TD315膠帶斗式提升機(jī)總體及機(jī)座部分設(shè)計(jì)含7張CAD圖,td315,膠帶,提升,晉升,總體,整體,機(jī)座,部分,部份,設(shè)計(jì),cad
目錄
第1章、緒論 2
1.1斗式提升機(jī)的發(fā)展史和特點(diǎn) 3
1.2斗式提升機(jī)的分類 4
1.3斗式提升機(jī)的特點(diǎn) 5
1.4斗式提升機(jī)的主要部件 8
1.5斗式提升機(jī)的工作原理 9
第二章、概述 9
2.1常用斗提機(jī)選用及相關(guān)計(jì)算 9
2.2 斗式提升機(jī)輸送能力的計(jì)算與選擇 10
2.2.1 輸送能力的計(jì)算 10
2.2.2 料斗的計(jì)算和選擇 12
2.3卸料方式、驅(qū)動(dòng)輪直徑與轉(zhuǎn)速的確定 13
2.3.1 卸料方式 13
2.3.2 驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的確定 14
2.3.3 驅(qū)動(dòng)輪直徑的確定 16
2.4運(yùn)動(dòng)阻力和驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算 17
2.4.1 牽引構(gòu)件張力計(jì)算 17
2.4.2 驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 20
第三章、斗式提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 21
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 22
3.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 22
3.1.2 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 22
3.1.3 確定電動(dòng)機(jī)的功率和類型 23
3.2 減速機(jī)的選型 23
3.3 傳動(dòng)V帶及帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 24
3.3.1 V帶輪及V帶的設(shè)計(jì) 24
3.3.2V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26
3.4 驅(qū)動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和工藝要求 27
3.4.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27
3.4.2 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 28
第四章、提升機(jī)其它裝置的設(shè)計(jì) 31
4.1 輸送帶的設(shè)計(jì) 31
4.2 張緊裝置的設(shè)計(jì) 32
4.3 反轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì) 32
4.4 罩殼的設(shè)計(jì) 33
4.5 軸承的選擇 34
第五章、膠帶斗式提升機(jī)的安裝及調(diào)試 34
5.1提升機(jī)安裝順序 34
5.2料斗的安裝 35
5.3提升機(jī)安裝應(yīng)符合的基本要求 35
5.4 提升機(jī)的試車 36
參考文獻(xiàn) 38
致謝 39
第1章、緒論
斗式提升機(jī)廣泛用于垂直輸送各種散狀物料，國(guó)內(nèi)斗提機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)是50年代由前蘇聯(lián)引進(jìn)的,直到80年代幾乎沒(méi)有大的發(fā)展。自80年代以后,隨著國(guó)家改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,一些大型及重點(diǎn)工程項(xiàng)目從國(guó)外引進(jìn)了一定數(shù)量的斗提機(jī),從而促進(jìn)了國(guó)內(nèi)斗提機(jī)技術(shù)的發(fā)展。有關(guān)斗提機(jī)的部頒標(biāo)準(zhǔn)JB3926—85及按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的TD、TH及TB系列斗提機(jī)的相繼問(wèn)世,使我國(guó)斗提機(jī)技術(shù)水平向前邁了一大步, 但由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料、加工工藝和制造水平等方面的原因,使產(chǎn)品在實(shí)際使用中技術(shù)性能、傳遞扭矩、壽命、可靠性和噪聲等與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍存在相當(dāng)大的差距。
斗式提升機(jī)按牽引形式主要分為膠帶式、圓環(huán)鏈?zhǔn)胶桶彐準(zhǔn)饺N,因經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平及使用習(xí)慣等原因,國(guó)內(nèi)用戶對(duì)圓環(huán)鏈?zhǔn)胶湍z帶式斗提機(jī)需求量較大,這兩種斗提機(jī)的技術(shù)發(fā)展受到較多的關(guān)注,而且有較為明顯的發(fā)展。TH型是一種圓環(huán)鏈斗式提升機(jī)，采用混合式或重力卸料，挖取式裝料。牽引件用優(yōu)質(zhì)合金鋼高度圓環(huán)鏈。中部機(jī)殼分單、雙通道兩種形式為機(jī)內(nèi)重錘箱恒力自動(dòng)張緊。鏈輪采用可換輪緣組合式結(jié)構(gòu)。使用壽命長(zhǎng)，輪緣更換工作簡(jiǎn)便。下部采用重力自動(dòng)張緊裝置，能保持恒定的張緊力，避免打滑或脫鏈，同時(shí)料斗遇到偶然因素引起的卡殼現(xiàn)象時(shí)有一定的容讓性，能夠有效地保護(hù)下部軸等部件。該斗式提升機(jī)適用于輸送堆積密度小于1.5t/m3易于掏取的粉狀、粒狀、小塊狀的底磨琢性物料。如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、糧食等。TH型斗式提升機(jī)用于各種散狀物料的垂直輸送。適用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料，物料溫度在250℃以下。
1.1斗式提升機(jī)的發(fā)展史和特點(diǎn)
斗式提升機(jī)作為一種應(yīng)用極為廣泛的垂直輸送設(shè)備[1]，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于糧食、飼料及種子加工業(yè)。斗式提升機(jī)具有輸送量大，提升高度高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，壽命長(zhǎng)顯著優(yōu)點(diǎn)，其主要性能及參數(shù)符合JB3926----85《垂直斗式提升機(jī)》（該標(biāo)準(zhǔn)等效參照了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)），牽引圓環(huán)鏈符合MT36----80《礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈》，本提升機(jī)適于輸送粉狀，粒狀及小塊狀的無(wú)磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、水泥、石塊、砂、粘土、礦石等。
斗式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：被運(yùn)送物料在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件料斗內(nèi)，牽引件繞過(guò)各滾筒，形成包括運(yùn)送物料的有載分支和不運(yùn)送物料的無(wú)載分支的閉合環(huán)路，連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送物體。驅(qū)動(dòng)裝置與頭輪相連，使斗式提升機(jī)獲得動(dòng)力并驅(qū)使運(yùn)轉(zhuǎn)。張緊裝置與底輪相連，使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的初張緊力，以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。物料從提升機(jī)底部供料。斗式提升機(jī)對(duì)過(guò)載較敏感；斗和帶易磨損斗式提升機(jī)的料斗和牽引構(gòu)件等部分及頭輪，底輪安裝在密閉的罩殼之內(nèi)，減少灰塵對(duì)周圍環(huán)境的污染。
提升機(jī)的結(jié)構(gòu)一般有幾大部分組成：驅(qū)動(dòng)裝置、出料口、上部區(qū)段、牽引件、料斗、中部機(jī)殼、下部區(qū)段、張緊裝置、進(jìn)料口、檢視門(mén)。
斗式提升機(jī)牽引件常用橡膠帶、圓環(huán)鏈、套筒磙子鏈幾種型式，從而形成了三種基本結(jié)構(gòu)型式[1]。新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定TD型、TH型、TB型三種結(jié)構(gòu)型式的提升機(jī)，將分別替代國(guó)內(nèi)原D型、HL型、PL型三種機(jī)型。
斗式提升機(jī)是由機(jī)座、給料槽、傳動(dòng)裝等組成，采用高效的激振器為振動(dòng)源，保證了設(shè)備能夠承受大塊物料給料的沖擊，對(duì)給料能力大大提高，利用棒條或板網(wǎng)篩面的作用，達(dá)到篩分的功能，從而除掉物料中的泥土和細(xì)物料，由主、被動(dòng)兩根偏心軸和齒輪組成，主軸由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，使槽體振動(dòng)，使物料能夠邊續(xù)不斷、不間斷的達(dá)到輸送的目的.
