TH250斗式提升機設計【含CAD圖紙】,含CAD圖紙,th250,提升,晉升,設計,cad,圖紙 本科生畢業(yè)設計說明書 1 目 錄 1 前 言 1 2 本課題介紹及設計理 論2 2.1 概 述 2 2.2 斗式提升機的工作原 理2 2.2.1 斗式提升機分 類2 2.2.2 斗式提升機的裝載和卸 載2 2.2.3 常用斗提機選用及相關計 算3 2.2.4 斗式提升機的主要部 件5 2.2.5 斗式提升機的工作原理6 3. 提升機主要參數確定及主要結構設 計8 3.1 提升功率的確 定8 3.2 電動機選 擇9 3.3 減速機選 擇9 3.4 驅動軸設計及附件的選 擇9 3.4.1 軸的材料及熱處 理9 3.4.2 軸的結構設 計9 3.4.3 軸的強度校核計 算10 TH250 斗式提升機設計 2 3.4.4 軸承選 用12 3.4.5 鍵的設計校 核13 3.5 聯(lián)軸器的選 擇13 3.6 驅動鏈輪的結構設 計15 3.7 提升機主要參數的計 算15 3.8 頭部罩殼的選材及連 接16 3.9 中部區(qū)段的設計選 材16 3.10 料斗與環(huán)鏈的設 計17 4 結 論 19 參考文 獻2 0 致 謝 21 附 錄 22 本科生畢業(yè)設計說明書 3 1 前言 斗式提升機廣泛用于垂直輸送各種散狀物料，國內斗提機的設計制造技術是 50 年代由前蘇聯(lián)引進的,直到 80 年代幾乎沒有大的發(fā)展。自 80 年代以后,隨著國家 改革開放和經濟發(fā)展的需要,一些大型及重點工程項目從國外引進了一定數量的斗 提機,從而促進了國內斗提機技術的發(fā)展。有關斗提機的部頒標準 JB392685 及按 此標準設計的 TD、TH 及 TB 系列斗提機的相繼問世 ,使我國斗提機技術水平向前 邁了一大步, 但由于產品設計、原材料、加工工藝和制造水平等方面的原因,使產 品在實際使用中技術性能、傳遞扭矩、壽命、可靠性和噪聲等與國際先進水平相 比仍存在相當大的差距。 斗式提升機按牽引形式主要分為膠帶式、圓環(huán)鏈式和板鏈式三種,因經濟條件、 技術水平及使用習慣等原因,國內用戶對圓環(huán)鏈式和膠帶式斗提機需求量較大,這 兩種斗提機的技術發(fā)展受到較多的關注,而且有較為明顯的發(fā)展。TH 型是一種圓 環(huán)鏈斗式提升機，采用混合式或重力卸料，挖取式裝料。牽引件用優(yōu)質合金鋼高 度圓環(huán)鏈。中部機殼分單、雙通道兩種形式為機內重錘箱恒力自動張緊。鏈輪采 用可換輪緣組合式結構。使用壽命長，輪緣更換工作簡便。下部采用重力自動張 緊裝置，能保持恒定的張緊力，避免打滑或脫鏈，同時料斗遇到偶然因素引起的 卡殼現象時有一定的容讓性，能夠有效地保護下部軸等部件。該斗式提升機適用 于輸送堆積密度小于 1.5t/m3 易于掏取的粉狀、粒狀、小塊狀的底磨琢性物料。如 煤、水泥、碎石、砂子、化肥、糧食等。TH 型斗式提升機用于各種散狀物料的垂 直輸送。適用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料，物料溫度在 250以下。 TH250 斗式提升機設計 4 2. 本課題介紹及設計理論 2.1 概述 此次設計的任務是研究 TH250 斗式提升機的工作原理、性能和特點，采用理 論聯(lián)系實際的方法，研究影響斗式提升機效率的影響因素，進行必要的結構改進， 提出結構的方案并實施設計。同時，進行相關結構參數和工藝參數的設計與計算、 總體方案設計，總體裝配以及傳動、機體等部件和相關零部件設計及繪圖。主要 設計方案如下： 1） 對斗式提升機的工作原理進行深入研究，根據 TH250 斗式提升機的工 作能力和使用要求，設計出總體方案。 2） 設計出合理的提升機結構和零件的強度，保證運行的穩(wěn)定性。 3） 設計出合理的驅動裝置，保證運行的高效性。 。 該項目來源于江蘇海建集團， TH 斗式提升機具有輸送量大，提升高度高， 運行平穩(wěn)可靠，操作維修簡便，壽命長等顯著特點。斗式提升機適用于輸送粉狀， 粒狀和小塊狀的低磨琢性物性，物料堆積密度小于 1.5t/m ,物料溫度不超過 250， 廣泛應用于水泥提升機械。 2.2 斗式提升機的工作原理 2.2.1 斗式提升機分類 1）按牽引件分類： 斗式提升機的牽引構件有環(huán)鏈、板鏈和膠帶等幾種。環(huán)鏈的結構和制造比較 簡單，與料斗的連接也很牢固，輸送磨琢性大的物料時，鏈條的磨損較小，但其 自重較大。板鏈結構比較牢固，自重較輕，適用于提升量大的提升機，但鉸接接 頭易被磨損，膠帶的結構比較簡單，但不適宜輸送磨琢性大的物料，普通膠帶物 料溫度不超過 60C，鋼繩膠帶允許物料溫度達 80C，耐熱膠帶允許物料溫度達 120C，環(huán)鏈、板鏈輸送物料的溫度可達 250C。斗提機最廣泛使用的是帶式 (TD)， 環(huán)鏈式(TH)兩種型式。用于輸送散裝水泥時大多采用深型料斗。如 TD 型帶式斗提 機采用離心式卸料或混合式卸料適用于堆積密度小于 15t m3 的粉狀、粒狀物 料。TH 環(huán)鏈斗提機采用混合式或重力式卸料用于輸送堆和密度小于 15t m3 的 粉狀、粒狀物料。 