1、沈阳建筑大学毕业设计（论文）1沈阳建筑大学毕业设计说明书毕 业 设 计 题 目 基于零件参数化建模的 THG 型斗式提升机设计 学 院 专 业 班 级 交通与机械工程学院 交通运输 04-1 班 学 生 姓 名 赵 锐 性别 男 指 导 教 师 王 历 职称 高级工程师 2008 年 6 月 10 日沈阳建筑大学毕业设计（论文）2沈阳建筑大学毕业设计（论文）3摘 要斗式提升机具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，寿命长显著优点，其主要性能及参数符合 JB3926-85垂直斗式提升机 （该标准等效参照了国际标准和国外先进标准） ，牵引圆环链符合 MT36-80矿用高强度圆环链,本提升机适于输送
2、粉状，粒状及小块状的无磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、水泥、石块、砂、粘土、矿石等，由于提升机的牵引机构是环行链条，因此允许输送温度较高的材料(物料温度不超过 250 )。一般输送高度最高可达 40 米.参数化设计是 Pro/E 的一个重要思想。产品开发初期，用 CAD 方法开发产品时零件形状和尺寸有一定模糊性，要在装配验证、性能分析和数控编程之后才能确定。这就希望零件模型具有易于修改的柔性。参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。而在产品开发的后期，参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的
3、系列设计、相似设计时便凸显出其巨大的应用价值。如果将零件参数化建模应用到 THG 斗式提升机设计当中，就会使提升机高效设计和产品系列化变得更为轻易。关键词：斗式提升机；参数化；系列化 沈阳建筑大学毕业设计（论文）4AbstractThe bucket elevator has the advantages of big conveying capacity, high hoisting height, stable and reliable running and long working life. Its performance and parameter accord with JB39
4、2685 Vertical Bucket Elevator, which consults the international standard and advanced foreign standard and the towing circle chain accords with MT3680 High-Strength Circle Chain for Mine. The machine is applicable for conveying the power, grain and block materials, such as coal, cement, block, sand,
5、 clay and ore. The bucket elevator is allowed to convey materials with high temperature with the special circle chain structure.The parametrization design is Pro/E important thoughts. Product development initial period, with CAD method develop products when the components shape and the size have cer
6、tain fuzziness, must after the assembly confirmation, the performance analysis and the numerical control programming can determine .This hoped that the components model has the flexibility which easy to revise .The parametrization design method is changes a quantification the model in quota informat
