颗粒斗式提升机的毕业设计

1、1 绪论1.1 斗式提升机的发展历史 斗式提升机是利用均匀固结于无端牵引构件上的一系列料斗，竖向提升物料的连续输送机械。适用于垂直输送粉状、粒状、及小块状的磨吸性较小的散状物料，如粮食、煤、水泥、碎矿石等。中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的皱形；17 世纪中叶，斗式提升机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，

2、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。 1.2 我国斗式提升机研究现状和发展趋势1.2.1 我国斗式提升机研究现状 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 Z1 型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了一定数量的斗式提升机的颁布 JB 392685

3、 及按此要求设计的TD、THHE TB 系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，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

4、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。1.2.2 提升机的发展趋势 纵观世界各国运输机的发展现状，对今后的动向可归纳如下：1.大型化 由于石油、化工、冶炼、制造、食品、啤酒、饮料、烟草、医药、家电等地工程规模越来越大型化，所以运输机运输物品的重量也越来越大，如码头的集装箱专用输送机的超大型结构件达 1000t目前世界上运输机重量最大的是 3000t 的斗式输送机。2.重视“三化”，逐步采用国际标准 所谓“三化”，是指运输机的标准化、系列化和通用化。贯彻“三化”可以缩短设计周期，保证产品制造质量，便于管理和提高经

5、济效益。世界上许多国家，不仅重视产品的“三化”工作，而是非常注意采用国家标准。有的国家甚至废除本国标准直接采用国际标准，其目的是为了促进商品的国际交流。3.实现产品的机电一体化 机械产品需要更新换代。在当今计算机、自控技术和数显技术大发展的年代里，更新换代的重要标志是实现产品的机电一体化。在输送机械上应用计算机技术，可以提高作业性能。4.人机工程学的应用 输送机械一般应用在沉重和繁忙的、环境比较差得场合。为了减少人员的作业强度，保证持久旺盛的体力和注意力，应该根据人机工程学的理论，设计导动装置和人员辅助装置，改善振动与噪声的影响，防止废弃污染，使其符合健康规范的要求根据不同的输送要求、不同的输

6、送产品，选择不同的最佳的工艺和运输设备，以使最少、最合理的投资，获得最佳的使用效果，使设备发挥最大的效率。2 本课题介绍及设计理论2.1 概述根据所运输的物料为生物质颗粒，故根据相关手册选用TH250斗式提升机。TH250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、机体等部件和相关零部件设计及绘图。主要设计方案如下：1）对斗式提升机的工作原理进行深入研究，设计出总体方案。2）设计出合理的提升机结构和零件的强度，保证运行的稳定

7、性。3）设计出合理的驱动装置，保证运行的高效性。TH斗式提升机具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，操作维修简便，寿命长等显著特点。斗式提升机适用于输送粉状，粒状和小块状的低磨琢性物性，物料堆积密度小于1.5t/m ,物料温度不超过250，广泛应用于水泥提升机械。2.2 斗式提升机的工作原理2.2.1斗式提升机分类斗式提升机作为一种常用的提升设备，在得到广泛的应用的同时，根据不同行业的要求也有着非常清楚地分类.1） 按照其传动结构分类：1. TD 系列斗式提升机 TD 系列斗式提升机是一种国家标准的斗式提升机，该系列斗式提升机和 D系列斗式提升机都是采用胶带传动来提升物料，两者没有本质的区别

8、，D 系列斗式提升机产品型号叫老且规格少。TD 列类斗式提升机是在 D 系列斗式提升机的基础上经过产品改良而来的。其规格 TD100、TD160、TD250、TD315、TD400、TD500、TD630、D800、D1000 等型号，其中 D160、D250、D315 等型号为普遍采用的型号。2. TH 系列斗式提升机TH 系列斗式提升机是一种常用的提升设备，该系列斗式提升机采用锻造环链作为传动部件，具有很强的机械强度，主要用于提升粉体和小颗粒及小块状物料，区别于 TD 系列斗式提升机，其提升量更大、运转效率更高。其常用于较大比重物料的提升。3.NE 系列斗式提升机 NE 系列斗式提升机是一

