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目 錄
前言 1
1斗提機(jī)的原理 2
1.1概述 2
1.2 斗式提升機(jī)的總體布局 2
1.3斗提機(jī)的構(gòu)造 5
1.4斗提機(jī)的分類(lèi) 8
2提升機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 10
2.1斗提機(jī)相關(guān)參數(shù) 10
2.2物料的選擇 10
2.3提升機(jī)軸距的確定 11
2.4電動(dòng)機(jī)的確定 11
2.5輸出軸的轉(zhuǎn)速 13
2.6傳動(dòng)比的確定 13
3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì) 15
3.1運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 15
3.1.1計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù) 16
3.1.2計(jì)算各軸的功率 16
3.1.3計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 17
3.1.4計(jì)算各軸的輸出功率 17
3.1.5計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩 18
4各傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 19
4.1高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 19
4.1.1確定公式中各式參數(shù) 20
4.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算 21
4.1.3計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 21
4.1.4確定公式中各參數(shù)值 23
4.2低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 24
4.2.1確定公式中各式參數(shù) 24
4.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算 25
4.2.3計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 26
4.2.4確定公式中各參數(shù)值 28
4.3皮帶輪相關(guān)參數(shù)的確定 29
4.3.1.帶輪直徑的確定 29
4.3.2大帶輪的計(jì)算直徑（取小帶輪直徑為120） 29
4.3.3計(jì)算V帶速度 30
4.3.4中心距和帶長(zhǎng)的計(jì)算 30
4.3.5計(jì)算V帶根數(shù) 31
4.3.6計(jì)算預(yù)緊力F0 32
4.4各軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 32
4.4.1高速軸（1軸）的設(shè)計(jì) 32
4.4.2中間軸（2軸）的設(shè)計(jì) 37
4.4.3低速軸（3軸）的設(shè)計(jì) 40
4.5滾動(dòng)軸承的選擇 43
4.5.1高速軸（1軸）上滾動(dòng)軸承的選擇 43
4.5.2中間軸（2軸）上滾動(dòng)軸承的選擇 44
4.5.3低速軸（3軸）上滾動(dòng)軸承的選擇 44
5運(yùn)行阻力的計(jì)算 46
6料斗的確定及計(jì)算 48
致謝 50
參考文獻(xiàn) 51
Hoist the basic design of several issues 52
VI
引言
斗式提升機(jī)用于垂直或傾斜時(shí)輸送粉狀、顆粒狀及小塊狀物料。高效提升機(jī)是為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中人們對(duì)運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)大運(yùn)輸量、大提升高度以及結(jié)構(gòu)緊湊的提升機(jī)的需要而設(shè)計(jì)的。在了解現(xiàn)有高校提升機(jī)工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及應(yīng)用場(chǎng)合的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)TDG400型高效提升機(jī)，主要對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求使用普通圓柱齒輪減速器。
