【《某斗式提升机主要参数及主要结构设计计算案例》1900字】

某斗式提升机主要参数及主要结构设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u11388某斗式提升机主要参数及主要结构设计计算案例 1104401.1提升功率的确定 1184811.2驱动轴设计 278041.2.1轴的材料及热处理 2270611.2.2轴的结构设计 368281.2.3轴的强度校核计算 464191.3轴承选用 71.1提升功率的确定（1）轴功率的近似计算：(3-1)式中：——轴功率（千瓦）；——斗提机的输送量（吨/小时）；——提升高度（米）；——提升速度（米/秒）；、——系数。查机械手册得下表，查看表格，带入数据可得。表3-1提升机参数表<101.1//1.10.6/10-250.81.121.120.80.53/25-500.60.80.80.60.450.650-1000.520.710.700.530.40.55>100////0.350.51.21.351.321.52.62.021.30.80.81.31.61.1（2）电动机功率计算：=（2-2）式中：——电动机功率（Kw）；——轴功率（Kw）；——减速机传动效率，对ZQ型减速机=0.94；——三角皮带或开式齿轮传动效率，此处=0.96——功率备用系数。与高度H有关，<10米时，=1.45；10<<20米时，=1.25；>20米时，=1.15。带入数据可得选择电机型号为Y225M-6，电机功率为30kw，转速为980r/min。1.2驱动轴设计1.2.1轴的材料及热处理在本次设计中，轴只需承受扭矩左右，所以本设计选择传动轴，而不选择其他两种。轴材料的选择也十分重要，既要考虑形成受的载荷大小，也要考虑市场材料价格因素，最终确定使用碳素钢，碳素钢比合金钢便宜，在工作性能方面，虽然其有些性质不如合金钢，但是通过一些特殊的工艺处理，可以满足本设计对材料的要求，保证轴的安全使用和工作性能，制作加工时可以给碳素钢采取正火或者调质处理，表3-3所示所选材料的力学性能。表3-1轴的材料力学性能热处理方式弯曲疲劳极限屈服点45162-217228>100-300580正火回火2362901.2.2轴的结构设计1）初步计算轴的直径(3-1)式中——轴的结构系数，此处取107——驱动轴的总功率，——轴的转速，,将相关数据代入公式可得(3-2)(3-6)dmin=(3-7)轴上面是要开键槽，才能装上联轴器，开槽对于轴来说会影响其强度，所以我们把轴径增加4%~5%，95.4×1.04=99.216mm，所以取轴的直径为100mm。各轴段直径的确定图3-1驱动轴示意图如图3-1所示，轴段①采用圆锥面结构，与减速机配套安装比较方便，直径d1=100mm。轴段②和轴段⑧需要安装一个轴承，要求滚动轴承的安装，现在暂时22222C轴承类型，查表得知其宽度b＝53mm，外径D=200mm，内径d=110mm。所以d2=d8=110mm。轴段③和轴段⑦的尺寸影响着轴承是否能够正常安装运行，查相关资料表格手册，取d3=d7=120mm。可以保证轴承安装不会晃动。轴段④和轴段⑥上装有驱动链轮，这两段负重很大，承受扭矩大，故需要加大直径来提高强度，根据经验暂时定于d4=d6=125mm。为方便拆卸，需要比轴段④和轴段⑥的直径大一点，轴段⑤暂定为d5=138mm。3）驱动轴各部分长度轴的长度是根据驱动设备和机壳外面的安装尺寸所决定的，故在决定轴尺寸的同时，要考虑是否符合安装的长度。为了保证减速机与头部部件的长度要求，在手册中查的减速机的尺寸，轴端①的结构是圆锥面，暂定为L1=140mm。轴端②关系轴承安装问题，长度与轴承的宽度有关，查表轴承宽度的尺寸，暂定L2=L8=110mm。由于轴是密封型的，考虑到与轴接触的轴承座所占用的位置，除此以外，还要考虑密封装置的安装，故暂取L3=L7=155mm。轴部④和⑥是要与驱动装置一起设计的，与驱动装置的链轮相配合，暂取L4=L6=205mm，L5=102mm，综上所述驱动轴长度L=1236mm。4)键槽与联轴器的确定链轮的联接均采用B型平头普通平键32×18×135平头平键是放在用盘铣刀加工出来的键槽里面。这样就不会出现键槽的应力不集中的现象。设计是采用在键槽里面加入螺钉，防止键槽安装联轴器不稳定会晃动。5)倒角圆角的确定轴端的倒角是2×45°，倒圆角是R2mm，与链轮接触轴的部分轴段的倒角为2×45°，根据设计经验和加工方便，设计中其他的圆角都采用1.5mm。1.2.3轴的强度校核计算根据下图所示的轴的力学分析图：水平面的受力分析，轴是不受力的，故（3-2）轴力学竖直方向分析（3-3）式中：——在同一时刻提升机提升物料的重量——环链预紧力（平均每米长度牵引构件重量，25kg/m）——提升机自身链条料斗等牵引构件重量（假设为2000N），图3-2轴的受力分析及弯扭矩图图3-2轴的受力分析及弯扭矩图（3-4）（3-5）（3-6）3）根据力学的分析，b-b截面十分危险（3-7）（3-8）根据计算分析b-b截面是安全的。4）安全系数校核驱动轴的弯曲应力（3-9）驱动轴应力幅驱动轴的平均应力切应力（3-10）（3-11）驱动轴的安全系数（3-12）（3-13）（3-14）所以安全系数达到标准。通过上面的计算，我们得到我们所设计的轴的扭矩强度以及疲劳强度是够的。1.3轴承选用1）轴承选型轴承的选用要考虑轴的因素，本文采用的轴是驱动轴，受到过大的弯矩是会变形，那与减速器不会就会配合不严谨出现不在同一直线的情况（不同心），所以本次设计采用的是调心滚子轴承轴承22222C。调心滚子轴承的受力承载能力大且具