WJ011-斗式提升机-三维SolidWorks【原创设计】
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斗式提升机
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本科毕业设计 外文文献及译文 院 （部）： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 1 外文文献 : 2011) 16:86 89 011 . H. Y. K. . of a is he a a s 25 it an to A is of of a is a To of of we an of is a is to in In an we in up a at we in on on 2 of a we a no or on of a a 1). a of is or of is on on of As 2, is on on is by a DC a of a is an of of s of an to We in on 2 on he of is of in of a in a is a of a is of of a 5 5, 2011 S. *) 271. K. . o. . in at 67 29, 2011 87 of a of is of of be by be it up an 2a, of = 0.3 m = m, is is of of as 3. is m, if it is .1 is a is a is to a is by a I A a is By nd rd is 文文献及译文 3 in nd rd is a AN a of an to of a rd 3 to rd st to nd to on rd to a a of m. of is of a To of of by a 3-D by a 3-D 1. 2. 3rd of a b of is by C on 9 of of of 3. 3D fi of a on a a b 8 to s of by .2 m/.2 m/s m of 4, 5, . of of of to .2 m/s. a of .5 s to a 3D” by a 3D by on 5, we of in D () () ( ( ) ( We fi in of by m of of 文文献及译文 4 of an by on on of a 9 of in to be as of at ni is of of i. be in We of on in by 9 on is on on o it be on an be by of of a a to of on on a BS a of by a .2 m/s2 .2 m/s m of of 7, of (2b). in of of is a in on in in no of to a of n to rd a An by a DC a 24-V at a m/s. of m. 4. 5. 6. of 7. in a b c d 8. he is 8. In 文文献及译文 5 a m, 4 he of a on on an a rd a of on an on rd a a we to in a to . , et 2009) of 009, 1. , et 2006) of of to of of 006 . , et 2006) of on of 267 1268 4. , , , et 2006) of of 006 . , , , et 2005) on a of of 005 . , , , et 2008) of of 008, 60 163 8. , , , et 2010) of a of 010, 55 463 9. , , , et 2010) of a of 文文献及译文 6 中文译文 : 人工生命的机器人（ 2011） 16:8689011 . H. Y. K. . 个新的修剪机器人的实验研究进展 在 日本只有一个商业产品。 这台 机螺旋 地 爬上一棵树使用电锯 修剪树枝 。然而，机器的重量（ 25 公斤）和 缓 慢 的 速度阻碍它 成为解决森林危机的 最佳解决方案。一个轻量级的平台是必需的，因为在日本，大部分山脉有陡峭的山坡，一个修剪机器人运输是一项艰巨的任务。以提前修剪机器人的艺术状态，我们 提出 一 个创新的修剪机器人 对于外面大多数的树都能高效工作 。 它的 轮 系 机构的设计 是为了适应于 混合爬山，即，机器人能够开关之间的直线和螺旋 爬 升。该方法保证了 机器人的 轻量化和高爬的速度特征在早期的出版物，我们介绍了基本的设计概念和描述的原型实验机器人了。