9、种新型的斗式提升机，其采用板链传动，区别于老型号 TB 系列板链斗式提升机，其命名方式采用提升量而非斗宽。如 NE150 是指提升量为 150 吨每小时而不是斗宽 150。NE 系列斗式提升机有着很高的提升效率，根据提升速度不同还分有 NSE 型号和高速板链斗式提升机。4.TB 系列斗式提升机 TB 系列斗式提升机是一种老型号的斗式提升机，其传动部分采用板链传动，现已经被相应的 NE 系列斗式提升机传品代替。5.TG 系列斗式提升机 TG 系列斗式提升机是一种加强型胶带斗式提升机，其区别于 TD 系列斗式 TG提升机， 系列斗式提升机采用钢丝胶带作为传动带，其具有更强的传动能力。该系列斗式提升

10、机多被用于粮食的输送上，又常称为粮食专用斗式提升机。6.其它型号斗式提升机 常见的斗式提升机还有 HL 系列斗式提升机、GTD 系列斗式提升机、GTH系列斗式提升机等，其均为上型号的不同叫法和演变形式。2）按牵引件分类：斗式提升机的牵引构件有环链、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大的物料，普通胶带物料温度不超过60C，钢绳胶带允许物料温度达80C，耐热胶带允许物料温度达120C，环链、板链输送物料的温

11、度可达250C。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型带式斗提机采用离心式卸料或混合式卸料适用于堆积密度小于15tm3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15tm3的粉状、粒状物料。3）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，比重较大的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。2.2.2斗式提升机的装载和卸载斗式提升机的装载方式有三种，即注入式装载（见图

12、2-1）、挖取式装载（见图2-2）和混合式装载。注入式装载要求散料以微小建度均匀地落入料斗中，形成比较稳定的料流，装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；料斗在牵引件上布置较稀时多采用挖取式装载，只能用于输送粉状或小颗粒流动性良好物料的场合，斗速运行速度在2ms以下，介于两者之间采用混合式装载。图2-1 注入式装载 图2-2挖取式装载卸载方式有离心式、重力式及混合式三种。离心式卸料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，各料斗之间的距离可以减小，并可

13、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。重力式卸载使用于卸载块状、半磨琢性或磨琢性大的物料，料斗运行速度为0.40.8m/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，故必须增加提升机机头的高度。物料在料斗的内壁之间被抛卸出去，这种卸载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。料斗的运动速度为0.60.8m/s范围，常用链条做牵引构件。2.2.

14、3常用斗提机选用及相关计算（一）目前国内常用的斗提机均为垂直式，较新型符合标准TB3926-85的有TD型、TH型，它们的主要特征、用途及型号见表2-1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2t/m3的中、大块状的磨琢性物料适用温度被输送物料温度不得超过

15、60，如采用耐热橡胶带时温度不超过200被输送物料温度不得超过250被输送物料温度不得超过250型号TD100、TD160、TD250、TD315、TD400、TD500、TD630TH315、TH400、TH500、TH630、(TH800)(TH1000) TB250、TB315、TB400、TB500、TB630、TB800、 TB1000提升高度约在440mm范围内约在4.540mm范围内约在550mm范围内输送量4238m3/h35185m3/h20563m3/h（二）TD型斗提机结构型式(1) 传动装置TD型斗提机的传动装置有两种形式。分别配有YZ型减速器或ZQ(YY)型减速器。Y

16、Z型轴装减速器直接套装在主轴轴头上，省去了传动平台、联轴器等，使结构紧凑，重量轻，而且其内部带有异型辊逆止器，逆止可靠。该减速器噪声低，运转平稳，并随主轴浮动，可消除安装应力。(2) TD型斗提机备有四种料斗Q型（浅斗）、H型（弧底斗）、Zd型（中深斗）、Sd型（深斗）。（三）常用斗提机功率计算1、轴功率的近似计算：P0 = （2-1）式中：P0-轴功率（千瓦）；Q-斗提机的输送量（吨/小时）；H-提升高度（米）；v-提升速度（米/秒）；K1、K2-系数。具体见表表2-2表2-2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

17、斗系数K11000.350.5/0.60.90系数K32.52.001.51.251.51.25系数K21.61.101.30.801.30.802、电动机功率计算：P = （2-2）式中：N电动机功率（千瓦）；N0轴功率（千瓦）；1减速机传动效率，对ZQ型减速机1=0.94；2三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功率备用系数。与高度H有关，当：H10米时，K=1.45；10H20米时，K=1.15。2.2.4 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、料斗、牵引构件、底座和中间罩壳等。驱动装置由电动机、减速机、逆止器或制动器及联轴器组成，

18、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时往往在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。

