皮带斗式提升机设计说明书.doc

洛阳理工学院毕业设计（论文）皮带斗式提升机摘 要 斗式提升机是一种被普通采用的垂直输送设备, 用于运送各种散状和碎块物料，例如水泥，沙，土煤，粮食等，并广泛地应用于建材、电力、冶金、机械、化工、轻工、有色金属、粮食等各工业部门。斗式提升机的结构特点是：被运送物料在与牵引件连结在一起的承载构件料斗内，牵引件绕过各滚筒，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，连续运动输送物料。驱动装置与头轮相连，使斗式提升机获得动力并驱使运转。本次设计主要针对td250的整体结构设计, 驱动滚筒的设计,电机、减速机、皮带等主要零部件的选择及驱动轴的设计校核。关键词：斗式提升机，滚筒，驱动装置，张紧装置，牵引件the bucket elevatorabstract the bucket elevator is a common vertical transportation equipment for the delivery of a variety of bulk and fragments of materials such as cement, sand, soil, coal, grain, and is widely used in building materials, electricity, metallurgy, mechanical, chemical industry, light industry, nonferrous metals, grain and other industrial sectors. bucket elevator is the structural characteristics: the materials being transported together with the traction of carrying components of the hopper, the traction around the drum pieces, forming a closed loop containing a branch of a delivery of materials and a branch of the non-delivery of materials, the movement for conveying materials. the design of the main td250 overall structural design, the design of the drive pulley, the select of motor, reducer, belt and other parts and the drive shaft design verification.key words: bucket elevator，drum，drives，tensioning device，traction components5目录前言1第1章 本课题介绍及设计理论31.1概述31.2斗式提升机工作原理31.2.1 斗式提升机分类31.2.2 斗式提升机的装载和卸载41.2.3 斗式提升机的主要部件51.2.4 斗式提升机的工作原理6第2章 提升机主要参数确定及主要结构设计72.1 斗式提升机输送能力的计算与选择72.1.1 输送能力的计算72.1.2 料斗的计算和选择92.2 卸料方式、驱动轮直径与转速的确定102.2.1 卸料方式102.2.2 驱动轮转速的确定112.2.3 驱动轮直径的确定132.3 运动阻力和驱动功率的计算142.3.1 牵引构件张力计算142.3.2 驱动功率计算17第3章 斗式提升机传动系统的设计计算183.1 电动机的选择计算183.1.1 选择电动机的类型和结构形式183.1.2 确定电动机的转速193.1.3 确定电动机的功率和类型193.2 减速机的选型203.3 传动v带及带轮的设计计算203.3.1 