1斗提機(jī)的原理
1.1概述
斗式提升機(jī)，又稱(chēng)升運(yùn)機(jī)，專(zhuān)門(mén)用于連載垂直輸送的一類(lèi)設(shè)備，在糧食、油脂、飼料等工廠中使用極為普遍，在其他的化工、食品、建材、礦冶等工廠中使用也很廣泛。斗式提升機(jī)的牽引件有兩種：帶式的和鏈?zhǔn)降?。它們都不直接承載物料，物料是由固定在牽引構(gòu)建上的料斗承載的。糧食工廠中一般是采用帶式的牽引構(gòu)件。
高效提升機(jī)是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)引進(jìn)、吸收、消化了世界各國(guó)斗式提升機(jī)的新技術(shù)后，結(jié)合高效斗式提升機(jī)我國(guó)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出能滿足市場(chǎng)對(duì)大輸送量，大提升高度及結(jié)構(gòu)緊湊的新型高效垂直輸送機(jī)械。
斗式提升機(jī)除作車(chē)間的固定輸送設(shè)備外，還用作移動(dòng)式的裝卸設(shè)備和船用的斗艙設(shè)備。斗式提升機(jī)也可以作高傾角的連續(xù)輸送，但在糧食工廠中未見(jiàn)使用。
斗式提升機(jī)與氣力輸送相比，它不如氣力輸送結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、灰塵少、維修費(fèi)用少、但是斗式提升機(jī)的適應(yīng)性強(qiáng)，動(dòng)力消耗少，有其特點(diǎn)。例如未經(jīng)清理過(guò)的毛稻、毛麥，其中含有稻草、麥稈等大型雜質(zhì)，提升高度在20米以上，都不適宜于氣力輸送，而宜于斗式提升機(jī)。更主要的是，斗式提升機(jī)升運(yùn)物料的動(dòng)力消耗僅為氣力輸送的五分之一到十分之一。同時(shí)，斗式提升機(jī)的技術(shù)也在不斷地發(fā)展，如采用無(wú)底料斗，斗式提升機(jī)的生產(chǎn)率大為提高，它的外形尺寸進(jìn)一步縮小，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也得到簡(jiǎn)化。因此，對(duì)斗式提升機(jī)的研究，不應(yīng)該改有所忽視。
1.2 斗式提升機(jī)的總體布局
圖1.1提升機(jī)外形圖
斗式提升機(jī)的主要部件有：料斗、牽引構(gòu)件、機(jī)首、底座和中間罩殼等。
圖中，3為料斗與牽引件。常用的料斗有三種結(jié)構(gòu)形式：淺料斗、深料斗和導(dǎo)向邊料斗。圖所示為深料斗，它的前壁斜度小而深度大，它適用于運(yùn)送干燥的流散性好的散粒物料。
斗式提升機(jī)所用的牽引構(gòu)件有輸送膠帶和鏈條。帶式提升機(jī)一般優(yōu)于鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，因?yàn)樗杀镜?，自重較小，可以使用較高的速度，因而得到較高的生產(chǎn)率，運(yùn)轉(zhuǎn)也平穩(wěn)。但是，在帶式提升機(jī)中，料斗在輸送膠帶上的固定處事薄弱環(huán)節(jié)，因此，在裝卸難于挖取的物料（包括中等塊度的物料）時(shí)，常應(yīng)用鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)。鏈條的使用不受被運(yùn)送物料種類(lèi)的限制。此外，鏈條廣泛地應(yīng)用于傾斜輸送機(jī)上，在背運(yùn)送物料對(duì)膠帶可能產(chǎn)生不良影響以及溫度超過(guò)150度時(shí)，也用鏈條代替輸送膠帶。
由于輸送帶具有彈性，在料斗進(jìn)行裝載時(shí)有減震作用。
