【《某斗式提升机主要结构设计计算案例》5200字】

I某斗式提升机主要结构设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u6602某斗式提升机主要结构设计计算案例 181281.1斗式提升机提升功率的确定 299661.2传动比的确定和传动装置的选用 3303131.2,1传动比的确定和分配 321351.1.2减速器的选用与安装 47941.1.3皮带轮相关参数的确定 4112881.3驱动轴设计及附件的选择 693401.3.1轴的材料和热处理 6255121.3.2轴的结构设计 7260641.3.3轴的强度校核的计算 8138891.3.4轴承的选用 10159681.3.5驱动链轮键的设计校核 11325391.4驱动链轮的结构设计 1285311.4.5驱动链轮键的设计校核 12323571.5料斗和环链的设计 1323531.6卸料方式的选则 14315401.7料斗的计算与确定 16175771.8斗式提升机顶部的选材和连接 18178541.9中间区段的设计与选材 19139031.10其他装置 191.1斗式提升机提升功率的确定根据机械化运输工艺设计手册可以查出斗式提升机的功率计算过程如下：传动轴驱动功率由如下式子可得：P式子中P0Q为斗式提升机的输送量（t/h）；H提升高度（m）g为重力加速度(m/sPsPk表三斗式提升机挖取功率、空载功率表式中提升高度为4.5m，g取得9.8m/s根据运输物料取得Ps＝1.8kw，可得P0则斗式提升机的功率为：P=式中ή为传动效率，一般取ή为0.85；P0P为电机功率，kw；K1代入数值得P＝6.7kw电机的功率就是斗式提升机的功率，即P电由此可得出电动机的型号为Y132M-4,并且他的具体参数如下所示额定功率：7.5kw；额定转速：1440rad/min；额定电压：380v；电动机轴外径：Ф38mm。1.2传动比的确定和传动装置的选用斗式提升机运行后，电动机将由减速器驱动，以促进其传动系统达到要求。料斗是根据牵引带固定的，传动系统可以根据斗式提升机的特性表找到。进料斗的运行速度为1m/s，链轮的工作速度为1m/s。则链轮的工作转速为：n式中nwV为链轮的提升速度；D为链轮直径；查阅资料得链轮长度为630求得n1.2,1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n由公式确定其装置的总传动比：I由此就可得出传动装置总传动比为48。1.1.2减速器的选用与安装由于皮带传动比通常在2〜4的中间，因此减速器的传动比在15〜30的中间。因为皮带轮的传动比通常较小，因为减速器具有较大的传动比，所以可以收集数据以获得减速器。斗式提升机的类型为DCYK160-1-28-IVN型减速机。，可得其主要参数为：减速器传动比为28；减速器输入轴直径为28mm；减速器输出轴直径为65mm；减速器中心高为160mm。1.1.3皮带轮相关参数的确定由总传动比得出皮带传动比为I=与普通的V带相比较，窄V带的高度比较的大，摩擦面也大，且运用新材料做了抗拉体，使得承载能力提高1。5到1.5倍，适用于传递动力大而要求传动装置紧凑的装置。根据电机的额定功率7.5kw以及电机的确定转速1440r/min，可以确定V型带的型号，则该V型带最小直径D小根据：D得到D1大式子中ndn1F为V带滑动率大约为0.2%综上，小带轮的直径在于90<D<160大带轮的计算直径D取小带轮直径为120mm由D式子中：n1n2f为带轮的滑动系数，取f=0.02求计算功率查表得KAP(2)计算V带速度V=式子中D1n1当v1对于V带有5m/s<V<25m/s所以D2中心距和带长的计算带轮的中心距一般来说可以通过下面式子得到0.7（就可得到：224＜a0取a0就可以初步的确定V带的基准长度L0L取得Ld所以就可得出实际轴间距为a≈得出间距后可以进行验算小带轮的包角δ一般会使得δ1计算V带根数根据公式z=查表得P0=代入式中可得：z=7.445取z为整数式中Pj∆P为大根普通V带的基本额定功率的增量P0KaKl计算预紧力F查阅资料得出公式F式子中PjZ为V带的根数；V为V带的速度；KaQ为V带每米长的质量。