此外，混合爬山法已经证明，该修剪机器人可以 高速的 爬上 爬 下 大 树。在这里，我们报告我们开发机器人的进展，专注于直爬， 善于 不平坦的表面上的 工作 ，和修剪。 2 先进的 修剪机器人随着建设轻修剪的终极目标机器人，我们已经开发了一种新型的爬山法，采用无压或抓机制，而是依靠机器人本身的重量，像 日本传统的伐木工不会爬树的时候（图 1）。该用的一套杆和绳子，这是所谓的 不握不住或抓住树 干 ，而他的质量中心位于树。是的，该可以用自己的重量停留在树上。基于这一新的林业产业的设计概念和要求，修剪机器人 有了很大的发展 。如图 2 所示，该机器人配备了四主动轮。轮 1 和 2 位于上侧 ， 轮 3 和 4 位于下侧。每个轮由直流伺服电机、蜗轮驱动 。 摘要 本文介绍了一个伐木工的发展 像修剪机器人。攀登主要是模仿在日本的登方法。机器人的主要功能包括 对 外面的树 进行修剪工作 ，和一个创新的爬山策略融合 直线和螺旋式攀升 的方式 。这种新颖的设计带来了轻量化和高爬升速度特征的修剪机器人。我们报告我们在发展机器人进展，针对直爬，不平坦的表面上的 工作、 修剪。 关键词 修剪机器人 爬壁机器人 1 引言 日本木材工业已经进入下降的原因 ， 木材价格下降和林业工人老龄化迅速。这导致了森林的破 坏 ，导致在暴雨和山体滑坡的 破坏 山村 地区 。然而，在一个适当的配平状态修剪树 是 值得在上面投资的， 因为其 形成 一个美丽的表面形成年轮。 一个修剪机器人的发展 对 可持续森林管理的创新是很重要的。研究开发 的 修剪机器人 15已经很少见了 。 2011 年 2 月 25 日 机械工程系，丰田民族院校丰田 471知县，日本 电子邮件： 崎 . K. 人与信息系统工程系，岐阜大学，岐阜县，日本 限公司，日本 外文文献及译文 7 雪蛤 业有限公司，岐阜县，日本 这部分工作是在第十六届国际研讨会在人工生命与机器人 项目展现的 ，日本，一月 27日 29日 ， 2011 年。 87 电池 ， 质量中心位于一个错误 的边缘 ，由于摩擦系数不明确、质量中心的位置可能被干扰。 例如，机 器人会倾斜，当它爬上一个不均匀的表面。在图 2a，质心定位参数 H = 和W = ，其中 H 为上轮和下侧面之间的距离轮，和 W 的表面之间的距离躯干和质量中心，如图 3 所示。分析表明机器人当 D 为 ，即使它倾斜约 德。控制器使用一个 构成 ， 配备了无线局域网。该控制器能够通信数据 /命令与个人电脑通过无线局域网。每一轮由速度 制。通过一个高通滤波器的速度反馈输入附加。通过与第二个原型比较，第三原型重量轻，除控制器和电池。同时，控制器和电源分布在外部的第二个原型。第三原型也配备一个无 线局域网和电锯。虽然的电锯细节在这里省略了，实验表明一个分支使用第三切削原型。 3 实验 三实验进行评估的第三个原型。第一个实验是对其基本性能。第二个实验是评价其在不平坦的表面 的 性 能。 第三实验表明机器人是否可以修剪树枝。所有的实验使用替代树在室内进行。替代树直径的是 的摩擦系数 有效的替代树大约是 是小于这一自然的树。收集实验数据 包括 ，该电机电流，机器人的位置和方向，机器人的测定 ， 测量电机电流 。 使用分流电阻。测定位置 的 一个三维位置测量装置（ 数字）。用三维定位测量定位传感 器（ 外文文献及译文 8 图 1。爬树方法使用 图 2。第三修剪机器人原型。照片图像。 B 像 还原机制具有非回驾驶性能。每个车轮的转向角度也由直流驱动 ,伺服电机和蜗轮减速机构。 在分析的基础上， 79 质量中心位于外树与控制器的重量 。 图 3。对一棵树的修剪机器人三维图。侧视图 。 俯视图 本性能 直爬实验进行评估 ， 机器人的基本性能。这四个预期的速度轮子是由梯形的简介。加速度 / 速度为 /秒 ， 车轮半径 ， 。 实验结 果显示在图。 4， 5，和 6。图 4 显示了机器人的速度。各自的速度从旋转编码器的值计算出轮。机器人能爬在 /秒。虽然有一个约 于控制法启动延迟，这是一个问题。图 5 显示移动的距离。 它 的 实现 是由一个三维位置测量设备，和移动的距离每轮计算 从价值上的旋转编码器。在图 5 中，我们发现三种类型的错误：在距离误差的感动每一轮的三维位置测量之间装置（ 间的误差；轮 1（或 3）和 2（或轮 4）（ 轮 1 和轮3 之间的误差（误差之间的 2 和 4 轮轮）（ 我们考虑了两这些错误的可能原因。第一个是差异在每一轮的变形。移 动的距离按 的半径为每个车轮 的每一圈 。车轮是由聚氨酯 合成的 管 ， 它是作用在它变形的力。 它的 变形量的大小取决于力。从理论上分析， 79级在第三原型的力量往往是如下。的正常力近质心变得大于在对面的力。因此，填充扶手椅外文文献及译文 9 形 = 认为是，在法国是正常的力的大小第一轮（ （ 以这样解释。我们认为原因是滑移（ 干上的车轮。图 6 显示了电流在轮毂电机，这是由并联测量电阻。