v带轮及v带的设计203.3.2.v带轮的结构设计233.4 驱动轴的设计计算和工艺要求233.4.1 轴的结构设计243.4.2 轴的强度校核计算24第4章 提升机其它装置的设计284.1 输送带的设计284.2 张紧装置的设计284.3 反转装置的设计294.4 罩壳的设计294.5 轴承的选择30第5章 胶带斗式提升机的安装及调试315.1 安装前的准备315.2 提升机安装顺序315.3 料斗的安装325.4 提升机安装应符合的基本要求325.5 提升机的试车33结论35谢辞36参考文献37外文资料翻译38机械设计理论45前言斗式提升机是一种被普遍采用的垂直输送设备，用于运送各种散状和块状物料，例如水泥，沙，土，煤，粮食等，并广泛用于建材、电力、冶金、机械、化工、轻工、有色金属、粮食等各工业部门。国内斗式提升机的设计制造技术是50年代由苏联引进的，知道80年代几乎没有太大的发展。再此期间，各行各业就使用中存在的一些问题也做过一些改进。从80年代以后，随着国家改革开放和经济发展的需要，一些大型企业及重点工程项目引进了一定数量的斗式提升机，从而促进了国内提升机的发展。直到近来，斗式提升机的大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。随着国民经济的发展运输机械行业在引进、吸收、消化了世界各国斗式提升机的最新技术，并结合我国实际情况，使得新材料、新工艺、新产品不断地出现。例如：由于自动焊接技术的出现，箱形结构的垂直输送机越来越受到人们的欢迎。由于计算机技术的推广应用，利用计算机进行辅助设计(cad)和辅助制造(cam)，使输送机的整体布置更趋优化，基本零件更加紧凑耐用。由于自控技术和数显技术的广泛普及，使运输机的控制和安全保护装置大为改善，保证了作业的安全性和可靠性。现在许多企业能够批量生产各种类型的输送机械，不仅满足了国内市场的需求，部分产品还打入了国际市场。斗式提升机的优点是，结构比较简单，能在垂直方向或倾角较小范围内运输物料而横断面尺寸小，占地面积小，能在全封闭罩壳内运行工作，不扬灰尘，避免污染环境，必要时还可以把斗式提升机底部插入料堆中自行取料。与其它斗式提升机相比,带式斗式提升机更具有速度高,运转均匀而安静,抗磨性高,耐腐蚀等优点。斗式提升机也有一些缺点，过载的敏感性大，必须均匀给料，料斗和牵引构件较易破坏。机内较易形成粉尘爆炸的条件，斗和皮带容易磨损，被输送的物料受到一定的限制，只适宜输送粉末和中块状的物体。正确选用料斗的尺寸和形状、运动速度、滚筒与链轮尺寸以及适合于物料物理性质和提升机工作条件的机首和底座尺寸是斗式提升机能否正常工作的条件。在设计提升机前，必须分析它的工作条件，特别是对于调整提升机，应研究物料在料斗内的运动及从物料中抛出的情况。根据设计题目及设计内容的要求，我们选取的取料方式为掏取式，选取钢丝绳芯胶带作为牵引构件，料斗密集排列，卸料方式为离心式，尾部采用重锤张紧装置。此设计方案在以前设计的提升机基础上对其进行改进，发扬其缺点，进一步完善提升机的性能，提高其工作能力。 第1章 本课题介绍及设计理论1.1概述此次设计是研究td250斗式提升机的工作原理、性能和特点，采用理论联系实际的方法，研究影响斗式提升机效率的影响因素，进行必要的结构改进，提出结构的方案并实施设计。同时，进行相关结构参数和工艺参数的设计与计算、总体方案设计，总体装配以及传动等部件和相关零部件设计及绘制。1.2斗式提升机工作原理1.2.1 斗式提升机分类1）按牵引件分类：斗式提升机的牵引件有环链、板链和胶带等几种。环链的结构和制造比较简单，与料斗的连接也很牢固，输送磨琢性大的物料时，链条的磨损较小，但其自重较大。板链结构比较牢固，自重较轻，适用于提升量大的提升机，但铰接接头易被磨损，胶带的结构比较简单，但不适宜输送磨琢性的物料，普通胶带物料温度不超过60oc,钢绳胶带允许物料温度达80oc,耐热胶带允许物料温度达120oc,环链、板链输送物料的温度可达250oc。斗提机最广泛使用的是带式（td），环链式（th）两种型式。用于输送散装水泥时大多采用深型料斗。