2）按卸載方式分類： 斗式提升機可分為：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 斗式提升機的裝載和卸載 斗式提升機的裝載方式有三種，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 本科生畢業(yè)設計說明書 5 比較穩(wěn)定的料流，裝料口下部應有一定的高度，采用該方式裝載時一般料斗布置 較密；料斗在牽引件上布置較稀時多采用挖取式裝載，只能用于輸送粉狀或小顆 粒流動性良好物料的場合，斗速運行速度在 2m s 以下，介于兩者之間采用混合 式裝載。 卸載方式有離心式、重力式及混合式三種。 離心式卸料料斗的運行速度較高，通常取為 12m/s。如欲保持這種卸載必須 正確選擇驅動輪的轉速和直徑，以及卸料口的位置。其優(yōu)點是：在一定的料斗速 度下驅動輪尺寸為最??；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，當卸料高度一定時，提升機的高度就可減小；缺點是：料斗的填充 系數較小，對所提升的物料有一定的要求，只適用于流動性好的粉狀、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，料斗運行速度為 0.40.8m/s 左右，需配用帶導向槽的料斗。其優(yōu)點是：料斗裝填良好，料斗尺寸 與極距的大小無關。因此允許在較大的料斗運行速度之下應用大容積的料斗；主 要缺點是：物料拋出位置較低，故必須增加提升機機頭的高度。 物料在料斗的內壁之間被拋卸出去，這種卸載方式稱為離心重力式卸載。 常用于卸載流動性不良的粉狀物料及含水分物料。料斗的運動速度為 0.60.8m/s 范圍，常用鏈條做牽引構件。 2.2.3 常用斗提機選用及相關計算 （一）目前國內常用的斗提機均為垂直式，較新型符合標準 TB3926-85 的有 TD 型、 TH 型，它們的主要特征、用途及型號見表 1 表 2-1 TD、TH、TB 型斗提機特征、型號表 型式 TD 型 TH 型 TB 型 結構特征 采用橡膠帶作牽引構件 采用鍛造的環(huán)形鏈 條作為牽引構件 采用板式套筒滾 子鏈條作為牽引構件 卸載特征 采用離心式或混合式 方式卸料 采用重力式或混合 式方式卸料 采用重力式卸料 圖 2圖 圖 2-1 注入式裝載 圖 2-2 挖取式裝載 TH250 斗式提升機設計 6 適用輸送 物料 松散密度 1.5t/m3 的粉狀、粒 狀、小塊狀的無磨琢性、 半磨琢性物料 松散密度 1.5t/m3 的粉狀、 粒狀、小塊狀的無磨琢 性、半磨琢性物料 松散密度 2t/m3 的中、大塊 狀的磨琢性物料 適用溫度 被輸送物料溫度不得 超過 60，如采用耐熱 橡膠帶時溫度不超過 200 被輸送物料溫度不 得超過 250 被輸送物料溫度 不得超過 250 型號 TD100、TD160、TD25 0、TD315、TD400、TD500 、TD630 TH315、TH400、TH 500、TH630、(TH800) (TH1000) TB250、TB315、T B400、TB500、TB630 、TB800、 TB1000 提升高度 約在 440mm 范圍內 約在 4.540mm 范圍內 約在 550mm 范圍內 輸送量 4238m3/h 35185m3/h 20563m3/h （二）TD 型斗提機結構型式 (1) 傳動裝置 TD 型斗提機的傳動裝置有兩種形式。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 動平臺、聯(lián)軸器等，使結構緊湊，重量輕，而且其內部帶有異型輥逆止器，逆 止可靠。該減速器噪聲低，運轉平穩(wěn)，并隨主軸浮動，可消除安裝應力。 (2) TD 型斗提機備有四種料斗 Q 型（淺斗） 、H 型（弧底斗） 、Zd 型（中 深斗） 、Sd 型（深斗） 。 （三）常用斗提機功率計算 1、軸功率的近似計算： P0 = （2-1）12(.5)367QHkv 式中：P 0-軸功率（千瓦）； Q-斗提機的輸送量（噸/小時）； H-提升高度（米）； v-提升速度（米/秒）； K1、K 2-系數。具體見表表 2-1 表 2-1提升機參數表 牽引構件型式 帶式 單鏈式 雙鏈式 料斗型式 深斗 和淺斗 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） 系數 K1 100 0.35 0.5 / / 0.6 0.90 系數 K3 2.5 2.00 1.5 1.25 1.5 1.25 系數 K2 1.6 1.10 1.3 0.80 1.3 0.80 2、電動機功率計算： P = （2-2）012kn 式中：N電動機功率（千瓦）； N0軸功率（千瓦）； 1減速機傳動效率，對 ZQ 型減速機 1=0.94； 2三角皮帶或開式齒輪傳動效率，對三角皮帶 2=0.96，對開式齒輪 2=0.93； K功率備用系數。與高度 H 有關，當：H10 米時，K=1.45；10H20 米時，K=1.15。 2.2.4 斗式提升機的主要部件 斗式提升機的主要部件有：驅動裝置、料斗、牽引構件、底座和中間罩殼等。 驅動裝置由電動機、減速機、逆止器或制動器及聯(lián)軸器組成，驅動主軸上裝 有滾筒或鏈輪。大提升高度的斗提機采用液力偶合器，小提升高度時采用彈性聯(lián) 軸器。