理论分析也表明，在下侧切向力大于上面。图 6 倾向于理论分析 ， 不平坦的表面上安全使用的机器人 正常工作 ，它 必须在不平的树是强大的树干。总是会有由增长引起的颠簸一个修剪枝的遗迹。因此，直爬坡实验进行评估颠簸在树干修剪机器人的性 能 。这个实验在一个替代的凹凸进行。采用 料，和大于天然凹凸。在四轮所需的速度是由一个梯形了简介。加速度为 / 速度为 /秒，每 半径的车轮。 实验结果如图 7 所示，其中显示角度 1 的轨迹和 2（参见图 2B）。 2 角旋转对所有病例加方向，指示这个控制箱上升。这意味着，大众走向树中心。质量中心也走向了树当 1 角方向旋转正方向。这意味着减少摩擦力使机器人在树上。然而，在 2 个 轮子的电流和 4 均大于在实验中连续电流。因此，有没有危险的机器人跌倒。此外，这些角度回到原来的方向，即使角度 1 和 2 发生了当一轮了凹凸。这些结果显示了良好 的 性 能。 剪试验 进行实验，发现无论是第三原型可以修剪树枝。一个附加的电锯是由一个 24V 蓄电池直流电机驱动。机器人爬上螺旋的速度在 /秒的直径的树该目标分为 。 图 7。在每一种情况下滚角和俯仰角。一轮 1 过去的凹凸， B 轮 2 通过凹凸， C 轮 3 通过凹凸， D 轮 4 通过凹凸图 8。机器人与修剪修剪试验 ， 实验的场景如图 8 所示。在这个实验中， 树枝被切 断，只留下一个短暂的残这是小于 ，与树干没有受伤。 4 结论 一个伐木工像修剪的发育进程 ， 机器人已经被描述，针对直爬，其在不平坦的表面行为，修剪树枝。的实验表明，直爬第三原型给了一个很好的基本性能。攀爬的结果在不平坦的路面上试验中表现出良好的鲁棒性颠簸，因为真正的树最凸起的小比实验碰撞。此外，修剪试验 还表明第三的原型可以修剪树枝从一棵树。在今后的工作中，我们希望在实际环境中的机器人测试，试着做一些进一步的改进。 外文文献及译文 10 工具书类 1。张军军， 等人 2009 年开发 行道树爬壁机器人 木本 。 2009 促进了 程序， 107 的发展。 2。 ， 等人 2006 年发展了 结构测量 抓树 力 修剪 树，攀爬修剪机器人 木本 （日本）。2006 年开展 程序 与 机器人与机电一体化 会议。 3。 ， 等人 2006 年开发 攀树和修剪机器人木本。执行器布置在臂端 为了 旋转运动（日本）。 促进了 268 4。 , , ， 等人 （ 2006）评 估了 树枝修剪机器人地图构建系统 的绩效 （日本 ） 。 在 2006 年 开展了 程序和机器人机电一体化 会议。 5。 , , ， et 2005） 研究用于机器人的 修剪系统： 发展了 机器人样机 单元 （日本）。 开展了 机器人 2005 日本机械学会与机电一体化 会议。 6。圣隶 工 业。 。 2011 年 5 月可以访问 7。 , , ， 等人 （ 2008）分析与实验新型爬山法。 开展了 2008， 60163 的 议 。 8。 , , ， 等人 （ 2010） 开发 一个用其自身的重量 的 修剪机器人。 促进 455010， 63 行业的发展 9。 , , ，等人（ 2010）开发的一个 利用 自身的重量 的 修剪机器人（日本）。 促进着 古屋 的发展。 附表 1工农医类用） 山东英才学院 毕业设计 (论文 )任务书 题 目 专 业 学生姓名 班级学号 指导教师签字 指导教师职称 指导单位 学院领导签字 日 期 题 目 斗式提升机设计 选题性质 工程设计类 理论研究类 应用研究类 程序软件开发类 设计内容与技术要求 、 成 果形式 一、设计内容： 1. 根据题目和原始数据查看相关资料写综述和开题报告。 2. 查看产品的技术要求，分析所加工产品的结构，各部分在产品的位置，作用及重要性。 3. 根据任务书中的内容设计斗式提升机，并绘出总装配图和零件图。 4. 完成 14000 字的设计说明书一份，附有必要的简图、表格、公式，并将题目、摘要和关键词翻译成英文。 5. 翻译 3000 字左右汉字的英文资料，英文在前，中文在后摆放。 6. 将答辩内容用 作成幻灯片。 7. 毕业答辩。 二、技术要求： 采用钢绳芯胶带作为牵引件。此斗式提升机，提升能力 Q 75，提升物料（ 选择 ）：容重 = ，提升高度 H= m,斗宽 = 速 V= m/s. 三、预期成果形式 1. 设计斗 式 提升机的总装图及零部件图。 2. 提供必要的计算过程和计算结果。 所设计的以上成果预期能达到国内先进水平，为该类斗士提升机的设计提供参考。 设计进度 第 1 2 周： 熟悉设计任务及要求，查阅并分析 毕业设计 有关文献资料，制定设计方案， 撰写开题报告； 第 3 4 周：绘制任务书中规定的设计产品图，翻译外文资料； 第 5 6 周： 细化设计方案，学习相关标准， 根据产品结构和技术要求确定斗士提升机的结构； 第 7 8 周：绘制提升机的结构总装图和相关零件图； 第 9 10 周：整理、总结设计结果，撰写毕业论文，并将题目、摘要和关键词翻译成英文； 第 11 12 周：修改毕业论文， 装订毕业设计 论文； 第 13 周：将答辩内容 制作 加毕业答辩。 