如td型带式斗提机离心式卸料或混合式卸料适用于堆积密度小于1.5t/m3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积密度小于1.5t/m3粉状、粒状物料。2）按卸载方式分类：斗式提升机可分为：离心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三种形式。离心式卸料的斗速较快，适用于输送粉状、粒状、小块状等磨琢性小的物料；重力式卸料的斗速较慢，适用于输送块状的，比较重大的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。1.2.2 斗式提升机的装载和卸载 斗式提升机的装载方式有三种，即流入式装载如图1-1、掏取式装载如图1-2和混合式装载，流入式装载主要用于输送大块和磨琢性大的物料，散料均匀落入料斗中，形成比较稳定的料流，进料口下部应有一定的高度，采用该方式装载时一般料斗布置较密；以防止物料在料斗之间撒落，料斗的运行速度不得超过1m/s。掏取式主要用于输送粉状、粒状、小块状等磨琢性小的散状物料，由于在掏取时不会产生很大的阻力，所以允许料斗的运行速度较高，为0.82m/s。介于两者之间采用混合式。 图1-1 流入式 图1-2掏取式 卸载方式有离心式、重力式及混合式三种。离心式卸料如图1-3(b)料斗的运行速度较高，通常取为12m/s。如欲保持这种卸载必须正确选择驱动轮的转速和直径，以及卸料口的位置。其优点是：在一定的料斗速度下驱动轮尺寸为最小，卸料位置较高，个料斗之间的距离可以减小，并可提高卸料管高度，当卸料高度一定时，提升机的高度就可减小，缺点是:料斗的填充系数较小，对所提升的物料有一定的要求，只适用于流动性好的粉状、粒状、小块状物料。 重力式卸载如图1-3(a)适用于卸载块状、半磨琢性或磨琢性大的物料，料斗运行速度为0.4-0.8m/s左右，需配用带导向槽的料斗。其优点是：料斗装填良好，料斗尺寸与极距的大小无关。因此允许在较大的料斗运行速度之下应用大容积的料斗，主要缺点是：物料抛出位置较低，故必须增加提升机头的高度。 物料在料斗的内壁之间被抛卸出去，这种卸料方式称为离心-重力式卸载。常用于卸载流动性不良的粉状物料及含水分物料。料斗的运行速度为0.6-0.8m/s范围，常用链条做牵引件。 图1-3 卸料方式 (a)重力式；（b)离心式；（c）混合式。1.2.3 斗式提升机的主要部件 斗式提升机的主要部件有：驱动装置、出料口、上部区段、料斗、牵引件、中部机壳、下部区段、张紧装置、进料口、检视门。驱动装置由电动机、减速器、逆止器或制动器及联轴器组成，驱动主轴上装有滚筒或链轮。大提升高度的斗提机采用液力偶合器，小提升高度时采用弹性联轴器。使用轴装式减速机可省去联轴器简化安装工作，维修时装卸方便。料斗通常分为浅斗、深斗和有导向槽的尖棱面斗。浅斗前壁斜度大深度小，适用于运送潮湿的和流散性不良的物料。深斗前壁斜度小而深度大，适用于运送干燥的流散性好的散粒物料。有导向侧边的夹角形料斗前面料斗的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，散装水泥由于流动性好且干燥，用深斗较合适，卸载时，物料在料斗中的表面按对数螺线分布，设计离心卸料的料斗底部打若干个气孔，使物料装载时有较高的填充量，并且卸料时更完全。牵引构件为一封闭的挠性构件，多为环链、板链或胶带。新标准中规定了td型、th型、tb型三种结构型式的提升机，将分别替代国内原d型、hl型、pl型三种机型。张紧装置有螺杆式与重锤式两种。带式斗提机的张紧滚筒一般制成鼠笼式壳体，以防散料粘集于滚筒上。斗式提升机可采用整体机壳，也可在上升分支和下降分支分别设置机壳。后者可防止两分支上下运动时在机壳空气扰动。在机壳上部设有收尘法兰和窥视孔。在底部设有料位指示，以便物料堆积时自动报警。胶带提升机还需设置防滑监控及速度检测器等电子仪器，以保证斗提机的正常运行。1.2.4 斗式提升机的工作原理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。