TD型斗式提升機(jī)是基于D型斗式提升機(jī)研制的新產(chǎn)品，與D型相比，具有規(guī)格多輸送量大，提升高度高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)。其主要技術(shù)性能及參數(shù)符合JB3926-85<<垂直斗式提升機(jī)>>(該標(biāo)準(zhǔn)等效，參照了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)）
TD型斗式提升機(jī)工作原理：TD型斗式提升機(jī)由運(yùn)行部分(料斗與牽引膠帶)，帶有傳動(dòng)滾筒的上部區(qū)段，帶有拉緊滾筒的下部區(qū)段，中間機(jī)殼，驅(qū)動(dòng)裝置，逆止制動(dòng)裝置等組成，適用于向上輸送松散密度ρB＜1.5t/m3粉狀、粒狀和小塊狀的無(wú)磨琢性和半磨琢性散狀物料，如煤、砂、焦末、水泥、碎礦石等。 TD型斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)形式：傳動(dòng)裝置TD型斗提升機(jī)的傳動(dòng)裝置有兩種形式分別配有YZ型減速器ZQ(或YY)型減速器。YZ型軸減速器直接裝在主軸軸頭上，省去了傳動(dòng)平臺(tái)、聯(lián)軸器等，使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，而且其內(nèi)部帶有異型輥逆止器，逆止可靠。該減速器噪音低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并隨主軸浮動(dòng)，可消除安裝應(yīng)力。
TD型斗式提升機(jī)為離心式或混合方式卸料，掏取式裝料，適用輸送堆積密度不大于1.5t/m3的粉狀、粒狀、小塊狀的低磨琢性物料，物料的溫度不得超過(guò)60°。
TD型斗式提升機(jī)有四種料斗：Q型（淺斗）、H型（弧底斗）、Zd型（中深斗）、Sd型（深斗）。分別輸送各種物料，用戶可以根據(jù)物料特性來(lái)選擇適當(dāng)?shù)昧隙贰?
斗式提升機(jī)的規(guī)格是以斗寬表示。目前國(guó)產(chǎn)TD型斗式提升機(jī)規(guī)格有TD100、TD160、TD315、TD315、TD400等多種。
1.2斗式提升機(jī)的分類
1）按牽引件分類：
斗式提升機(jī)有環(huán)鏈、板鏈和膠帶等幾種牽引構(gòu)件。環(huán)鏈與料斗的連接很牢固，結(jié)構(gòu)和制造也比較簡(jiǎn)單，輸送的物料時(shí)，鏈條的磨損較小，但是有個(gè)缺點(diǎn)就是自重比較大。板鏈結(jié)構(gòu)適用于提升量大的提升機(jī)，比較牢固，自重較輕，但易被磨損，膠帶的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但不適宜輸送磨琢性大的物料，普通膠帶物料溫度不超過(guò)60°C，鋼繩膠帶允許溫度達(dá)80°C，耐熱膠帶允許溫度達(dá)120°C，環(huán)鏈、板鏈輸送物料的溫度可達(dá)250°C。斗提機(jī)最廣泛使用的有兩種類型，分別為帶式(TD)和環(huán)鏈?zhǔn)?TH)兩種型式。深型料斗大多用于輸送散裝水泥。如TD型帶式斗提機(jī)采用離心式卸料或混合式卸料，適用于堆積密度小于1．5t／m3的粉狀、粒狀物料。TH環(huán)鏈斗提機(jī)采用混合式或重力式卸料用于輸送堆和密度小于1．5t／m3的粉狀、粒狀物料。
2）按卸載方式分類：
斗式提升機(jī)有三種分類方式分別為：重力式卸料、離心式卸料和混合式卸料等三種形式。斗速較快的是離心式卸料，比較適合輸送粉狀、小塊狀等磨琢性小的物料；斗速較慢的是重力式卸料，比較適合適輸送塊狀的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。
1.3斗式提升機(jī)的特點(diǎn)
斗式提升機(jī)有流入式裝載（圖2-1）、挖取式裝載（圖2-2）和混合式裝載三種裝載方式。
卸載方式同樣也是三種分別是離心式、重力式、及混合式。
離心式卸料對(duì)料斗要求有較高的的運(yùn)行速度，一般情況下為1—2m/s。必須正確選擇驅(qū)動(dòng)輪的直徑和轉(zhuǎn)速，以及卸料口的位置來(lái)確保這種卸載。這種卸料的優(yōu)點(diǎn)是：在料斗速度確定下有最小的驅(qū)動(dòng)輪尺寸；有較高的卸料位置，可以減小各料斗之間的距離，并且可以適當(dāng)提高卸料管高度，當(dāng)有一定的卸料高度時(shí)，就可以加減小提升機(jī)的高度；同樣有缺點(diǎn)：有較小的料斗填充系數(shù)，對(duì)所要提升的物料也有要求。
卸載塊狀、半磨琢性或磨琢性大的物料要使用重力式卸載，運(yùn)行速度為0.4—0.8m/s，對(duì)料斗也有要求需要帶導(dǎo)向槽。優(yōu)點(diǎn)，料斗尺寸與極距的大小無(wú)關(guān)，料斗裝填良好。缺點(diǎn)：物料有較低拋出位置，因此必須加大提升機(jī)的高度。
重力式卸載是物料被拋卸出去從料斗的內(nèi)并，這種也是離心式卸載。這種方式適和于含水分的物料和流動(dòng)性不良的粉狀物料。運(yùn)輸速度為0.6—0.8m/s這個(gè)范圍之內(nèi)，這種方式的牽引否見(jiàn)一般用鏈條。
2-1 流入式 2-2 挖取式
斗式提升機(jī)主要特點(diǎn)[1]
1）驅(qū)動(dòng)功率小，采用流入式喂料、誘導(dǎo)式卸料、大容量的料斗密集型布置。在物料提升時(shí)幾乎無(wú)回料和挖料現(xiàn)象，因此無(wú)效功率少。
2）提升范圍廣，這類提升機(jī)對(duì)物料的種類、特性要求少，不但能提升一般粉狀、小顆粒狀物料，而且可提升磨琢性較大的物料。密封性好，環(huán)境污染少。
3）運(yùn)行可靠性好，先進(jìn)的設(shè)計(jì)原理和加工方法，保證了整機(jī)運(yùn)行的可靠性，無(wú)故障時(shí)間超過(guò)2萬(wàn)小時(shí)。提升高度高.提升機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，因此可達(dá)到較高的提升高度。
4）使用壽命長(zhǎng)，提升機(jī)的喂料采取流入式，無(wú)需用斗挖料，材料之間很少發(fā)生擠壓和碰撞現(xiàn)象。本機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)保證物料在喂料、卸料時(shí)少有撒落，減少了機(jī)械磨損。
TD型斗式提升機(jī)具有以下特點(diǎn)：
1） 輸送量大，相同斗寬的TD型與D型相比，輸送量增大近一倍。2）牽引件采用高強(qiáng)度橡膠輸送帶具有較高的抗拉強(qiáng)度，使用壽命長(zhǎng)。
3）整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、便于調(diào)整、維修和保養(yǎng)。
4）牽引件為低合金高強(qiáng)度園環(huán)鏈，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗螅哂泻芨叩目估瓘?qiáng)度和耐磨性，使用壽命長(zhǎng)。
卸載方式有離心式、重力式及混合式三種。
離心式卸料如圖1-3(b)料斗的運(yùn)行速度較高，通常取為1~2m/s。如欲保持這種卸載必須正確選擇驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和直徑，以及卸料口的位置。其優(yōu)點(diǎn)是：在一定的料斗速度下驅(qū)動(dòng)輪尺寸為最小，卸料位置較高，個(gè)料斗之間的距離可以減小，并可提高卸料管高度，當(dāng)卸料高度一定時(shí)，提升機(jī)的高度就可減小，缺點(diǎn)是:料斗的填充系數(shù)較小，對(duì)所提升的物料有一定的要求，只適用于流動(dòng)性好的粉狀、粒狀、小塊狀物料。