参考资料 主要查询建材机械及输送设备方面的有关文献与书籍 . 其中主要有现代水泥工艺与装备、水泥厂工艺设计实用手册、建材通用机械与设备、连续运输机械还有一些期刊等资料。 毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名 吴杨连 专 业 机械设计制造 及其自动化 班 级 机制普本 1202 指导教师姓名 田娜 职 称 讲师 工作单位 课题来源 课题性质 毕业设计 课题名称 斗式提升机设计 本设计的科学依据 （科学意义和应用前景，国内外研究综述，目前技术现状、水平和发展趋势等） 1、选题意义 ： 斗式提升机是一种固定装置的机械 输送设备 ，其工作原理是料斗把物料从下面的储藏仓中舀起或物料由其他设备送入料斗，随着输送带或链提升到顶部，绕过顶轮后向下翻转，物料将倾入接受槽内，完成提升。斗式提升机主要用来垂直提升经过 破碎机 的石灰石、煤、 石膏 、熟料、干粘土等颗粒状和块小状物料以及生料、水泥、煤粉等粉状物料，可广泛应用于各种规模的 饲料厂、面粉厂、米厂、淀粉厂以及粮库、港口码头等的散装物料的提升。 2、论文综述： 提升机在国内外的发展历程各有千秋，我国古代出现的高转筒车和提水的翻车，就是现代斗式提升机和刮板输送机的皱形； 17 世纪中叶，开始应用于架空索道输送散状物料； 19 世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。 1868 年，在英国出现了带式输送机； 1887 年，在美国出现了螺旋输送机；1905 年，在瑞士出现了钢带式输送机； 1906 年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影 响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。斗式提升机就是输送机的其中一种。 我国斗式提升机的设计制造技术是在 50 年代由前苏联引进的， 80 年代，几乎没有大的发展。在此期间，虽各行业就使用中存在的一些问题也作过一些改进，如 和钩头链式斗式提升机的设计等工作，但大都因为某些原因未能得到推广。自 80 年代以后，随着国家改革开放和经济发展的需要，一些大型及重点工程项目引进了一定数量的斗式提升机的颁布 926 85 及按此要求设计的 列的斗式提升机相继问世，是我国斗式提升机技术水平先前迈了一步，但与国际先进水平相比仍存在相当大的差距，尤其是板链式斗式提升机存在的差距更大一些。 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，设计出 效斗式提升机的需要。斗式提升机行业的趋势朝着大型化，系类化，标准化，通用化机电一体化的方向发展。 设计内容和预期成果 （具体设计内容和重点解决的技术问题、预期成果和提供的形式） 1、设计内容： 斗式提升机的主要构件：驱动装置、料斗、牵引构件、壳体、改向轮（尾轮）、张紧装置、导向装置、加料口（入料口）和卸料口（出料口）。 其中比较重要的设计点有驱动装置、料斗、牵引构件。 1、驱动装置：驱动装置有电动机、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。 2、料斗： 圆柱形斗：深斗：用于干燥，流动性好，很好地撒落的粒状物料的输送。 浅斗：深度小，用于潮湿的和流动性的粒状物料。 尖角形斗：其侧壁延伸到底板外，成为挡边，卸料时，物料可沿一个斗的 挡边和底板所形成的槽卸止，适用于粘稠性大和沉重的块状物料运送。 3、牵引构件： 钢绳芯 橡胶带：用螺钉和弹性垫片固接在带子口，带比斗宽 35 40 链条：单链条固接在料斗后壁上；双链与料斗两侧相连。 4、 张紧装置： 张紧装置有螺杆式于重锤式两种。带斗式提升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。 5、机壳： 斗式提升机可以采用整体机壳，也可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防偏监控及速度监测器等电子仪器，一保证斗式提升机的正常运行。 2、重点解决的技术问题有： 电机的选取，装载和卸载方式选取，料斗、减速器、逆止器、链轮、机壳的设计， 牵引 带 的选取及强度校验 ， 气电路自动化设计等。 3、预期成果： 本次斗式提升机的设计对象将针 对松散密度较大的大、中、小块矿石、原煤等冲击力较大、磨损较重 的 物料的 垂直提升， 物料温度在 250 以下。提升量为 20 t/h 最大提升高度约 30 米的中等功率斗式提升机。 