驱动装置与头轮相连，使斗式提升机获得动力并驱动运转。张紧装置与底轮相连，使牵引构件获得必要的初张力，以保证正常运转。物料从提升机的底部供入，通过一系列料斗向上提升至头部，并在该处实现卸载，从而实现在竖直方向内运送物料。斗式提升机的料斗和牵引构件等行走部分以及头轮、底轮等安装在全密封的罩壳之内。综合此次设计的提升高度与台时产量等要求，本提升机选用普通胶带作为牵引件。第2章 提升机主要参数确定及主要结构设计根据设计要求，选择斗式提升机的类型是胶带斗式提升机，即td型斗式提升机。2.1 斗式提升机输送能力的计算与选择2.1.1 输送能力的计算斗式提升机的输送能力计算可按下式计算： （2-1）式中 提升机的输送能力，t/h； 提升速度，m/s； 提升物料线载荷，kg/m。提升物料线载荷可按下式计算： （2-2） 式中 提升机单个料斗容积，m3； 料斗内物料填充系数； 物料的堆积密度，kg/m3； 提升机料斗间距，m。将式（2.2）代入式（2.1）得， （2-3）由于供料不均匀，实际生产能力一般小于计算生产能力，即： （2-4）式中 供料不均匀系数，取=1.21.6。取=0.75，=1.2t/m3，=1.7m/s根据表2-1，选用td250型斗式提升机。表2-1td提升机系列产品性能 斗式提升机分类斗宽(mm)斗型料斗容量 i0 (l)料斗间距 a（mm)i0/a(l/m)td100q0.152000.75h0.31.5160q0.492801.75h0.93.21zd1.23503.43sd1.93.39250q1.223603.39h2.346.50zd3.04506.67sd4.610.22315 q1.954004.88h3.558.88zd3.755007.50sd5.81.601400q3.074806.40h5.611.67zd5.950010.54sd9.416.79500q4.845009.68h9.018.00zd9.362514.88sd14.923.84 表2-2 td250型斗式提升机的主要技术性能 料斗型式qhzdsd输送量(m3/h)离心式20363859混合式斗宽(mm)250斗容(l)1.222.343.04.6斗距(mm)360450宽度(mm)300层数（最大值）4传动滚筒直径(mm)500改向滚筒直径(mm)400根据上表中的数值核算输送能力: 所选用的斗提机的输送能力大于实际生产中所要求的输送能力，所以选用的td250型斗提机能够满足要求. 2.1.2 料斗的计算和选择料斗是提升机的承载构件，通常是用厚度=26mm的钢板焊接或冲压而制成的。为了减少料斗边唇的磨损，常在料斗边唇外焊上一条附加的斗边。根据物料特性和装、卸载方式不同，料斗常制成三种形式：深斗、浅斗和有导向槽的尖棱面斗。深斗是具有导向侧边的的三角形料斗，在提升机中采用一个接一个的密集布置，卸料时，前一个料斗的两导向侧边和前壁形成后一个料斗的卸载导槽，这种料斗适用于输送较重的，半磨琢性的或磨琢性大的块状物料。料斗的运行速度较低，使在重力作用下倾斜到前面料斗的导槽中。d型和hl型斗式提升机多采用深斗或浅斗，pl型斗式提升机采用有导向槽的尖棱面斗。本次设计的提升机主要是用于水泥厂中生料入库，生料入窑，或水泥入库，物料干燥松散，多为散状或粉状，所以采用深斗。料斗的形状尺寸如图2-1所示。离心式卸料的提升机，料斗间距的选取原则是：当料斗卸料时，从料斗中抛出的物料不至于赶上走在前面的料斗，以免卸出的物料碰在前面料斗的斗壁上造成回料。通常取料斗间距a0=(2.53)h，h为斗的深度。在本次设计中，取料斗间距a0=450mm。 图2-1 料斗 2.2 卸料方式、驱动轮直径与转速的确定 2.2.1 卸料方式斗式提升机的料斗是在行经驱动轮时在头部侧面卸料的，其卸料方式分为三种形式：离心式、离心-重力式、重力式。当料斗直线上升时，料斗中的物料只受重力g的作用。当料斗绕入驱动轮后，当直线运动变为旋转运动，料斗内的物料同时受重力g和向心力f的作用。