重力式卸載如圖1-3(a)適用于卸載塊狀、半磨琢性或磨琢性大的物料，料斗運(yùn)行速度為0.4-0.8m/s左右，需配用帶導(dǎo)向槽的料斗。其優(yōu)點(diǎn)是：料斗裝填良好，料斗尺寸與極距的大小無(wú)關(guān)。因此允許在較大的料斗運(yùn)行速度之下應(yīng)用大容積的料斗，主要缺點(diǎn)是：物料拋出位置較低，故必須增加提升機(jī)頭的高度。
物料在料斗的內(nèi)壁之間被拋卸出去，這種卸料方式稱為離心-重力式卸載。常用于卸載流動(dòng)性不良的粉狀物料及含水分物料。料斗的運(yùn)行速度為0.6-0.8m/s范圍，常用鏈條做牽引件。
圖1-3 卸料方式 (a)重力式；（b)離心式；（c）混合式。
1.4斗式提升機(jī)的主要部件
斗式提升機(jī)的主要部件有：驅(qū)動(dòng)裝置、出料口、上部區(qū)段、料斗、牽引件、中部機(jī)殼、下部區(qū)段、張緊裝置、進(jìn)料口、檢視門(mén)。
驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器、逆止器或制動(dòng)器及聯(lián)軸器組成，驅(qū)動(dòng)主軸上裝有滾筒或鏈輪。大提升高度的斗提機(jī)采用液力偶合器，小提升高度時(shí)采用彈性聯(lián)軸器。使用軸裝式減速機(jī)可省去聯(lián)軸器簡(jiǎn)化安裝工作，維修時(shí)裝卸方便。
料斗通常分為淺斗、深斗和有導(dǎo)向槽的尖棱面斗。淺斗前壁斜度大深度小，適用于運(yùn)送潮濕的和流散性不良的物料。深斗前壁斜度小而深度大，適用于運(yùn)送干燥的流散性好的散粒物料。有導(dǎo)向側(cè)邊的夾角形料斗前面料斗的的兩導(dǎo)向側(cè)邊即為后面料斗的卸載導(dǎo)槽，它適用于運(yùn)送沉重的塊狀物料及有磨損性的物料，散裝水泥由于流動(dòng)性好且干燥，用深斗較合適，卸載時(shí)，物料在料斗中的表面按對(duì)數(shù)螺線分布，設(shè)計(jì)離心卸料的料斗底部打若干個(gè)氣孔，使物料裝載時(shí)有較高的填充量，并且卸料時(shí)更完全。
牽引構(gòu)件為一封閉的撓性構(gòu)件，多為環(huán)鏈、板鏈或膠帶。新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了TD型、TH型、TB型三種結(jié)構(gòu)型式的提升機(jī)，將分別替代國(guó)內(nèi)原D型、HL型、PL型三種機(jī)型。
張緊裝置有螺桿式與重錘式兩種。帶式斗提機(jī)的張緊滾筒一般制成鼠籠式殼體，以防散料粘集于滾筒上。
斗式提升機(jī)可采用整體機(jī)殼，也可在上升分支和下降分支分別設(shè)置機(jī)殼。后者可防止兩分支上下運(yùn)動(dòng)時(shí)在機(jī)殼空氣擾動(dòng)。在機(jī)殼上部設(shè)有收塵法蘭和窺視孔。在底部設(shè)有料位指示，以便物料堆積時(shí)自動(dòng)報(bào)警。膠帶提升機(jī)還需設(shè)置防滑監(jiān)控及速度檢測(cè)器等電子儀器，以保證斗提機(jī)的正常運(yùn)行。
1.5斗式提升機(jī)的工作原理
固接著一系列料斗的牽引構(gòu)件（環(huán)鏈、鏈輪）環(huán)繞在提升機(jī)的頭輪與底輪之間構(gòu)成閉合輪廓。驅(qū)動(dòng)裝置與頭輪相連，使斗式提升機(jī)獲得動(dòng)力并驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。張緊裝置與底輪相連，使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的初張力，以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。物料從提升機(jī)的底部供入，通過(guò)一系列料斗向上提升至頭部，并在該處實(shí)現(xiàn)卸載，從而實(shí)現(xiàn)在豎直方向內(nèi)運(yùn)送物料。斗式提升機(jī)的料斗和牽引構(gòu)件等行走部分以及頭輪、底輪等安裝在全密封的罩殼之內(nèi)。
綜合此次設(shè)計(jì)的提升高度與臺(tái)時(shí)產(chǎn)量等要求，本提升機(jī)選用普通膠帶作為牽引件。
第二章、概述
2.1常用斗提機(jī)選用及相關(guān)計(jì)算
（一）現(xiàn)在我們國(guó)家一般都是用垂直式的斗式提升機(jī)，有TD型、TH型等較新型符合標(biāo)準(zhǔn)TB3926-85，特征、用途和型號(hào)見(jiàn)表1。
表2-1 TD、TH、TB型斗提機(jī)特征、型號(hào)表
型式
TD型
TH型
TB型
結(jié)構(gòu)特征
采用橡膠帶作牽引構(gòu)件
采用鍛造的環(huán)形鏈條作為牽引構(gòu)件
采用板式套筒滾子鏈條作為牽引構(gòu)件
卸載特征
采用離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
適用輸送物料
松散密度ｐ＜1.5t/m3的粉狀、粒狀、小塊狀的無(wú)磨琢性、半磨琢性物料
松散密度ｐ＜1.5t/m3的粉狀、粒狀、小塊狀的無(wú)磨琢性、半磨琢性物料
松散密度ｐ＜2t/m3的中、大塊狀的磨琢性物料
適用溫度
物料低于60℃，用耐熱橡膠帶時(shí)溫度低于200℃
物料低于250℃
物料低于250℃
型號(hào)
TD100、TD160、TD315、TD315、TD400、TD500、TD630
TH315、TH400、TH500、TH630、(TH800)(TH1000)
TB250、TB315、TB400、TB500、TB630、TB800、 TB1000
提升高度
約在4～40mm范圍內(nèi)
約在4.5～40mm范圍內(nèi)
約在5～50mm范圍內(nèi)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇斗式提升機(jī)的類型是TD型斗式提升機(jī)。
2.2 斗式提升機(jī)輸送能力的計(jì)算與選擇
2.2.1 輸送能力的計(jì)算
斗式提升機(jī)的輸送能力計(jì)算可按下式計(jì)算：
式中 提升機(jī)的輸送能力，t/h；
提升速度，m/s；
提升物料線載荷，kg/m。
提升物料線載荷可按下式計(jì)算：
式中 提升機(jī)單個(gè)料斗容積，m3；
料斗內(nèi)物料填充系數(shù)；
物料的堆積密度，kg/m3；
提升機(jī)料斗間距，m。
代入得，
由于供料不均勻，實(shí)際生產(chǎn)能力一般小于計(jì)算生產(chǎn)能力，即：
式中 —供料不均勻系數(shù)，取=1.2～1.6。
取=0.75，=1.2t/m3，=1.7m/s
根據(jù)表2-1，選用TD315型斗式提升機(jī)。
表2-1TD提升機(jī)系列產(chǎn)品性能
斗式提升機(jī)分類
斗寬
(mm)
斗型
料斗容量
i0 (L)
料斗間距
a（mm)
i0/a
(L/m)
TD
100
Q
0.15
200
0.75
H
0.3
1.5
160
Q
0.49
280
1.75
H
0.9
3.21
Zd
1.2
350
3.43
Sd
1.9
3.39
250
Q
1.22
360
3.39
H
2.34
6.50
Zd
3.0
450
6.67
Sd
4.6
10.22
315
Q
1.95
400
4.88
H
3.55
8.88
Zd
3.75
500
7.50
Sd
5.8
1.601
400
Q
3.07
480
6.40
H
5.6
11.67
Zd
5.9
500
10.54
Sd
9.4
16.79
500
Q
4.84
500
9.68
H
9.0
18.00
Zd
9.3
625
14.88
Sd
14.9
23.84
根據(jù)上表中的數(shù)值核算輸送能力:
所選用的斗提機(jī)的輸送能力大于實(shí)際生產(chǎn)中所要求的輸送能力，所以選用的TD315型斗提機(jī)能夠滿足要求.
