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玩真钱的扑克游戏斗式提升机设计-毕业论文
 

  烟台南山学院毕业设计(论文)I斗式提升机设计[摘要]我的设计是对斗式提升机进行设计。从设计的要求出发,我们要把材料竖直着向上传输,我经过查资料把传输速度定为 0.8m/s,传送的量是 128t/h。要求是我的设计更加能够对问题进行合理的解决,能更好的处理问题,能够使操作更加的简易,更加便于操作,能更好的提升工作的效率并且使我们的生产成本降低,在方便安全可靠的条件下,设计成一个人就可以操作的简易机械。这样就可以更好的降低人工成本,使总的成本降低,提高产能。我的这几主要包括以下这几个方面的内容。(一)相关资料的查找(二) 相关初始数据的计算;(三)总体方案的拟定;(四)驱...

  烟台南山学院毕业设计(论文)I斗式提升机设计[摘要]我的设计是对斗式提升机进行设计。从设计的要求出发,我们要把材料竖直着向上传输,我经过查资料把传输速度定为 0.8m/s,传送的量是 128t/h。要求是我的设计更加能够对问题进行合理的解决,能更好的处理问题,能够使操作更加的简易,更加便于操作,能更好的提升工作的效率并且使我们的生产成本降低,在方便安全可靠的条件下,设计成一个人就可以操作的简易机械。这样就可以更好的降低人工成本,使总的成本降低,提高产能。我的这几主要包括以下这几个方面的内容。(一)相关资料的查找(二) 相关初始数据的计算;(三)总体方案的拟定;(四)驱动轴的设计与计算(五)料斗的设计与计算(六)环链的设计与计算(七)链轮的设计与计算。] [关键词] 斗式提升机、料斗、链轮、配重块、电动机ABSTRACT[Abstract] my design is to design the bucket type lifting machine.From the requirements of the design of, we need to keep materialvertical upward transmission, I through to find information on thetransmission speed of 0.8m/s, transferred amount is 128t/h.Requirement is my design work to the problem of reasonable solution,can better deal with the problem, can make the operation more simple,more convenient operation, can better enhance the work efficiencyand make our production costs are reduced in a convenient, safeand reliable conditions is designed into a person can operatesimple machine. So you can better reduce the labor cost, the totalcost reduction, increase production capacity.My this mainly includes the following several aspects of thiscontent. Design and calculation of the search for relevantinformation; (II) related to initial data of the calculation; (3)the overall scheme of the protocol; (IV) drive shaft design andcalculation (5) hopper (6) ring chain design and calculation ofsprocket (7) the design and calculation.[keyword] bucket elevator, hopper, sprocket, counterweight, motor 烟台南山学院毕业设计(论文)II目录论 第 1 章 绪论 ...............................................11.1 斗式提升机的发展史和特点............................21.2 斗式提升机的分类....................................21.3 课题主要工作任务....................................21.4 斗式提升机的主要设计方案...........................3第 2 章 概述...............................................42.1 斗式提升机装载和卸载...............................42.2 常用斗提机选用及相关计算............................52.3 斗式提升机的主要部件...............................62.4 斗式提升机的工作原理................................7第 3 章 斗式提升机主要结构设计................. .......... 