使用軸裝式減速機可省去聯(lián)軸器，簡化安裝工作，維修時裝卸方便。 料斗通常分為淺斗、深斗和有導向槽的尖棱面斗。淺斗前壁斜度大深度小， 適用于運送潮濕的和流散性不良的物料。深斗前壁斜度小而深度大，適用于運送 干燥的流散性好的散粒物料。有導向側邊的夾角形料斗前面料斗的兩導向側邊即 為后面料斗的卸載導槽，它適用于運送沉重的塊狀物料及有磨損性的物料。 散裝 水泥由于流動性好且干燥，用深斗較合適，卸載時，物料在料斗中的表面按對數 螺線分布，設計離心卸料的料斗時往往在料斗底部打若干個氣孔，使物料裝載時 有較高的填充量，并且卸料時更完全。 牽引構件為一封閉的繞性構件，多為環(huán)鏈、板鏈或膠帶。 張緊裝置有螺桿式與重錘式兩種。帶式斗提機的張緊滾筒一般制成鼠籠式殼 體，以防散料粘集于滾筒上。 斗式提升機可采用整體機殼，也可上升分支和下降分支分別設置機殼。后者 TH250 斗式提升機設計 8 可防止兩分支上下運動時在機殼空氣擾動。在機殼上部設有收塵法蘭和窺視孔。 在底部設有料位指示，以便物料堆積時自動報警。膠帶提升機還需設置防滑防偏 監(jiān)控及速度監(jiān)測器等電子儀器，以保證斗提機的正常運行。 2.2.5 斗式提升機的工作原理 斗式提升機的原理：如圖 2-3，固接著一系列料斗的牽引構件（環(huán)鏈、鏈輪） 環(huán)繞在提升機的頭輪與底輪之間構成閉合輪廓。驅動裝置與頭輪相連，使斗式提 圖 2-3 提升機示意圖 本科生畢業(yè)設計說明書 9 升機獲得動力并驅動運轉。張緊裝置與底輪相連，使牽引構件獲得必要的初張力， 以保證正常運轉。物料從提升機的底部供入，通過一系列料斗向上提升至頭部， 并在該處實現卸載，從而實現在豎直方向內運送物料。斗式提升機的料斗和牽引 構件等走行部分以及頭輪、底輪等安裝在全密封的罩殼之內。 綜合此次設計的提升高度與臺時產量等要求，本提升機選用混合或重力方式 卸料，掏取式裝料，選用 zh 型（中深斗）料斗，牽引件為低合金高強度圓環(huán)鏈， 經適當的熱處理后，具有很高的抗拉強度和耐磨性，使用壽命長，采用了組裝式 鏈輪。有輪體、輪緣用高強度螺栓聯(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；下部采用了重錘杠桿 式張緊裝置，即可實現自動張緊。一次安裝后不需調整，又可以保持恒定的張緊 力，從而保證機器的正常運轉，避免了打滑或脫鏈。 TH250 斗式提升機設計 10 3. 提升機主要參數確定及主要結構設計 3.1 提升功率的確定 關于提升機驅動功率的設計計算一直以來爭議不斷，資料上推薦的公式多數 是延用上世紀 80 年代的公式，計算復雜，而且所選參數稍有變化時結果的出入卻 較大，與實際相差甚遠。在查閱大量關于運輸機械設計方面的手冊和近年來關于 斗式提升機驅動功率的各種論文和期刊后，綜合各種數據，現參照文獻1中第十 四章斗式提升機中 TH 型提升機設計的功率計算部分內容，計算過程如下： TH 型斗提機功率計算 TH 型提升機驅動裝置為 YY 型（即 ZLY 或 ZSY 型減速器和 Y 型電動機配 用） 。傳動軸驅動功率由下式求得： P0= +PS+PL （3-1）36QHg 式中 P0-軸功率（KW）； Q-斗提機的輸送量（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 TH250 斗式提升機設計的條件可以得知，Q=30T/h,t 提升的高度 H=35m 重力加速度在此處可取 10 m/s2 將數據代入（3-1）計算可得 P0= +PS+PL = （3-2）36QHgKw2.53036150 電機功率 P= （3-3）0Pn 附加功率 TH160 TH200 TH250 TH315 TH400 TH500 TH630 TH800 TH1000 TH1250 PS,KW 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 PL,KW 0.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 2.2 3.4 6 8.4 本科生畢業(yè)設計說明書 11 式中 P 電動機功率（KW）； P0- 軸功率（KW）； n- 總效率，大約為 0.7。 所以通過計算可得 P=7.5Kw 3.2 電動機選擇 按已知工作要求和條件選用要求電機功率 P7.5kW，轉速 n=1500r/min 左右， 參照文獻2中電動機的類型及其應用特點，選用 Y132M-4 型電動機。輸出軸直徑 75，中心高 280mm，工作轉速 1440 r/min。 3.3 減速機選擇 根據文獻1中的 YY 型驅動裝置的選型原則及規(guī)范可知，TH250 提升機功率為 7.5Kw 時，應選用 Y7Y140 驅動裝置，在已選擇 Y132M-4 電動機后，應選擇型號為 ZLY140-18-（S）/（N）的減速器。輸入軸直徑為 28mm，輸出軸直徑為 65mm, 中心高為 160mm。 3.4 驅動軸設計及附件的選擇 3.4.1 軸的材料及熱處理 斗式提升機驅動軸主要承受高扭矩，高彎矩，是提升機中最重要的零件之一， 故軸的材料選用 45 鋼，調質處理。 