2.2.2 料斗的計(jì)算和選擇
料斗是提升機(jī)的承載構(gòu)件，通常是用厚度=2～6mm的鋼板焊接或沖壓而制成的。為了減少料斗邊唇的磨損，常在料斗邊唇外焊上一條附加的斗邊。根據(jù)物料特性和裝、卸載方式不同，料斗常制成三種形式：深斗、淺斗和有導(dǎo)向槽的尖棱面斗。深斗是具有導(dǎo)向側(cè)邊的的三角形料斗，在提升機(jī)中采用一個(gè)接一個(gè)的密集布置，卸料時(shí)，前一個(gè)料斗的兩導(dǎo)向側(cè)邊和前壁形成后一個(gè)料斗的卸載導(dǎo)槽，這種料斗適用于輸送較重的，半磨琢性的或磨琢性大的塊狀物料。料斗的運(yùn)行速度較低，使在重力作用下傾斜到前面料斗的導(dǎo)槽中。
D型和HL型斗式提升機(jī)多采用深斗或淺斗，PL型斗式提升機(jī)采用有導(dǎo)向槽的尖棱面斗。本次設(shè)計(jì)的提升機(jī)主要是用于水泥廠中生料入庫(kù)，生料入窯，或水泥入庫(kù)，物料干燥松散，多為散狀或粉狀，所以采用深斗。
料斗的形狀尺寸如圖2-1所示。
離心式卸料的提升機(jī)，料斗間距的選取原則是：當(dāng)料斗卸料時(shí)，從料斗中拋出的物料不至于趕上走在前面的料斗，以免卸出的物料碰在前面料斗的斗壁上造成回料。
通常取料斗間距a0=(2.5～3)h，h為斗的深度。在本次設(shè)計(jì)中，取料斗間距a0=450mm。
圖2-1 料斗
2.3卸料方式、驅(qū)動(dòng)輪直徑與轉(zhuǎn)速的確定
2.3.1 卸料方式
斗式提升機(jī)的料斗是在行經(jīng)驅(qū)動(dòng)輪時(shí)在頭部側(cè)面卸料的，其卸料方式分為三種形式：離心式、離心-重力式、重力式。
當(dāng)料斗直線上升時(shí)，料斗中的物料只受重力G的作用。當(dāng)料斗繞入驅(qū)動(dòng)輪后，當(dāng)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，料斗內(nèi)的物料同時(shí)受重力G和向心力F的作用。即：
式中 ——料斗內(nèi)物料的質(zhì)量，kg；
——重力加速度，m/s2；
——料斗內(nèi)物料重心的角速度，rad/s；
——回轉(zhuǎn)半徑（即料斗內(nèi)物料的重心M到滾動(dòng)中心O的距離），mm；
——料斗內(nèi)物料重心的線速度，m/s。
G、F合力的大小和方向隨著料斗的位置而改變，但其延長(zhǎng)線與滾筒垂直中心線始終都相交于同一點(diǎn)P，P點(diǎn)叫做極點(diǎn)。極點(diǎn)P到回轉(zhuǎn)軸心O的距離OP=h稱為極距。料斗中物料重心M至滾筒中心O的距離稱為回轉(zhuǎn)半徑。
由相似三角形性質(zhì)得，
從而
因?yàn)?
所以
式中
——極距，m；
——驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，r/min。
由上式可知，極距只與驅(qū)動(dòng)輪（滾筒）的轉(zhuǎn)速有關(guān)，而與料斗在驅(qū)動(dòng)輪上的位置及物料質(zhì)點(diǎn)在斗內(nèi)的位置無(wú)關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速一定時(shí)，極距也就確定。隨著轉(zhuǎn)速n的增大，極距h則減小，此時(shí)離心力增大；反之，當(dāng)n減小時(shí)，h值增大，而離心力減小。
設(shè)料斗外緣至回轉(zhuǎn)中心的半徑為r1，驅(qū)動(dòng)輪的半徑為r2，當(dāng)極距h＜r2時(shí)，極點(diǎn)P位于驅(qū)動(dòng)輪的圓周內(nèi)，離心力的值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力的值，而料斗內(nèi)的物料將沿著斗的外壁運(yùn)動(dòng)，物料作離心式卸載。
2.3.2 驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的確定
對(duì)離心力卸料的斗式提升機(jī)，驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速大小對(duì)能否正確卸料有很大的關(guān)系。轉(zhuǎn)速過(guò)小，物料不易拋卸出去，必有一部分物料在重力作用下落入機(jī)殼內(nèi)。轉(zhuǎn)速過(guò)大，物料受過(guò)大離心力作用而撞擊在機(jī)殼壁上，被撞回后落入機(jī)殼內(nèi)，不僅造成回料現(xiàn)象，而且會(huì)使殼壁很快磨損。因此，確定合適的轉(zhuǎn)速是一個(gè)很重要的問(wèn)題。
當(dāng)料斗通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，物料受到的離心力的大小是固定不變的，而它的方向卻隨著料斗位置的不同而改變。當(dāng)物料的重力與離心力的大小相等，方向相反，則物料在此二力作用下呈懸浮狀態(tài)，都斗壁不再有壓力，與斗壁不再有壓力，與斗壁也沒(méi)有摩擦力發(fā)生，出現(xiàn)這種情況的速度稱為臨界轉(zhuǎn)速。
由于
所以
即
得：
得：
然而，一般只有堆積密度小、顆粒小又均勻的物體（如谷物、小麥等）才用這種臨界速度進(jìn)行卸載。在工業(yè)中往往使離心力小于重力，這樣卸料最完全。即：
令
驅(qū)動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速一般比上式計(jì)算的值減小10%～12%。
由于斗寬為250mm，所以初選滾筒的直徑D=500mm，故初步選=0.25m，帶速=1,7m/s,則
則
可知
故離心式卸料的方式合適，選取物料的卸料方式為離心式卸料。[1]
2.3.3 驅(qū)動(dòng)輪直徑的確定
帶式提升機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒的直徑：
式中 ——回轉(zhuǎn)半徑，即料斗內(nèi)物料重心到滾筒中心的距離，m；
——膠帶厚度，m；
——料斗中物料重心與斗背間的距離，m，；
——斗幅。
該直徑還需與選定的膠帶層數(shù)相適應(yīng)，以免膠帶繞過(guò)滾筒時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力。一般?。?