7、ion ,causes parameter which it becomes adjusts willfully .Regarding changes the quantification parameter entrusts with the different value ,May obtain the different size and the shape components model. But in product development later period, theparametrization design may greatly enhance the speed o
8、f the model production and the revision , then it will highlight its huge application value in product series design and similar design. It would make its efficient product design and product seriation more easily if parts of the modeling parameters applied to the design of THG bucket elevator.Key w
9、ords ：Bucket elevator; Parametrization; Seriation沈阳建筑大学毕业设计（论文）5目录第一章 绪 论11.1THG 斗式提升机的应用及特点 11.2 参数化设计的概念及其对课题的意义 2第二章 THG 斗式提升机方案设计32.1 总体布置及工作原理 32.2 设计原始资料 42.3 装卸料类型及选型 52.3.1 装载方式及选用 52.3.2 卸料方式及选用 52.4 主要零部件及选型 62.4.1 牵引件 62.4.2 料斗 72.4.3 驱动装置和张紧装置 82.5 THG 型斗式提升机方案设计总览 10第三章 斗式提升机的设计计算113.1
10、输送能力和料斗的计算 113.1.1 设计目标113.1.2 参照数据113.1.3 输送能力的推导113.1.4 料斗的计算123.1.5 核算输送能力133.2 运行阻力的计算 133.3 电动机和减速器的选择 163.3.1 电动机的选取 163.3.2 减速器的选取 173.4 驱动轮节圆的简单计算 173.5 轴承的选取 183.6 轴的设计与校核 19沈阳建筑大学毕业设计（论文）63.6.1 轴的结构示意图 193.6.2 轴的设计与校核 193.6.3 精确校核轴的疲劳强度 223.7 联轴器的选取 243.8 壳体的设计24第四章 零件参数化建模举例264.1Pro/E 参数化
11、建模的说明 264.2 链条的参数化设计 274.2.1 链环的参数化设计 274.2.2 环链钩的参数化设计 294.3 料斗的参数化设计314.4 头轮轮缘的参数化设计334.5 中间壳的参数化设计354.5.1 对于中间壳参数建模方法的说明 354.5.2 中间壳体的参数化设计的过程36第五章 斗式提升机的安装、使用说明 385.1 斗式提升机的安装 385.1.1 斗式提升机的安装说明385.1.2 其它安装要求385.2 斗式提升机使用维护及常见故障 395.2.1 使用维护注意事项395.2.2 常见故障及排除办法39第六章 技术经济分析 41第七章 结 论 42参考文献 43致
12、谢 44附件一附件二 沈阳建筑大学毕业设计（论文）7第一章 绪 论1.1THG 斗式提升机的应用及特点THG 型环链式高效斗式提升机是随着国民经济的发展，在运输机械行业引进、吸收、消化了世界各国斗式提升机的最新技术后，结合我国实际情况，设计出的能满足市场对大输送量，大提升高度及结构紧凑的新型高效垂直输送机械。THG 型斗式提升机具有输送量大、提升高度高的特点，适用于输送较干燥、松散、流动性好的粉状、粒状、块状物料。THG 型为环链式，以高强度园环链为牵引构件，该链条按 GB/T12718-91 制造.除此之外，通过对当前市场的调研，我们发现 THG 型斗式提升机除在提升能力取得大幅提高的同时，
