本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）ZL 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 小三號(hào)黑體居中（下同）專 業(yè)學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師提交日期 年 月 日誠 信 承 諾 書本人鄭重承諾和聲明:我承諾在畢業(yè)論文撰寫過程中遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,恪守學(xué)術(shù)規(guī)范,此畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中均系本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成,沒有剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和成果,沒有篡改研究數(shù)據(jù),凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料,均作了注釋,如有違規(guī)行為發(fā)生,我愿承擔(dān)一切責(zé)任,接受學(xué)校的處理,并承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 年 月 日 III摘 要提升機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)工程物料向上運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械，它是當(dāng)代最為得力的輸送設(shè)備之一，它廣泛運(yùn)用于礦山、碼頭、化工等各種場(chǎng)合，但是不同的工況下它對(duì)設(shè)備的要求是不同的。本次設(shè)計(jì)的ZL斗式提升機(jī)是一種小型的運(yùn)輸機(jī)械，其承載能力要求較小，相對(duì)于其他的ZL斗式提升機(jī)成本要求低，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊。本設(shè)計(jì)在傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)滾筒通過聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)裝置直接相連，從而傳遞動(dòng)力。另外還對(duì)裝置中的傳動(dòng)裝置、鏈輪及機(jī)架部分進(jìn)行了選擇設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)其他的輔助設(shè)備也做了必要的計(jì)算和選擇。關(guān)鍵詞：ZL 斗式提升機(jī)；傳動(dòng)裝置、鏈輪、機(jī)架部分IVAbstractHoist is a realization of the project material upward transport of machinery, it is one of the most effective modern transportation equipment, which is widely used in mining, port, chemical and other occasions, but different conditions of its equipment requirements are different. The design of the ZL hoist is a small transport machinery, which requires less bearing capacity, compared to other ZL hoist cost requirements low, compact design of the structure. The design of the transmission part of the design, the drive roller through a coupling device is directly connected to the drive, so transmit the power. In addition also means gearing, sprockets and chassis design part of the selection, and other auxiliary equipment also made the necessary calculations and choices.Key Words：Gears, sprockets, racks section; ZL hoist V目 錄第 1 章 緒論11.1 目的和意義 31.2 ZL 斗式提升機(jī)現(xiàn)狀 .31.3 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和方法 4第 2 章 本課題介紹及設(shè)計(jì)理論52.1 概述 52.2 斗式提升機(jī)的工作原理 52.2.1 斗式提升機(jī)分類 .52.2.2 斗式提升機(jī)的裝載和卸載 .62.2.3 ZL 斗式提升機(jī)的主要部件 72.2.4 ZL 斗式提升機(jī)的工作原理 8第 3 章 ZL 型斗式提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 103.1 提升功率的確定 103.2 電動(dòng)機(jī)選擇 113.3 減速機(jī)設(shè)計(jì) 113.3.1 齒輪的設(shè)計(jì) .113.3.2 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 .133.3.3 軸的設(shè)計(jì)及校核 .143.3.4 鍵的設(shè)計(jì)與校核 .173.4 驅(qū)動(dòng)軸設(shè)計(jì)及附件的選擇 233.4.1 軸的材料及熱處理 .233.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .233.4.3 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 .243.4.4 軸承選用 .263.4.5 驅(qū)動(dòng)鏈輪鍵的設(shè)計(jì)校核 .273.5 聯(lián)軸器的選擇 273.6 驅(qū)動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 293.7 提升機(jī)主要參數(shù)的計(jì)算 293.8 頭部罩殼的選材及連接 293.9 中部區(qū)段的設(shè)計(jì)選材 303.10 料斗與環(huán)鏈的設(shè)計(jì) 31第 4 章 ZL 斗式提升機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 334.1 提升機(jī) PLC 控制要求 33VI4.2 變頻調(diào)速系統(tǒng) 334.2.1 變頻器 .334.2.2 變頻調(diào)速基本原理 .354.2.3 變頻器的選型 .364.2.4 變頻器主電路設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)定 .384.3 程序設(shè)計(jì) 394.4 PLC 接線圖 43第 5 章 結(jié)論與建議445.1 結(jié)論 .445.2 建議 .44致謝45參考文獻(xiàn)46第 1 章 緒論1第 1 章 緒論斗式提升機(jī)具有輸送量大，提升高度高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，壽命長(zhǎng)顯著優(yōu)點(diǎn)，其主要性能及參數(shù)符合 JB3926----85《垂直斗式提升機(jī) 》 （該標(biāo)準(zhǔn)等效參照了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)） ，牽引圓環(huán)鏈符合 MT36----80《礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈》,本提升機(jī)適于輸送粉狀，粒狀及小塊狀的無磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、水泥、石塊、砂、粘土、礦石等，由于提升機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)是環(huán)行鏈條，因此允許輸送溫度較高的材料(物料溫度不超過 250 ℃) 。