式中 ——驅(qū)動(dòng)滾筒直徑，mm；
——膠帶層數(shù)。
所以滾筒直徑為500mm,改向滾筒直徑為400mm
2.4運(yùn)動(dòng)阻力和驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算
斗式提升機(jī)所需的驅(qū)動(dòng)功率，決定于牽引構(gòu)件運(yùn)動(dòng)時(shí)所克服的一系列阻力，其中主要有：
物料沿牽引構(gòu)件運(yùn)動(dòng)方向的重力分量；
當(dāng)牽引構(gòu)件繞過(guò)輪時(shí)，各部分摩擦力；
料斗掏取物料時(shí)的阻力。
2.4.1 牽引構(gòu)件張力計(jì)算
如圖2-2所示的垂直斗式提升機(jī)計(jì)算簡(jiǎn)圖中，1、2、3、4各點(diǎn)張力分別用表示，有分析知，1點(diǎn)的張力最小，3點(diǎn)的張力最大。
圖2-2斗式提升機(jī)
為了計(jì)算各點(diǎn)的張力，可利用逐點(diǎn)張力計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算，即牽引構(gòu)件在輪廓上沿運(yùn)行方向的每一點(diǎn)的張力等于前一點(diǎn)的張力與這兩點(diǎn)之間區(qū)段上的阻力之和。因此，提升機(jī)各點(diǎn)的張力可分別計(jì)算如下。
（1）2點(diǎn)上的張力可按下式計(jì)算：
式中 ——最小張力，N；
——尾輪阻力，N，；
——掏取物料阻力，N，。
掏取物料阻力的大小與許多因素有關(guān)，除與、之有關(guān)外，還與物料的粒度和性質(zhì)等有一定的關(guān)系。因此，實(shí)際掏取阻力值需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)計(jì)算確定。
（2）3點(diǎn)上的張力可按下式計(jì)算：
式中 ——提升段阻力，N，；
——每米長(zhǎng)度內(nèi)牽引構(gòu)件和料斗的質(zhì)量，kg/m，；
——系數(shù)，見(jiàn)表2-2；
——提升機(jī)高度，m。
表2-2系數(shù)K2值
生產(chǎn)能力
Q
（t/h）
提升機(jī)形式
帶式
單鏈?zhǔn)?
雙鏈?zhǔn)?
料斗形式
深斗和淺斗
三角式
深斗和淺斗
三角式
深斗和淺斗
三角式
系數(shù)K2
<10
6.0
11.0
10～25
5.0
8.0
11.0
12.0
25～50
4.5
6.0
6.0
8.3
10.0
50～100
4.0
5.5
5.0
7.0
8.0
11.0
>100
3.5
5.0
6.0
9.0
（3）4點(diǎn)上的張力可按下式計(jì)算：
式中 ——下降段阻力，N, 。
對(duì)于帶式牽引構(gòu)件，還應(yīng)滿足尤拉公式：
式中
——摩擦系數(shù)；
——牽引構(gòu)件在輪上的包角。
值見(jiàn)表2-3。
表2-3值
0.20
1.875
0.30
2.570
0.25
2.193
0.40
3.520
（4）驅(qū)動(dòng)輪處的阻力可按下式計(jì)算：
為了計(jì)算方便，在要求不太精確時(shí)，可用簡(jiǎn)易算法進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于垂直提升機(jī)，穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的牽引構(gòu)件的最大靜張力，可近似地按下式計(jì)算：
式中 ——考慮裝有料斗的牽引構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)阻力和在上、下部滾筒上的彎折阻力的系數(shù)，其中包括掏取物料的阻力，見(jiàn)表2-4。
得,
由式（2-12）得，
得，
得
查表2-3，取=0.25，=2.193，得，
故能夠滿足摩擦力的要求。
表2-4系數(shù)K1、K2值
系數(shù)
提升機(jī)形式
帶式
單鏈?zhǔn)?
雙鏈?zhǔn)?
料斗形式
深斗和淺斗
三角式
深斗和淺斗
三角式
深斗和淺斗
三角式
2.50
2.00
1.50
1.25
1.50
1.25
1.60
1.10
1.30
0.80
1.30
0.80
2.4.2 驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算
（1）驅(qū)動(dòng)軸上的圓周力
=4.61kN-4.55kN+0.05×(4.61+4.55)KN=1.12kN
（2）計(jì)算功率
=1.12×1.7=1.9kw
（3）選用電機(jī)功率
（4）選用電機(jī)功率
式中
——功率儲(chǔ)備系數(shù)，當(dāng)H<10m時(shí)=1.45，當(dāng)10
20m時(shí)，=1.15；
——減速器傳動(dòng)效率；
——鏈輪或皮帶輪傳動(dòng)效率。
所以，由式（2-17）得，
第三章、斗式提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
傳動(dòng)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速機(jī)、傳動(dòng)軸。
斗式提升機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖3-1所示。
圖3-1傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算
電動(dòng)機(jī)選擇，選擇電動(dòng)機(jī)包括選擇電動(dòng)機(jī)類型、結(jié)構(gòu)形式、功率、轉(zhuǎn)速和型號(hào)。
3.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式
電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)電源種類(直流或交流)、工作條件(環(huán)境、溫度等)、工作時(shí)間的長(zhǎng)短(連續(xù)或間歇)及載荷的性質(zhì)、大小、起動(dòng)性能和過(guò)載情況等條件來(lái)選擇。工業(yè)上一般采用三相交流電動(dòng)機(jī)。Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，故其應(yīng)用最廣。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和啟動(dòng)力矩較小時(shí)，可選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。在經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)、間歇或短時(shí)工作的場(chǎng)合(如起重機(jī)械和冶金設(shè)備等)，要求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、過(guò)載能力大，因此，應(yīng)選用起重及冶金用的YZ和YZR系列三相異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等，可根據(jù)工作條件來(lái)選擇。
Y系列電動(dòng)機(jī)（摘自JB/T8680.1—1998）為全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，是按照國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國(guó)際互換性的特點(diǎn)。用于空氣中不含易燃、易炸或腐蝕性氣體的場(chǎng)所。適用于電源電壓為380V無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、破碎機(jī)等。也用于某些需要高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)器上，如壓縮機(jī)。
3.1.2 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