拟采取设计方法和技术支持 （设计方 案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等） 1、设计方案： 斗式提升机的选型： 带 式斗式提升机 本 斗式提升机本机采用掏取式喂料，物料升到顶端在物料重力作用下自行卸料。 2、技术要求： 1 采用钢绳芯胶带作为牵引件。此斗式提升机，提升能力 Q 75，提升物料（ 选择 ）：容重 = 升高度 H=70m,斗宽 =300速 V=s . 2、图样上未注公差尺寸的极限偏差应符合 804 的规定 ,其中机械加工表面为 ;焊接件非机械加工表面为 ;模锻件 非机械加工表面为 制造 . 3、焊接件应符合建材机械焊接的有关的规定 . 4、灰铁铸件应符合 439 的规定 . 5、锻件不得有夹层、折叠、裂纹、缎伤、结疤、夹渣等缺陷 . 6、提升机应设置料位计、速度监测器和胶带防跑偏装置 . 3、设计初步步骤： 1、电动机选型； 2、减速器设计； 3、皮带选型； 4、驱动轴设计及轴承选型、校验； 5、联轴器选型； 6、驱动链轮结构设计； 7、料斗和环链设计； 8、独立罩壳设计； 9、电器控制线路设计； 10、提升机的安装、调试及运行 4、可能遇到的问题： 1、铸件的材料选取：铸件根据提升机机体和典型构件所需达到的强度要求，通过查阅资料来进行选材。 2、机壳轮廓尺寸设计：轮廓尺寸一般可以自行设计，但必须保证料斗的运行通畅，同时参考链轮设计，物料提升要求，节约材料的设计要求。 3、传动轴设计：通常设计成阶梯型，根据所需传递最大扭矩确定最小直径，经校核合格。 研究条件和可能存在问题 （包括过去学习、研究工作基础，现有主要仪器设备、设计环境及协作条件等） 1、 斗式提升机常见故障 1、料斗带打滑 2、料斗带跑偏 3、回料过多 4、料斗脱落 5、料斗带撕裂 2、设计环境： 输送堆积密度小于 状、小块状的底磨琢性物料 ， 如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、粮食等。物料干燥 、 流动性好 、温度在 250 以下。 3、 斗式提升机使用 协作条件： 1、 斗式提升机应空负荷开车。所以每次停机前应排尽所有料斗内的物料，然后再停车。 2、 不能倒转。倒转即可能 发生链条脱轨现象，排除脱轨故障很麻烦。 3、 均匀喂料。禁止突然增大喂料量。喂料量不能超过提升机的输送能力。否则容易造成底部的物料堆积严重时发生 “闷车 ”事故。 4、 及时适量补充润滑油。 5、 链条和料斗严重磨损或损坏时应及时更换。 各环节拟定阶段性工作进度 (以周为单位 ) 第 1 2 周： 熟悉设计任务及要求，查阅并分析 毕业设计 有关文献资料，制定设计方案， 撰写开题报告； 第 3 4 周：绘制任务书中规定的设计产品图，翻译外文资料； 第 5 6 周： 细化设计方案，学习相关标准， 根据产品结构和技术要 求确定斗 式 提升机的结构； 第 7 8 周：绘制提升机的结构总装图和相关零件图； 第 9 10 周：整理、总结设计结果，撰写毕业论文，并将题目、摘要和关键词翻译成英文； 第 11 12 周：修改毕业论文， 装订毕业设计 论文； 第 13 周：将答辩内容 制作 加毕业答辩 1 摘要 . 2 . 3 1 引言 . 4 升机的介绍 . 4 式提升机的装载及卸载 . 6 . 8 体方案的选择原则 . 8 动方案的选择 . 9 3 提升机的总体设计 .动机的选择 . 11 筒的确定 . 12 动比的确定 . 13 带的设计 . 13 斗的设计 . 14 紧装置的选择 . 15 4 减速器的设计 . 16 关参数的计算 . 16 轮的设计计算 . 17 Z， 2Z 齿轮的计算 . 17 Z, 4Z 齿轮的计算 . 22 轮的结构设计 . 27 的设计 . 28 轴的设计计算 . 29 轴的结构设计 . 30 的校核 . 32 承的校核 . 34 的校核 . 36 速器箱体的设计 . 37 速器箱体的设计原则 . 37 速器箱体尺寸的设计 . 38 致 谢 . 39 参考文献 . 40 2 提升机设计 摘要 提升机是应用广泛的一种垂直提升设备，它被用来提升各种物料，如；矿石、煤、水泥、熟料等。板链式提升机，包括上部、中间节、下部、输送链，所述上部包括驱动装置、主动链轮、逆止器，所述下部装有从动链轮、张紧装置，所述输送链与主、从传动链轮配合，输送链上每两个节距连接一个载料斗，其特征在于具有一个流入式装料口，输送链上的料斗具有与两节链距大约相等的高度。在各工业国家，这类提升机应用极广 斗式提升机在机械化连续输送系统中是一种被普遍采用的垂直输送设备。主要用于提升粉状、粒状、小块状的无磨琢性和磨琢性物料（如水 泥、煤、砂、谷物、木屑、矿石、焦碳、硅酸盐、铝镁砂、耐火材料、化肥、化学物品等）。 根据生产工艺的需要，它与给料机、带式输送机、螺旋输送机等其他形式输送设备配合，可以布置成不同的工艺流程，形成各种运输系统。