一般輸送高度最高可達(dá) 40 米。TG 型最高可達(dá) 80 米。斗式提升機(jī)適用于低處往高處提升，供應(yīng)物料通過振動(dòng)臺(tái)投入料斗后機(jī)器自動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)向上運(yùn)送。根據(jù)傳送量可調(diào)節(jié)傳送速度，并隨需選擇提升高度，料斗為自行設(shè)計(jì)制造，PP 無毒料斗使該型斗式提升機(jī)使用更加廣泛，所有尺寸均按照實(shí)際需要設(shè)計(jì)制造，為配套立式包裝機(jī)，電腦計(jì)量機(jī)設(shè)計(jì)，適用于、醫(yī)藥、化學(xué)工業(yè)品、螺絲、螺帽等產(chǎn)品的提升上料，可通過包裝機(jī)的信號(hào)識(shí)別來控制機(jī)器的自動(dòng)停啟。工作原理工作原理：料斗把物料從下面的儲(chǔ)藏中舀起，隨著輸送帶或鏈提升到頂部，繞過頂輪后向下翻轉(zhuǎn)， 斗式提升機(jī)將物料傾入接受槽內(nèi)。帶傳動(dòng)的斗式提升機(jī)的傳動(dòng)帶一般采用橡膠帶，裝在下或上面的傳動(dòng)滾筒和上下面的改向滾筒上。鏈傳動(dòng)的斗式提升機(jī)一般裝有兩條平行的傳動(dòng)鏈，上或下面有一對(duì)傳動(dòng)鏈輪，下或上面是一對(duì)改向鏈輪。斗式提升機(jī)一般都裝有機(jī)殼，以防止斗式提升機(jī)中粉塵飛揚(yáng)。斗式提升機(jī)：適用于低處往高處提升，供應(yīng)物料通過振動(dòng)臺(tái)投入料斗后機(jī)器自動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)向上運(yùn)送。主要構(gòu)件斗式提升機(jī)由殼體、牽引件（輸送鏈） 、料斗、驅(qū)動(dòng)輪（頭輪） 、改向輪（尾輪） 、張緊裝置、導(dǎo)向裝置、加料口（入料口）和卸料口（出料口） 。料斗a、圓柱形斗：深斗、斗口呈 65 度傾斜，深度大，用于干燥，流動(dòng)性好，很好地撒落的粒狀物料的輸送。淺料斗：口呈 45 度傾斜，深度小，用于潮濕的和流動(dòng)性的粒狀物料。【深料斗：深斗一般物料比較干燥流動(dòng)性好。 】【三角形料斗：物料一般是定向自流式卸料。 】b、尖角形斗：其側(cè)壁延伸到底板外，成為擋邊，卸料時(shí)，物料可沿一個(gè)斗的擋邊和底板所形成的槽卸止，適用于粘稠性大和沉重的塊狀物料運(yùn)送。牽引構(gòu)件(a)橡膠帶：用螺釘和彈性墊片固接在帶子口，帶比斗寬 35～40mm，一般膠帶輸商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2送溫度不超過 60℃的物料，耐熱膠帶可以輸送達(dá)到 150℃的物料。(b)鏈條：?jiǎn)捂湕l固接在料斗后壁上；雙鏈與料斗兩側(cè)相連。鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)當(dāng)料斗寬度為 160～250mm 時(shí)采用單鏈，當(dāng)料斗為 320～630mm 時(shí)采用雙鏈，主要缺點(diǎn)是鏈節(jié)之間磨損大，增加檢修次數(shù)。鏈輪斗式提升機(jī)上的傳動(dòng)鏈輪。鏈輪用以與節(jié)鏈環(huán)或纜索上節(jié)距準(zhǔn)確的塊體相嚙合，是一種實(shí)心或帶輻條的齒輪，與滾子鏈嚙合以傳遞運(yùn)動(dòng)。鏈輪的齒形的設(shè)計(jì)：鏈輪齒形必須保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入和退出嚙合，盡量減少嚙合時(shí)的鏈節(jié)的沖擊和接觸應(yīng)力，而且要易于加工。鏈輪材料應(yīng)保證輪齒有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，故鏈輪齒面一般都經(jīng)過熱處理，使之達(dá)到一定硬度。主要特點(diǎn)1.驅(qū)動(dòng)功率小,采用流入式喂料、誘導(dǎo)式卸料、大容量的料斗密集型布置.在物料提升時(shí)幾乎無回料和挖料現(xiàn)象,因此無效功率少。2.提升范圍廣,這類提升機(jī)對(duì)物料的種類、特性要求少,不但能提升一般粉狀、小顆粒狀物料,而且可提升磨琢性較大的物料.密封性好,環(huán)境污染少。3.運(yùn)行可靠性好,先進(jìn)的設(shè)計(jì)原理和加工方法,保證了整機(jī)運(yùn)行的可靠性,無故障時(shí)間超過 2 萬小時(shí)。提升高度高.提升機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),因此可達(dá)到較高的提升高度。4.使用壽命長(zhǎng),提升機(jī)的喂料采取流入式,無需用斗挖料,材料之間很少發(fā)生擠壓和碰撞現(xiàn)象。本機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)保證物料在喂料、卸料時(shí)少有撒落,減少了機(jī)械磨損。安裝要求1、 斗式提升機(jī)必須牢固地安裝在堅(jiān)固的砼基礎(chǔ)上。砼基礎(chǔ)的表面應(yīng)平整，并呈水平狀態(tài)，保證斗式提升機(jī)安裝后達(dá)到垂直要求。高度較高的斗式提升機(jī)在其中部機(jī)殼和上部機(jī)殼的適當(dāng)位置應(yīng)與其相臨的建筑物（如料倉、車間等）連在一起以增加其穩(wěn)定性。安裝時(shí)先安裝下部部件，固定地腳螺栓，然后安裝中部機(jī)殼，后安上部機(jī)殼。機(jī)殼安裝成功，校正垂直度。在全高上下用鉛直線測(cè)量，誤差應(yīng)小于 10mm。上下軸應(yīng)平行，其軸心線應(yīng)在同一平面內(nèi)。高度較低的斗式提升機(jī)安裝時(shí)，可以在地平面把上、中、下機(jī)殼全部連接并較正好，然后整體吊直固定在砼基礎(chǔ)上。2、 機(jī)殼安裝好后，安裝鏈條及料斗。料斗鏈接用的 U 型螺絲，既是鏈條接頭，又是料斗的固定件。U 型螺絲的螺母一定要扭緊并可靠防松。3、 鏈條及料斗安裝好以后，進(jìn)行適當(dāng)張緊。4、 給減速機(jī)及軸承座分別添加適當(dāng)數(shù)量的機(jī)油和黃油。減速機(jī)用工業(yè)齒輪油潤(rùn)滑。軸承座內(nèi)用鈣基或鈉基黃油均可以。第 1 章 緒論35、 試運(yùn)轉(zhuǎn)，安裝完成后即應(yīng)進(jìn)行空車試運(yùn)轉(zhuǎn)?？者\(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)注意：不能倒轉(zhuǎn)，不能有磕碰現(xiàn)象?？