即： (2-5) (2-6)式中 料斗内物料的质量，kg； 重力加速度，m/s2； 料斗内物料重心的角速度，rad/s； 回转半径（即料斗内物料的重心m到滚动中心o的距离），mm；料斗内物料重心的线速度，m/s。g、f合力的大小和方向随着料斗的位置而改变，但其延长线与滚筒垂直中心线始终都相交于同一点p，p点叫做极点。极点p到回转轴心o的距离op=h称为极距。料斗中物料重心m至滚筒中心o的距离称为回转半径。由相似三角形性质得， 从而 因为 所以 （2-7）式中 极距，m； 驱动轮转速，r/min。由上式可知，极距只与驱动轮（滚筒）的转速有关，而与料斗在驱动轮上的位置及物料质点在斗内的位置无关。当驱动轮转速一定时，极距也就确定。随着转速n的增大，极距h则减小，此时离心力增大；反之，当n减小时，h值增大，而离心力减小。设料斗外缘至回转中心的半径为r1，驱动轮的半径为r2，当极距hr2时，极点p位于驱动轮的圆周内，离心力的值要远远大于重力的值，而料斗内的物料将沿着斗的外壁运动，物料作离心式卸载。2.2.2 驱动轮转速的确定 对离心力卸料的斗式提升机，驱动轮的转速大小对能否正确卸料有很大的关系。转速过小，物料不易抛卸出去，必有一部分物料在重力作用下落入机壳内。转速过大，物料受过大离心力作用而撞击在机壳壁上，被撞回后落入机壳内，不仅造成回料现象，而且会使壳壁很快磨损。因此，确定合适的转速是一个很重要的问题。当料斗通过驱动轮时，物料受到的离心力的大小是固定不变的，而它的方向却随着料斗位置的不同而改变。当物料的重力与离心力的大小相等，方向相反，则物料在此二力作用下呈悬浮状态，都斗壁不再有压力，与斗壁不再有压力，与斗壁也没有摩擦力发生，出现这种情况的速度称为临界转速。由于 所以 即 （2-8）由式（2-7）得： （2-9）由式（2-8）与式（2-9）得： 然而，一般只有堆积密度小、颗粒小又均匀的物体（如谷物、小麦等）才用这种临界速度进行卸载。在工业中往往使离心力小于重力，这样卸料最完全。即： 令 驱动轮的实际转速一般比上式计算的值减小10%12%。由于斗宽为250mm，所以初选滚筒的直径d=500mm，故初步选=0.25m，带速=1,7m/s,则 则 可知 故离心式卸料的方式合适，选取物料的卸料方式为离心式卸料。12.2.3 驱动轮直径的确定带式提升机驱动滚筒的直径： (2-10)式中 回转半径，即料斗内物料重心到滚筒中心的距离，m； 胶带厚度，m； 料斗中物料重心与斗背间的距离，m，； 斗幅。该直径还需与选定的胶带层数相适应，以免胶带绕过滚筒时产生过大的内应力。一般取： 式中 驱动滚筒直径，mm； 胶带层数。所以滚筒直径为500mm,改向滚筒直径为400mm2.3 运动阻力和驱动功率的计算斗式提升机所需的驱动功率，决定于牵引构件运动时所克服的一系列阻力，其中主要有：（1） 物料沿牵引构件运动方向的重力分量；（2） 当牵引构件绕过轮时，各部分摩擦力；（3） 料斗掏取物料时的阻力。2.3.1 牵引构件张力计算如图2-2所示的垂直斗式提升机计算简图中，1、2、3、4各点张力分别用表示，有分析知，1点的张力最小，3点的张力最大。 图2-2斗式提升机 为了计算各点的张力，可利用逐点张力计算法进行计算，即牵引构件在轮廓上沿运行方向的每一点的张力等于前一点的张力与这两点之间区段上的阻力之和。因此，提升机各点的张力可分别计算如下。（1）2点上的张力可按下式计算： （2-11）式中 最小张力，n； 尾轮阻力，n，； 掏取物料阻力，n，。掏取物料阻力的大小与许多因素有关，除与、之有关外，还与物料的粒度和性质等有一定的关系。因此，实际掏取阻力值需根据经验和实验计算确定。（2）3点上的张力可按下式计算： （2-12）式中 提升段阻力，n，； 每米长度内牵引构件和料斗的质量，kg/m，； 系数，见表2-2； 提升机高度，m。 表2-2系数k2值生产能力q（t/h）提升机形式带式单链式双链式料斗形式深斗和浅斗三角式深斗和浅斗三角式深斗和浅斗三角式系数k21003.55.06.09.0 （3）4点上的张力可按下式计算： （2-13）式中 下降段阻力，n, 。 