83.1 斗式提升机提升功率的确定............................83.2 传动比的确定和传动装置的选用........................93.2.1 传动比的确定和分配............................93.2.2 减速器的选用与安装............................93.2.3 皮带轮相关参数的确定...........................103.3 驱动轴设计及附件的选择......................... .....123.3.1 轴的材料及热处理..............................133.3.2 轴的结构设计...................................133.3.3 轴的强度校核计算..............................143.3.4 轴承选用 .....................................163.3.5 驱动链轮键的设计校核...........................173.4 联轴器的选择........................................173.5 驱动链轮的结构设计....................................183.6 料斗和环链的设计.....................................193.6.1 斗式提升机的受力分析.............................193.6.2 料斗的确定和计算................................213.7 头部罩壳的选材及连接..................................233.8 中部区段的设计选材...................................243.9 其他装置............................................25总结.................................................26致谢. .................................................27 烟台南山学院毕业设计(论文)III参考文献..................................................28 烟台南山学院毕业设计(论文)第 1 页第 1 章 绪论1.1 斗式提升机的发展史和特点我们将斗式提升机又称作升运机,是一个可以用很大角度歪斜朝上运送粉状、颗粒或小块物料的持续输送的机械,应用于粮食、油脂、饲料等工场,被使用在很多其他各种领域。斗式提升机有两种牵引件:带式的和链式的。它们都不直接装载物料,物料是由固定在牵引构建上的料斗装载的。随着国民经济的发展,高效提升机在运输机械行业引进、吸收、消化了世界各国斗式提升机的新技术后,结合机我国实际情况,设计出能满足市场对输送量大,提升高度大及结构紧凑的高效垂直输送机械。斗式提升机与其他输送相比,它不如气力输送结构简单、灰尘少、维修费用少、但斗式提升机的动力消耗少,适应性强等特点。例如没有清理过的水稻、小麦,其中含有稻草、麦秆等杂质,提升高度在 20 米以上,都不能用气力输送,而适合斗式提升机。最重要的是,斗式提升机升运物料比气力输送消耗动力少五分之一到十分之一。于此同时,斗式提升机也在不断地发展,因此,对斗式提升机的研究,不应该改有所忽视。本没有改变。从80年代以后,随着国家经济发展和改革开放的需要,许多大型和重点项目从国外引进了许多提我国的斗提机是从前苏联在50年代引进的设计技术,一直到80年代我们的技术基升机,就这样我国都提及技术得到了长足的发展。有关斗提机的部颁标准JB392685及按此标准设计的TD、TH及TB系列斗提机的相继问世,就这样我国斗提机技术向前迈进了一大步, 但是由于各方面的原因,使我国产品在很多方面存在很大缺陷,与国际最高水平还存在很大差距。国外斗机的技术发展非常快,它在这些方面的主要表现:一是斗式提升机的多种功能,扩大应用范围,如 HL 链离心斗式提升机,GTD / GTH 斗式提升机,各种型号;另一个是斗式提升机设备技术有很大的进步,特别是高距离,大容量,提升高等大型斗式提升机速度已经成为运输的主要方向。目前,中国制造的产品种类生产斗式提升机类型,主要特点:1。驱动功率小,采用重力排放,流入式装载,高容量料斗密集型布置。当物料提升几乎没有材料下降的现象,因此无功功率较小。2,提升范围广,这类提升机是可靠的,可以超过二万小时不出麻烦。提升高度,提升机运行平稳,因此可大大提高高度。类型,物料需求的特点,不仅可以提高一般的粉状物料,还可以提高大型切割材料的。3 运行具有高度的,先进的设计和加工方法。4。寿命长,你不需要挖进料斗,物料与物料之间很少发生各种挤压和碰可靠性撞现象。我们的机器可以降低物料的泄漏,送料时,减少机械磨损。但随着当今世界先进的斗式提 烟台南山学院毕业设计(论文)第 2 页升机技术存在较大差距。斗式提升机的发展趋势:运输高度、提升速、输送量、驱动总功率是评价斗式提升机产品性能高低的主要指标。随着社会的不断发展,我们对斗式提升机有了更多的要求,就这样斗式提升机的提升高度不断加大,效率不断的提升,能耗不断减少,更加适应高产高效集约化生产的需要。能耗少、提速快、提升量大是今后发展的必然趋势,也是高产高效提升机的发展方向。未来我国斗式提升机发展的关键技术主要有:(1)高效吐料技术;(2)新型高效高速技术;(3)高速吞料技术;(4)中间换料斗技术;(5)倒转自动张紧技术;(6)故障预警技术;(7)斗式提升机动态分析与监控技术。