根据上面的式子可得出作用在轴上的压力：Q=2Z1.3驱动轴设计及附件的选择1.3.1轴的材料和热处理斗式提升机的旋转轴必须承受高扭矩和高弯曲距离，这是斗式提升机最重要的部分。因此，轴的原材料应为45钢，并对材料进行调质处理1.3.2轴的结构设计（1）计算轴的直径参考资料根据轴的承载情况选择扭矩强度计算法来计算轴的直径d式子中A为系数，此处取100；P为被传动的功率，kw；N为轴的转速，r/min。将相关数据代入可得dmin由于必须在轴承端盖上安装联轴器，然后打开键槽，所以轴直径应该取为70mm。(2)各段轴径的确定由于需要在斗式升降机的减速器的输出轴上安装轴①部分，并且在靠近轴②的部分中安装毛毡密封圈，因此直径d_1=70mm，因此需要轴②部分与轴连接。轴承安装在②部分。在此阶段，暂时感觉到轴承的型号规格为2217，所以就可以得出其内径d=85mm，而其外径则为D=150mm，还有其宽度为B=36mm，因此可以获得轴的截面②的直径d2=d8=85mm。轴③和and的长度取决于两个轴承之间的距离和安装规格。查阅资料可以得出d3=d7=95mm。而轴④和轴⑥因为他们所承载的弯矩是整个轴之中最大的，所以考虑到这方面会使得在直径上他们的长度会有所增加，所谓使得(3)各段轴长度的确定因为轴①段要与构建中的减速器的输出轴来装配，就可以知道其长度主要取决于斗式提升机的顶部与减速器间的安装尺寸，从书中可以查到减速器的相关安装所要求的尺寸，所以先暂时取值L1=140mm。轴②段因为要与轴⑧段上安装轴承，其长度取决一轴承的安装的尺寸，所以取得L2=L8=110mm。轴③段与轴⑦(4)轴上零件的固定由于轴①、④、⑥段上面的键会传递比较大的转矩，所以使轴①段和联轴器之间的配合采用k6：轴④、⑥段和链轮之间的配合采用k6。并且轴与减速器和链轮之际的连接都要采用A型的普通平键。1.3.3轴的强度校核的计算（1）轴上的受力分析及弯矩扭矩图图六、轴的受力分析图（2）计算支撑反力明显易得轴在水平面上不受力所以可知F在竖直面上可得出F式子中G1F预G2可得式子：FM=可得T为：T=954900×（3）按照弯扭距的合成强度条件计算如下：根据所学只是可以判断出b-b为危险截面。对力进行分析后我们可以得出：α=σ根据上面的计算可以得出b-b截面左侧是安全的，所以其右侧也是安全的。(4)安全系数校核根据上面可以得出以下的参数弯曲应力：σ应力幅：σ平均应力：σ切应力：ττ安全系数：SSS=查阅资料得许用安全系数为S=1.3~1.5,根据上式可得S＞所以根据上面的计算，可得出轴的强度是符合要求的。1.3.4轴承的选用（1）轴承的选型由上面可知轴承也会受到较大的弯矩，在较大弯矩的作用下轴承会发生弯曲变形，并且没办法保持同心度。所以根据表4可选出轴承。表四、轴承2217的基本参数（2）工作情况分析和寿命的计算斗式提升机的轴承承受轴向载荷，径向载荷几乎为零，因此可以忽略不计，可以看出它的冲量负荷是多少：P=式子中fp所以可得其寿命为L式子中：ε为轴承的寿命指数，查阅得滚子轴承的系数为0.3.所以可知轴承的寿命为23330小时。1.3.5驱动链轮键的设计校核由于链轮轴的直径为100mm，查阅资料得键的宽度为b=28mm。高度为h=16mm的平键，并且材料应该为45号钢，查得资料得σc=110MPa，στ=式子中：T为传递的转矩（N·mm）；D为该轴的直径（mm）；L为键的工作长度，b为键的宽度。1.4驱动链轮的结构设计当链轮与传动链之间的摩擦副不匹配时，斗式提升机利用链轮与圆链之间的滑动摩擦来传递驱动力。因此，链轮是备件。因此，链轮应从合适的原材料中选择。所以链轮应该选择合适的材料，并且保证价格合适。图七、驱动链轮装置1.4.5驱动链轮键的设计校核由于链轮轴的直径为100mm，查阅资料得键的宽度为b=28mm。高度为h=16mm的平键，并且材料应该为45号钢，查得资料得σc=110MPa，στ=式子中：T为传递的转矩（N·mm）；D为该轴的直径（mm）；L为键的工作长度，b为键的宽度。1.5料斗和环链的设计当料斗直线运动变为圆周运动时，料斗里的物料会受到重力G和离心力F的作用此时：G=mgF=mw2r式子中m为物料的重量（kg）；g重力加速度（s2w，v为物料的运动速度（rad/s，m/s）。