者\(yùn)轉(zhuǎn)不小于 2 小時(shí)，不應(yīng)有過熱現(xiàn)象，軸承溫升不超過 250C，減速機(jī)溫升不超過 300C?？者\(yùn)轉(zhuǎn) 2 小時(shí)后，一切正常即可進(jìn)行負(fù)荷試車。帶負(fù)荷試車時(shí)喂料應(yīng)均勻，防止喂料過多，堵塞下部造成“悶車” 。維護(hù)事項(xiàng)1、 斗式提升機(jī)應(yīng)空負(fù)荷開車。所以每次停機(jī)前應(yīng)排盡所有料斗內(nèi)的物料，然后再停車。2、 不能倒轉(zhuǎn)。倒轉(zhuǎn)即可能發(fā)生鏈條脫軌現(xiàn)象，排除脫軌故障很麻煩。3、 均勻喂料。禁止突然增大喂料量。喂料量不能超過提升機(jī)的輸送能力。否則容易造成底部的物料堆積嚴(yán)重時(shí)發(fā)生“悶車”事故。4、 及時(shí)適量補(bǔ)充潤(rùn)滑油。5、 鏈條和料斗嚴(yán)重磨損或損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。1.1 目的和意義本課題來源于工程實(shí)際,屬于工程設(shè)計(jì)。ZL斗式提升機(jī)特別是提升運(yùn)機(jī)是當(dāng)代最為得力的輸送設(shè)備之一，在整個(gè)提升機(jī)范疇中，它是應(yīng)用最為廣泛的一種設(shè)備。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,多種類型的工件傳送機(jī)廣泛的運(yùn)用于冶金、礦山、水泥、碼頭、化工、糧食等行業(yè)的各種場(chǎng)合。同時(shí)在各種場(chǎng)合對(duì)不同的工況所使用的工件傳輸機(jī)也不盡相同，近年來由于工件傳輸機(jī)的應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，品種的增多以及質(zhì)量的不斷提高，對(duì)加工設(shè)計(jì)工件傳輸機(jī)提出了更高的要求，特別是在一些大型的流水線上，工件傳輸機(jī)承擔(dān)了很重要的工作任務(wù)。這些工件傳輸機(jī)要求傳輸距離和速度，精度比較高。為此各廠家為了根據(jù)自己的需要，出于經(jīng)濟(jì)性和戰(zhàn)略方向的考慮，自行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，生產(chǎn)價(jià)格便宜的工件傳輸機(jī)。1.2 ZL 斗式提升機(jī)現(xiàn)狀 ZL 斗式提升機(jī)是在提升機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。ZL 斗式提升機(jī)與傳統(tǒng)的 ZL 斗式提升機(jī)一樣是以鏈條等作為傳送物料和牽引工件的提升機(jī)械。其特點(diǎn)是承載物料的提升機(jī)也是傳遞動(dòng)力的牽引件，這與其他提升機(jī)械有著顯著的區(qū)別。本次設(shè)計(jì)的 ZL 斗式提升機(jī)是一種小型的運(yùn)輸機(jī)械，其承載能力要求較小，相對(duì)于其他的 ZL斗式提升機(jī)成本要求低，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊。ZL 斗式提升機(jī)是 ZL 斗式提升機(jī)中的一種，而 ZL 斗式提升機(jī)已被電力、冶金、煤炭、化工、港口等各行各業(yè)廣泛采用。特別是近年來新材料、新技術(shù)的應(yīng)用，使 ZL 斗式提升機(jī)的發(fā)展步入了一個(gè)快車道，其特點(diǎn)如下 [12]。 (1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ZL 斗式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)由傳動(dòng)滾筒、改向滾筒、托輥、驅(qū)動(dòng)裝置、輸送帶等幾大件組成，僅有十多種部件，并能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，可按需要進(jìn)行組合配合，結(jié)構(gòu)身份簡(jiǎn)單。（2）送物料范圍廣泛 ZL 斗式提升機(jī)的輸送帶具有抗磨、耐酸堿、耐油、阻燃等各種性能，并耐高、低溫，可按需要進(jìn)行制造，因而能輸送各種散料、塊料、化學(xué)品、生熟料等食物品。商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4（3）運(yùn)送量大 運(yùn)量可從每小時(shí)幾公斤到幾千噸，而且是連續(xù)不斷運(yùn)送，這是火車、汽車運(yùn)輸所不及的。（4）運(yùn)距長(zhǎng) 單機(jī)長(zhǎng)度可達(dá)十幾公里一條，在國(guó)外已十分普及，中間無須任何轉(zhuǎn)載點(diǎn)。德國(guó)單機(jī) 60 公里一條已經(jīng)出現(xiàn)。越野的 ZL 斗式提升機(jī)常使用中間摩擦驅(qū)動(dòng)方式，使輸送帶長(zhǎng)度不受輸送帶強(qiáng)度的限制。（5）對(duì)線路適應(yīng)性強(qiáng) 現(xiàn)代的 ZL 斗式提升機(jī)已從槽型發(fā)展到圓管形，它可在水平及垂直面上轉(zhuǎn)彎，打破了槽型 ZL 斗式提升機(jī)不能轉(zhuǎn)彎的限制。(6)裝卸料十分方便 ZL 斗式提升機(jī)根據(jù)工藝流程需要，可在任何點(diǎn)上進(jìn)行裝、卸料。圓管式 ZL 斗式提升機(jī)也是如此，還可以再回程段上裝、卸料，進(jìn)行方向運(yùn)輸。(7)可靠性高 由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件自重輕，只要輸送帶不被撕破，壽命可長(zhǎng)達(dá)十年之久，而金屬結(jié)構(gòu)部件，只要防銹好，幾十年也不壞。（8）維護(hù)費(fèi)用低 ZL 斗式提升機(jī)的磨損件僅為托輥和滾筒，輸送帶壽命長(zhǎng)，自動(dòng)化程度高，使用人員很少，平均每公里不到一人，消耗的機(jī)油和電力也少。（9）能耗低、效率高 由于運(yùn)動(dòng)部件自重輕，無效運(yùn)量少，在所有連續(xù)式和非連續(xù)式運(yùn)輸中，ZL 斗式提升機(jī)耗能最低、效率最高。（10）維修費(fèi)少 ZL 斗式提升機(jī)運(yùn)動(dòng)部件耐磨。相比之下，汽車等運(yùn)輸工具磨損部件要多得多，且更換磨損部件也較為頻繁。綜上所述，ZL 斗式提升機(jī)的優(yōu)越性已十分明顯，它是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。隨著制造業(yè)信息化的發(fā)展，大大縮短了 ZL 斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造和銷售的周期，使它更加具有競(jìng)爭(zhēng)力。 1.3 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和方法根據(jù)傳統(tǒng) ZL 斗式提升機(jī)的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式，提出 ZL 斗式提升機(jī)的具體設(shè)計(jì)要求以及主要工作狀態(tài)，進(jìn)行 ZL 斗式提升機(jī)總體方案的設(shè)計(jì)，確定其主要組成部分，并對(duì)各部分所涉及的零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)算。