对于带式牵引构件，还应满足尤拉公式： （2-14）式中 摩擦系数； 牵引构件在轮上的包角。值见表2-3。 表2-3值0.201.8750.302.5700.252.1930.403.520（4）驱动轮处的阻力可按下式计算： （2-15）为了计算方便，在要求不太精确时，可用简易算法进行计算。对于垂直提升机，稳定运动状态下的牵引构件的最大静张力，可近似地按下式计算： （2-16）式中 考虑装有料斗的牵引构件的运动阻力和在上、下部滚筒上的弯折阻力的系数，其中包括掏取物料的阻力，见表2-4。 由式（2-16）得, 由式（2-12）得， 由式（2-11）得， 由式（2-13）得， 查表2-3，取=0.25，=2.193，得， 故能够满足摩擦力的要求。表2-4系数k1、k2值系数提升机形式带式单链式双链式料斗形式深斗和浅斗三角式深斗和浅斗三角式深斗和浅斗三角式2.502.001.501.251.501.251.601.101.300.801.300.802.3.2 驱动功率计算（1）驱动轴上的圆周力 =4.61kn-4.55kn+0.05(4.61+4.55)kn =1.12kn（2）计算功率 =1.121.7 =1.9kw（4） 选用电机功率 （2-17）式中 功率储备系数，当h10m时=1.45，当10h20m时，=1.15； 减速器传动效率； 链轮或皮带轮传动效率。所以，由式（2-17）得， 116洛阳理工学院毕业设计（论文） 第3章 斗式提升机传动系统的设计计算传动系统包括电动机、联轴器、减速机、传动轴。斗式提升机的传动系统简图如图3-1所示。 图3-1传动系统简图3.1 电动机的选择计算电动机选择，选择电动机包括选择电动机类型、结构形式、功率、转速和型号。 3.1.1 选择电动机的类型和结构形式电动机的类型和结构形式应根据电源种类(直流或交流)、工作条件(环境、温度等)、工作时间的长短(连续或间歇)及载荷的性质、大小、起动性能和过载情况等条件来选择。工业上一般采用三相交流电动机。y系列三相交流异步电动机由于具有结构简单、价格低廉、维护方便等优点，故其应用最广。当转动惯量和启动力矩较小时，可选用y系列三相交流异步电动机。在经常启动、制动和反转、间歇或短时工作的场合(如起重机械和冶金设备等)，要求电动机的转动惯量小、过载能力大，因此，应选用起重及冶金用的yz和yzr系列三相异步电动机。电动机的结构有开启式、防护式、封闭式和防爆式等，可根据工作条件来选择。y系列电动机（摘自jb/t8680.11998）为全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，是按照国际电工委员会（iec）标准设计的，具有国际互换性的特点。用于空气中不含易燃、易炸或腐蚀性气体的场所。适用于电源电压为380v无特殊要求的机械上，如机床、泵、风机、运输机、搅拌机、农业机械、破碎机等。也用于某些需要高启动转矩的机器上，如压缩机。3.1.2 确定电动机的转速 同一功率的异步电动机有同步转速3000、1500、1000、750r/min等几种。一般来说，电动机的同步转速愈高，磁极对数愈少，外廓尺寸愈小，价格愈低；反之，转速愈低，外廓尺寸愈大，价格愈贵。当工作机转速高时，选用高速电动机较经济。但若工作机转速较低也选用高速电动机，则这时总传动比增大，会导致传动系统结构复杂，造价较高。所以，在确定电动机转速时，应全面分析。在一般机械中，用得最多的是同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机。3.1.3 确定电动机的功率和类型电动机的功率选择是否合适，对电动机的正常工作和经济性都有影响。功率选得过小，不能保证工作机的正常工作或使电动机长期过载而过早损坏；功率选得过大，则电动机价格高，且经常不在满载下运行，电动机效率和功率因数都较低，造成很大的浪费。电动机功率的确定，主要与其载荷大小、工作时间长短、发热多少有关。对于长期连续工作的机械，可根据电动机所需的功率p来选择，再校验电动机的发热和启动力矩。选择时，应使电动机的额定功率p稍大于电动机的所需功率p，即pp。