同一功率的異步電動(dòng)機(jī)有同步轉(zhuǎn)速3000、1500、1000、750r/min等幾種。一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速愈高，磁極對(duì)數(shù)愈少，外廓尺寸愈小，價(jià)格愈低；反之，轉(zhuǎn)速愈低，外廓尺寸愈大，價(jià)格愈貴。當(dāng)工作機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，選用高速電動(dòng)機(jī)較經(jīng)濟(jì)。但若工作機(jī)轉(zhuǎn)速較低也選用高速電動(dòng)機(jī)，則這時(shí)總傳動(dòng)比增大，會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高。所以，在確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)全面分析。在一般機(jī)械中，用得最多的是同步轉(zhuǎn)速為1500r/min或1000r/min的電動(dòng)機(jī)。
3.1.3 確定電動(dòng)機(jī)的功率和類型
電動(dòng)機(jī)的功率選擇是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。功率選得過(guò)小，不能保證工作機(jī)的正常工作或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載而過(guò)早損壞；功率選得過(guò)大，則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高，且經(jīng)常不在滿載下運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)效率和功率因數(shù)都較低，造成很大的浪費(fèi)。
電動(dòng)機(jī)功率的確定，主要與其載荷大小、工作時(shí)間長(zhǎng)短、發(fā)熱多少有關(guān)。對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)工作的機(jī)械，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需的功率P來(lái)選擇，再校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。選擇時(shí)，應(yīng)使電動(dòng)機(jī)的額定功率P稍大于電動(dòng)機(jī)的所需功率P，即P≥P。對(duì)于間歇工作的機(jī)械，P可稍小于P。
在第二章中，計(jì)算出的P=4kW,因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定功率P要稍大于電動(dòng)機(jī)的所需功率P，所以取電機(jī)的額定功率為7.5kW，電源電壓為380V，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速為1490r/min，所選電機(jī)型號(hào)為Y160M-6。
3.2 減速機(jī)的選型
前面計(jì)算的軸上滾筒的轉(zhuǎn)速為：
所選電機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為：
所以，傳動(dòng)比為：
傳動(dòng)比比較小，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選用型號(hào)為ZQ400-Ⅵ-Z的減速機(jī)。此種減速機(jī)為圓柱齒輪減速箱，其特點(diǎn)為：
ZQ400-Ⅵ-Z減速機(jī)采用通用設(shè)計(jì)方案，可根據(jù)實(shí)際需要，變型為行業(yè)專用的非標(biāo)齒輪箱；
此減速器內(nèi)置有逆止器；
此減速器可用于正反兩轉(zhuǎn)。
3.3 傳動(dòng)V帶及帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
由上面的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖可以看出，電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)之間是用皮帶連接的，皮帶輪設(shè)計(jì)如下,在傳遞動(dòng)力的過(guò)程中,V帶輪及V帶起者重要的作用。
3.3.1 V帶輪及V帶的設(shè)計(jì)
1確定計(jì)算功率
計(jì)算功率是根據(jù)傳遞的功率P，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)短等因素的影響而確定的.即
式中: ---計(jì)算功率，單位為Kw
P----傳遞的額定功率， 單位為Kw
KA----工作情況系數(shù)，取KA=1.2
Kw
2選擇帶型
根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪的轉(zhuǎn)速，確定選擇普通V帶，帶型為B型，小帶輪的基準(zhǔn)直徑為dd1=125～140mm，
3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1和dd2
(1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1，取dd1=125mm，
(2)帶的速度v v1==6.35m/s， v在5～25m/s范圍內(nèi)，帶速合格.
(3) 輪的基準(zhǔn)直徑dd2 dd2=idd1
dd2=2×125=250mm
4確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld
初步確定中心距a0，取
0.7（dd1 +dd2）＜a0＜2（dd1 +dd2）
取a0=500mm
確定了a0，根據(jù)帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系，按下式計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)直徑L’d:
L’d≈2a0++
L’d=2×500++=1000+588.75+7.81=1596.56mm
選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1600mm
實(shí)際中心距a為
a a+
a= 500+=501.72mm
中心距的變動(dòng)范圍為：478～550mm
5驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角α1
≈ -
1= - =165.625°≥
6確定帶的根數(shù)z
Z =
式中：
---計(jì)算功率，單位為Kw
Ka---考慮包角不同時(shí)的影響系數(shù)，取Ka =0.96
KL---考慮帶的長(zhǎng)度不同是的影響系數(shù)，取KL =0.92
P0---單根V帶的基本額定功率，取P0=1.67
△P0---計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根V帶本額定功率的增量，取△P0=0.11
Z ==5.54根
取Z=6根
7確定帶的預(yù)緊力F
F=
式中: Ka---考慮包角不同時(shí)的影響系數(shù),取Ka =0.96
q---帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，取q=0.10(kg/m)
F==209.2(N)
8計(jì)算作用在其上的壓軸力
帶對(duì)軸的壓力Fp是設(shè)計(jì)帶輪所在的軸與軸承的依據(jù).為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可近似按兩邊的預(yù)緊力的合力來(lái)計(jì)算，如下圖所示.
圖3-2 軸受力分析
V帶對(duì)軸的壓力Fp
Fp = 2 Z Fsin
Fp=26209.2sin = 2490.67N
3.3.2V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1 V帶輪的材料
在工程上，V帶輪的材料通常為灰鑄鐵，當(dāng)帶速v < 25 m/s時(shí)，采用HT150；帶速v= 25～30 m/s 時(shí)，采用 HT200；當(dāng)帶速v更高時(shí)，宜采用鑄鋼或鋼的焊接結(jié)構(gòu)；此外，傳遞小功率時(shí)，V帶輪也可采用鋁合金或塑料等.
由前面知道，v=6.35m/s，所以V帶輪材料采用HT150.
2 V帶輪的結(jié)構(gòu)形式及主要尺寸
V帶輪一般由輪緣、輪轂和輪輻3部分所組成.根據(jù)輪輻的結(jié)構(gòu)不同，V帶輪可分為如下4種形式.
(a)實(shí)心式：主要適用于帶輪基準(zhǔn)直徑d≤(2.5～3) d的場(chǎng)合（d為帶輪軸孔直徑）.
(b)腹板式.：主要適用于帶輪基準(zhǔn)直徑d≤ 300 mm的場(chǎng)合.
(c)孔板式.：主要適用于帶輪基準(zhǔn)直徑d≤ 300 mm、且≥100 mm的場(chǎng)合.
(d)輪輻式.：主要適用于帶輪基準(zhǔn)直徑d> 300 mm的場(chǎng)合.