13、也采用了许多先进的技术保证其在企业实际生产使用过程中保持良好的生产环境，并减少设备在生产过程中故障，进而减少了企业对设备的维护强度与维修费用。这些特点包括：对斗提机头尾部和中部机壳全部作了密封处理，使物料及粉尘不外扬，不会造成环境污染；在传动装置中采用了垂直轴减速器和液力偶合器，并配有逆止装置，使得传动装置结构紧凑，实现了柔性传动，既能使运转平稳，又能使电机减速器及牵引件得到保护，更能使物料在停机时保持稳定状态；而在张紧机构的处理上，THG 型斗提机下部采用了重锤张紧装置，实现了自动张紧，一次安装调试后，即可保持恒定的张紧力，避免了脱链，从而保证机器正常运行；还有大多数生产企业会为客户提供组装
14、式链轮，轮缘用高强度螺栓联接在轮体上，在链轮磨损后，只需要更换轮缘，这样既更换方便，又可节省材料，降低维修费用；此外，一些企业还在提升机的下部增设了料位器和速度控制器，用户可根据需要选配，以达到将控制信号传入中央控制室的计算机中，以便对提升机的运行情况进行监控。与其他输送机相比，斗提机能在垂直方向内输送物料，在相同提升高度时使输送路线大为缩短，进而使整个生产空间系统的布置更为紧凑；而随着 THG 的技术纯熟，我们可以预见将会有更多的使用企业对原有提升机设备进行升级，以追求更高的效益。而对于提升机的生产企业，只有拥有先进、高效的生产、设计方式才能在这片市场上长久的立足。本次设计，即是以探尝 “基
15、于零件参数化建模”的方式，寻找一种提高提升机企业产品竞争优势的设计过程。沈阳建筑大学毕业设计（论文）81.2 参数化设计的概念及其对课题的意义：参数化设计是 Pro/E 的一个重要思想，它分为两个部分：参数化图元和参数化修改引擎。Pro/E 中的图元都是以特征的形式出现，这些特征之间的不同，是通过参数的调整反映出来的，参数保存了特征作为数字化零件建模的所有信息。参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对零件设计、装配体或工程图任何部分作的改动都可以自动的在其它相关联的部分反映出来。构件的移动、删除和尺寸的改动所引起的参数变化会引起相关构件的参数产生关联的变化，任一视图下所发生的变更都能参数化的、
16、双向的传播到所有视图，以保证所有图纸的一致性，毋须逐一对所有视图进行修改。从而提高了工作效率和工作质量。 用 CAD 方法开发产品时，零件设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。产品开发初期，零件形状和尺寸有一定模糊性，要在装配验证、性能分析和数控编程之后才能确定。这就希望零件模型具有易于修改的柔性。参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。而在产品开发的后期，参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列设计、相似设计时便凸显出其巨大的应用价值。与其它斗式提升机一样，THG 型提升机最
17、大的特点就在于他的系列化，与通用化，但在以往的设计过程中，生产企业往往需要针对每种不同的机型，设计绘制不同的对应图纸，以满足生产需求。这样的生产方式，无异于添加了许多重复的工作，且在用户忽然提出产品改进意见时，虽然可以快速提出修改方案，却难以在短时间内将修改后的方案反应到支配生产的工程图中。而如果将零件参数化建模应用到 THG 斗式提升机设计当中，在设计者完整的完成一个型号的提升机设计后。只需对随工作状况会发生变化的零件进行计算与校核，并将计算出的对应数据以参数的形式，输入到先前套机中零件对应的特征当中，就能很快地得到符合改变工况后的提升机设计图纸。这样就会使 THG 斗式提升机产品的系列化生
18、产变得更为轻易，而更为重要的是，随着参数化建模在提升机应用深度的扩展，可以高效、快速为用户定制更有针对性的产品设计。从而得到更为忠实的客户群体。沈阳建筑大学毕业设计（论文）9第二章 THG 斗式提升机方案设计2.1 总体布置及工作原理在带或链等挠性牵引构件上，每隔一定间隔安装若干个料斗作连续向上输送物料的机械称为斗式提升机。THG 型斗式提升机的构造如图 2.1 所示。它的组成包括封闭的环链 1 和固接在它上面的料斗 2，牵引构件及料斗回绕在上部的驱动链轮 3 和下部的张紧链轮 9 上。斗式提升机的运行部分和链轮都安装在一个封闭的机壳内，机壳由机壳头部 5、中间段 6 和下部机座 8 所构成，