19、牵引构件为一封闭的绕性构件，多为环链、板链或胶带。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，以保证斗提机的正常运行。2.2.5 斗式提升机的工作原理图2-3 提升机示意图 斗式提升机的原理：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。驱动装置与头轮相连，使斗式提升机

20、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走行部分以及头轮、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，本提升机选用混合或重力方式卸料，掏取式装料，选用zh型（中深斗）料斗，牵引件为低合金高强度圆环链，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，采用了组装式链轮。有轮体、轮缘用高强度螺栓联接而成。在链轮磨损到一定程度后，可拧下螺栓，拆换轮缘，更换方便，且节约拆料、降低了维修费；下部采用

21、了重锤杠杆式张紧装置，即可实现自动张紧。一次安装后不需调整，又可以保持恒定的张紧力，从而保证机器的正常运转，避免了打滑或脱链。2.2.6 斗式提升机的改进 斗式提升机作为一种应用极为广泛的垂直输送设备，已经广泛应用于粮食、饲料及种子加工业。但是在使用中也出现了一些问题，为使其工作性能和可靠性增强，对其进行了改进。 1.在斗式提升机头部和底部应设有吸风管和通风口，以保证斗式提升机在卸料和进料过程中不会形成负压和粉尘外溢。一台制作精良的输送设备，它的密封必须可靠。但良好的密封在物料卸料和进料过程中就必然会产生压力差，造成进料和卸料困难。通风口使斗式提升机内部压力与外界压力基本相等。适当的吸风避免粉

22、尘从通风处溢出，避免浪费和清洁环境。 2. 在斗式提升机的机头部装有防逆转装置。在斗式提升机工作中动力突然中断时，反转对于斗式提升机是很危险的。斗式提升机在提升过程中，其一侧是盛满物料的上行畚斗，另一侧是卸完物料的下行空畚斗。动力中断后，斗式提升机由于重力作用必发生逆转。物料随着畚斗的反转被卸到斗式提升机的底部，直至堆满后卡住畚斗。由于反转是一个加速的运动，而后又被突然卡住，很容易扯掉畚斗，使皮带损坏，甚至断裂。另外斗式提升机底部堆满物料，也使斗式提升机无法启动。防逆转可采用棘轮机构。3. 设置防滑主动轮。在斗式提升机的主动轮表面铆接或粘接防滑、抗（耐）磨橡胶布，能有效提高主动轮与皮带间的摩擦

23、系数，防止皮带打滑，提高提升效率。如果主动轮表而过于光滑，就需过分张紧皮带，来保证提升机的正常工作，皮带就会受到过大的张紧力而降低皮带的使用寿命。 4. 加装转速监控装置。在斗式提升机的被动轮部分装备速度传感器，传感器产生电压或电流信号，通过仪表可设定最高和最低转速。当斗式提升机的转速超出了这个范围，经过一段延时，如果转速依然超出范围就报警，并断开空气开关，有效地保护斗式提升机的正常工作。5. 采用质量优良的皮带。事实证明，选购质量上乘的皮带，不但能提高生产效率，而且还可以大大降低斗式提升机的事故率。千万不能图一时经济，而造成不应有的损失。 6. 斗式提升机的调整皮带装置在工作调整后。应对螺栓

24、进行保护，做好防锈和防尘。斗式提升机底部设有多个检视窗，这样可以方便地进行斗式提升机的皮带调整，而且可以更好的监视斗式提升机的工作情况。 7. 设置挡料板。在斗式提升机上部卸料处装设挡料板，可有效防止物料倒流而流回提升机底部。挡料板用橡胶等耐磨又有一定韧性的橡胶的材料制成。挡料板与畚斗间的距离应为 15mm 左右。 8.注意畚斗的间距不能过大也不能过小。要根据斗式提升机的实际工作能力和电机功率合理调整畚斗间距的大小。3. 提升机主要参数确定及主要结构设计3.1 提升功率的确定关于提升机驱动功率的设计计算一直以来争议不断，资料上推荐的公式多数是延用上世纪80年代的公式，计算复杂，而且所选参数稍有

25、变化时结果的出入却较大，与实际相差甚远。在查阅大量关于运输机械设计方面的手册和近年来关于斗式提升机驱动功率的各种论文和期刊后，综合各种数据，现参照文献1中第十四章斗式提升机中TH型提升机设计的功率计算部分内容，计算过程如下：TH型斗提机功率计算TH型提升机驱动装置为YY型（即ZLY或ZSY型减速器和Y型电动机配用）。传动轴驱动功率由下式求得： P0=+PS+PL （3-1）式中 P0-轴功率（KW）；Q-斗提机的输送量（T/h）；H-提升高度（m）；g-重力加速度（m/s2）； PS，PL附加功率，KW，见表3-1表3-1附加功率TH160TH200TH250TH315TH400TH500TH