同时,提升斗提机的各种性能是以后发展的需要。1.2 斗式提升机的分类1)按牵引件分类:斗式提升机有环链、板链和胶带等几种牵引构件。环链与料斗的连接很牢固,结构和制造也比较简单,输送的物料时,链条的磨损较小,但是有个缺点就是自重比较大。板链结构适用于提升量大的提升机,比较牢固,自重较轻,但易被磨损,胶带的结构比较简单,但不适宜输送磨琢性大的物料,普通胶带物料温度不超过 60C,钢绳胶带允许温度达 80C,耐热胶带允许温度达 120C,环链、板链输送物料的温度可达 250C。斗提机最广泛使用的有两种类型,分别为带式(TD)和环链式(TH)两种型式。深型料斗大多用于输送散装水泥。如 TD 型带式斗提机采用离心式卸料或混合式卸料,适用于堆积密度小于 1.5t/m3 的粉状、粒状物料。TH 环链斗提机采用混合式或重力式卸料用于输送堆和密度小于 1.5t/m3 的粉状、粒状物料。2)按卸载方式分类:斗式提升机有三种分类方式分别为:重力式卸料、离心式卸料和混合式卸料等三种形式。斗速较快的是离心式卸料,比较适合输送粉状、小块状等磨琢性小的物料;斗速较慢的是重力式卸料,比较适合适输送块状的,磨琢性大的物料,如石灰石、熟料等。1.3 课题主要工作任务我选的课题主要研究的事斗式提升机的性能、特点和工作原理,通过理论和实际相结合的办法,制定出合理的设计方案,并且对各种参数进行详细的设计和计算,按照参数(输送量 128t/h , 400mm 的斗距, 0.8m/s 的斗速 ,重力式的卸料方式)要 烟台南山学院毕业设计(论文)第 3 页求,在规定的时间内完成各个部件的设计还有总体设计,并完成 4 张 A0 图纸。1.4 斗式提升机的主要设计方案1)深入研究斗式提升机的工作原理,设计出符合斗式提升机工作能力和使用要求的方案。2)在保证运行稳定的前提下,设计出合理的提升机零件的强度和结构。3)在保证运行的高效性的前提下,设计出符合条件的驱动装置。 烟台南山学院毕业设计(论文)第 4 页第 2 章 概述2.1 斗式提升机装载和卸载斗式提升机有流入式装载(图 2-1)、挖取式装载(图 2-2)和混合式装载三种装载方式。卸载方式同样也是三种分别是离心式、重力式、及混合式。离心式卸料对料斗要求有较高的的运行速度,一般情况下为 12m/s。必须正确选择驱动轮的直径和转速,以及卸料口的位置来确保这种卸载。这种卸料的优点是:在料斗速度确定下有最小的驱动轮尺寸;有较高的卸料位置,可以减小各料斗之间的距离,并且可以适当提高卸料管高度,当有一定的卸料高度时,就可以加减小提升机的高度;同样有缺点:有较小的料斗填充系数,对所要提升的物料也有要求。卸载块状、半磨琢性或磨琢性大的物料要使用重力式卸载,运行速度为 0.40.8m/s,对料斗也有要求需要带导向槽。优点,料斗尺寸与极距的大小无关,料斗装填良好。缺点:物料有较低抛出位置,因此必须加大提升机的高度。重力式卸载是物料被抛卸出去从料斗的内并,这种也是离心式卸载。这种方式适和于含水分的物料和流动性不良的粉状物料。运输速度为 0.60.8m/s 这个范围之内,这种方式的牵引否见一般用链条。2-1 流入式 2-2 挖取式图 2图 1 烟台南山学院毕业设计(论文)第 5 页2.2 常用斗提机选用及相关计算(一)现在我们国家一般都是用垂直式的斗式提升机,有 TD 型、TH 型等较新型符合标准 TB3926-85,特征、用途和型号见表 1。表 2-1 TD、TH、TB 型斗提机特征、型号表型式 TD 型 TH 型 TB 型结构特征 采用橡胶带作牵引构件采用锻造的环形链条作为牵引构件采用板式套筒滚子链条作为牵引构件卸载特征采用离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适用输送物料松散密度p<1.5t/m3 的粉状、粒状、小块状的无磨琢性、半磨琢性物料松散密度p<1.5t/m3的粉状、粒状、小块状的无磨琢性、半磨琢性物料松散密度p<2t/m3 的中、大块状的磨琢性物料适用温度物料低于 60℃,用耐热橡胶带时温度低于 200℃物料低于 250℃ 物料低于 250℃型号TD100、TD160、TD250、TD315、TD400、TD500、TD630TH315、TH400、TH500、TH630、(TH800)(TH1000) ①TB250、TB315、TB400、TB500、TB630、TB800、TB1000提升高度 约在 4~40mm 范围内 约在 4.5~40mm 范围内 约在 5~50mm 范围内输送量 4~238m3/h 35~185m3/h 20~563m3/h(二)常用斗提机功率计算1、轴功率的近似计算:P 0 =1 2(1.15 )367QHk k v  (2-1)式中:P 0 轴的功率(千瓦);Q 是斗提机的输送量(吨/小时);H 是提升高度(米);V 是提升速度(米/秒);K 1 、K 2 系数。具体见表表 2-1 烟台南山学院毕业设计(论文)第 6 页表 2-1 提升机参数表输送能力 Q(吨/小时)牵引构件型式带式 单链式 双链式料斗型式深斗和浅斗 三角斗 深斗和浅斗 三角斗 深斗和浅斗 三角斗系数 K 110 0.6 / 1.1 / / /10-25 0.5 / 0.8 1.10 1.2 /25-50 0.45 0.6 0.6 0.83 1.0 /50-100 0.4 0.55 0.5 0.70 0.8 1.10100 0.35 0.5 / / 0.6 0.90系数 K 3 2.5 2.00 1.5 1.25 1.5 1.25系数 K 2 1.6 1.10 1.3 0.80 1.3 0.802、电动机功率计算:P =01 2Pkn n(2-2)式中:N 是电动机的功率(千瓦);N 0 是轴的功率(千瓦); 1 是减速机的传动效率,ZQ 是型减速机 1 =0.94 2 是三角皮带或开式齿轮传动效率,对三角皮带 2 =0.96,对开式齿轮 2 =0.93;K是功率备用系数。