对于间歇工作的机械，p可稍小于p。在第二章中，计算出的p=4kw,因为电动机的额定功率p要稍大于电动机的所需功率p，所以取电机的额定功率为7.5kw，电源电压为380v，同步转速为1500r/min，满载转速为1490r/min，所选电机型号为y160m-6。3.2 减速机的选型前面计算的轴上滚筒的转速为： 所选电机的满载转速为： 所以，传动比为： 传动比比较小，根据实践经验，选用型号为zq400-z的减速机。此种减速机为圆柱齿轮减速箱，其特点为：(1) zq400-z减速机采用通用设计方案，可根据实际需要，变型为行业专用的非标齿轮箱；(2) 此减速器内置有逆止器；(3) 此减速器可用于正反两转。3.3 传动v带及带轮的设计计算由上面的传动简图可以看出，电动机和减速机之间是用皮带连接的，皮带轮设计如下,在传递动力的过程中,v带轮及v带起者重要的作用。3.3.1 v带轮及v带的设计3.3.1.1确定计算功率计算功率是根据传递的功率p，并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素的影响而确定的.即 (3-1)式中: -计算功率，单位为kw p-传递的额定功率， 单位为kw ka-工作情况系数，取ka=1.2kw3.3.1.2选择带型根据计算功率和小带轮的转速，确定选择普通v带，带型为b型，小带轮的基准直径为dd1=125140mm，3.3.1.3确定带轮的基准直径dd1和dd2(1)初选小带轮的基准直径dd1，取dd1=125mm，(2)带的速度v v1=6.35m/s， v在525m/s范围內，带速合格. (3) 轮的基准直径dd2 dd2=idd1 (3-2) dd2=2125=250mm3.3.1.4确定中心距a和带的基准长度ld初步确定中心距a0，取0.7（dd1 +dd2）a02（dd1 +dd2）取a0=500mm确定了a0，根据带传动的几何关系，按下式计算所需带的基准直径ld:ld2a0+ (3-3) ld=2500+ =1000+588.75+7.81 =1596.56mm选取基准长度ld=1600mm实际中心距a为a a+ (3-4)a= 500+=501.72mm中心距的变动范围为：478550mm3.3.1.5验算主动轮上的包角1 - (3-5)1= - =165.6253.3.1.6确定带的根数z z = (3-6)式中： -计算功率，单位为kw ka-考虑包角不同时的影响系数，取ka =0.96 kl-考虑带的长度不同是的影响系数，取kl =0.92 p0-单根v带的基本额定功率，取p0=1.67p0-计入传动比的影响时，单根v带本额定功率的增量，取p0=0.11z =5.54根取z=6根3.3.1.7确定带的预紧力ff= (3-7)式中: ka-考虑包角不同时的影响系数,取ka =0.96 q-带单位长度的质量，取q=0.10(kg/m)f=209.2(n)3.3.1.8计算作用在其上的压轴力带对轴的压力fp是设计带轮所在的轴与轴承的依据.为了简化计算，可近似按两边的预紧力的合力来计算，如下图所示. 图3-2 轴受力分析 v带对轴的压力fp fp = 2 z fsin (3-8) fp=26209.2sin = 2490.67n3.3.2.v带轮的结构设计3.3.2.1 v带轮的材料在工程上，v带轮的材料通常为灰铸铁，当带速v 300 mm的场合. 因为，考虑实际生产的可行性，所以，大小带轮均采用腹板式结构。93.4 驱动轴的设计计算和工艺要求3.4.1 轴的结构设计据前面的计算可知轴筒的直径500mm，带宽300mm。（1） 轴上转矩由前面计算可知，轴上功率=4kw,轴上转速n=64.9r/min,则转矩 nmm nmm初步估算轴的最小直径。选取联轴器初估轴径，安装联轴器处的轴径为轴的最小直径。因为减速器伸出轴轴径为80mm所以，取d=80mm。(2) 各轴段轴径的确定。如图3-2所示。由于所选滚筒直径为500mm，胶带斗提的滚筒直径与轴径的大小之比大约为6:1，所以最6段轴径为80mm，用键2214连接与半联轴器yl13装配。