3.4.2 軸的結構設計 1）初步計算軸的直徑 參照文獻3中關于軸的設計部分，根據軸的承載情況，選擇扭轉強度計算法 來計算軸的直徑。 （3-4）3min/PAd 式中 A系數，此處取 120， P電動機功率，Kw n軸的轉速，r/min, 將相關數據代入式 3-4 可得 （3-5）md2.658.4/71203min 因為軸端裝聯(lián)軸器需要開鍵槽，會削弱軸的強度，故將軸徑增加 4%5%，取 TH250 斗式提升機設計 12 軸的直徑為 70mm。 2）各軸段直徑的確定 如圖 3-1 所示，軸段與減速機空心輸出軸套裝配，并且在接近軸段處裝有 毛氈彌封圈，故直徑 d1=70mm。軸段和軸段上安裝軸承，現暫取軸承型號為 2217，其內徑 d=85mm，外徑 D=150mm，寬度 B=36mm，故軸段的直徑 d2= d8=85mm。軸段 和軸段 的直徑為軸承的安裝尺寸，查有關手冊，取 d3= d7=95mm。軸段 和軸段 上安裝驅動鏈輪，考慮到軸段與軸段中間的截面 承受的彎矩最大，故在直徑上有所增加，現暫定 d4= d6=100mm。軸段考慮滾筒 便于安裝拆卸，直徑略比軸段和軸段的直徑小，取 d5=110mm。 3） 各軸段長度的確定 軸段與減速機空心輸出軸套裝配，其長度主要決定于減速機和頭部殼體之 間的安裝尺寸，同時還要保證與減速機相配合的部分有足夠的長度，從手冊中查 知減速機的相關安裝尺寸要求，現暫取 l1=140mm。軸段與軸段上安裝軸承， 其長度決定于軸承的安裝尺寸，故取 l2=l8=110mm。軸段和軸段的長度主要根 據兩軸承之間的距離和滾筒在軸向上的安裝尺寸來定?？紤]到其軸向上密封板、 殼體法蘭和軸承座等占據的位置，暫取兩軸承軸向上的中心距離為 590mm，則可以 暫取 l3=l7=155mm。軸段、的長度要和驅動鏈輪一并設計，現暫定 l4=l6=120mm，l5=40，驅動軸總長為 950mm。 d) 軸上零件的固定 考慮到軸段、處鍵傳遞較大的轉矩，故軸段與聯(lián)軸器的配合選用 k6；軸段、與驅動鏈輪的配合選用 r6；軸段、與軸承內圈的配合選用 r6。與減速機和驅動鏈輪的聯(lián)結均采用 A 型普通平鍵，分別為鍵 20125 GB1096- 1996 及鍵 28110 GB1096-1996。 e) 軸上倒角及圓角 軸端倒角 245，安裝鏈輪的軸段倒角為 2.545，倒圓角為 R1.6mm， 為方便加工，其它軸肩圓角半徑均取為 0.6mm。 3.4.3 軸的強度校核計算 1）軸的受力分析及彎扭矩圖 3-2 所示 2）計算支承反力 由于軸在水平面上不受力，所以 FRIH=FR2H=0 （3-6） 在豎直面上 圖 3-1 驅動軸示意圖 本科生畢業(yè)設計說明書 13 （3-7）NFGFtt 32121 105.20361250預 式中： 同一時刻提升機上行料斗中物料重量 環(huán)鏈預緊力（平均每米長度牽引構件重量，25kg/m）預 牽引構件重量（2000N） ， 2G （3-8）kNkFFttVR 025.12.121 （3-9）mLM 387350. （3-10）mT108.4671953 3） 按彎扭合成強度條件計算如下 很顯然 b-b 截面為危險截面。 由于彎曲應力 為對稱循環(huán)，扭轉切應力 為靜應力，則b （3-11）67.0218b MPaPaWTMe 1802.48)94.(053357)(22 圖 3-2 軸的受力分析及彎扭矩圖 TH250 斗式提升機設計 14 （3-12） 所以 b-b 截面左側安全，顯然 b-b 截面右側也是安全的。 4） 安全系數校核 彎曲應力 （3-13）MPaWMba 3.9104.328573 應力幅 ba. 平均應力 Mpa0m 切應力 （3-14）MPaWT8.714.365283 （3-15）Tma 9. 安全系數 （3-16）54.20.398.01271 maKS （3-17）8.16.5.61a （3-18）.28.14.22 S 許用安全系數 顯然 S , 故 bb 剖面安全。，5.13S 以上計算表明，軸的彎扭合成強度和疲勞強度是足夠的。 3.4.4 軸承選用 1） 軸承選型 考慮驅動軸在的較大彎矩作用下會產生彎曲變形，且不易與減速機嚴格保證 同心，故選用承載能力大并有自動調心功能的調心球軸承軸承 2217。其基本參數 如表 3-2。 2）工作情況分析及壽命計算 提升機驅動軸軸承主要承受徑向載荷，軸向載荷很小并可以忽略中等沖擊。 其當量動載荷為： （3-19）kNFfPRp 54.1602.51 式中： 載荷系數，中等沖擊取 1.21.8。pf 其壽命為： 本科生畢業(yè)設計說明書 15 （3-20）hPCnLrh 230)54.168(.7)(167/0 式中： 軸承的壽命指數，滾子軸承 =10/3。 故驅動軸軸承的工作壽命為 24362 小時。 表 3-2 軸承 2217基本參數 基本尺寸 /mm 額定載荷 /kN d D B rCor 85 150 36 58.2 23.5 3.4.5 驅動鏈輪鍵的設計校核 由 驅 動 鏈 輪 軸 的 直 徑 d 為 100mm， 文 獻 2，由表 9-4 可 知 ， 應 取 鍵 的 寬 b=28mm， 高 度 h=16 mm 的 普 通 平 鍵 ， 鍵 的 材 料 應 選 45 鋼 ， 由 于 鍵 所 受 載 荷 性 質 為 輕 微 沖 擊 ， 由 表9- 3 可 知 c=110 MP， =90 MP， 鍵 連 接 工 作 面 的 強 度 校 核 如 下 ： c （3-21）PadklTc 3.2)81(2653 （3-22）blc 7.6)0( 式 中 ： T 傳 遞 的 轉 矩 （ ）mN d 軸的直徑 （mm） l鍵的工作長度，A 型（mm） ，l=L-b(mm)，b 為鍵的寬度。 