19、机壳的中间段可以是两个分支共用的，或者是每个分支各设一个管状外罩。为了观察与检修的方便，在机壳的适当位置上设有检视口 7。装有料斗的牵引构件由驱动装置 5 驱动，并由张紧装置 10 张紧。在驱动装置上装有防止运行部分返回运动的逆止装置。物料由机壳下部的进料口装入各料斗，当料斗被提升至上部链轮时，便卸入提升机的卸料口。图 2.1 环链斗式提升机的构造1环链；2料斗；3驱动链轮；4机壳头部；5驱动装置；6中间段；7检视口（座板） ；8下部机座；9张紧链轮；10张紧装置；沈阳建筑大学毕业设计（论文）102.2 设计原始资料（1）基本设计参数：料斗宽度：B=315mm ；斗式提升机的规格是以料斗的宽度
20、（mm）表示。据此本次设计的 THG 型斗式提升机型号即为 THG315.（2）使用要求： 提升物料（碎石）：容重 =1.4t/m3 、粒度 d20mm。 提升高度 H=20m； 提升能力 Q80t/h； 工作环境：室内使用； 连续生产：每天工作 10 小时，一年工作 360 天。（3）产品制作要求： 本产品按单件生产设计； 立足于中小企业生产加工能力设计。（4）THG 型斗式提升机的主要技术性能 1：表 2-1 THG 型斗式提升机的主要技术性能THG160THG200THG250THG315THG400THG500THG630THG800THG1000斗提机型号sh zh sh zh sh
21、 zh sh zh sh zh sh zh sh zh sh zh sh zh输送量 Q，m3/h 30 21 50 33 70 45 100 74 160 120 210 160 350 250 475 345 715 520容量，L 2.6 1.9 4.1 2.9 6.5 4.6 10 7.4 16 12 25 19 40 29 64 47 102 74料斗斗距，mm 270 270 336 378 420 480 546 630 756每米长度牵引链条及料斗重,Kg/m 31 31.85 33.4 43.25 60.9 79.6 88.66 107 150料斗运行速度 v,m/s 0.9
22、3 0.93 1.04 1.04 1.17 1.17 1.32 1.31 1.47提升高度 Hmax,m 60 75 60 75 60 75 60 75 60 75 60 75 60 75 55 70 55 70沈阳建筑大学毕业设计（论文）112.3 装卸料类型及选型2.3.1 装载方式及选用斗式提升机的装载方式有掏取式和流入式两种。掏取式（图 2-1 a）主要用于输送粉状、粒状、小块状等磨琢性小的散状物料，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 0.82m/s。流入式（图 2-1 b）主要用于输送大块和磨琢性大的物料，其料斗的布置很密，以防止物料在料斗之间撒落，料
23、斗的运行速度不得超过 1m/s。图 2-1 装载方法（a） 掏取式；（b） 流入式依照 THG 型斗式提升机的主要技术性能（表 2-1） THG 型斗式提升机的料斗运行速度一般在 0.931.47m/s，结合设计使用要求 “提升物料（碎石）：容重 =1.4t/m3 、粒度 d20mm.”可以确定本设计的装料方式为掏取式。2.3.2 卸料方式及选用斗式提升机的料斗是在行经驱动轮时在头部侧面卸料的，其卸料方式分为三种形式，即离心式、重力式、混合式。料斗卸料完全、不产生回流是斗式提升机的卸料的理想状态。料斗在头轮处受重力和离心力的作用，其合力大小和方向都随着料斗的回转速度而变化，而合力的反向延长线总
24、是与头轮垂直中心线交于一点，这点称为极点。从极点到头轮水平中心线距离称为极距。而极距仅与头轮转速有关。根据头轮转速就可计算出极距。根据极距大沈阳建筑大学毕业设计（论文）12小才可判断提升机最终选取何种卸料方式。由于 THG 型斗式提升机需要较大的斗容保证输送量，而重力式卸载的主要优点在于料斗的填充性良好，料斗尺寸与极距的大小无关。因此容许在较大的料斗运行速度之下应用大容积的料斗 2。 （参见建材机械与设备 p237）故可初步设想本设计的卸料方式为重力式或混合式。2.4 主要零部件及选型2.4.1 牵引件斗式提升机的牵引件常采用胶带或链条。胶带斗式提升机的优点是：成本低，自重较小，工作平稳无噪声
25、，可采用较高的运行速度，生产效率较高，磨损较小；主要缺点是：料斗在胶带上的固定较弱，因为是用摩擦传递牵引力，需要有较大的初张力。环链作为较为常用的一种牵引件，它的结构和制造比较简单，与料斗的连接也很牢固。但环链相互接触处易磨损，降低链的强度，运行不够平稳。THG 型斗式提升机机为环链高效斗式提升机，其牵引件即为有高强度的环链，其应符合 MT36-80矿用高强度圆环链 。具体来说，这种提升机的牵引构件是锻造环链。锻造环链由 3 号圆钢锻制而成，我国目前定型的环链节距为 50mm、64mm、86mm、92mm 等，结构如图 2.2 所示。环链与料斗的连接采用链环钩，当料斗的宽度为 160250mm