第 2 章 本課題介紹及設(shè)計(jì)理論5第 2 章 本課題介紹及設(shè)計(jì)理論2.1 概述此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是研究 ZL 斗式提升機(jī)的工作原理、性能和特點(diǎn)，采用理論聯(lián)系實(shí)際的方法，研究影響斗式提升機(jī)效率的影響因素，進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，提出結(jié)構(gòu)的方案并實(shí)施設(shè)計(jì)。同時(shí)，進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、總體方案設(shè)計(jì)，總體裝配以及傳動(dòng)、機(jī)體等部件和相關(guān)零部件設(shè)計(jì)及繪圖。主要設(shè)計(jì)方案如下：1） 對(duì)斗式提升機(jī)的工作原理進(jìn)行深入研究，根據(jù) ZL250 斗式提升機(jī)的工作能力和使用要求，設(shè)計(jì)出總體方案。2） 設(shè)計(jì)出合理的提升機(jī)結(jié)構(gòu)和零件的強(qiáng)度，保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。3） 設(shè)計(jì)出合理的驅(qū)動(dòng)裝置，保證運(yùn)行的高效性。ZL 斗式提升機(jī)鏈條采用的是鑄造鏈條。圖如下：圖 2-1 ZL 斗式提升機(jī)鏈條2.2 斗式提升機(jī)的工作原理2.2.1 斗式提升機(jī)分類1）按牽引件分類：斗式提升機(jī)的牽引構(gòu)件有環(huán)鏈、板鏈和膠帶等幾種。環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)和制造比較簡(jiǎn)單，與料斗的連接也很牢固，輸送磨琢性大的物料時(shí)，鏈條的磨損較小，但其自重較大。板鏈結(jié)構(gòu)比較牢固，自重較輕，適用于提升量大的提升機(jī)，但鉸接接頭易被磨損，膠帶的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但不適宜輸送磨琢性大的物料，普通膠帶物料溫度不超過 60°C，鋼繩膠帶允許物料溫度達(dá) 80°C，耐熱膠帶允許物料溫度達(dá) 120°C，環(huán)鏈、板鏈輸送物料的溫度可達(dá) 250°C。斗提機(jī)最廣泛使用的是 (TD)，環(huán)鏈?zhǔn)?ZL)兩種型式。用于輸送商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6散裝水泥時(shí)大多采用深型料斗。如 TD 型斗提機(jī)采用離心式卸料或混合式卸料適用于堆積密度小于 1．5t／m3 的粉狀、粒狀物料。ZL 環(huán)鏈斗提機(jī)采用混合式或重力式卸料用于輸送堆和密度小于 1．5t／m3 的粉狀、粒狀物料。2）按卸載方式分類：斗式提升機(jī)可分為：離心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三種形式。離心式卸料的斗速較快，適用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀等磨琢性小的物料；重力式卸料的斗速較慢，適用于輸送塊狀的，比重較大的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。2.2.2 斗式提升機(jī)的裝載和卸載斗式提升機(jī)的裝載方式有三種，即注入式裝載（見圖 2-1） 、挖取式裝載（見圖 2-2）和混合式裝載。注入式裝載要求散料以微小建度均勻地落入料斗中，形成比較穩(wěn)定的料流，裝料口下部應(yīng)有一定的高度，采用該方式裝載時(shí)一般料斗布置較密；料斗在牽引件上布置較稀時(shí)多采用挖取式裝載，只能用于輸送粉狀或小顆粒流動(dòng)性良好物料的場(chǎng)合，斗速運(yùn)行速度在 2m／s 以下，介于兩者之間采用混合式裝載。離心式卸料料斗的運(yùn)行速度較高，通常取為 1—2m/s。如欲保持這種卸載必須正確選擇驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和直徑，以及卸料口的位置。其優(yōu)點(diǎn)是：在一定的料斗速度下驅(qū)動(dòng)輪尺寸為最??；卸料位置較高，各料斗之間的距離可以減小，并可提高卸料管高度，當(dāng)卸料高度一定時(shí)，提升機(jī)的高度就可減小；缺點(diǎn)是：料斗的填充系數(shù)較小，對(duì)所提升的物料有一定的要求，只適用于流動(dòng)性好的粉狀、粒狀、小塊狀物料。重力式卸載使用于卸載塊狀、半磨琢性或磨琢性大的物料，料斗運(yùn)行速度為0.4—0.8m/s 左右，需配用帶導(dǎo)向槽的料斗。其優(yōu)點(diǎn)是：料斗裝填良好，料斗尺寸與極距的大小無關(guān)。因此允許在較大的料斗運(yùn)行速度之下應(yīng)用大容積的料斗；主要缺點(diǎn)是：物料拋出位置較低，故必須增加提升機(jī)機(jī)頭的高度。物料在料斗的內(nèi)壁之間被拋卸出去，這種卸載方式稱為離心—重力式卸載。常用于卸載流動(dòng)性不良的粉狀物料及含水分物料。料斗的運(yùn)動(dòng)速度為 0.6—0.8m/s 范圍，常用鏈條做牽引構(gòu)件。（二）ZL 型斗提機(jī)結(jié)構(gòu)型式(1) 傳動(dòng)裝置 ZL 型斗提機(jī)的傳動(dòng)裝置有兩種形式。分別配有 YZ 型減速器或ZQ(YY)型減速器。YZ 型軸裝減速器直接套裝在主軸軸頭上，省去了傳動(dòng)平臺(tái)、聯(lián)軸器等，使結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，而且其內(nèi)部帶有異型輥逆止器，逆止可靠。該減速器噪聲低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并隨主軸浮動(dòng)，可消除安裝應(yīng)力。 （三）常用斗提機(jī)功率計(jì)算1、軸功率的近似計(jì)算：P0 = （2-1）12(.5)367QHkv?式中：P 0-軸功率（千瓦）；第 2 章 本課題介紹及設(shè)計(jì)理論7Q-斗提機(jī)的輸送量（噸/小時(shí)）；H-提升高度（米）；v-提升速度（米/秒）；K1、K 2-系數(shù)。具體見表表 2-1表 2-1 提升機(jī)參數(shù)表牽引構(gòu)件型式單鏈?zhǔn)?雙鏈?zhǔn)搅隙沸褪缴疃泛蜏\斗三角斗 深斗和淺斗三角斗 深斗和淺斗三角斗輸送能力Q（噸/小時(shí)）系數(shù) K1100 0.35 0.5 / / 0.6 0.90系數(shù)K32.5 2.00 1.5 1.25 1.5 1.25系數(shù)K21.6 1.10 1.3 0.80 1.3 0.802、電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算：P = （2-2）012'kn式中：N—電動(dòng)機(jī)功率（千瓦）；N0—軸功率（千瓦）；η 1—減速機(jī)傳動(dòng)效率，對(duì) ZQ 型減速機(jī) η 1=0.94；η 2—三角或開式齒輪傳動(dòng)效率，對(duì)三角 η 2=0.96，對(duì)開式齒輪 η 2=0.93；K'—功率備用系數(shù)。與高度 H 有關(guān)，當(dāng)：H20 米時(shí)，K'=1.15。2.2.3 ZL 斗式提升機(jī)的主要部件斗式提升機(jī)的主要部件有：驅(qū)動(dòng)裝置、料斗、牽引構(gòu)件、底座和中間罩殼等。驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、逆止器或制動(dòng)器及聯(lián)軸器組成，驅(qū)動(dòng)主軸上裝有滾筒或鏈輪。