26、630TH800TH1000TH1250PS,KW2223344556PL,KW0.20.20.30.50.81.22.23.468.4由此次TH250斗式提升机设计的条件可以得知，Q=30T/h,t提升的高度H=35m重力加速度在此处可取10 m/s2将数据代入（3-1）计算可得P0=+PS+PL = （3-2）电机功率 P= （3-3）式中 P 电动机功率（KW）； P0- 轴功率（KW）；n- 总效率，大约为0.7。所以通过计算可得P=7.5Kw3.2 电动机选择按已知工作要求和条件选用要求电机功率P7.5kW，转速n=1500r/min左右，参照文献2中电动机的类型及其应用特点，选用Y

27、132M-4型电动机。输出轴直径75，中心高280mm，工作转速1440 r/min。3.3 减速机选择根据文献1中的YY型驱动装置的选型原则及规范可知，TH250提升机功率为7.5Kw时，应选用Y7Y140驱动装置，在已选择Y132M-4电动机后，应选择型号为ZLY140-18-（S）/（N）的减速器。输入轴直径为28mm，输出轴直径为65mm,中心高为160mm。3.3.1皮带的选择计算1确定计算功率由文献3表差得工作情况系数=1.5，故2选择V带的带型根据功率与转速查图810选用A型3确定带轮的基准直径并验算带的速度1）初选小带轮的基准直径。由表86和88，取小带轮的基准直径=90mm2

28、)验算带速v。按式（813）验算带的速度=因为5m/sv8计算压轴力压轴力的最小值为9带轮槽间距 槽边距带轮宽3.4驱动轴设计及附件的选择3.4.1 轴的材料及热处理斗式提升机驱动轴主要承受高扭矩，高弯矩，是提升机中最重要的零件之一，故轴的材料选用45钢，调质处理。3.4.2 轴的结构设计1）初步计算轴的直径 参照文献3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。 （3-4）式中 A系数，此处取120，P电动机功率，Kwn轴的转速，r/min,将相关数据代入式3-4可得 （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

29、。2）各轴段直径的确定如图3-1所示，轴段与减速机空心输出轴套装配，并且在接近轴段处装有毛毡密封圈，故直径d1=70mm。轴段和轴段上安装轴承，现暂取轴承型号 图3-1 驱动轴示意图为2217，其内径d=85mm，外径D=150mm，宽度B=36mm，故轴段的直径d2= d8=85mm。轴段和轴段的直径为轴承的安装尺寸，查有关手册，取d3= d7=95mm。轴段和轴段上安装驱动链轮，考虑到轴段与轴段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。轴段考虑滚筒便于安装拆卸，直径略比轴段和轴段的直径小，取d5=110mm。3） 各轴段长度的确定轴段与减速机空心输出轴套

30、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。轴段与轴段上安装轴承，其长度决定于轴承的安装尺寸，故取l2=l8=110mm。轴段和轴段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、的长度要和驱动链轮一并设计，现暂定l4=l6=120mm，l5=40，驱动轴总长为950mm。d) 轴上零件的固定考虑到轴段、处键传递较大的转矩，故轴段与联轴

31、器的配合选用k6；轴段、与驱动链轮的配合选用r6；轴段、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20125 GB1096-1996及键28110 GB1096-1996。e) 轴上倒角及圆角轴端倒角245，安装链轮的轴段倒角为2.545，倒圆角为R1.6mm，为方便加工，其它轴肩圆角半径均取为0.6mm。3.4.3 轴的强度校核计算1）轴的受力分析及弯扭矩图3-2所示2）计算支承反力由于轴在水平面上不受力，所以 FRIH=FR2H=0 （3-6）在竖直面上 （3-7）式中：同一时刻提升机上行料斗中物料重量 环链预紧力（平均每米长度牵引构件重量，25kg/m

32、）牵引构件重量（2000N），图3-2 轴的受力分析及弯扭矩图 （3-8） （3-9） （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。由于弯曲应力为对称循环，扭转切应力为静应力，则 （3-11） （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 （3-13）应力幅平均应力 Mpa切应力 （3-14） （3-15）安全系数 （3-16） （3-17） （3-18）许用安全系数显然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。3.4.4 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，