26、 时，只用一根牵引链条，当料斗的宽度为 300630mm 时，则用两根牵引链条。图 2-2 锻造环链由（表 2-1）THG 型斗式提升机的主要技术性能，可以对应查得 THG315 的斗距为 378mm，结合圆环链尺寸 3（参见链条输送机 P257 表 3-126）可以推断，在THG315 的两斗之间，共有 6 个链节，其中包含 5 个为节距 64mm 的链环，和一个节距为 64mm 的环链钩。沈阳建筑大学毕业设计（论文）132.4.2 料斗料斗是提升机的承载构件，通常是用厚度 =26mm 的钢板焊接或冲压而制成的。为了减少料斗边唇的磨损，常在料斗边唇外焊上一条附加的斗边。根据物料特性和装、卸载
27、方式不同，料斗常制成三种形式：深斗、浅斗和有导向槽的尖棱面斗。与 THG 型斗式提升机相配用的料斗为深斗或浅斗。（1）深斗深斗的特征是斗口下倾角度较小（斗口与后壁一般成 65角）且深度较大，因此适用于输送干燥的、松散的、易于卸出的物料，如水泥、碎煤块、干砂、碎石等。深斗的几何形状如图 2-3 所示。图 2-3TH 型斗式提升机料斗深斗和浅斗的几何尺寸深斗称为 S 制法；浅斗称为 Q 制法（2）浅斗浅斗的特征是斗口下倾角较大（斗口与后壁一般成 45角）且深度小，因此适用于输送湿的、容易结块的、难以卸出的物料，如湿砂、型砂、黏土等。浅斗的几何形状如图 14.6 所示，其各部分尺寸见表 14.6 及
28、表 14.7。深斗和浅斗的底部都制成圆角，以便于物料卸尽。为了不阻碍卸料，料斗需有一定间隔。基于使用要求：提升物料为粒度 d20mm 的碎石，参照（表 2-1）THG315 在使用深斗时才能保证80t/h 的产量，故将料斗的初步选定为深斗。沈阳建筑大学毕业设计（论文）142.4.3 驱动装置和张紧装置（1） 驱动装置提升机的驱动链轮装设在提升机的上部卸料处。在传统的 TH 型斗式提升机驱动装置中的传动部分除减速器外，配有开式齿轮或皮带轮等传动装置。而在 THG 型斗式提升机中则配用垂直轴减速器等传动装置，这样可以使传动装置被更为紧凑的布置。环链式斗式提升机的驱动链轮和环链之间是通过摩擦传动的。
29、因此链轮只有槽而无齿，传统的驱动链轮和轴的结构如图 2-4 所示。图 2-4 驱动链轮装置图 图 2-5 先进驱动链轮装置1驱动链轮；2轴； 1光轴；2组合式链轮；3密封装置；4轴承 3带座球轴承；4帐套虽然这种结构成熟，并在 TH 型、THG 型提升机上使用多年，但本次设计希望更多的应用当前先进技术，故此，对于驱动轮来说，它将会被设计成组合式链轮。这样的好处是：组合式链轮的轮缘用高强度螺栓联接在轮体上，在链轮磨损后，只需要更换轮缘，这样既方便更换，又可节省材料，降低维修费用。而与此相对应，设计选用光轴，并配用帐套链接驱动轮，使提升机的轴型设计和加工都变的更为简易。对于轴承的选择，则直接采用带
30、座球轴承，由于其是标准件，无需企业另行设计，缩短了产品加工周期。本次设计最终选用的驱动链轮装置依图 2-5 所示。此外为了防止突然停车时运行部间随意返回，在驱动装置上装设有逆止器。 沈阳建筑大学毕业设计（论文）15（2） 张紧装置在斗式提升机的机壳下部设有张紧装置。张紧装置有螺旋式、弹簧式及重锤式三种，以螺旋式最常采用，如图 2.5 所示。其结构与带式输送机张紧装置相同。张紧装置安装在张紧滚筒（或张紧链轮）轴的轴承座上，并连接在提升机外罩下部的侧壁上。张紧装置的行程在 200500mm 范围内。图 2.5 螺旋式张紧装置而在 THG 型斗提机在张紧机构的处理上，下部采用重锤张紧装置，如图 2.
31、6 所示。它实现了自动张紧，一次安装调试后，即可保持恒定的张紧力，避免了脱链，从而保证机器正常运行。但在日常生产中却也不可避免的发生滑板卡死、张紧机构失去应有的作用、张紧力消失的现象 4，对其设计仍需进一步的改进。图 2.5 重锤张紧装置沈阳建筑大学毕业设计（论文）162.5 THG 型斗式提升机方案设计总览经过本章的讨论，可以将 THG 型斗式提升机的各部分设计方案汇总成下表，它们将在接下来“斗式提升机设计计算”的章节中，得到进一步的完善。表 2-2 THG 型斗式提升机方案设计总览装载方式 掏取式卸载方式 重力式 、混合式牵引件 双条矿用高强度圆环链 单个链环节距 P=64mm料斗 Sh