大提升高度的斗提機(jī)采用液力偶合器，小提升高度時(shí)采用彈性聯(lián)軸器。使用軸裝式減速機(jī)可省去聯(lián)軸器，簡(jiǎn)化安裝工作，維修時(shí)裝卸方便。料斗通常分為淺斗、深斗和有導(dǎo)向槽的尖棱面斗。淺斗前壁斜度大深度小，適用商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8于運(yùn)送潮濕的和流散性不良的物料。深斗前壁斜度小而深度大，適用于運(yùn)送干燥的流散性好的散粒物料。有導(dǎo)向側(cè)邊的夾角形料斗前面料斗的兩導(dǎo)向側(cè)邊即為后面料斗的卸載導(dǎo)槽，它適用于運(yùn)送沉重的塊狀物料及有磨損性的物料。 散裝水泥由于流動(dòng)性好且干燥，用深斗較合適，卸載時(shí)，物料在料斗中的表面按對(duì)數(shù)螺線分布，設(shè)計(jì)離心卸料的料斗時(shí)往往在料斗底部打若干個(gè)氣孔，使物料裝載時(shí)有較高的填充量，并且卸料時(shí)更完全。牽引構(gòu)件為一封閉的繞性構(gòu)件，多為環(huán)鏈、板鏈或膠帶。張緊裝置有螺桿式與重錘式兩種。斗提機(jī)的張緊滾筒一般制成鼠籠式殼體，以防散料粘集于滾筒上。斗式提升機(jī)可采用整體機(jī)殼，也可上升分支和下降分支分別設(shè)置機(jī)殼。后者可防止兩分支上下運(yùn)動(dòng)時(shí)在機(jī)殼空氣擾動(dòng)。在機(jī)殼上部設(shè)有收塵法蘭和窺視孔。在底部設(shè)有料位指示，以便物料堆積時(shí)自動(dòng)報(bào)警。膠帶提升機(jī)還需設(shè)置防滑防偏監(jiān)控及速度監(jiān)測(cè)器等電子儀器，以保證斗提機(jī)的正常運(yùn)行。2.2.4 ZL 斗式提升機(jī)的工作原理ZL 斗式提升機(jī)的原理：如圖 2-3，固接著一系列料斗的牽引構(gòu)件（環(huán)鏈、鏈輪）環(huán)繞在提升機(jī)的頭輪與底輪之間構(gòu)成閉合輪廓。第 2 章 本課題介紹及設(shè)計(jì)理論9圖 2-3 提升機(jī)示意圖驅(qū)動(dòng)裝置與頭輪相連，使斗式提升機(jī)獲得動(dòng)力并驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。張緊裝置與底輪相連，使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的初張力，以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。物料從提升機(jī)的底部供入，通過一系列料斗向上提升至頭部，并在該處實(shí)現(xiàn)卸載，從而實(shí)現(xiàn)在豎直方向內(nèi)運(yùn)送物料。斗式提升機(jī)的料斗和牽引構(gòu)件等走行部分以及頭輪、底輪等安裝在全密封的罩殼之內(nèi)。綜合此次設(shè)計(jì)的提升高度與臺(tái)時(shí)產(chǎn)量等要求，本提升機(jī)選用混合或重力方式卸料，掏取式裝料，牽引件為低合金高強(qiáng)度圓環(huán)鏈，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?，具有很高的抗拉?qiáng)度和耐磨性，使用壽命長(zhǎng)，采用了組裝式鏈輪。有輪體、輪緣用高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接而成。在鏈輪磨損到一定程度后，可擰下螺栓，拆換輪緣，更換方便，且節(jié)約拆料、降低了維修費(fèi)；下部采用了重錘杠桿式張緊裝置，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊。一次安裝后不需調(diào)整，又可以保持恒定的張緊力，從而保證機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了打滑或脫鏈。第 3 章 ZL 型斗式提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10第 3 章 ZL 型斗式提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 提升功率的確定關(guān)于提升機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的設(shè)計(jì)計(jì)算一直以來爭(zhēng)議不斷，資料上推薦的公式多數(shù)是延用上世紀(jì) 80 年代的公式，計(jì)算復(fù)雜，而且所選參數(shù)稍有變化時(shí)結(jié)果的出入?yún)s較大，與實(shí)際相差甚遠(yuǎn)。在查閱大量關(guān)于運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)方面的手冊(cè)和近年來關(guān)于斗式提升機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的各種論文和期刊后，綜合各種數(shù)據(jù)，現(xiàn)參照文獻(xiàn)[1]中第十四章斗式提升機(jī)中 ZL 型提升機(jī)設(shè)計(jì)的功率計(jì)算部分內(nèi)容，計(jì)算過程如下：ZL 型斗提機(jī)功率計(jì)算ZL 型提升機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置為 YY 型（即 ZLY 或 ZSY 型減速器和 Y 型電動(dòng)機(jī)配用） 。傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)功率由下式求得：P0= +PS+PL （3-1）36QHg式中 P0-軸功率（KW）；Q-斗提機(jī)的輸送量（T/h）；H-提升高度（m）；g-重力加速度（m/s 2）；PS，P L—附加功率，KW，見表 3-1表 3-1由此次 ZL250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)的條件可以得知，Q=30T/h,t 提升的高度 H=35m重力加速度在此處可取 10 m/s2將數(shù)據(jù)代入（3-1）計(jì)算可得P0= +PS+PL = （3-2）36QHgKw2.53036150???電機(jī)功率P= （3-3）0Pn式中 P –電動(dòng)機(jī)功率（KW）；P0- 軸功率（KW）；n- 總效率，大約為 0.7。所以通過計(jì)算可得P=7.5Kw附加功率 ZL160 ZL200 ZL250 ZL315 ZL400 ZL500 ZL630 ZL800 ZL1000 ZL1250PS,KW 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6PL,KW 0.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 2.2 3.4 6 8.4第 3 章 ZL 型斗式提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)113.2 電動(dòng)機(jī)選擇按已知工作要求和條件選用要求電機(jī)功率 P＝7.5kW，轉(zhuǎn)速 n=1500r/min 左右，參照文獻(xiàn)[2]中電動(dòng)機(jī)的類型及其應(yīng)用特點(diǎn)，選用 Y132M-4 型電動(dòng)機(jī)。輸出軸直徑Φ75，中心高 280mm，工作轉(zhuǎn)速 1440 r/min。