因此斗式提升机广泛地应用于建材、电力、冶金、机械、化工、有色金属、粮食等工业部门。正确使用斗式提升机，定期维护保养，不仅能延长其使用寿命，而且可以减少系统停机，避免事故发生，是实现安全生产、优质高产的必要条件。 关键字： 高效提升机 总体设计 传动装置 3 is of a to a is to an of In in is a in as . to of of be of is in of is to 4 1 引言 升机的介绍 物料运输行业的发展越来越快，运输设备也越来越 多， 例如：皮带输送机，螺旋输送机等，但提升机在运输设备中起着很大的作用，它是将物料从低处运送到高处。提升机的设计和改进经历了几百年的历史，但近几年提升机的类型很多，主要有斗式提升机 ，环链提升机等多种，各有其特点， 提升机 的应用很为广泛，在各行业都有所应用，主要应用在建筑，机械，矿山领域，还 应用于粮油 “ 食品 ”“化工”水泥制造 等行业 ，它 是一种垂直或大倾角倾斜向上输送粉状 粒状或小块状物料的连续输送机械 ， 由牵引带围绕着头 和 底轮做循环运动 ， 从而将其上部固定的 料 斗内的物料由下提升至机头 。斗式提升机提升物料的高度可达 80m（如 斗式提升机在机械化连续输送系统中是一种被普遍采用的垂直输送设备。主要用于提升粉状、粒状、小块状的无磨琢性和磨琢性物料（如水泥、煤、砂、谷物、木屑、矿石、焦碳、硅酸盐、铝镁砂、耐火材料、化肥、化学物品等）。 提升机的发展的速度很快，它将各类提升机的优点总结起来，研究出更符合社会发展需要的提升机。 斗式提升机的理论研究 ，在 国内外众多人士做了大量工作 ， 使其设计更具科学性 ，人性化。 但至今仍有些方面不十分完善 ， 使用中还有不少问题有待 我们 解决 。将来提升机的发展将会向其寿命长，工作可靠，结构紧凑，占地面积小， 提升范围广，维修方便等优点发展。即向高效提升机发展， 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，设计出 和 高效斗式提升机系列，以满足市场对大输送量，大提升高度及结构紧凑的新型高效斗提机的需要。 斗式提升机设计最关键的是传动系统和张紧部分，传动系统的改进直接决定着生产量和生产效率 ;张紧部分也直接影响物料的输送效率。当然壳体的合理外形布局也起着不可忽视的作用。加之我国还处于发展中国家，我国的机械加工业还比较落后， 因此，提升机的设计就显得很重要。 斗提机的主要部件有：牵引构件、料斗、驱动装置、拉紧装置、传动轮、拉紧轮、机壳等。牵引构件有输送带或链条。用输送带作为牵引构件的斗提机称为带斗式提升机；用链条作为牵引构件的斗提机称为链斗式提升机。斗提机使用的料斗主要有浅斗、深斗、导槽斗、组合斗、脱水斗等，可根据物料特性和卸载方式进行选择。驱动装置包括电动机和传动装置等。传动轮可以是传动滚筒 （牵引构件为输送带），或传动链轮 （牵引构件为链条）。驱动装置与传动轮相连，使斗提机获得动力并驱使其运转。斗提机通常 5 采用螺旋式或重锤式拉紧装置，拉紧轮为拉紧滚筒或拉紧链 轮，拉紧装置与拉紧轮相连，使牵引构件获得必要的初张力，以保证斗提机正常运转。斗提机的机壳分头部、中间和尾部三部分。头部机壳与驱动装置、传动轮等组成斗提机头部，头部机壳的形状应根据物料的抛出轨迹进行设计，以保证从料斗中卸出的物料能顺利进入卸料槽中。尾部机壳与拉紧装置、拉紧轮等组成斗提机尾部，尾部机壳形状应与物料装载方式相适应。 斗提机的优点是：结构简单紧凑，横断面外形尺寸小，可显著节省占地面积；提升高度较大；有良好的密封性，可避免污染环境。其缺点是：对过载较敏感；料斗和牵引构件易磨损；输送物料种类受到限制。 所设计提升机为带斗式提升机，以 送带或钢绳芯输送带为牵引构件，韧性好，强度高。其输送量为 242080 m3/h，提升高度为 580m。技术参数如表 表 提升机的技术参数 型式 结构特征 采用高强度圆环链为牵引件，该链条按 2718用高强度圆环链制造 采用 送带和钢丝绳胶带为牵引件 卸载特征 采用混合式或重力式方式卸料 采用混合式或离心式方式卸料 适用输送物料 配 散、流动性好的粉状、粒状、块状物料 配 结块、流动性差的粉粒状物料 配 散、流动好的粉状、粒状、块状物料 配 结块、流动性差的粉粒状物料 适用温度 被输送物料的温度在 250以下 普通胶带适用于 80以下物料 耐热胶带适用于 120以下的物料 型号 升高度 575m 580m 输送量 161800m3/h 242080m3/h 1斗式提升机的特点： 1） 驱动功率小 ,采用流入式喂料、诱导式卸料、大容量的料斗密集型布置 提升时几乎无回料和挖料现象 ,因此无效功率少。 2） 提升范围广 ,这类提升机对物料的种类、特性要求少 ,不但能提升一般粉状、小颗粒状物料 ,而且可提升磨琢性较大的物料 环境污染少。 3） 运行可靠性好 ,先进的设计原理和加工方法 ,保证了整机运行的可靠性 ,无故障时间超过 2万小时。