32、型深型料斗驱动轮 组合式链轮驱动轴 光轴轴承 带座外球面磙子轴承电机 （待计算）减速器 垂直轴减速器张紧装置 重锤式张紧装置沈阳建筑大学毕业设计（论文）17第三章 斗式提升机的设计计算3.1 输送能力和料斗的计算3.1.1 设计目标要求提升机能将物料直径大于 20mm 的碎石，以不低于 80 吨/小时的实际输送量，提升到 20m 的高度。3.1.2 参照数据依照表 2-1 THG 型斗式提升机的主要技术性能对应查得斗提机型号为 THG 315 的斗式提升机，具有以下性能参数：输送量 Q=100m3/h，料为 sh，容量 i=10L，斗距 a=378mm，每米长度牵引链条及料斗重 q=43.25
33、Kg/m，料斗运行速度 v=1.04m/s，提升高度 Hmax, H=60m 。3.1.3 输送能力的推导设提升机料斗的容积为 0i升，斗内盛装的物料实际容积为 0i升， 为小于 1 的填充系数，则单位长度的载荷量为： 0qai公斤/米 3-1式中 0i斗的容积，升；a斗距，米物料容重，吨/米 3；填充系数 0.70.8 。关于填充系数的选取可在建材机械设备表 15-10 中取得。对应小颗粒的或小块的磨硺性小的物料，填充系数 取输送能力大小决定于线载荷（单位长度上物料重量）和提升速度，其计算按下式确定： 秒千 克 / qvQ或 小 时吨 / 3.6qv103-2沈阳建筑大学毕业设计（论文）18
34、将式（3-1 ）代入得： 小 时吨 / ai6.30Q3-3式中 v斗式提升机运行速度，米/秒。由于供料不均匀，计算生产率应大于平均的实际生产率 实Q，即：KQ实吨/小时 3-4式中 K供料不均匀系数，取 1.21.6 。套用 THG 型斗式提升机的主要技术性能：斗距 a=378 毫米，斗速 v=1.04 米/秒，即知确定料斗斗容后即可求得提升机的输送能力。3.1.4 料斗的计算在向前的章节中，我们已经结合被输送物料的特性及物料的装卸方式将本THG315 所采用的料斗定为深斗。而料斗的尺寸规格与提升机的输送能力有关，由上述输送能力计算公式得： 小 时吨 / 6.3Q ai03-5又由式（3-4
35、 ）推得，计算生产率小 时吨实 / K 3-6将 小 时吨实 /80 Q ，K=1.4 代入（3-6 ）即有： 小 时吨 /124.将其与 =1.4 吨/米 3， =0.75，v=1.04 米/秒， 0a=0.378 米一并代入（3-5）中则有： 6.Q ai0 04.175.32 .78i升 i0将其进一步取整，选取 L1沈阳建筑大学毕业设计（论文）193.1.5 核算输送能力：在选取 L 10i的料斗后，对提升机的输送能力进行核算：则有： ai6.30Q 04.175. .81吨26显然其远远大于实际生产率，故可以满足生产条件。3.2 运行阻力的计算斗式提升机所需的驱动功率，觉得于牵引件运
36、动时所克服的一系列阻力，其中主要有：物料延牵引构件运动方向的重力分量；当牵引构件绕过轮时，各部摩擦力；料斗掏取物料时的阻力；牵引构建张力。在如图 3-1 所示垂直式提升机计算简图中，1、2、3、4 各点张力分别用 1S、 2、 3、 4S表示， 1点的张力 1S最小，3 点张力 3最大。图 3-1 张力计算图 为了计算个点的张力，可以利用逐点张力计算：牵引构件在轮廓上的每一点的张力（按运行方向） ，等于前一点的张力与这二点之间区段上的阻力之和。对链斗式提升机作近式计算时，可以用简化经验公式，所得结果与实际相近。 （建材机械与设备 P241）因为提升机中主要阻力是物料的起升，对于垂直提升机，稳定
37、运动状态下的牵引构件的最大静张力 Smax，可以近似地按公式（ 3-7）决定：沈阳建筑大学毕业设计（论文）20)(15.max01qKHS 公斤 3-7式中 1K考虑装有料斗的牵引构件的运动阻力和在下部及上部滚筒（链轮）上的弯折阻力的系数，其中包括掏取物料的阻力。可在建材机械与设备表 15-14 当中，找到双链式深斗的系数 1=1.5 。0q每米长度牵引构建重量，公斤/米，可以在表 2-1 中查得 THG315 每米长度牵引构件重量 25.430 公斤/米 。每米长度的物料重量，公斤/米 3.6qQ上式中 Q生产率，吨/小时提升速度，米/秒则据已知设计条件，计算平均生产量为 126.28 吨（