3.3 減速機(jī)設(shè)計(jì)根據(jù)文獻(xiàn)[1]中的 YY 型驅(qū)動(dòng)裝置的選型原則及規(guī)范可知，ZL250 提升機(jī)功率為7.5Kw 時(shí)，應(yīng)選用 Y7Y140 驅(qū)動(dòng)裝置，在已選擇 Y132M-4 電動(dòng)機(jī)后，應(yīng)選擇型號(hào)為ZLY140-18-Ⅰ（S）/Ⅱ（N）的減速器。輸入軸直徑為 28mm，輸出軸直徑為 65mm,中心高為 160mm。3.3.1 齒輪的設(shè)計(jì)1 高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)：①材料：高速級(jí)小齒輪選用 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS。高速級(jí)大齒輪選用45?鋼正火，齒面硬度為 220HBS。45?②查課本第 166 頁表 11-7 得： 。lim10HMpa??lim2540Hpa??查課本第 165 頁表 11-4 得： 。.S.3F故 。??lim1150.HMpaS????li22 91.H MS查課本第 168 頁表 11-10C 圖得： 。lim10Fpalim250Fpa故 。lim11214.3F?lim22.3F???③按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：9 級(jí)精度制造，查課本第 164 頁表 11-3 得：載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù) 計(jì)算中心距：由課本第 165 頁式 11-5 得：.2K?0.a???????112 2533551.0694.617.494.3HaKTauu??? ????????????????考慮高速級(jí)大齒輪與低速級(jí)大齒輪相差不大取 a2m則 取 128Zm12Z2實(shí)際傳動(dòng)比： 394.7?傳動(dòng)比誤差： 。60%3.5.????齒寬： 取218ab?24b190高速級(jí)大齒輪： 高速級(jí)小齒輪： 42Z1b?129Z④驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度：查課本第 167 頁表 11-9 得： 1.6FY?2.F按最小齒寬 計(jì)算：28b? ??1132206.4.58459FKTMpabm? ????商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12所以安全。??21 236.8F FYMpa?????⑤齒輪的圓周速度： 192.5314.89/060dnVms????查課本第 162 頁表 11-2 知選用 9 級(jí)的的精度是合適的。2 低速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)：①材料：低速級(jí)小齒輪選用 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS。45?低速級(jí)大齒輪選用 鋼正火，齒面硬度為 220HBS。?②查課本第 166 頁表 11-7 得： 。lim30HMpa??lim450Hpa??查課本第 165 頁表 11-4 得： 。1.S.F故 。??lim33501.HMpaS????li44 91.H MS查課本第 168 頁表 11-10C 圖得： 。lim320Fpalim450Fpa故 。lim3324.F?lim44.3F???③按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：9 級(jí)精度制造，查課本第 164 頁表 11-3 得：載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù)1.2K?0.5?計(jì)算中心距： 由課本第 165 頁式 11-5 得：??????222333 51.4706241.956HKTauu??? ????????????????取 則 取50?4m34aZm3Z?498計(jì)算傳動(dòng)比誤差： 合適98.562710%.95???齒寬： 則取 0.ba???42b??34103b??:低速級(jí)大齒輪： 448Z低速級(jí)小齒輪： 337④驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度：查課本第 167 頁表 11-9 得： 32.65FY4.F?按最小齒寬 計(jì)算：4125b??33 332.9.6104.97FF FKTYMpamZ? ??????安全。??423 40.FFMpa???⑤齒輪的圓周速度： 327680.12/610dnVms????查課本第 162 頁表 11-2 知選用 9 級(jí)的的精度是合適的。第 3 章 ZL 型斗式提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)133.3.2 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱 符號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果箱座厚度 ?83025.???a10箱蓋厚度 11 9箱蓋凸緣厚度 b. 12箱座凸緣厚度 15箱座底凸緣厚度 2?5.2?25地腳螺釘直徑 fd12036?af M24地腳螺釘數(shù)目 n查手冊(cè) 6軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑1fd7.1 M12蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑2d=（0.5 0.6）2:fM10軸承端蓋螺釘直徑3=（0.4 0.5）3fd10視孔蓋螺釘直徑 4d=（0.3 0.4）4:f8定位銷直徑 =（0.7 0.8） 2d8， ， 至fd12外箱壁的距離1C查手冊(cè)表 11—2 342218， 至凸緣f2邊緣距離2查手冊(cè)表 11—2 2816外箱壁至軸承端面距離1l= + +（ 5 10）1lC2:50大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離1?1.21?15齒輪端面與內(nèi)箱壁距離22 10箱蓋，箱座肋厚 m,1 ?85.0,.11?98.5軸承端蓋外徑 2D+（5 5.5）?2:120（1 軸）商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）143d125（2 軸）150（3 軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離S2D?120（1 軸）125（2 軸）150（3 軸）3.3.3 軸的設(shè)計(jì)及校核1 高速軸設(shè)計(jì)：①材料：選用 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本第 230 頁表 14-2 取C=100。??35Mpa??②各軸段直徑的確定：根據(jù)課本第 230 頁式 14-2 得：又因?yàn)檠b小帶輪的電動(dòng)機(jī)軸徑 ，又因?yàn)楦咚?min33.520.48PdC?? 38d?軸第一段軸徑裝配大帶輪，且 所以查手冊(cè)第 9 頁表 1-16 取??10.823d?:。L 1=1.75d1-3=60。16?因?yàn)榇髱л喴枯S肩定位，且還要配合密封圈，所以查手冊(cè) 85 頁表 7-12240d取 ，L 2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。段裝配軸承且 ，所以查手冊(cè) 62 頁表 6-1 取 。選用 6009 軸承。3 32d?345d?L3=B+ +2=16+10+2=28。3?段主要是定位軸承，取 。L 4根據(jù)箱體內(nèi)壁線確定后在確定。4d450?