提升高度高 因此可达到较高的提升高度。 4） 使用寿命长 ,提升机的喂料采取流入式 ,无需用斗挖料 ,材料之间很少发生挤压和碰撞现象。本机在设计时保证物 料在喂料、卸料时少有撒落 ,减少了机械磨损。 5)采用重锤式张紧装置，即可实现自动张紧又可保持恒定的张紧力，避免胶带打滑或脱链，从而保证机器正常运转。 6）对过载的敏感程度大，料斗和牵引件易损坏。 料斗把物料从下面的储藏中舀起，随着输送带或链提升到顶部，绕过顶轮后向下翻转， 斗式提升机将物料倾入接受槽内。带传动的斗式提升机的传动带一般采用橡胶带，装在下或上面的传动滚筒和上下面的改向滚筒上。链传动的斗式提升机一般装有两条平行的传动链，上或下面有一对传动链轮，下或上面是一对改向链 轮。斗式提升机一般都装有机壳，以防止斗式提升机中粉尘飞扬。 式提升机的装载及卸载 a 分类 1）按安装方式不同：可分为垂直式，倾斜式，垂直倾斜式。 2）按卸载特性不同：可分为离心式，离心重力式，重力式。 3）按装载特性不同：可分为掏去式，流入式。 4）按牵引件不同：可分为带式，链式。 5）按料斗形式不同：可分为深斗，浅斗，鳞斗等。 b 装载 斗式提升机在尾部装载，装载的形式有两种： 掏取式（如图 由料斗在物料中掏去装载。掏去主要用于输送粉末状，颗粒状。由于在掏取物料时不会产生很大的阻力，所以允许料斗的运行速度较高，为 m/s。 7 图 掏取式 图 流入式 流入式（如图 料直接流入料斗内。流入式用于输送大块状和磨琢性大的物料。其料斗的布置很密，以防止物料在料斗之间散落。料斗的运行速度较低，一般不超过 1m/s。 (a) (b) (c) 图 离心式 (a) 离心重力式 (b) 重力式 (c) 斗式提升机在头部卸载，卸载的形式有三种，离心式 (a),离心重力式 (b)，重力式(c)，（如图 1 料斗绕上驱动轮并随传动轮一起旋转时，斗内物料同时受到重力 离心力2作用，它们的合力 N 的作用线始终与传动轮垂直中心线交于一点 p，称为极点， h 称为极距，极距 h 可按下式计算： h =895/ （ 1 式中： h 极距， m； n 传动轮转速， r/ 可见，极距 h 的大小只与传动轮转速 n 有关，而与料斗位置及物料特性无关。当传动轮转速 n 一定时， h 为定值，随着 n 的增大，极距 h 逐渐减小，离心力与重力 8 的比值增大；反之， n 减小，则 h 增大，离心力与重力的比值减小。卸 载方式可根据极距 h 的大小判别。 设料斗外缘到传动轮中心的半径为 动轮半径为 ： 1）当 h 极点位于料斗外缘轨迹以外时 （见图 1重力大于离心力，物料将沿料斗的内壁移动，这种卸载方式称为重力式卸载。输送小块状的、密度较大的、磨磋性较大的及脆性物料，常采用这种卸载方式。通常用链条作牵引构件，料斗的运行速度一般为 s，可以采用深斗。 2）当 h 5芯层数 250 1 . 6 6 71 2 5 2 5 1 2 5 2 5（ 取 i =2 胶带的宽度通常比料斗宽 25 150即： /B = 25(B 150） =225 350中， B :为斗宽（ /B ：为胶带的宽度（ 由起重机械计算附录八十七，取胶带宽度 /B =400此选用钢芯胶带 斗的设计 15 图 斗的接头设计 由于设计提升机料斗宽度为 200 运输机械设计手册表 14 42。可查的料斗的容量 斗距为 300 紧装置的选择 （ 1） 提升机在正常运转时必须使输送带具有一定得张紧力，提供张紧力的设备就是张紧装置。一般的张紧装置的作用如下 : 保证输送带在传动滚筒分离点具有足够的张力，以满足传动滚筒的摩擦传动要求。 （ 2）保证输送带最小张力点的张力，以满足输送带的松弛的限制条件。 （ 3）满足输送带动张力引起的弹性伸长要求的拉紧行程。 （ 4）补偿输送带的永久伸长。 在提升机设计中，合理的选择张紧装置的形式布置在相应的位置是保证输送机正常运转，启动和制动时输送带在传动滚筒上不打滑的必要条件。一般情况下，布置 张紧装置必须考虑的因素如下： （ 1） 张紧装置要尽量布置在输送带的张力最小处。 （ 2）需要考虑张紧装置的作用区域，必要时可设置两个张紧装置。 （ 3）张紧装置应尽量靠近传动滚筒处。 16 （ 4）在双滚筒驱动时，一般张紧装置设置在后一个传动滚筒的分离点；考虑传递制动力的要求也可以设置在两个传动滚筒之间。 （ 5）采用任何形式的张紧装置都必须布置成张紧滚筒绕入和绕出输送带分支与滚筒位移线平行，而且施加的张紧力要通过滚筒中心。 张紧装置按作用可以分为重锤式，固定式和自动张紧三类。 重锤式张紧装置式结构最简单，应用范围最广泛的张紧装置。它是保证张紧力不变的张紧装置，分析表明，在重锤的作用下，这种张紧装置可以产生位移以吸收输送带的弹性伸长和永久伸长。这样，重锤张紧装置就可以设计的张紧力。 固定张紧装置是在输送机的运转过程中拉紧滚筒位置保持不变的张紧装置。