料斗的匀速线性运动变为匀速圆周运动时，料斗中的原料此时将受到力G和向心力F的影响。这两个力的组合，大小和方向将随着料斗的健身运动而改变。但是，如果力的空间矢量扩展到与钢丝绳滚筒的轴线交叉，则无论料斗位于何处，它都可以一起工作。空间矢量将在点P（通常为顶点）处与等分线相交，并且从顶点到传输轴中心的距离为极距h。极距h的计算：h=式中n为驱动轮转速（r/min）。1.6卸料方式的选则当H<R2时，即当杆位于滚筒的圆上时，向心力的值比重力值高得多，并且料斗中的物料将沿铲斗表面移动。流动性是粉状，颗粒状和小的。对于较小的物料，料斗速度较高，通常为1〜2m/s，另外，必须正确选择滚筒（或链轮链）的速度比和直径以及排出口的位置。图八、离心式卸料图当R2<H>R1时，料斗通过离心重力卸料(图九)，此时，一部分物料将沿着料斗两侧的排料边界层移动，另一部分物料将沿着料斗的内腔移动。该方法用于排出循环不良的粉状物料。图九、离心动力式卸载图料对于物料和含水物料，料斗速度在0。6~0。8m/s，链条常用作牵引部件。在顶部部分卸料时，下坠支路必须向内倾斜，以免自由下坠的物料撞到前斗的底部，使之不能正确卸载。当H>R1，也就是说，当顶点在料斗边缘的直径之外时，重力将超过向心力，并且料斗是重力排放（物料沿着料斗的内腔移动。这种方法用于激光切割材料的卸载，半切割或磨削料斗速度应在0.4〜0.8m/s的范围内。料斗必须设计成带有导向槽图十、重力式卸料图的料斗。1.7料斗的计算与确定（1）料斗的类型与使用我们目前常见的料斗有三种:浅料斗、深料斗和导向侧料斗。图A是浅而大的料斗前壁和一小层深层，最好运输湿，冷，分散性差的物料，例如小麦粉，麸皮，麦麸等物料，浅料斗和深料斗不一样的是，浅料斗体积小，但容易把货卸干净。图B为坡度小，前壁深度大的深料斗。最适合干燥分散货物的运输散装材料。如小麦、水稻、玉米等。并且深料斗比较深，体积更大，如果运输散射极差的物料、卸料不容易卸光，容易形成回流。图十一、料斗的图案图c带有导向侧的料斗如果这种类型的料斗穿过上料桶，则两个前料斗的导向侧是后料斗的排出导向槽，适用于运输散装物料和容易损坏的物料。图D这是一种改进的深料斗。料斗壁上设有挡板，可以利用组装后的原料的透光率，能省略了隔墙下面的外墙，而这样的话就会有两层料斗口，所以它会具有浅料斗容和深料斗的很多较大的优点，而且在斗式提升机料斗速度高的形式下还可以使用。所以它也被称为快速料斗。(2)料斗的计算和确定根据斗式提升机的运输能力和增加长宽比的规定，参照我国机械制造工业标准中列式斗式提升机SH型（深斗）料斗的主要参数规格，料斗体积是6升。，h=(3)料斗的固连由斗式提升机的输送量和提升高度的要求，我们可以从这种斗式提升机的相关主要参数中了解到，链条的直径为Ф18mm，其节距为64mm，单条破断强度大于国家的要求，牵引件为一种新材料，它必须具有很高的耐磨性和抗压强度，并且使用寿命要较长，所以采用低合金高强度材料。图十二、料斗与环链1.8斗式提升机顶部的选材和连接图十三、上部机壳机和减速机支撑架连接到电机轴上，机座承受力大，因此必须使用碳钢板，盖板外壳的四壁均由3mm钢板制成，机和减速机支撑点的连接挡板采用11mm的肋，导向槽和橡胶轴承采用63×63×6热轧矩形钢。同样，挡板和盖板的焊接要求也很高，因此采用k形焊缝，焊接时应避免虚焊条件。1.9中间区段的设计与选材于电梯的设计升降高度可达20米，以防止上下两个分支的运动在壳体内产生空壳气体扰动，使壳体的上部和下部为独立结构。连接也为63×63外壳采用3mm厚的钢板，外壳上设有检修门，主要用于观察，检查电梯内部工作情况，如有故障可方便检查。图十四、中部机壳1.10其他装置（1）张紧装置斗式提升机的底部采用张紧装置和地脚螺栓调节装置，以完成自动张紧并保持恒定的张紧距离。此外，料斗在遇到意外因素时会具有一定的公差，这会导致夹紧情况，从而可以合理地保持下轴的位置。斗式提升机上下轮是否平衡，吊链是否紧绷，用螺栓进行精细调整，可以保证上下轮平衡，保证链条在运行时不偏离。这这种机械设备的主要特点是，机械设备必须确保下