33、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： （3-19）式中：载荷系数，中等冲击取1.21.8。其寿命为： （3-20）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 /kNdDB851503658.223.53.4.5 驱动链轮键的设计校核 由驱动链轮轴的直径d为100mm，文献 2，由表9-4可知，应取键的宽b=28mm，高度 h

34、=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=110 MP，=90 MP，键连接工作面的强度校核如下：c （3-21） （3-22）式中：T 传递的转矩 （）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。3.5 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： Y 由表11-9

35、可知所选用连轴器的公称扭矩=3153 ，许用转速为3450 r/min,而本次设计所需的扭矩T=1530,转速 为48 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，查文献2，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：c （3-23） （3-24）式中：T 传递的转矩 （）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

36、键K=h/2其中b为键的宽度。图 3-3 LX5联轴器结构图3.6驱动链轮的结构设计TH 型斗式提升机是利用链轮与圆环链间的摩擦力进行动力传递的。特别当链轮与链条摩擦副不能相互匹配，即链轮与链条产生相对滑动时，链轮磨损加剧，因此，链轮是一个易损件。对于链轮应选择合理的材料、热处理工艺以保证轮缘的硬度和耐磨性。同时考虑到链条价昂，应使链轮的硬度略低于链条的硬度。TH250的轴上的扭距通过键槽传递给两个链轮，链轮由轮缘和轮体两部分组成，结构如图3-4所示。轮体由HT200铸造而成，轮缘由QT60-2铸造而成，要求铸件不得有气孔、缩孔及裂纹等，以保正链轮工作正常工作所需要的强度。此次设计采用了组装式

37、链轮。有轮体、轮缘用高强度螺栓联接而成。在链轮磨损到一定程度后，可拧下螺栓，拆换轮缘，更换方便，且节约拆料、降低了维修费。图3-4 驱动链轮装置3.7 提升机主要参数的计算通过前几节的功率计算、设备选型等，提升机的主要参数现在可以计算如下：1）提升速度： （3-25）式中：电动机转速，r/min；驱动滚筒转速，r/min；d驱动滚筒直径，mmi减速机速比,I减速器带轮与电动机的带轮直径比2） 料斗间距：在本章第一节中已得出同一时刻内上行料斗中物料总量为0.205t，考虑到物料装填时有一定的松散性，故取生料装填后的密度，由于斗速较快时装填率较低，故取装填率=0.75，已知TH250型深斗容积为3

38、L，则同一时刻所需上行料斗的数量为： 个 （3-26）则料斗间距为： a= （3-27）取整数，则料斗间距为450mm。3.8 头部罩壳的选材及连接图3-5 头部罩壳如图3-5所示，电动机及减速机的支座都是连接在头部罩壳上的，罩壳承受的力较大，所以要采用比较厚的钢板，罩壳四壁采用3mm的钢板，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63636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。图3-5 提升机头部示意图3.9 中部区段的设计选材 由于本设计中的提升机提升高度达35m，为防止两分支上下运动时在机壳产生空气扰

39、动，故上行部分和下行部分的罩壳均采用独立式结构。连接法兰同样采用63636的等边角钢，壳体采用3mm厚的钢板，并在罩壳上设有检修门，主要是用来观察、检查提升机内部的工作情况，在出现故障时可以方便检修，具体结构如图3-6所示。图3-6 中部区段3.10 料斗与环链的设计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 Zh 型（中深斗）料斗参数尺寸，设计的畚斗的形状如图3-7所示，料斗容量为3L，输送的物料最大块度为25mm，对比同类型的斗式提升机的环链选择的相关参数可知，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

40、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。图 3-7 料斗与环链 结论在老师的关心和指导下，经过三个月的设计，TH250斗式提升机的总体方案设计，总体装配以及传动、机体等部件和相关零部件设计及绘图的设计工作已经完成。提升机的主要参数如下：功率：7.5kW；提升高度：35m；提升能力：30（t/h）；料斗宽度：250mm；料斗盛水容积：3L； 料斗间距：450mm；本次设计的TH250圆环链斗式提升机，提升高度为35米，提升能力35吨/小时，运行平稳可靠。适用于输送堆积密度小于1.5t/m3，易于掏取的粉状、粒状、小块状的低磨琢性物料，如煤、水泥、碎石、砂、化肥、粮食等。致 谢