裝配齒輪段直徑：判斷是不是作成齒輪軸： 5查手冊(cè) 51 頁表 4-1 得：412.5fdetm???13.tm?得：e=5.9＜6.25。段裝配軸承所以 L6= L3=28。6d6352 校核該軸和軸承：L 1=73 L2=211 L3=96作用在齒輪上的圓周力為： 10.912485tTFNd???徑向力為 847rtgt??作用在軸 1 帶輪上的外力： 32.Q求垂直面的支反力： 2110738rVlFN????第 3 章 ZL 型斗式提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15210782VrVFN???求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩圖： 325.6avMl m??'1 4求水平面的支承力：由 得12()HtFll??N12129481773tl??N2 5Ht?求并繪制水平面彎矩圖： 3197108.2aMFl m????'254H求 F 在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力： 3126.3.71l N?284.2517F??求并繪制 F 力產(chǎn)生的彎矩圖： 323.9608.Ml??'17a NF 在 a 處產(chǎn)生的彎矩： 3184.12.7l m???求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把 與 直接相加。'aFM2avH?'2 27.5.618.96.1aFaVHMNm??' '' 24??求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩：從圖可見，m-m 處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù) ）0.6??2222()196.(0.16.9)0.aeTN?????計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑：因?yàn)椴牧线x擇 調(diào)質(zhì)，查課本 225 頁表 14-1 得 ，查課本 231 頁表#45 65BMPa?14-3 得許用彎曲應(yīng)力 ，則：??160bMPa???33312.2.50.ebdm???商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16因?yàn)?，所以該軸是安全的。540admd???3 軸承壽命校核：軸承壽命可由式 進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，61()thPCfLhn?所以 ，查課本 259 頁表 16-9，10 取 取rPF?1,.2,tpf?3??按最不利考慮，則有： 2 21 8019784.72.rvHFF N???22 735.6rv則 因此所該軸承符合要求。661009.1()()6.34.8thPCfLhn??? ?年4 彎矩及軸的受力分析圖如下：第 3 章 ZL 型斗式提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17軸 13.3.4 鍵的設(shè)計(jì)與校核根據(jù) ，確定 V 帶輪選鑄鐵 HT200，參考教材表 10-9,由于136,0.9dT?在 范圍內(nèi)，故 軸段上采用鍵 ： 。 18:1dbh?108采用 A 型普通鍵:鍵校核.為 L1=1.75d1-3=60 綜合考慮取 =50 得l查課本 155 頁表 10-10 所????31406.97.[]385pTMpadlh??????? ??506b??:選鍵為： :bl中間軸的設(shè)計(jì)：①材料：選用 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本第 230 頁表 14-2 取 C=100。??35Mpa??商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18②根據(jù)課本第 230 頁式 14-2 得： 2min33.106.8PdC??段要裝配軸承，所以查手冊(cè)第 9 頁表 1-16 取 ，查手冊(cè) 62 頁表 6-1 選用1d 14d6208 軸承，L 1=B+ + + =18+10+10+2=40。3?2??????:裝配低速級(jí)小齒輪，且 取 ，L 2=128，因?yàn)橐三X輪孔長(zhǎng)度少2 21d?245?。3??????:段主要是定位高速級(jí)大齒輪，所以取 ，L 3= =10。d 360d4?裝配高速級(jí)大齒輪，取 L4=84-2=82。4 4段要裝配軸承，所以查手冊(cè)第 9 頁表 1-16 取 ，查手冊(cè) 62 頁表 6-1 選5 5?用 6208 軸承，L 1=B+ + +3+ =18+10+10+2=43。3?2??????:③校核該軸和軸承：L 1=74 L2=117 L3=94作用在 2、3 齒輪上的圓周力：32470.127095tTFNd???N323.89t徑向力： 2705rtFgt?????387093169rtFgtN????求垂直面的支反力 32311()85(4)31697rrVll N???????23269120rVrFF?計(jì)算垂直彎矩： 31740.aVmMl Nm?????32()16(74)9851705.nrl Nm??????求水平面的支承力：32311()80246ttHFll???2379456830ttHN????計(jì)算、繪制水平面彎矩圖： 31458602.aHmMFl m?????322()8(741)80917295.ntl Nm?????求合成彎矩圖，按最不利情況考慮：第 3 章 ZL 型斗式提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1922.93.8amavHmMNm?????530nn求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩：從圖可見，m-m,n-n 處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù) ）0.6??2222()30(.6470.3)1.eanTNm???????'M8m計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑：n-n 截面: ??333140.906ebMd?????m-m 截面: ' 3331.ebm?由于 ，所以該軸是安全的。425dmd??軸承壽命校核：軸承壽命可由式 進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的610()thPCfLhn??作用，所以 ，查課本 259 頁表 16-9，10 取 取rPF1,.,tpf?3??222113645896rvHFN???073?則 ，軸承使用壽命在 年范66201.0()()2.18thPCfLhyn??23:圍內(nèi)，因此所該軸承符合要求。④彎矩及軸的受力分析圖如下：商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20⑤鍵的設(shè)計(jì)與校核：已知 參考教材表 10-11，由于 所以取4225,70.3dTNm? 2(4~50)d?:19bh?因?yàn)辇X輪材料為 45 鋼。查課本 155 頁表 10-10 得 ??1b??:L=128-18=110 取鍵長(zhǎng)為 110. L=82-12=70 取鍵長(zhǎng)為 70根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件，鍵的校核為： ????32470.82.9594b bTMpadhl??????????32470.15594b bTMpadhl?????所以所選鍵為: :970bl?:140l?