提升機(jī)所用鏈條有關(guān)節(jié)鏈及焊接鏈。焊接鏈在長(zhǎng)期使用后可能使兩根鏈條出現(xiàn)不同的伸長(zhǎng)，這將導(dǎo)使料斗產(chǎn)生傾斜，可以通過(guò)將提升機(jī)上左右兩根鏈條進(jìn)行調(diào)換來(lái)排除這種故障。使用輸送膠帶時(shí)，料斗在斗背處進(jìn)行固接，而使用鏈條時(shí)在斗背或斗側(cè)處都有可能進(jìn)行連接。在輸送帶上固接料斗時(shí)，由于需要在輸送帶上打孔，再用扁頭螺栓固定，這樣容易使潮濕氣進(jìn)入輸送帶的織物襯墊中去。目前，有采用在輸送帶上預(yù)先做好一定形狀的橡膠突頭，以對(duì)料斗進(jìn)行固接的方法，但還用的不多。
9為提升機(jī)的主驅(qū)動(dòng)裝置，牽引構(gòu)件為輸送帶和焊接鏈時(shí)可以采用摩擦驅(qū)動(dòng)；而當(dāng)牽引構(gòu)件為關(guān)節(jié)鏈時(shí)則采用嚙合驅(qū)動(dòng)。當(dāng)鏈條伸長(zhǎng)后，鏈條節(jié)距可能不適應(yīng)鏈輪節(jié)距，因而導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。為防止斷電時(shí)牽引構(gòu)件及裝有物料的料斗群的逆轉(zhuǎn)，應(yīng)該裝制動(dòng)裝置。提升機(jī)底部的張緊滾筒軸或張緊鏈輪軸由兩個(gè)彈簧、兩個(gè)張緊重錘或兩個(gè)張緊螺桿進(jìn)行張緊。
提升機(jī)的中間罩殼，在固定式的裝置中，應(yīng)用由2～4mm的薄鋼板焊成。方形中間罩殼的昂段由扁鋼或角鋼制成突緣，突緣之間加襯紙墊密封，再用螺栓加以連接。這種罩殼可以防止由料斗裝卸引起的微?；覊m污染環(huán)境。在低速提升機(jī)中，中間罩殼常常制成單體結(jié)構(gòu)，就是上升分支與下降分支共用一個(gè)罩殼。在高速提升機(jī)中，由于兩分支料斗群上升和下降時(shí)的雙向運(yùn)動(dòng)，使單體罩殼中的粉塵發(fā)生渦流兒飛揚(yáng)，容易引起爆炸，因而總是制成雙體結(jié)構(gòu)，也就是上升分支與下降分支各有一個(gè)中間罩殼。
提升機(jī)底座罩殼形式應(yīng)能和底部物料的裝載情況相適應(yīng)。張緊軸的軸承裝載罩殼兩側(cè)的導(dǎo)槽內(nèi)并可上下移動(dòng)（請(qǐng)參閱圖）。為了便于觀察和維修，在罩殼壁上開(kāi)孔，并覆以可拆卸的孔蓋。頭部罩殼的形狀應(yīng)與卸載曲線相適應(yīng)，即應(yīng)使由料斗中所拋出來(lái)的物料能完全卸入導(dǎo)出管中。頭部罩殼兩側(cè)有槽，其大小應(yīng)能容納驅(qū)動(dòng)軸，并能進(jìn)行裝拆。減速器、制動(dòng)器以及電動(dòng)機(jī)可安裝在懸臂的機(jī)座上，也可安裝在建筑物的專(zhuān)用梁上。這里必須注意由于溫度差異而使罩殼產(chǎn)生的伸縮應(yīng)通過(guò)若干措施進(jìn)行補(bǔ)償，如在減速器與驅(qū)動(dòng)軸間裝撓性聯(lián)軸節(jié)或通過(guò)其他措施（采用鏈條傳動(dòng)裝置）。在豎直提升機(jī)中，常常在罩殼中安裝固定的牽引構(gòu)件導(dǎo)向裝置，以防止空載料斗與滿在料斗間由于重量不同的偏心作用而引起牽引構(gòu)件的彎折。在傾斜提升機(jī)中，牽引構(gòu)件與料斗在垂直于輸送方向內(nèi)自重分力，必須與帶式輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)同樣地得到承受。這種傾斜提升機(jī)用得較少。
1.3斗提機(jī)的構(gòu)造
1）料斗類(lèi)型及使用場(chǎng)合
圖1.2料斗的結(jié)構(gòu)形式
a）淺料斗 b）深料斗 c）有導(dǎo)向邊料斗 d）組合型料斗
e）組合型料斗
斗式提升機(jī)的主要部件有：料斗、牽引構(gòu)件、機(jī)首、底座和中間罩殼等。
常用的料斗有三種結(jié)構(gòu)形式：淺料斗、深料斗和導(dǎo)向邊料斗。
圖所示a為淺料斗，它的前壁斜度大深度小，適用于運(yùn)輸潮濕的和流散性不良的物料，如面粉、米糠、麩皮等。這種料斗與深形料斗相反，容積較小，但卸料容易卸光。
圖所示b為深料斗，它的前壁斜度小而深度大，它適用于運(yùn)送干燥的流散性好的散粒物料。如小麥、稻谷、玉米等。這種料斗較深，容積較大，如果用作散落性較差的物料輸送，卸料不易倒凈而形成回流。這兩種料斗用在料斗做稀疏布置的提升機(jī)中。
圖所示c為有導(dǎo)向側(cè)邊的夾角形料斗，當(dāng)這類(lèi)料斗繞過(guò)上滾筒時(shí)，前面料斗的兩導(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。這種料斗用在料斗做密集布置的提升機(jī)中。