与高度 H 有关,当:H10 米时,K=1.45;10H20米时,K=1.25;H20 米时,K=1.15。2.3 斗式提升机的主要部件斗式提升机是由料斗、牵引构件、底座、中间罩壳和驱动装置等组成。减速机、电动机、逆止器或制动器及联轴器等组成了驱动装置。小提升高度时采用弹性联轴器,大提升高度的斗提机采用液力偶合。省去联轴器是轴装式减速机,这样可以简化安装工作,并且可以是维修时装卸方便。料斗一般有浅斗、深斗和有导向槽的尖棱面斗等三种。前壁斜度大深度小的是浅斗,比较适合流散性不良和潮湿的物料。前壁斜度小而深度大的是深斗,比较适合流散性好并且干燥的物料。有导向槽的尖棱面斗比较适合有磨损性并且沉重的块状物料。 烟台南山学院毕业设计(论文)第 7 页牵引构件一般是一个封闭的绕性构件,大多是环链、板链或胶带等。2.4 斗式提升机的工作原理螺杆式与重锤式张紧装置的两种。我们一般把带式斗提机的张紧滚筒制成鼠笼式壳体,用来防止滚筒上散料粘附。我们可以把斗式提升机采用整体机壳,也可以上升分支和下降分支分别来设置机壳。可以在下边设置指示,以方便物料过多是报警。如图 2-3,固接着一系列料斗的牵引构件(环链、链轮)环绕在提升机的头轮与底轮之间构成闭合轮廓。头轮与驱动装置相连,使斗提机获得了动力可以运行。底轮与张紧装置相连,就这样使牵引构件有了使用的初张力,可以正常运转。提升机的底部供入物料,通过料斗各部件从下向上提升知道头部,并在头部实现卸料图 2-3 提升机示意图综合各方面,本提升机选用卸料方式为重力式,装料为掏取式,用深料斗,用低合金高强度圆环链做牵引件,热处理后,可以有很高的抗拉强度和耐磨性,增长寿命,采用了组装式链轮。用高强度螺栓将轮体、轮缘联接而成。在链轮磨损后,方便拆卸便于维修;下部式张紧装置采用重锤杠杆,这样就能自动张紧。安装后不用调整,又张紧力持久,玩真钱的扑克游戏从而避免了打滑或脱链,保证机器的正常运转 。 烟台南山学院毕业设计(论文)第 8 页第 3 章 斗式提升机主要结构设计3.1 斗式提升机提升功率的确定经过查阅各种文献,综合设计出下边的斗提机功率过程。传动轴驱动功率:P 0 =3600QHg+P S +P L (3-1)式中 P 0 是轴功率(KW);Q 是斗提机输送量(t/h);H 是提升高度(m);g 是重力加速度(m/s2 );是挖取料功率,kw,查表;是斗提机空载功率,kw,查表;具体见表 3-1表 3.1 斗提机挖取功率、空在功率表式中 提升高度 H 取 20m,g 取 9.8 m/s2 , Q=128 t/h。根据运输物料取 = =0.8kw, = =3kw。可取得 P 0 =10.8kw。斗提机的功率P= (2.2)斗宽,mm 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250空转功率 ,kw2 2 2 3 3 4 4 5 5 5挖取功率kw物料粒度0~1mm0.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 2.2 3.4 6.0 8.4物料粒度0~5mm0.4 0.4 0.7 1.2 1.8 2.7 4.2 6.9 11.3 15.8物料粒度0~40mm0.4 0.4 0.9 1.6 2.2 3.6 5.0 8.4 14.4 20.5 烟台南山学院毕业设计(论文)第 9 页式中 为传动效率,一般取 =0.85;是轴功率,kw;P 是电动机功率,kw;是功率备用系数。 =1.1~1.2,一般取 1.15。代入数值得 P=14.6kw。电动机的功率就是为斗提机的功率,即 =14.6kw。由此可选出电动机的使用型号。查表得电动机型号 Y160L-4,具体参数如下:额定功率:15kw额定转速 :1460r/min额定电压:380V输出轴的直径:75mm。3.2 传动比的确定和传动装置的选用电动机启动后,通过减速装置,使链条运动速度满足设计要求。输出轴连接链轮链轮带动链运动,料斗通过牵引件固定在链条上,固料斗随着链轮的转动而提升物料,根据斗式提升机技术性能表可查出料斗的运行速度为 0.8m/s,即链的速度为 0.8m/s。则链轮工作转速= (2.3)式中 是链轮转速;V 为链的提升速度;D 为链轮轮直径,可知 D 为 630mm(根据后面组合链轮的设计)。求得 =24.3r/min3.2.1 传动比的确定和分配由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速可得传动装置总传动比为:= /(2.4)=1460/24.3=603.2.2 减速器的选用与安装因为带传动比为 2-4,则减速器的传动比在 15-30 之间,而带的传动比最好控制在 2 附件所以减速器取较大的传动比,根据现有减速器和输入功率、转速综合评定选 烟台南山学院毕业设计(论文)第 10 页用 DCYK160-1-28-IV N 型减速器,它的传动比是 28,输入的轴直径是 28mm,输出轴直径是 65mm,中心高是 160mm。3.2.3 皮带轮相关参数的确定根据总传动比可得皮带传动比 i=60/28=2.15.窄 V 带的高度比普通 V 带大,摩擦的面也比较大,用钢丝绳或合成纤维绳做抗拉体,可是承载能力可增大 1.5-2.5 倍,适用于传动装置紧凑的场合。