3.5 聯(lián)軸器的選擇 由于彈性柱銷聯(lián)軸器（如圖 3-3 所示）具有一般補償兩軸相對偏移和減振能 力，結構簡單，更換彈性元件簡便，允許有軸向竄動，適用的工作溫度為-20C 到+70C，所以根據提升機的工作特性，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器作為減速器和提升 機上部主軸之間的連接設備。由文獻2可知應選取的聯(lián)軸器型號為： Y701425/501236YCLXGBT聯(lián) 軸 器 TH250 斗式提升機設計 16 由表 11-9 可知所選用連軸器的公稱扭矩 =3153 ，許 用 轉 速 為 3450 r/min,nTmN 而 本 次 設 計 所 需 的 扭 矩 T=1530 ,轉 速 為 48 r/min,故 所 選 的 聯(lián) 軸 器 LX5完 全 滿 足 要 求 。N 下 面 對 聯(lián) 軸 器 與 軸 連 接 處 的 鍵 進 行 設 計 和 強 度 較 核 。 由 軸 的 直 徑d 為 70mm， 查 文獻 2，由 表 9-4 可 知 ， 應 取 鍵 的 寬 度 b=20mm， 高 度 h=120 mm 的 普 通 平 鍵 ， 鍵 的 材 料 應 選 45 鋼 ， 由 于 鍵 所 受 載 荷 性 質 為 輕 微 沖 擊 ， 由 表9-3 可 知 c=110 MP， =90 MP， 鍵 連 接 工 作 面 的 強 度 校 核 如 下 ： c （3-23）PadklTc 7.4)2015(7038 （3-24）lc .)( 式 中 ： T 傳 遞 的 轉 矩 （ ）mN d 軸的直徑 （mm） l鍵的工作長度，A 型（mm） ，l=L-b(mm) A鍵與輪轂的接觸高度，平鍵 K=h/2 其中 b 為鍵的寬度。 圖 3-3 LX5 聯(lián)軸器結構圖 本科生畢業(yè)設計說明書 17 3.6 驅動鏈輪的結構設計 TH 型斗式提升機是利用鏈輪與圓環(huán)鏈間的摩擦力進行動力傳遞的。特別當鏈 輪與鏈條摩擦副不能相互匹配，即鏈輪與鏈條產生相對滑動時，鏈輪磨損加劇， 因此，鏈輪是一個易損件。對于鏈輪應選擇合理的材料、熱處理工藝以保證輪緣 的硬度和耐磨性。同時考慮到鏈條價昂，應使鏈輪的硬度略低于鏈條的硬度。 TH250 的軸上的扭距通過鍵槽傳遞給兩個鏈輪，鏈輪由輪緣和輪體兩部分組 成，結構如圖 3-4 所示。輪體由 HT200 鑄造而成，輪緣由 QT60-2 鑄造而成，要求 鑄件不得有氣孔、縮孔及裂紋等，以保正鏈輪工作正常工作所需要的強度。此次 設計采用了組裝式鏈輪。有輪體、輪緣用高強度螺栓聯(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。 3.7 提升機主要參數的計算 通過前幾節(jié)的功率計算、設備選型等，提升機的主要參數現在可以計算如下： 1）提升速度： （3-25）smIidnv /2.17.18604346012 圖 3-4 驅動鏈輪裝置 TH250 斗式提升機設計 18 式中： 電動機轉速，r/min；1n 驅動滾筒轉速，r/min；2 d驅動滾筒直徑，mm i減速機速比, I減速器帶輪與電動機的帶輪直徑比 2） 料斗間距： 在本章第一節(jié)中已得出同一時刻內上行料斗中物料總量為 0.205t，考慮到物料 裝填時有一定的松散性，故取生料裝填后的密度 ，由于斗速較快時裝填3/1mt 率較低，故取裝填率 =0.75，已知 TH250 型深斗容積為 3L，則同一時刻所需上 行料斗的數量為： 個 （3-26）7838.0/1/.253Lmt 則料斗間距為： a= （3-27）49.75 取整數，則料斗間距為 450mm。 3.8 頭部罩殼的選材及連接 如圖 3-5 所示，電 動機及減速機的支座都 是連接在頭部罩殼上的， 罩殼承受的力較大，所 以要采用比較厚的鋼板， 罩殼四壁采用 3mm 的 鋼板，與電動機、減速 機支座聯(lián)結的側板采用 10mm 的筋板， 法蘭 及支撐采用 63636 的熱軋等邊角鋼。同樣 的道理，側板與罩殼的 焊接要求也較高，故采 用 K 形坡口，且焊接 時要防止出現虛焊現象。 圖 3-5 提升機頭部示意圖 本科生畢業(yè)設計說明書 19 3.9 中部區(qū)段的設計選材 由于本設計中的提升機提升高度達 35m，為防止兩分支上下運動時在機殼產 生空氣擾動，故上行部分和下行部分的罩殼均采用獨立式結構。連接法蘭同樣采 用 63636 的等邊角鋼，殼體采用 3mm 厚的鋼板，并在罩殼上設有檢修門，主 要是用來觀察、檢查提升機內部的工作情況，在出現故障時可以方便檢修，具體 結構如圖 3-6 所示。 