圖所示d為組合型料斗，是一種改良的深形料斗，由于這種料斗的外壁設(shè)置了隔板，利用所乘裝的物料的散落性，在隔板下面的外壁便被特地的省略掉了，這樣處理的結(jié)果便具有上下兩層料斗口，因此兼?zhèn)淞藴\型料斗卸料的容易和深形料斗容積較大的兩者的優(yōu)點(diǎn)，即使在提升機(jī)料斗帶線速度較高的情況下仍能夠適應(yīng)。因此又被稱(chēng)為快速料斗。
圖1.3有導(dǎo)向邊料斗的卸載
圖所示為用于裝卸流散性良好的糧食和粉末狀物料的組合型料斗。當(dāng)中的隔板使該料斗形成淺斗區(qū)和深斗區(qū)，深斗區(qū)可以防止?jié)M載的料斗在繞入上滾筒時(shí)過(guò)早的卸空。圖也是屬于組合型料斗。此外，尚有脫水料斗等。
2）牽引件
斗式提升機(jī)所用的牽引構(gòu)件有輸送膠帶和鏈條。帶式提升機(jī)一般優(yōu)于鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，因?yàn)樗杀镜停灾剌^小，可以使用較高的速度，因而得到較高的生產(chǎn)率，運(yùn)轉(zhuǎn)也平穩(wěn)。但是，在帶式提升機(jī)中，料斗在輸送膠帶上的固定處事薄弱環(huán)節(jié)，因此，在裝卸難于挖取的物料（包括中等塊度的物料）時(shí)，常應(yīng)用鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)。鏈條的使用不受被運(yùn)送物料種類(lèi)的限制。此外，鏈條廣泛地應(yīng)用于傾斜輸送機(jī)上，在背運(yùn)送物料對(duì)膠帶可能產(chǎn)生不良影響以及溫度超過(guò)150度時(shí)，也用鏈條代替輸送膠帶。
由于輸送帶具有彈性，在料斗進(jìn)行裝載時(shí)有減震作用。
提升機(jī)所用鏈條有關(guān)節(jié)鏈及焊接鏈。焊接鏈在長(zhǎng)期使用后可能使兩根鏈條出現(xiàn)不同的伸長(zhǎng)，這將導(dǎo)使料斗產(chǎn)生傾斜，可以通過(guò)將提升機(jī)上左右兩根鏈條進(jìn)行調(diào)換來(lái)排除這種故障。使用輸送膠帶時(shí)，料斗在斗背處進(jìn)行固接，而使用鏈條時(shí)在斗背或斗側(cè)處都有可能進(jìn)行連接。在輸送帶上固接料斗時(shí)，由于需要在輸送帶上打孔，再用扁頭螺栓固定，這樣容易使潮濕氣進(jìn)入輸送帶的織物襯墊中去。目前，有采用在輸送帶上預(yù)先做好一定形狀的橡膠突頭，以對(duì)料斗進(jìn)行固接的方法，但還用的不多。
應(yīng)用螺釘將料斗固接在輸送帶上 使用橡膠突頭的料斗固接法
圖1.4料斗固接方式
（a）
（b）
圖1.5料斗在鏈條上的固接
（a）背部固接 （b）側(cè)面固接
提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置在上部時(shí)，牽引構(gòu)件為輸送帶和焊接鏈時(shí)可以采用摩擦驅(qū)動(dòng)；而當(dāng)牽引構(gòu)件為關(guān)節(jié)鏈時(shí)則采用嚙合驅(qū)動(dòng)。當(dāng)鏈條伸長(zhǎng)后，鏈條節(jié)距可能不適應(yīng)鏈輪節(jié)距，因而導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。為防止斷電時(shí)牽引構(gòu)件及裝有物料的料斗群的逆轉(zhuǎn)，應(yīng)該裝制動(dòng)裝置。提升機(jī)底部的張緊滾筒軸或張緊鏈輪軸由兩個(gè)彈簧、兩個(gè)張緊重錘或兩個(gè)張緊螺桿進(jìn)行張緊。
提升機(jī)的中間罩殼，在固定式的裝置中，應(yīng)用由2～4mm的薄鋼板焊成。方形中間罩殼的昂段由扁鋼或角鋼制成突緣，突緣之間加襯紙墊密封，再用螺栓加以連接。這種罩殼可以防止由料斗裝卸引起的微粒灰塵污染環(huán)境。在低速提升機(jī)中，中間罩殼常常制成單體結(jié)構(gòu)，就是上升分支與下降分支共用一個(gè)罩殼。在高速提升機(jī)中，由于兩分支料斗群上升和下降時(shí)的雙向運(yùn)動(dòng)，使單體罩殼中的粉塵發(fā)生渦流兒飛揚(yáng)，容易引起爆炸，因而總是制成雙體結(jié)構(gòu)，也就是上升分支與下降分支各有一個(gè)中間罩殼。