电机额定功率为 15kw,电机的额定转速为 1460r/min,得到该V型带轮最小直径小D =90mm。根据: ) 1 (nD11    nDd小 大得到 =160.1mm注:dn ――电机额定转速1n ――连接减速器输入轴的转速 ――V 带滑动率  =2﹪综上,小带轮直径在 90-160.1mm1)大带轮的计算直径2D取小带轮直径为 120由 ) 1 (1212   DnnD= ) 02 . 0 1 ( 1206801460  =252mm注:1n --小带轮转速 r/min2n --大带轮转速 r/min --带轮的滑动系数,取  =0.02求计算功率查表得 =1.2,则= P=1.2×15=18kw2)计算 V 带速度 烟台南山学院毕业设计(论文)第 11 页V=1000 601 1n D =1000 601460 120  =9.27m/s注:1D --小带轮直径1n --小带轮转速对于 V 带有s m V s m 25 5  当 1D 120mm 时满足要求。所以 =252mm3)中心距和带长的计算带轮的中心距,通常根据机床的总体布局初步确定,可以在) ( 2 ) ( 7 . 02 1 0 2 1D D a D D    得到:2600a 744取0a =300mm确定初定的 V 带基准长度0L :2 + ( + )+=600+557.35+11.02=1168.37mm取 =1250mm传动的实际轴间距为:a200L Lad =300+(1250-1168.37)/2=340.8mm验算小带轮包角0 1 2 013 . 57 180   aD D 烟台南山学院毕业设计(论文)第 12 页=160.3一般应使1 120,符合要求。4)计算 V 带根数根据: LjAK K P pPPPZ  ) (0 0查表得: 06 . 40 P 56 . 0  P 98 . 0 K 89 . o KL带入式中计算可得:Z=7.445取 Z=7注:jP --计算功率0P --单根普通 V 带的基本额定功率P  --大根普通 V 带的基本额定功率的增量K --包角修正系数LK --普通 V 带的带长修正系数5)计算预紧力 F0单根 V 带合适的预紧力0F2) 15 . 2(500qvK ZvP j =622 N注:jP --计算功率ZV 带的根数VV 带的速度K --包角修正系数(小带轮包角为 166.55,查表得到K =0.95)qV 带每米长的质量(通过查表,取 q=0.12)作用在轴上的压力Q=2Z sin=786543 N3.3 驱动轴设计及附件的选择 烟台南山学院毕业设计(论文)第 13 页3.3.1 轴的材料及热处理斗式提升机驱动轴是提升机中最重要的零件之一,主要承受高扭矩,高弯矩,因此轴的材料选用 45 钢,并且调质处理。3.3.2 轴的结构设计1)初步计算轴的直径参照机械设计中关于轴的设计部分,根据轴的承载情况,选择扭转强度计算法来计算轴的直径。3min/n P A d  (3-4)式中 A系数,此处取 100,P轴传动的功率,Kwn轴的转速,r/min,期中 P=10.8kw将相关数据代入式 3-4 可得mm d3 .65 3 . 24 /8 .10 1003min   (3-5)因为轴端装联轴器需要开键槽,会削弱轴的强度,故将轴径增加 4%~5%,取轴的直径为 70mm。2)各轴段直径的确定如图 3-1 所示,轴段①与减速机空心输出轴套装配,并且在接近轴段②处装有毛毡弥封圈,故直径 d1=70mm。轴段②和轴段⑧上安装轴承,现暂取轴承型号为 2217,其内径 d=85mm,外径 D=150mm,宽度 B=36mm,故轴段②的直径 d2= d8=85mm。轴段③和轴段⑦的直径为轴承的安装尺寸,查有关手册,取 d3= d7=95mm。轴段④和轴段⑥上安装驱动链轮,考虑到轴段④与轴段⑥中间的截面承受的弯矩最大,故在直径上有所增加,现暂定 d4= d6=100mm。轴段⑤考虑滚筒便于安装拆卸,直径略比轴段④和轴段⑥的直径小,取 d5=110mm。图 3-1 驱动轴示意图3)各轴段长度的确定 烟台南山学院毕业设计(论文)第 14 页轴段①与减速机空心输出轴套装配,其长度主要决定于减速机和头部壳体之间的安装尺寸,同时还要保证与减速机相配合的部分有足够的长度,从手册中查知减速机的相关安装尺寸要求,现暂取 L1=140mm。轴段②与轴段⑧上安装轴承,其长度决定于轴承的安装尺寸,故取 L2=L8=110mm。轴段③和轴段⑦的长度主要根据两轴承之间的 距 离 和 滚 筒 在 轴 向 上 的 安 装 尺 寸 来 定 。 考 虑 到 其 轴 向 上 密 封 板 、 壳hy 7 体法兰和轴承座等占据的位置,暂取两轴承轴向上的中心距离为 590mm,则可以暂取 L3=L7=155mm。轴段④、⑤、⑥的长度要和驱动链轮一并设计,现暂定L4=L6=120mm,L5=40mm,驱动轴总长为 950mm。4) 轴上零件的固定考虑到轴段①、④、⑥处键传递较大的转矩,故轴段①与联轴器的配合选用 k6;轴段④、⑥与驱动链轮的配合选用 r6;轴段②、⑧与轴承内圈的配合选用 r6。与减速机和驱动链轮的联结均采用 A 型普通平键,分别为键 20×125 GB1096-2003 键 28×110 GB1096-2003。5) 轴上倒角及圆角轴端倒角 2×45,安装链轮的轴段倒角为 2.5×45,倒圆角为 R1.6mm,为方便加工,其它轴肩圆角半径均取为 0.6mm。3.3.3 轴的强度校核计算1)轴的受力分析及弯扭矩图 3-2 所示图 3-2 轴的受力分析及弯扭矩图 烟台南山学院毕业设计(论文)第 15 页2)计算支承反力由于轴在水平面上不受力,故 FRIH=FR2H=0 (3-6)在竖直面上N F G G F Ft t32 1 2 110 05 . 