因?yàn)?，考慮實(shí)際生產(chǎn)的可行性，所以，大小帶輪均采用腹板式結(jié)構(gòu)。[9]
3.4 驅(qū)動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和工藝要求
3.4.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
據(jù)前面的計(jì)算可知軸筒的直徑500mm，帶寬300mm。
軸上轉(zhuǎn)矩
由前面計(jì)算可知，軸上功率=4kW,軸上轉(zhuǎn)速n=64.9r/min,則轉(zhuǎn)矩
N·mmN·mm
初步估算軸的最小直徑。選取聯(lián)軸器初估軸徑，安裝聯(lián)軸器處的軸徑為軸的最小直徑。因?yàn)闇p速器伸出軸軸徑為80mm所以，取d=80mm。
各軸段軸徑的確定。
如圖3-2所示。由于所選滾筒直徑為500mm，膠帶斗提的滾筒直徑與軸徑的大小之比大約為6:1，所以最6段軸徑為80mm，用鍵22×14連接與半聯(lián)軸器YL13裝配。1和4段裝配軸承和端蓋,軸徑為85mm,選用軸承型號(hào)為6017的深溝球軸承,2、4段軸徑為90mm,用于裝配滾筒用25×14鍵連接,2、5段為過(guò)渡段,軸徑為88mm。
圖3-3 驅(qū)動(dòng)軸
（3）各軸段長(zhǎng)度的確定。6段是與減速機(jī)空心輸出軸裝配，其長(zhǎng)度主要取決于減速機(jī)和頭部殼體之間的安裝尺寸，同時(shí)還要保證與減速機(jī)相配合的部分有有足夠的長(zhǎng)度，所以長(zhǎng)度取為170mm；1、3段裝配軸承，根據(jù)安裝的要求，取1、3段為50mm；3處在滾筒內(nèi)，滾筒的寬度為320mm，為輻板式，所以2處的長(zhǎng)度取為180mm,軸總長(zhǎng)720mm。
3.4.2 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算
(1)計(jì)算支撐反力及彎矩
軸在水平面上不受力，在垂直面上受力，如圖3-3所示。
圖3-4受力分析圖
（為提升物料線載荷）
因?yàn)锳、B兩點(diǎn)對(duì)稱，所以力大小是一樣的，即
=50N·m
此軸上的極值彎矩位于A、B兩點(diǎn)的中間，即，
=0.35N·m
轉(zhuǎn)矩
N·mmN·mm
彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖如下圖3-4所示。
圖3-5彎矩 、轉(zhuǎn)矩圖
（2）當(dāng)量彎矩
已知軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理，由表3-3查得=650MPa,由表3-4查得，由于轉(zhuǎn)矩有變化，按脈動(dòng)考慮，取。
=0.6×0.6×106 N·m=0.36×106 N·m
（3）當(dāng)量彎矩
N·mm
（4）校核軸的強(qiáng)度
軸上所受載荷主要在2段，因此可用進(jìn)行計(jì)算
校核結(jié)果：
<，所以軸的強(qiáng)度是符合要求的。
表3-3 軸的常用材料及其主要性能
材料
牌號(hào)
熱
處
理
毛坯直徑/mm
硬度（HBS）
力學(xué)性能(M Pa)
抗拉強(qiáng)度極限
屈服極限
彎曲疲勞強(qiáng)度
剪切疲勞極限
合
金
鋼
40Cr
調(diào)質(zhì)
25
1000
800
485
280
≤100
241～286
750
550
350
200
>100～300
229～269
700
500
325
185
35CrMo
調(diào)質(zhì)
25
1000
850
495
285
≤100
207～269
750
550
350
200
>100～300
207～269
700
500
325
185
37SiMn2MoV
調(diào)質(zhì)
>100～300
269～302
1000
850
495
285
25
表面56～62HRC
880
700
425
245
優(yōu)質(zhì)碳素鋼
45
調(diào)質(zhì)
≤200
217~255
650
360
270
155
表3-4 軸的許用彎曲應(yīng)力 M Pa
材料
碳素鋼
400
500
600
700
130
170
200
230
70
75
95
110
40
50
55
65
合金鋼
800
1000
270
330
130
150
75
90
鑄鋼
400
500
100
120
50
70
30
40
第四章、提升機(jī)其它裝置的設(shè)計(jì)
4.1 輸送帶的設(shè)計(jì)
輸送帶是輸送機(jī)的重要部件，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，輸送帶所受到的載荷是極復(fù)雜的。輸送帶的選擇是根據(jù)輸送機(jī)的線路布置，輸送的材料和使用條件來(lái)進(jìn)行的。合理選擇輸送帶不僅對(duì)完成輸送機(jī)的輸送任務(wù)至關(guān)重要，還影響輸送機(jī)滾筒和驅(qū)動(dòng)裝置等機(jī)械部件的設(shè)計(jì)。
對(duì)輸送帶要具備以下的要求
（１）要有足夠的拉伸強(qiáng)度和彈性模量；
（２）要有良好的負(fù)荷支撐及足夠的寬度，以滿足運(yùn)輸物料時(shí)所需的類型；
（３）要有柔性，目的在于在長(zhǎng)度方向上能夠圍繞滾筒彎曲；
（４）承載面的覆蓋膠要經(jīng)受得起承載物體的負(fù)荷沖擊，并且能夠幫助恢復(fù)彈性，傳動(dòng)時(shí)，覆蓋膠能與滾筒有足夠的摩擦力；
（５）各組分之間有良好的粘合力，避免脫層；
（６）耐撕裂性能好，耐損傷，能聯(lián)結(jié)成環(huán)行。
此次設(shè)計(jì)所選用的輸送帶為普通橡膠帶，共4層，單層徑向扯斷強(qiáng)度為56KN/(m.每層)，帶寬300mm。
4.2 張緊裝置的設(shè)計(jì)
斗式提升機(jī)的外罩下部設(shè)有張緊裝置。張緊裝置的作用是保證輸送帶具有足夠的張力，以使輸送帶和驅(qū)動(dòng)滾筒之間生必需的摩擦力，并限制輸送帶在各支承間的垂度，使輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。帶式輸送機(jī)所用的張緊裝置有螺桿式和重錘式兩種。螺旋式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是滾筒軸承固定在螺旋拉緊裝置的滑板上，滑板裝在下部區(qū)段的導(dǎo)軌內(nèi)，滑板是U形鋼板內(nèi)裝有調(diào)整螺母，借助于下部區(qū)段上的調(diào)整螺桿的旋轉(zhuǎn)，即可拉緊下部滾筒沿斗式提升機(jī)下部區(qū)段作上下調(diào)整，張緊裝置的行程在200～300mm，結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，
占地少，安裝簡(jiǎn)單，但張緊力和行程小。不能自動(dòng)調(diào)整螺桿式張緊裝置由于他的行程受到限制，又不能自動(dòng)保證恒張力，所以，一般只適用于長(zhǎng)度較短，功率較小的輸送機(jī)上，它的張緊行程按整機(jī)長(zhǎng)度的1%選取。
重錘式張緊裝置是利用重物自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)張緊的，它能夠保證足夠恒定的張力，適用功率較大的輸送機(jī)。
考慮到此次設(shè)計(jì)的提升機(jī)功率不大，所以選用螺桿式張緊裝置，張緊行程為250mm。
4.3 反轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì)
為了防止在突然斷電或其它意外情況下，由于有載分支上物料重力的作用，而使斗式提升機(jī)反轉(zhuǎn)，從而引起斗式提升機(jī)部件的損壞，所以要安裝一個(gè)裝置來(lái)防止提升機(jī)的反轉(zhuǎn)。逆止器的種類有很多，例如帶式逆止器，滾柱逆止器和異形塊逆止器等。各種逆止器的使用條件和要求都不一樣。