1和4段装配轴承和端盖,轴径为85mm,选用轴承型号为6017的深沟球轴承,2、4段轴径为90mm,用于装配滚筒用2514键连接,2、5段为过渡段,轴径为88mm。 图3-3 驱动轴（3）各轴段长度的确定。6段是与减速机空心输出轴装配，其长度主要取决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有足够的长度，所以长度取为170mm；1、3段装配轴承，根据安装的要求，取1、3段为50mm；3处在滚筒内，滚筒的宽度为320mm，为辐板式，所以2处的长度取为180mm,轴总长720mm。3.4.2 轴的强度校核计算(1)计算支撑反力及弯矩轴在水平面上不受力，在垂直面上受力，如图3-3所示。 图3-4受力分析图 （为提升物料线载荷）因为a、b两点对称，所以力大小是一样的，即 =50nm此轴上的极值弯矩位于a、b两点的中间，即， =0.35nm（2） 转矩 nmm nmm弯矩图和转矩图如下图3-4所示。 图3-5弯矩 、转矩图（2） 当量弯矩已知轴的材料为45钢,调质处理，由表3-3查得=650mpa,由表3-4查得，由于转矩有变化，按脉动考虑，取。 =0.60.6106 nm=0.36106 nm（3） 当量弯矩 nmm（5）校核轴的强度 轴上所受载荷主要在2段，因此可用进行计算 校核结果：100300229269700500325185 35crmo调质25100085049528510020726975055035020010030020726970050032518537simn2mov调质100300269302100085049528525表面5662hrc880700425245优质碳素钢45调质200217255650360270155 表3-4 轴的许用弯曲应力 m pa 材料碳素钢40050060070013017020023070759511040505565合金钢80010002703301301507590铸钢40050010012050703040 9 26 第4章 提升机其它装置的设计4.1 输送带的设计输送带是输送机的重要部件，在运转过程中，输送带所受到的载荷是极复杂的。输送带的选择是根据输送机的线路布置，输送的材料和使用条件来进行的。合理选择输送带不仅对完成输送机的输送任务至关重要，还影响输送机滚筒和驱动装置等机械部件的设计。对输送带要具备以下的要求（）要有足够的拉伸强度和弹性模量；（）要有良好的负荷支撑及足够的宽度，以满足运输物料时所需的类型；（）要有柔性，目的在于在长度方向上能够围绕滚筒弯曲；（）承载面的覆盖胶要经受得起承载物体的负荷冲击，并且能够帮助恢复弹性，传动时，覆盖胶能与滚筒有足够的摩擦力；（）各组分之间有良好的粘合力，避免脱层；（）耐撕裂性能好，耐损伤，能联结成环行。此次设计所选用的输送带为普通橡胶带，共4层，单层径向扯断强度为56kn/(m.每层)，带宽300mm。4.2 张紧装置的设计斗式提升机的外罩下部设有张紧装置。张紧装置的作用是保证输送带具有足够的张力，以使输送带和驱动滚筒之间生必需的摩擦力，并限制输送带在各支承间的垂度，使输送机正常运转。带式输送机所用的张紧装置有螺杆式和重锤式两种。螺旋式的结构特点是滚筒轴承固定在螺旋拉紧装置的滑板上，滑板装在下部区段的导轨内，滑板是u形钢板内装有调整螺母，借助于下部区段上的调整螺杆的旋转，即可拉紧下部滚筒沿斗式提升机下部区段作上下调整，张紧装置的行程在200300mm，结构紧凑轻巧，占地少，安装简单，但张紧力和行程小。不能自动调整螺杆式张紧装置由于他的行程受到限制，又不能自动保证恒张力，所以，一般只适用于长度较短，功率较小的输送机上，它的张紧行程按整机长度的1%选取。重锤式张紧装置是利用重物自身的重力来实现张紧的，它能够保证足够恒定的张力，适用功率较大的输送机。考虑到此次设计的提升机功率不大，所以选用螺杆式张紧装置，张紧行程为250mm。4.3 反转装置的设计为了防止在突然断电或其它意外情况下，由于有载分