22 2000 2 36 10 25 2050            预(3-7)式中:1G 同一时刻提升机上行料斗中物料重量;预F 环链预紧力(平均每米长度牵引构件重量,25kg/m);2G 牵引构件重量(2000N)。kN kNF FF Ft tV R V R025 . 11205 . 2222 12 1   (3-8)mm N mm N L F MV R        3858750 350 10 025 . 1132 1(3-9)mm N mm T       15302888 .465 . 710 95493(3-10)3) 按弯扭合成强度条件计算如下:很显然 b-b 截面为危险截面。由于弯曲应力b 为对称循环,扭转切应力  为静应力,则  667 . 027018011  bb(3-11)MPa MPaWT Me180 ] [ 2 . 48) 100 94 . 0 ( 1 . 0) 1530288 7 . 0 ( 3858750 ) (132 2 2 2    (3-12)所以 b-b 截面左侧安全,显然 b-b 截面右侧也是安全的。4) 安全系数校核弯曲应力: MPaWMb a3 . 39100 14. 332 38587503     (3-13)应力幅: MPab a3 .39     烟台南山学院毕业设计(论文)第 16 页平均应力: 0 m Mpa切应力: MPa MPaWTTT8 . 7100 14. 316 15302883   (3-14)MPa MPaTm a9 . 328 . 72    (3-15)安全系数: 54. 20 25. 03 .3983. 08 . 08 . 12701  m aKS  (3-16)58 . 169 . 3 15. 09 . 389. 08 . 06 . 11551  m aKS  (3-17)51 . 258 . 16 54. 258 . 16 54 . 22 2 2 2  S SS SS(3-18)许用安全系数   , 5 . 1 3 . 1 〜 S  显然 S   S , 故 bb 剖面安全。以上计算表明,轴的弯扭合成强度和疲劳强度是足够的。3.3.4 轴承选用1) 轴承选型考虑驱动轴在的较大弯矩作用下会产生弯曲变形,且不易与减速机严格保证同心,故选用承载能力大并有自动调心功能的调心球轴承轴承 2217。其基本参数如表3-2。2) 工作情况分析及寿命计算提升机驱动轴轴承主要承受径向载荷,轴向载荷很小并可以忽略中等冲击。其当量动载荷为:kN kN F f PR p54 . 16 025 . 11 5 . 1     (3-19)式中:pf 载荷系数,中等冲击取 1.2~1.8。其寿命为: hPCnLrh23330 )54 . 162 .58(8 .4616667) (166673 / 10   (3-20) 烟台南山学院毕业设计(论文)第 17 页式中:  轴承的寿命指数,滚子轴承  =10/3。故驱动轴轴承的工作寿命为 24362 小时。表 3-2 轴承 2217 基本参数基本尺寸 /mm 额定载荷 /kNd D BrCorC85 150 36 58.2 23.53.3.5 驱动链轮键的设计校核由驱动链轮轴的直径d为100mm,由表9-4可知,应取键的宽b=28mm,高度 h=16 mm的普通平键,键的材料应选45钢,由于键所受载荷性质为轻微冲击,由表9-3可知[c]=110MP,[]=90 MP,键连接工作面的强度校核如下:MPadklTc3 .23) 28 110 (88     [c](3-21)MPadblTc7 . 6) 28 110 ( 28 1001530288     [](3-22)式中: T 传递的转矩 ( mm N  )d 轴的直径 (mm)l键的工作长度,A 型(mm),l=L-b(mm),b 为键的宽度。3.4 联轴器的选择由于弹性柱销联轴器(如图 3-3 所示)具有一般补偿两轴相对偏移和减振能力,结构简单,更换弹性元件简便,允许有轴向窜动,适用的工作温度为-20C 到+70C,所以根据提升机的工作特性,选择弹性柱销联轴器作为减速器和提升机上部主轴之间的连接设备。由文献[2]可知应选取的联轴器型号为:70 1425 / 5041 200365 107YCLX GB TYC联轴器 Y由表 11-9 可知所选用连轴器的公称扭矩nT=3153mm N ,许用转速为 3450 烟台南山学院毕业设计(论文)第 18 页r/min,而本次设计所需的扭矩 T=1530mm N ,转速 为 24.3 r/min,故所选的联轴器LX5 完全满足要求。下面对联轴器与轴连接处的键进行设计和强度较核。由轴的直径 d 为 70mm,由表 9-4 可知,应取键的宽度 b=20mm,高度 h=120 mm 的普通平键,键的材料应选 45钢,由于键所受载荷性质为轻微冲击,由表 9-3 可知[c]=110 MP,[]=90 MP,键连接工作面的强度校核如下:MPadklTc7 .34) 20 125 (8     [c](3-23)MPadklTc4 .10) 20 125 ( 20 701530288     [](3-24)式中: T 传递的转矩 ( mm N  )d 轴的直径 (mm)l键的工作长度,A 型(mm),l=L-b(mm)A键与轮毂的接触高度,平键 K=h/2其中 b 为键的宽度。图 3-3 LX 型联轴器结构图3.5 驱动链轮的结构设计斗式提升机是由链轮和链间的摩擦传动。尤其是当链轮和链条摩擦副不能互相匹配,即链轮和链条产生相对滑动,链轮磨损加剧。因此,链轮是一种消耗品。