3.10 料斗與環(huán)鏈的設計 根據斗式提升機的輸送量及提升高度要求，參照國家關于機械行業(yè)標準中垂 直斗式提升機 Zh 型（中深斗）料斗參數尺寸，設計的畚斗的形狀如圖 3-7 所示， 圖 3-6 中部區(qū)段 TH250 斗式提升機設計 20 料斗容量為 3L，輸送的物料最大塊度為 25mm，對比同類型的斗式提升機的環(huán)鏈 選擇的相關參數可知，與料斗配套使用的鍛造圓環(huán)鏈條是直徑 18mm，節(jié)距為 64mm，單條破斷強度320KN，牽引件為低合金高強度園環(huán)鏈，經適當的熱處理 后，具有很高的抗拉強度和耐磨性，使用壽命長，符合 TM36-8礦用高強度園環(huán) 鏈標準。 圖 3-7 料斗與環(huán)鏈 本科生畢業(yè)設計說明書 21 4. 結論 在老師的關心和指導下，經過三個月的設計，TH250 斗式提升機的總體方案 設計，總體裝配以及傳動、機體等部件和相關零部件設計及繪圖的設計工作已經 完成。 提升機的主要參數如下： 功率：7.5kW ； 提升高度：35m； 提升能力：30（t/h） ； 料斗寬度：250mm； 料斗盛水容積：3L； 料斗間距：450mm； 本次設計的 TH250 圓環(huán)鏈斗式提升機，提升高度為 35 米，提升能力 35 噸/ 小 時，運行平穩(wěn)可靠。適用于輸送堆積密度小于 1.5t/m3，易于掏取的粉狀、粒狀、 小塊狀的低磨琢性物料，如煤、水泥、碎石、砂、化肥、糧食等。 TH250 斗式提升機設計 22 參考文獻 1 運 輸 機 械 設 計 選 用 手 冊 M.北 京 :化 學 工 業(yè) 出 版 社 ， 1999. 2 毛謙德，李振清.袖珍機械設計手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，2007. 3 吳 克 堅 .機 械 設 計 M.北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， 2003 4 朱昆泉，許林發(fā).建材機械工程手冊M.武漢: 武漢工業(yè)大學出版社，2000. 5 周 建 方 .材 料 力 學 M.北 京 : 機械工業(yè)出版社， 2004. 6 褚瑞卿.建材通用機械與設備M. 武漢: 武漢工業(yè)大學出版社，1996. 7 梁庚煌.運輸機械手冊M.北京：化學工業(yè)出版社，1983. 8 北京建材學校.建材機械與設備M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1981. 9 王旭，王積森.機械設計課程設計M.北京：機械工業(yè)出版社，2005. 10 張文明，焦萬才.焊工實用技術M.遼寧：遼寧科學技術出版社，2004. 11 沈世德.機械原理M.北京：機械工業(yè)出版社，2001. 12 王章忠.機械工程材料M.北京：機械工業(yè)出版社，2001. 13 張慶進.硅酸鹽工業(yè)機械設備M.廣州：華南理工大學出版社，1992 14 許林發(fā).建筑材料機械設計（一）M.武漢：武漢工業(yè)大學出版社，1990 15 成 大 先 .機 械 設 計 手 冊 .北 京 ： 化 學 工 業(yè) 出 版 社 ， 2004. 16 王 伯 平 .互 換 性 與 測 量 技 術 M.北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2002. 17 錢志峰 劉蘇.工程圖學M.北 京 ： 科 學 出 版 社 ， 2004 18 于 駿 一 .機 械 制 造 技 術 基 礎 M.北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2007. 本科生畢業(yè)設計說明書 23 致 謝 在畢業(yè)設計過程中，我注意收集資料，注重實際考察，強調應用性，從而為 完成畢業(yè)設計做了良好的鋪墊。對畢業(yè)設計中的難題，我及時查閱資料，虛心向 老師，同學請教，搞好搞懂每個知識點。考慮問題多方面，多角度，力爭適應工 程與設計人員的工作要求，培養(yǎng)設計能力與嚴謹、細致的工作作風，也從中體會 到工程技術人員所應具備的基本素質，為進入社會起橋梁作用。知識的鞏固固然 重要，但能力的培養(yǎng)同樣不可忽略。我覺得這次設計的完成，不僅鍛煉了我搞設 計的工作能力，培養(yǎng)了我獨立思考的能力，解決困難的方法，并且也培養(yǎng)了我獨 立創(chuàng)新力求先進的思想。同時我認識到：無論做什么事，只要你深入的去做， 難事不難，但如果你不去用心的做，易事不易。機不可失，我在這次的設計中傾 注了大量的心血，盡一切力量爭取將設計做到最好。我認為我在這段時間內所有 的收獲，對我今后的學習和工作會是一筆難得的財富。 由于本人理論知識有限，實踐經驗不足，在設計過程中難免存在很多的錯誤 和不足，懇請老師批評指正。 在這次畢業(yè)設計期間，我得到了 XXX 老師的悉心指導和同組同學的熱心幫助， 在此期間 XXX 老師經常主動和我交流，及時給我指出不合理之處及需要改進的地 方，為我能順利完成畢業(yè)設計做了很多事情，本人在此對陳老師表示深深的謝意。目 錄 1 前 言 1 2 本課題介紹及設計理 論2 2.1 概 述 2 2.2 斗式提升機的工作原 理2 2.2.1 斗式提升機分 類2 2.2.2 斗式提升機的裝載和卸 載2 2.2.3 常用斗提機選用及相關計 算3 2.2.4 斗式提升機的主要部 件5 2.2.5 斗式提升機的工作原 理6 3. 