從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)：⑴確定各軸段直徑①計(jì)算最小軸段直徑。因?yàn)檩S主要承受轉(zhuǎn)矩作用，所以按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，由式 14-2 得：考慮到該軸段上開有鍵槽，因此取331.56107.19PdCmn????第 3 章 ZL 型斗式提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21查手冊(cè) 9 頁表 1-16 圓整成標(biāo)準(zhǔn)值，取157.(%)59.dm???? 163dm?②為使聯(lián)軸器軸向定位，在外伸端設(shè)置軸肩，則第二段軸徑 。查手270冊(cè) 85 頁表 7-2，此尺寸符合軸承蓋和密封圈標(biāo)準(zhǔn)值，因此取 。③設(shè)計(jì)軸段 ，為使軸承裝拆方便，查手冊(cè) 62 頁，表 6-1，取 ，采用擋油環(huán)3d給軸承定位。選軸承 6215: 。??130,25,84aDBd??375④設(shè)計(jì)軸段 ，考慮到擋油環(huán)軸向定位，故取4 0⑤設(shè)計(jì)另一端軸頸 ，取 ，軸承由擋油環(huán)定位，擋油環(huán)另一端7d73m靠齒輪齒根處定位。⑥ 輪裝拆方便，設(shè)計(jì)軸頭 ，取 ，查手冊(cè) 9 頁表 1-16 取 。667d?680dm?⑦設(shè)計(jì)軸環(huán) 及寬度 b5d使齒輪軸向定位，故取 取56280(.803)7.2h????51,1.4.(0783)1bhm??⑵確定各軸段長(zhǎng)度。有聯(lián)軸器的尺寸決定 (后面將會(huì)講到).1l 107lL25meL??因?yàn)?,所以22459B????21960l m??軸頭長(zhǎng)度 因?yàn)榇硕我却溯喛椎拈L(zhǎng)度短??6312hl: 23:3328l??其它各軸段長(zhǎng)度由結(jié)構(gòu)決定。（4） ．校核該軸和軸承：L 1=97.5 L2=204.5 L3=116求作用力、力矩和和力矩、危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩。作用在齒輪上的圓周力： 334259.10894tTFNd???徑向力： 25rtgt??301250977F??求垂直面的支反力： 214.289.rVl N??215067rVF??商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22計(jì)算垂直彎矩： 3286704.5180.avMFl Nm????.m'1925求水平面的支承力。 2104.58103tHl???21795tFN?計(jì)算、繪制水平面彎矩圖。 313584.107.aHMl m????'2962求 F 在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力 31271580l N???2940F求 F 力產(chǎn)生的彎矩圖。 3237161Ml????1589.0.mF NF 在 a 處產(chǎn)生的彎矩： 317.1.l?求合成彎矩圖?？紤]最不利的情況，把 與 直接相加。mFM2avH?2 210.8.476.38.amFavHMNm????求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩。從圖可見，m-m 處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù) ）0.6?22223()68(0.159)4.ameT???計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑。因?yàn)椴牧线x擇 調(diào)質(zhì)，查課本 225 頁表 14-1 得 ，查課本 231#45 650BMPa??頁表 14-3 得許用彎曲應(yīng)力 ，則：??160bMPa?????3331257.0ebMdm???考慮到鍵槽的影響，取 0.6.d因?yàn)?，所以該軸是安全的。58m??第 3 章 ZL 型斗式提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23（5） ．軸承壽命校核。軸承壽命可由式 進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，610()thPCfLhn??所以 ，查課本 259 頁表 16-9，10 取 取rPF?1,.2,tpf?3??按最不利考慮，則有： 2 21085718764rvHFF N??則 ,6633100.0()()64.9.7thPCfLhyn???該軸承壽命為 64.8 年,所以軸上的軸承是適合要求的。（6）彎矩及軸的受力分析圖如下：（7）鍵的設(shè)計(jì)與校核：因?yàn)?d1=63 裝聯(lián)軸器查課本 153 頁表 10-9 選鍵為 查課本 155 頁表 10-10:18bh?得 ??02b??:因?yàn)?L1=107 初選鍵長(zhǎng)為 100,校核 所以所????3467.50bTMpadl??????商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24選鍵為: :180bhl?裝齒輪查課本 153 頁表 10-9 選鍵為 查課本 155 頁表 10-10 得60d? :214bh???2b?因?yàn)?L6=122 初選鍵長(zhǎng)為 100,校核 ????3465.076.28bTMpadl??????所以所選鍵為: .:210bhl?3.4 驅(qū)動(dòng)軸設(shè)計(jì)及附件的選擇3.4.1 軸的材料及熱處理斗式提升機(jī)驅(qū)動(dòng)軸主要承受高扭矩，高彎矩，是提升機(jī)中最重要的零件之一，故軸的材料選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。3.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）初步計(jì)算軸的直徑參照文獻(xiàn)[3]中關(guān)于軸的設(shè)計(jì)部分，根據(jù)軸的承載情況，選擇扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算法來計(jì)算軸的直徑。（3-4）3min/PAd?式中 A——系數(shù)，此處取 120，P——電動(dòng)機(jī)功率，Kwn——軸的轉(zhuǎn)速，r/min,將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式 3-4 可得（3-5）md2.658.4/71203min???因?yàn)檩S端裝聯(lián)軸器需要開鍵槽，會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加 4%~5%，取軸的直徑為 70mm。2）各軸段直徑的確定如圖 3-1 所示，軸段①與減速機(jī)空心輸出軸套裝配，并且在接近軸段②處裝有毛氈彌封圈，故直徑 d1=70mm。軸段②和軸段⑧上安裝軸承，現(xiàn)暫取軸承型號(hào)為2217，其內(nèi)徑 d=85mm，外徑 D=150mm，寬度 B=36mm，故軸段②的直徑 d2= d8=85mm。軸段 ③和軸段 ⑦的直徑為軸承的安裝尺寸，查有關(guān)手冊(cè)，取 d3= d7=95mm。軸段 ④和軸段 ⑥上安裝驅(qū)動(dòng)鏈輪，考慮到軸段④與軸段⑥中間的截面承受的彎矩最大，故在直徑上有所增加，現(xiàn)暫定 d4= d6=100mm。軸段⑤考慮滾筒便于安圖 3-1 驅(qū)動(dòng)軸示意圖