为材料, 烟台南山学院毕业设计(论文)第 19 页链轮的热处理过程中应选择合理的保证硬度和耐磨性的法兰。考虑到外链的高价格,使链轮的硬度略低于链的硬度。轴的扭矩传送到两链轮通过键槽,链轮轮缘和轮体是由两部分组成,其结构如图3-4 所示。轮体 HT200 铸铁,轮辋由 QT60-2 铸造,铸造要求不得有气孔,缩孔和裂纹等,保证链轮工作所需要的力量。本设计采用组装式链轮。轮圈,用高强度螺栓连接。链轮磨损到一定程度后,拧下螺栓,拆下和更换法兰,更换方便,节省拆料,降低维护成本。图 3-4 驱动链轮装置3.6 料斗和环链的设计3.6.1 斗式提升机的受力分析3.6 料斗和环链的设计3.6.1 斗式提升机的受力分析当料斗由直线提升运动变为圆周运动料斗刚上驱动卷筒后,料斗内物料的任质点同时受到重力G 和离心力F 的作用。G = mg;F = m2r = m2/r 。式中,m 物料的质量(kg); 烟台南山学院毕业设计(论文)第 20 页g重力加速度(m/s2);、料斗内物料重心的运动速度(rad/s,m/s)这两个力的合力,其大小和方向与旋转料斗和工艺变化。但如果力向量扩展,与卷筒中心线相交无论在任何位置的料斗,合力的向量与垂直线交于同一点P,这个点就是通常说的极点,极点到回转轴心的距离h 为极距。因为极距 h 的计算 h=式中 n-驱动轮转速(r/min)设卷筒外圆周半径r2 ,斗外缘半径为r1。当h < r2 时,即极点位于卷筒圆周时,离心力的值要远远大于重力值,而料斗内的物料均将沿着斗的外壁运动,因此物料作离心式卸料(图1)。此方式用于卸载易流动的粉末状、粒状、小块状物料,料斗运动速度较高,通常取1~2 m/s,要保持顺利的卸载,必须正确选择滚筒(或链轮)的转速和直径,以及卸料口的位置。当r2<h>r1 时,料斗作离心重力式卸载(图2),此时部分物料将沿料斗的外壁运动,另外一部分物料将沿料斗的内壁运动,此方式用于卸载流动性不良的粉状物料及含水物料,料斗运动速度在0.6~0.8 m/s 范围内,常用链条作牵引构件。在顶部卸料处,下降分支须向内偏斜,以免自由落下的物料打在前一斗的底部,从而不能正确卸载。当h> r1 时,即极点处于料斗外缘的圆周外时,重力将比离心力大,而料斗作重力式卸载(图3),物料将沿斗的内壁运动,此方式用于卸载块状、半磨琢性或大磨琢性的物料,料斗速度在0.4~0.8 m/s 范围内,料斗的设计必须带有挡边(导向槽)料斗。图1 烟台南山学院毕业设计(论文)第 21 页图 2图 33.6.2 料斗的确定和计算1)料斗类型及使用场合常用的料斗有三种结构形式:浅料斗、深料斗和导向边料斗。图 a 为浅料斗,这种料斗的歪斜大并且比较小,适它比较适合运输潮湿的和流散性等不怎么好的的物料,如面粉、米糠、麸皮等。这种料斗深度比较小容量比较地,所以比深料斗容易到处物料。图 b 为深料斗,这种料斗的歪斜小并且比较深,它比较适合运送干燥的流散性好的散粒物料。因为深所以这种料斗的容积比较大,所以卸料不易倒净。这两种料斗用在料斗做稀疏布置的提升机中。图 c 为有导向侧边的夹角形料斗,当这类料斗绕过上滚筒时,前面料斗的两导向侧边即为后面料斗的卸载导槽,它适用于运送沉重的块状物料及有磨损性的物料。这 烟台南山学院毕业设计(论文)第 22 页种料斗用在料斗做密集布置的提升机中。图 d 为组合型料斗,是一种改良的深形料斗,由于这种料斗的外壁设置了隔板,利用所乘装的物料的散落性,在隔板下面的外壁便被特地的省略掉了,这样处理的结果便具有上下两层料斗口,因此兼备了浅型料斗卸料的容易和深形料斗容积较大的两者的优点,即使在提升机料斗带线速度较高的情况下仍能够适应。因此又被称为快速料斗a)浅料斗 b)深料斗 c)有导向边料斗 d)组合型料斗e)组合型料斗课题用的是 b。2)料斗的确定及计算根据斗式提升机的输送量及提升高度要求,参照国家关于机械行业标准中垂直斗式提升机 Sh 型(深料斗)料斗参数尺寸,料斗容量为 6L,输送的物料为输送干燥、松散、流动性好的粉状、粒状块状物料。h=求得 h=1.62m。驱动轮的半径 r2=0.63m,则 参照垂直斗式提升机 Sh 型(深料斗)料斗可设计本课题所需料斗。3)料斗的固连根据斗式提升机的输送量及提升高度要求,与料斗配套使用的锻造圆环链条是直径18mm,节距为 64mm,单条破断强度320KN,牵引件为低合金高强度园环链,经适当的热处理后,具有很高的抗拉强度和耐磨性,使用寿命长,符合 TM36-8《矿用高强度园环链》标准。 烟台南山学院毕业设计(论文)第 23 页图 3-4 料斗与环链3.7 头部罩壳的选材及连接 烟台南山学院毕业设计(论文)第 24 页图 3-5 上部机壳如图 3-5 所示,我们可以看到头部罩壳上连接着动力装置和减速装置,防止罩壳受力太大损坏,所以我们一般用较厚的钢板,一般都是用 3mm 的钢板作为材料,与电动机、减速机支座联结的侧板采用 10mm 的筋板, 法兰及支撑采用 63×63×6 的热轧等边角钢。同样的道理,侧板与罩壳的焊接要求也较高,故采用 K 形坡口,且焊接时要防止出现虚焊现象。3.8 中部区段的设计选材由于我的可以是我的提升机可达到 20m 的提升高度,为了防止两分支之间可相互干扰,因此各个分支的结构和罩壳都是独立的,分开的。连接法兰同样采用 63×63×6 的等边角钢,壳体采用 3mm 厚的钢板,并切我们在罩壳上设置了检修门,主要是观察并且检查斗提机的内部工作,在出现故障时可以方便检修,具体结构如图 3-6所示。 烟台南山学院毕业设计(论文)第 25 页图 3-6 中部机壳3.9 其他装置1)张紧装置斗提机下不用价格螺栓调整张紧设备,这样就完成了自主张紧,这样就会是张经力持久,使其可以实现自动调节,避免各种不和谐的现象发生,同时可以有效的保护各个部件;两边的配种块的数量和重量的多少要根据底轮两边是否平衡和保证斗式提升家的提升链条是否张紧而定;螺栓可以保持两边的平衡,使链条可以平稳的运行防止跑偏。