提升機主要參數確定及主要結構設 計8 3.1 提升功率的確 定8 3.2 電動機選 擇9 3.3 減速機選 擇9 3.4 驅動軸設計及附件的選 擇9 3.4.1 軸的材料及熱處 理9 3.4.2 軸的結構設 計9 3.4.3 軸的強度校核計 算10 3.4.4 軸承選 用12 3.4.5 鍵的設計校 核13 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2007 1 3.5 聯(lián)軸器的選 擇13 3.6 驅動鏈輪的結構設 計15 3.7 提升機主要參數的計 算15 3.8 頭部罩殼的選材及連 接16 3.9 中部區(qū)段的設計選 材16 3.10 料斗與環(huán)鏈的設 計17 4 結 論 19 參考文 獻 20 致 謝 21 附 錄 22 本科生畢業(yè)論文（設計） 題 目 斗式提升機的設計 專 業(yè) 姓 名 學 號 指導教師 任務書 題目 斗式提升機的設計 內容： 電動機選擇，帶的設計，減速器軸的設計及校核，鏈輪的設計，箱體設計，料斗、鏈條，張緊裝置. 應達到的要求或技術指標： 1.設計思路清晰、設計說明書、設計資料完整全面。 2.減速器設計合理，機械制圖符合國家規(guī)定要求及標準。 主要寫作思路或設計方法： 1.根據斜齒輪傳動原理，設計符合工作條件的同軸式減速器與驅動主軸和鏈輪。 2.通過查閱資料，按照機械加工的規(guī)律設計箱體，料斗，鏈條等 完成本課題應具備的理論及技術環(huán)境（軟件、硬件） 機械設計資料 計算機輔助設計 各階段任務安排： 畢業(yè)設計時間：2011年10 月 30 日~ 11月15日 第一周 完成相關信息資料的搜集整理，外文翻譯 第二周 方案論證，確定總體方案 第三周 斗式提升機設計 第四周—第五周 減速器設計，完成裝配圖，零件圖 第六周 撰寫設計計算說明書 第七周 準備答辯 參考資料： 機械原理、齒輪傳動設計、機械傳動設計手冊、機械設計、機械設計基礎、計算機輔助機械設計 任務完成后須上交的成果： 裝配圖（A1）一張 、零件圖（A4）一張、設計說明書一份、開題報告一份 指導教師簽名： 年 月 日 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 專 業(yè) 班 級 指導教師姓名 職 稱 工作單位 課題來源 課題性質 畢業(yè)設計 課題名稱 斗式提升機設計 本設計的科學依據 （科學意義和應用前景，國內外研究綜述，目前技術現狀、水平和發(fā)展趨勢等） 1、選題意義： 斗式提升機是一種固定裝置的機械輸送設備，其工作原理是料斗把物料從下面的儲藏倉中舀起或物料由其他設備送入料斗，隨著輸送帶或鏈提升到頂部，繞過頂輪后向下翻轉，物料將傾入接受槽內，完成提升。斗式提升機主要用來垂直提升經過破碎機的石灰石、煤、石膏、熟料、干粘土等顆粒狀和塊小狀物料以及生料、水泥、煤粉等粉狀物料，可廣泛應用于各種規(guī)模的飼料廠、面粉廠、米廠、淀粉廠以及糧庫、港口碼頭等的散裝物料的提升。 2、論文綜述： 提升機在國內外的發(fā)展歷程各有千秋，我國古代出現的高轉筒車和提水的翻車，就是現代斗式提升機和刮板輸送機的皺形；17世紀中葉，開始應用于架空索道輸送散狀物料；19世紀中葉，各種現代結構的輸送機相繼出現。 1868年，在英國出現了帶式輸送機；1887年，在美國出現了螺旋輸送機；1905年，在瑞士出現了鋼帶式輸送機；1906年，在英國和德國出現了慣性輸送機。此后，輸送機受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運，成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分。斗式提升機就是輸送機的其中一種。 我國斗式提升機的設計制造技術是在50年代由前蘇聯(lián)引進的，80年代，幾乎沒有大的發(fā)展。在此期間，雖各行業(yè)就使用中存在的一些問題也作過一些改進，如Z1型和鉤頭鏈式斗式提升機的設計等工作，但大都因為某些原因未能得到推廣。自80年代以后，隨著國家改革開放和經濟發(fā)展的需要，一些大型及重點工程項目引進了一定數量的斗式提升機的頒布 JB 3926—85 及按此要求設計的TD、TH和TB系列的斗式提升機相繼問世，是我國斗式提升機技術水平先前邁了一步，但與國際先進水平相比仍存在相當大的差距，尤其是板鏈式斗式提升機存在的差距更大一些。 隨著國民經濟的發(fā)展運輸機械行業(yè)在引進、吸收、消化了世界各國斗式提升機的最新技術，并結合我國實際情況，設計出THG和TDG高效斗式提升機的需要。斗式提升機行業(yè)的趨勢朝著大型化，系類化，標準化，通用化機電一體化的方向發(fā)展。 設計內容和預期成果 （具體設計內容和重點解決的技術問題、預期成果和提供的形式） 1、設計內容： 斗式提升機的主要構件：驅動裝置、料斗、牽引構件、殼體、改向輪（尾輪）、張緊裝置、導向裝置、加料口（入料口）和卸料口（出料口）。 其中比較重要的設計點有驅動裝置、料斗、牽引構件。 1、驅動裝置：驅動裝置有電動機、減速器、逆止器或制動器及聯(lián)軸器組成，驅動主軸上裝有滾筒或鏈輪。 