38、实际平均生产量为 80 吨） ，由THG315 斗式提升机垂直运输，高度为 20 米。已知矿渣水泥堆积重度为 1.4 吨/米 3 。计算牵引构件的张力（参照图 3-1）3Smax )(15.013qKH/.73.4628 .q米千 克Q40公斤/米1K=1.5 ）（ 25.4317.325.3 S公斤68322W公斤 3-8 式中 32W提升段阻力，公斤； )q(0H沈阳建筑大学毕业设计（论文）21即有： )q(032HS）（ 25.437.6879公斤 0211WS公斤 3-9式中 21W尾轮阻力，公斤；取 107.5）（0掏取物料阻力，公斤。 qg20上式中 重量加速度，米/秒 2 ；即有
39、： qg206.7911SS73.84168公斤 144WS公斤 3-10式中 14W 下降段阻力，公斤；H0q即有： Hq6804S25.31公斤沈阳建筑大学毕业设计（论文）223.3 电动机和减速器的选择 3.3.1 电动机的选取依建材机械与设备相关章节的计算资料：有驱动轴上圆周力： 4330WSP公斤 3-11式中 43W过头轮的阻力，公斤 ）（ 43.0S则有： ）（ 1526804.152680 P7公斤计算功率： 102PN千瓦 3-12将 04.1 米/秒，代入得： 87.4.870千瓦选用电机功率： 0NK千瓦 3-13 式中 K功率储备系数 见建材机械与设备P240 1这里取
40、 .驱动装置传动效率，这里选取 85.0 。 将其代入（3-13）得： 85.071N4千瓦 由于在先前的设计过程中对计算生产率的放大余量较大，故在此选取 1N 千瓦的电机，以免造成不必要的浪费。沈阳建筑大学毕业设计（论文）23对应机械设计手册第五卷 5，选用 Y2 系列三相异步电动机 Y160M-4 。其功率为 11 千瓦，转速 1460 转/分。3.3.2 减速器的选取假设驱动轮节圆直径 m710D（参照链条输送机TH 型链斗式提升机的基本参数所得） ，链速 4. m/s。链轮转速： 9.2714.35.0rnr/min计算传动比： .286ni轮电对应机械设计手册第四卷，选用 DCY 系
41、列垂直轴硬齿面减速器 DCY-160-50 。其传动比 50i，最大输入功率为 13KW 。选取垂直轴减速器后，实际能传到驱动轮上的转速： 2.950146in电轮r/min3.4 驱动轮节圆的简单计算环链式斗式提升机的驱动链轮和环链之间是通过摩擦传动的。因此链轮只有槽而无齿，这样可以只需依据驱动轮最终获得的转速，和节圆需要保持的线速度，即斗链的举升速度，就可以确定节圆的半径。节圆角速度： 06.32914.30nrad/s节圆半径： 340.6.1rm3.5 轴承的选取在第二章驱动装置的方案设计中，已经讨论过对于轴承的选择，应直接采用带座球轴承，因为其是标准件，无需企业另行设计，可以缩短产品
42、加工周期。由于其内部沈阳建筑大学毕业设计（论文）24的轴承均为深沟球轴承，故其计算参数可以与计算深沟球轴承相类比。求 Fra比值：由于提升机的工作方向在垂直方向，其驱动轴上轴承的径向力一般会为轴向力的10 倍，故 1.0Fra根据机械零件设计手册表 22-16 可知，深沟球轴承的最小 e 值为 0.19，故此时eFra。初步计算当量动载荷 P： )(YFaXrfp3-14式中 pf载荷系数考虑提升机需要承受中等冲击或中等惯性力 pf取值在 1.21.8 之间，故取 6.1pfX径向动载荷系数，深沟球轴承当eFra时 1X 。单个轴承所受轴向力： 轴轮）（ GSFr2g21433-15式中 26
43、83S kg， 54 kg， 70hgrv轮 N ，取 轴G为 轮 的一半。代入得： 2861352708.91526）（FrN)(.)(YaXfPpN求轴承应有的基本额定动载荷： 610hLnC3-16式中 指数，对于球轴承， 3沈阳建筑大学毕业设计（论文）25hL工作时间，小时，考虑提升机为间断使用的机械，中断使用后果严重，其预计计算寿命在 800012000 之间。按照生产使用要求，提升机连续生产：每天工作 10小时，一年工作 360 天。工作 3 年可将计算寿命落在此范围内。故取： 1086hLh据公式（3-16） ： 4.128602.9356CN按机械设计手册第二卷，选择 C=122 的 UCP-320 带座式外球面轴承，其内径D=100mm。3.6 轴的设计与校核3.6.1 轴的结构示意图图 3-2 轴的结构示意图3.6.2 轴的设计与校核（1）轴的材料选用 45#钢，渗碳处理。（2）按弯扭合成强度条件计算（估算轴危险截面的直径）将轴的关键部分看成两端铰支