此种设备的最大一个特点是:设备在运行过程中,必须随时保证底轮能够上下自由运动,这一现象从设备的外部可以清楚的看出:此部分是整个提升机的重要组成部分。2)制动装置斗式提升机还有很多非常关键的构成部分,那就是制动设备。制动设备可以总结成以下方面:(1)我们可以在提升机将要停止工作是,能都依地闸停提升机。(2)在减小工作速度与提升速度时使其得到控制。(3)制动设备也对安全器很大作用,可以对提升机的各种设备进行有效的守护,使其在发生发生故障是可得到有效的保护。现今我们提升机的制停设备大部分是盘式闸制动系统,主要是制停器和液压站构成。在我们对提升机进行进行工作的过程中,我们要通过各种方式达到合理的制动,有效的制动,以减少机械的损坏,减少经济的损失。根据我们对系统的进行可行性分析,制动系统出现故障有很多方法:(1)液压站在紧急停止时,管路不畅通,阻塞。(2)液压站的性能不够好,不够坚固。(3)残压过大,电磁阀故障。 烟台南山学院毕业设计(论文)第 26 页总结毕业设计是毕业的一个重要环节,它可以让我们很好的利用我们所学的专业知识和实践能力,锻炼自己的理论,让我们完成一个完整的设计。毕业设计是对我专业知识和专业知识在实际的检验和巩固,玩真钱的扑克游戏,是我们走向未来的重要一步,成为机械设计师。从最初的话题,计算方案,绘制到设计完成;在此期间,查找资料,老师的指导,和同学们反复修改图纸,每一个过程是他能力的测试和丰富。通过这次毕业设计,我了解斗式提升机的应用及工作原理,熟悉斗式提升机的设计步骤,培养工程设计的实践能力,培养自己独立设计能力。通过这次毕业设计,我真的明白了设计过程,提高设计的经验,为今后的工作打下坚实的基础。毕业设计收获等相关信息的搜索相关标准,分析数据,提高制图能力,知道很多经验公式是由以前的努力得到的结果。同时,仍有许多问题需要提高自己。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的一些不足之处,比如缺乏综合应用专业知识的能力,对材料的不了解,等等。这次毕业设计是对自己大学所学知识的一次大检阅,使我明白自己的知识还是比较浅薄,以后更应该在工作中学习,努力使自己成为一个对社会有所贡献的人,为国家事业添上自己的微薄之力。 烟台南山学院毕业设计(论文)第 27 页致谢在整个毕业设计过程的中,我查找了许多学习资料跟课外资料,特别注意实际的学习跟考察,努力让自己的设计有较强的应用性,是自己的设计更加的切合实际,从而为自己的设计做下良好的铺垫。在设计中会遇到很多的难题,我极可能多的查找资料解决问题,并且虚心向老师和同学请教,努力把每一个我不会的知识点搞懂并且搞好。从多方面、多角度考虑和思考问题,力争适应工程与设计人员的工作要求,培养自己严谨细致的工作作风,从而是自己更加的成熟,这样也可以从中体会的工程设计人员的工作素质,使自己有更多的资本踏足社会,为自己立足社会获得更多的机会。知识的巩固是非常重要的,但同样的我们不能忽略了能力的培养。我自己觉得完成这次设计,不仅锻炼了我搞设计的工作能力,培养了我独立思考多方面思考的能力,解决困难的方法和决心,并且也培养了我很多其他方面的的思想。同时使我认识到:世上无难事,只怕有心人,只要你踏踏实实的总会找到解决问题的方法,但如果你轻言放弃,不去努力不去奋斗,就会什么也解决不了。在这次非常好的机会中,我倾尽了一切的努力,付出了大量的心血,尽一切努力把自己的设计做到最好。这次毕业设计是我这一生中最宝贵的财富,是我懂得了很多,得到了很多,明白了很多。机会只有自己把握。在这次毕业设计的过程中,我得到了戴老师的悉心指导和同组同学的热心帮助,在这个过程中戴老师经常找我,帮我解决我不能想通的难题,给我指明了正确的研究方向,及时给我指出了很多不合理的地方,是我更加知道自己的弱点,为了是我能够顺利的通过毕业设计他付出了很多,在此我对戴老师表示深深的感激,谢谢老师所为我做的一切。 烟台南山学院毕业设计(论文)第 28 页参考文献[1]李云等 《机械制造工艺及设备设计指导手册》 北京 机械工业出版社 2007[2]王仁德,张耀满,赵春雨.《机床数控技术》[M].东北大学出版社,2002.[3 ]巩云鹏,田万禄,张祖立等.《机械设计课程设计》[M].东北大学出版社,2000.[4]杨黎明 《机械零件简明设计手册》[M].兵器工业出版社,1992.[5][范云霄] 《台式钻床的改造》[J].机械制造,1994,1:35.[6]陈明等 《机械制造工艺学》 北京 机械工业出版社 2005.8[7]杨黎明]《机床夹具设计手册》 北京 国防工业出版社 1996[8]成大先 《机械设计手册(第5版)》 北京 化学工业出版社 2007.11[9 ]赵家齐 《机械制造工艺学课程设计指导书(第2版)》 北京 机械工业出版社2000.10[10 ]周开勤《机械零件手册(第5版)》 北京 高等教育出版社 2001[11]聂毓琴 孟广伟主编. 材料力学.北京:机械工业出版社,2004.2[12]冯旻 刘艳杰 高郁主编 .机械工程材料及热加工.-2版。哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2009.8[13]毛昕 张秀艳,黄英,等.画法几何和机械制图.北京:高等教育出版社,2004.7[14] Bohbot J, Gillet N, Benkenida A. 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