这类张紧装置是在输送机的停机状态或张紧行程进行调整，而在运行时无法及时调整。 自动张紧装置和固定张紧装置的最大不同点是它具有传感元件和控制系统。 重锤张紧装置应该提供设备需要的最大张紧力，并保证输送带的最大张紧行程。 固定张紧装置由于一旦输送机开始启动后，就不能调节输送机的行程，所以要在输送机启动之前充分张紧，用启动前的输送带张紧伸长和启动后的张紧伸长相等的关系确定张紧力，当然，应该保证张紧装置的张紧行程。 自动张紧装置应该计算出输送机在不同工况下所需要的张紧力。 本次设计的采用自动张紧装置。 4 减速器的设计 减速器的设计主要包括，传动件的设计，齿轮，轴。支撑件的设计，包括箱座，箱盖，轴承的选择等。 关参数的计算 （ 1） 计算各轴转速 m 4 4 001 112 = m 0 r m 2 9 4223 17 式中： 321 , 分别为各轴的转速 （ r/ 210 , 分别为各轴传动比 为电动机的转速（ r/ (2)计算各轴功率 11 = 2P = 21P = 323 = 式中： 321 , 各轴的功率 （ 为电动机功率 （ 1 为联轴器的传动效率，查机械设计取 1 =2, 均为齿轮传动效率 ，查机械设计取32 =3)各轴的转矩 )( 4 5 09 5 5 0111 )( 5 09 5 5 0222 )( 5 0339 5 5 03 式中：321 , 分别为各轴的转矩（ 轮的设计计算 Z， 2Z 齿轮的计算 p 4401 n r/5.3i T 作寿命 15 年（每年工作 300天）两班制； 1精度等级，材料和齿数 1） 1z， 2z 采用斜齿轮传动，因为斜齿轮平稳，没冲击。 2）精度等级选为 8级； 3）选小齿轮材料为 40 调质），硬度 280齿轮的材料为 45（调质）硬度240 4）初选小齿轮齿数1z=22，则 2z =77 18 5）选螺旋角。初选螺旋角 14 2 按齿面接触强度设计 由 机械设计计算公式（ 10行试算，即： 23 11 )(12 （ (1) 确定公式中的各计算数值： 1) 试选，）由机械设计图 10 30选取区域系数 ）由机械设计图 10 26查得1a= 2a= =) T ) 由机械设计表 10 7查的齿宽系数 1d6）由机械设计表 10 6查的材料的弹性影响系数为 Z M 2/17）由机械设计图 10 21=600=550 8）由机械设计 10 13式计算应力循环次数 1 60 60 9112 机械设计图 10 19取接触疲劳寿命系数 10)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1由式 10 12得 1l i =540M 2l i =517 M 许用接触应力 2/)( 21 =（ 540+517） /2=(2) 计算 1）计算小齿轮分度圆直径计算公式得 19 3 2241 () 计算圆周速度 v=100060 11 nd t=60 00 0 14 =s 3) 计算齿宽 b 及模数=1 =45.4 1 t = 4c o 算纵向重合度 14122 =）计算载荷系数 K 已知使用系数 1 根据 v=s， 8级精度。由机械设计图 10 8查的动载荷系数 由机械设计表 10 4查得 械设计图 10 13查得 械设计表 10 3查得 K =1 =） 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径， 由机械设计公式 (10 10a )得： 3311 20 =7) 计算模数o o n =3. 按齿根弯曲强度设计 由机械设计 10 17式得： co （ (1) 确定计算参数 1）计算载荷系数 = = 2）根据纵向重合度=图 10 28查得螺旋角影响系数 算当量齿数 311 =14 14co s 3322 ）查齿形系数 由机械设计表 10 取应力校正系数 由机械设计表 10 5查得 机械设计图 10 20c 查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图 10 18取弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 ,4.1s 由机械设计式（ 10 111 21 M P 222 8）计算大小齿轮的 加以比较 0 0 5 0 05 7 1 Y 0 1 5 97 7 2 Y大齿轮的数值大。 设计计算 ,将数值代入 4( c o 齿面接触疲劳强度取 2为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度可得的分度圆直径 。 于是由 4c 11 取 241 z ，则 842 z （ 1） 计算中心距 424(co (021 将中心距圆整取为 112 （ 2）按圆整后 的中心距修正螺旋角 32
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