根據(jù)此次設(shè)計(jì)的要求及實(shí)際情況，選用滾柱逆止器。此逆止器是位于減速機(jī)箱體內(nèi)的。
4.4 罩殼的設(shè)計(jì)
提升機(jī)罩殼主要起支承和密封兩大作用，機(jī)殼零部件的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響整機(jī)的工作性能，所以機(jī)殼技術(shù)要求較高，要求機(jī)殼上法蘭面與下法蘭面的平行度符合GB1184-80形位公差中12級(jí)的規(guī)定，機(jī)殼中心線對(duì)法蘭面的垂直度要求符合GB1184-80形位公差中12級(jí)的規(guī)定，除此之外還要求機(jī)殼表面平整。
提升機(jī)罩殼分為上，中，下三部分。上罩殼與驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)滾筒構(gòu)成提升機(jī)頭部。為使物料卸出，頭部設(shè)有卸料槽。機(jī)頭罩殼的形狀應(yīng)做成使料斗中拋出的物料能夠完全進(jìn)入卸料槽中去。下部罩殼與張緊裝置，張緊滾筒組成提升機(jī)底座。底座罩殼形式應(yīng)和物料裝載過(guò)程相適應(yīng)，并設(shè)有裝料口使物料裝入。為了對(duì)裝卸料過(guò)程進(jìn)行觀察，便于維修，可在罩殼的適當(dāng)部分開(kāi)觀察孔和檢查孔。對(duì)于從料堆上直接挖取物料的提升機(jī)，底部作成敞開(kāi)式的。斗式提升機(jī)的中部罩殼是整段或分段的矩形罩殼，用薄鋼板焊接而成，分段罩殼的螺栓連接處應(yīng)加密封裝置。對(duì)于滾筒尺寸較小的或低速的斗式提升機(jī)可采用有載分支和無(wú)載分支共用的單通道中部罩殼。單通道的較為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，也有利于通道內(nèi)壓力的平衡。對(duì)于滾筒直徑較大或高速的斗式提升機(jī)，則可采用有載分支與無(wú)載分支各裝一個(gè)中部罩殼的雙通道方式，可避免兩個(gè)分支的料斗在同一個(gè)中部罩殼雙向運(yùn)動(dòng)而引起的粉塵渦流。
斗式提升機(jī)的機(jī)殼一般由2～4mm的鋼板焊接而成，并以角鋼為骨架制成一定高度的標(biāo)準(zhǔn)件，通常為每節(jié)2～2.5m，選型時(shí)必須符合標(biāo)準(zhǔn)的公稱長(zhǎng)度，節(jié)與節(jié)之間通過(guò)法蘭備用螺栓緊固。在中部和下部要開(kāi)設(shè)觀察孔和拆卸的帶蓋孔口。為了便于清理斗式提升機(jī)底部的物料，往往在底部也設(shè)有可拆卸的帶蓋孔口，底部罩殼形式與底部物料裝載情況相適用。上部罩殼的形狀應(yīng)與卸載曲線相適用，以使物料能夠完全卸入導(dǎo)出過(guò)程中。機(jī)殼內(nèi)設(shè)有中部導(dǎo)向裝置，以防牽引料斗時(shí)，產(chǎn)生過(guò)大的橫向擺動(dòng)，該斗式提升機(jī)，可由幾節(jié)焊接而成，每節(jié)長(zhǎng)度為2m，節(jié)與節(jié)之間用密封膠密封，并通過(guò)法蘭用螺栓緊固連接。
此次設(shè)計(jì)的斗式提升機(jī)因提升高度不高,所以選用單通道，在底部設(shè)觀察孔，沒(méi)設(shè)中間導(dǎo)向裝置。
4.5 軸承的選擇
軸承選用深溝球軸承，型號(hào)為6017，價(jià)格最低，允許內(nèi)圈對(duì)外圈軸線偏斜量。具有較大的徑向承載能力。
第五章、膠帶斗式提升機(jī)的安裝及調(diào)試
5.1提升機(jī)安裝順序
(1)根據(jù)圖紙，核對(duì)基礎(chǔ)上的地腳螺栓孔。
(2)將下部區(qū)段固定在基礎(chǔ)上，并校平基準(zhǔn)面（上法蘭面）。上法蘭面與水平面的平行度允差為1/1000mm。調(diào)整墊鐵必須緊靠地腳螺栓。
(3)機(jī)殼和連接框安裝時(shí)，法蘭周邊必須整齊，不應(yīng)有明顯的錯(cuò)位。機(jī)殼的連接法蘭面之間墊入3mm厚的石棉繩，石棉繩上可涂若干黃油，以方便石棉繩定位，增加密封效果。墊石棉繩時(shí)，先在機(jī)殼法蘭間穿上螺栓，然后在法蘭連接螺栓外繞一圈。
(4)連接板在安裝機(jī)殼同時(shí)安裝，具體安裝位置見(jiàn)安裝總圖。
(5)各功能機(jī)殼的安裝位置，詳見(jiàn)安裝總圖。機(jī)殼安裝至一定高度時(shí)（根據(jù)工藝設(shè)計(jì)圖）。安裝室外（內(nèi)）固定支架，支架要可靠地固定在就近的建筑物上。固定支架一般每間隔8～10m 一個(gè)，支架的安裝不允許限制提升機(jī)在垂直方向上的自由伸縮。
(6)如果有非標(biāo)機(jī)殼，一般該節(jié)安裝在上部區(qū)段下第一節(jié)的位置上，若有特殊要求時(shí)，可安裝在其他位置。
(7)一邊安裝機(jī)殼，一邊測(cè)量機(jī)殼的垂直度。
(8)上部區(qū)段安裝后，要校準(zhǔn)主軸中心線，使之水平并與下部軸的中心線平行、對(duì)中。上部軸中心線與水平面的平行度允差為0.3/1000mm，上下軸同垂面度誤差小于4mm，上下滾筒端面同垂面誤差小于5mm。
(9)上部區(qū)段安裝好后，必須對(duì)驅(qū)動(dòng)部分作檢查。
檢查正常后，可接通電機(jī)電源，電動(dòng)機(jī)控制應(yīng)設(shè)置電器線路及設(shè)備短路、過(guò)載保護(hù)裝置。
因提升機(jī)單向運(yùn)行，減速機(jī)裝有逆止器，接電源線時(shí)必須注意電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向。
(10)安裝膠帶。安裝膠帶前先將下部區(qū)段的拉緊滾筒調(diào)到最高位置，打開(kāi)上部區(qū)段的左、右半罩，然后將膠帶一端從提升機(jī)出料口側(cè)的中部機(jī)殼（檢修節(jié)）檢修門(mén)放下，繞過(guò)下部滾筒，用膠帶夾具將膠帶一端裝夾好，從進(jìn)料口側(cè)的中部機(jī)殼內(nèi)用吊繩將膠帶頭吊到提升機(jī)頂上。膠帶另一端同樣用夾具夾好從出料口側(cè)將膠帶頭吊至頂上，膠帶頭端放到上部滾筒面上。安裝膠帶時(shí)一定要注意將有橫向防撕裂的面朝安裝料斗的位置。
5.2料斗的安裝
接頭裝置完工后，便可進(jìn)行料斗安裝。TD315提升機(jī)的料斗采用M8×30膠帶螺釘安裝，螺母擰緊。料斗安裝時(shí)料斗背部墊橡皮襯墊，每個(gè)料斗螺釘擰一個(gè)螺母，螺母必須擰緊，料斗按順序逐個(gè)安裝。必須從進(jìn)料口側(cè)下部開(kāi)始安裝，避免在出料口側(cè)安裝料斗，因膠帶兩邊出現(xiàn)重力失衡而產(chǎn)生自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，傷害人身安全。
5.3提升機(jī)安裝應(yīng)符合的基本要求
（1）提升機(jī)的基礎(chǔ)必須足夠穩(wěn)固，下部區(qū)段的支承面應(yīng)處于水平位置。各部件相對(duì)位置應(yīng)正確。
（2）各節(jié)中部機(jī)殼的法蘭面必須整齊，不應(yīng)有明顯的錯(cuò)位。中部機(jī)殼的連接法蘭面間允許墊入3毫米左右厚的石棉繩，以保證密封和法蘭面的水平度。
（3）所有機(jī)殼的中心連線應(yīng)在同一鉛垂面上。在機(jī)殼組裝完畢后，應(yīng)用鉛垂線（H<40M）或經(jīng)緯儀測(cè)量，其上下輪、軸偏差不超過(guò)表5-1規(guī)定的數(shù)值。對(duì)于H＞40米時(shí)，應(yīng)采用光學(xué)儀器進(jìn)行測(cè)量。
表5-1允許偏差值
測(cè)量部位
允許偏差值mm
H≤40M
40M
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