2、料斗： 圓柱形斗：深斗：用于干燥，流動性好，很好地撒落的粒狀物料的輸送。 　　 淺斗：深度小，用于潮濕的和流動性的粒狀物料。 尖角形斗：其側壁延伸到底板外，成為擋邊，卸料時，物料可沿一個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送。 3、牽引構件： 橡膠帶：用螺釘和彈性墊片固接在帶子口，帶比斗寬35～40mm。 鏈條：單鏈條固接在料斗后壁上；雙鏈與料斗兩側相連。 4、 張緊裝置： 張緊裝置有螺桿式于重錘式兩種。帶斗式提升機的張緊滾筒一般制成鼠籠式殼體，以防散料粘集于滾筒上。 5、機殼： 斗式提升機可以采用整體機殼，也可上升分支和下降分支分別設置機殼，后者可防止兩分支上下運動時在機殼空氣擾動。在機殼上部設有收塵法蘭和窺視孔。在底部設有料位指示，以便物料堆積時自動報警。膠帶提升機還需設置防滑防偏監(jiān)控及速度監(jiān)測器等電子儀器，一保證斗式提升機的正常運行。 2、重點解決的技術問題有： 電機的選取，裝載和卸載方式選取，料斗、減速器、逆止器、鏈輪、機殼的設計，牽引鏈的選取及強度校驗，PLC電氣電路自動化設計等。 3、預期成果： 本次斗式提升機的設計對象將針對粉狀、粒狀及小塊狀的無磨琢及磨琢性小的物料的垂直提升，物料溫度在250℃以下。提升量為20 t/h 最大提升高度約30米的中等功率斗式提升機。 擬采取設計方法和技術支持 （設計方案、技術要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 1、設計方案： 斗式提升機的選型：環(huán)鏈式（TH250）斗式提升機 本斗式提升機本機采用掏取式喂料，物料升到頂端在物料重力作用下自行卸料。 2、技術要求： 1、環(huán)鏈式提升機應符合JC460.1和本標準要求如下表,并按照經規(guī)定程序批準的設計圖樣和技術文件制造、安裝和使用本標準,圖樣和技術文件未規(guī)定的技術要求,按建材機械、機電行業(yè)等有關通用標準執(zhí)行. 規(guī)格 提升最大高度(m) 輸送量(m3/h) 斗距(mm) 電機功率(kw) 160型 28 3-8 500 3-7.5 200型 31.5 6-15 500 3-7.5 250型 30.16 10-25 500 4-11 300型 30.16 25-35 500 5.5-15 350型 31 19-40 600 7.5-18.5 400型 32 35-50 600 7.5-22 450型 32.7 42-60 600 7.5-22 2、圖樣上未注公差尺寸的極限偏差應符合GB 1804的規(guī)定,其中機械加工表面為 tTl3級;焊接件非機械加工表面為ITl6級;模鍛件非機械加工表面為ITl5級制造. 3、焊接件應符合建材機械焊接的有關的規(guī)定. 4、灰鐵鑄件應符合GB 9439的規(guī)定. 5、鍛件不得有夾層、折疊、裂紋、緞傷、結疤、夾渣等缺陷. 6、提升機應設置料位計、速度監(jiān)測器和膠帶防跑偏裝置. 3、設計初步步驟： 1、電動機選型； 2、減速器設計； 3、皮帶選型； 4、驅動軸設計及軸承選型、校驗； 5、聯(lián)軸器選型；6、驅動鏈輪結構設計； 7、料斗和環(huán)鏈設計； 8、獨立罩殼設計； 9、電器控制線路設計； 10、提升機的安裝、調試及運行 4、可能遇到的問題： 1、鑄件的材料選取：鑄件根據提升機機體和典型構件所需達到的強度要求，通過查閱資料來進行選材。 2、機殼輪廓尺寸設計：輪廓尺寸一般可以自行設計，但必須保證料斗的運行通暢，同時參考鏈輪設計，物料提升要求，節(jié)約材料的設計要求。 3、傳動軸設計：通常設計成階梯型，根據所需傳遞最大扭矩確定最小直徑，經校核合格。 研究條件和可能存在問題 （包括過去學習、研究工作基礎，現有主要儀器設備、設計環(huán)境及協(xié)作條件等） 1、斗式提升機常見故障 1、料斗帶打滑 2、料斗帶跑偏 3、回料過多 4、料斗脫落 5、料斗帶撕裂 2、設計環(huán)境： 輸送堆積密度小于1.5t/m3易于掏取的粉狀、粒狀、小塊狀的底磨琢性物料，如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、糧食等。物料干燥、流動性好、溫度在250℃以下。 3、斗式提升機使用協(xié)作條件： 1、斗式提升機應空負荷開車。所以每次停機前應排盡所有料斗內的物料，然后再停車。 　　 2、不能倒轉。倒轉即可能發(fā)生鏈條脫軌現象，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的輸送能力。否則容易造成底部的物料堆積嚴重時發(fā)生“悶車”事故。 　　 4、及時適量補充潤滑油。 　　 5、鏈條和料斗嚴重磨損或損壞時應及時更換。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度 (以周為單位) 第一階段：論文開題報告 （第1周） 第二階段：畢業(yè)實習，上機械場廠觀看斗式提升機（第2周） 第三階段：提升機主要部件的設計（第3 - 4周） 第四階段：電氣控制電路設計（第5周） 第五階段：設計總結、整理、論文答辯 （第6周）