提升機(jī)底座罩殼形式應(yīng)能和底部物料的裝載情況相適應(yīng)。張緊軸的軸承裝載罩殼兩側(cè)的導(dǎo)槽內(nèi)并可上下移動(dòng)（請(qǐng)參閱圖）。為了便于觀察和維修，在罩殼壁上開(kāi)孔，并覆以可拆卸的孔蓋。頭部罩殼的形狀應(yīng)與卸載曲線相適應(yīng)，即應(yīng)使由料斗中所拋出來(lái)的物料能完全卸入導(dǎo)出管中。頭部罩殼兩側(cè)有槽，其大小應(yīng)能容納驅(qū)動(dòng)軸，并能進(jìn)行裝拆。減速器、制動(dòng)器以及電動(dòng)機(jī)可安裝在懸臂的機(jī)座上，也可安裝在建筑物的專(zhuān)用梁上。這里必須注意由于溫度差異而使罩殼產(chǎn)生的伸縮應(yīng)通過(guò)若干措施進(jìn)行補(bǔ)償，如在減速器與驅(qū)動(dòng)軸間裝撓性聯(lián)軸節(jié)或通過(guò)其他措施（采用鏈條傳動(dòng)裝置）。在豎直提升機(jī)中，常常在罩殼中安裝固定的牽引構(gòu)件導(dǎo)向裝置，以防止空載料斗與滿在料斗間由于重量不同的偏心作用而引起牽引構(gòu)件的彎折。在傾斜提升機(jī)中，牽引構(gòu)件與料斗在垂直于輸送方向內(nèi)自重分力，必須與帶式輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)同樣地得到承受。這種傾斜提升機(jī)用得較少。
1.4斗提機(jī)的分類(lèi)
斗提機(jī)的分類(lèi)有很多，一般為：
A:按安裝方法的不同，可分為垂直式、傾斜式；
B:按卸載特征的不同，可分為離心式、離心-重力式（混合式）、重力式；
C:按裝載特征不同，可分為掏取式、流入式；
D:按牽引構(gòu)件形式不同，可分為帶式、鏈?zhǔn)剑?
E:按料斗形式的不同，可分為深斗式、淺斗式、鱗斗（三角斗或梯形斗）式。
F:斗式提升機(jī)的裝載與卸載
斗提機(jī)的生產(chǎn)效率在很大程度上取決于料斗的正確裝載和卸載。因此，在確定提升機(jī)主要參數(shù)及選擇料斗、機(jī)殼、頭部罩殼等形狀時(shí)，必須遵循對(duì)料斗充填和拋卸過(guò)程的理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
裝載
掏取式裝載 流入式裝載
圖1.5裝載
掏取式（見(jiàn)圖左）。由料斗在物料中掏取裝載。掏取式主要用于輸送粉末狀、顆粒狀、小塊狀的無(wú)磨琢性或半磨琢性的散狀物料。由于在掏取物料時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很大的阻力，所以允許料斗的運(yùn)行速度較高，為0.8～2米/秒；
流入性（見(jiàn)圖右）。物料直接流入料斗內(nèi)。流入式用于輸送大塊狀和磨琢性大的物料。其料斗的布置很密，以防止物料在料斗之間散落。料斗的運(yùn)行速度較低，一般不通過(guò)1米/秒。
卸載
斗提機(jī)在頭部卸載。卸載的形式有三種，即離心式、離心-重力式及重力式。
如圖所示。
圖1.6卸載形式
（a）離心式 （b）離心-重力式 （c）重力式
2提升機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算
2.1斗提機(jī)相關(guān)參數(shù)
表2.1 TDG型斗提機(jī)相關(guān)參數(shù)表
型式
TDG型斗提機(jī)
結(jié)構(gòu)特征
采用EP輸送帶和鋼絲繩膠帶為牽引件
裝載特征
采用掏取式裝載
卸載特征
采用離心式或混合方式卸載
適用輸送物料
配Sh型料斗時(shí)適用于輸送干燥、松散、流動(dòng)性好的粉狀、粒狀、塊狀物料
配Zh型料斗時(shí)適用于略有潮濕、易結(jié)塊、流動(dòng)性差的粉粒狀物料
適用溫度
普通膠帶適用于80°C以下物料
耐熱膠帶適用于120°C以下的物料
型號(hào)
TDG160、TDG200、TDG250、TDG315、TDG400、TDG500、TDG630、TDG800、TDG1000、TDG1250、TDG1600
提升高度
5～80m
輸送量
24～2080/h
本設(shè)計(jì)的提升機(jī)為T(mén)DG400高效斗式提升機(jī)，最大提升高度為25米。
2.2物料的選擇
TDG400型高效斗式提升機(jī)備用兩種料斗，按照設(shè)計(jì)要求，本提升機(jī)配備sh型料斗，sh型料斗是一種深斗，一般適用于輸送干燥的、松散且易于拋出的流動(dòng)性好的物料，如水泥、煤塊、碎石、糧食、塑料顆粒等物料。本設(shè)計(jì)裝卸的物料選為水泥。
水泥的物理特性：
粒度：粉末狀，小于1mm
松散密度：1.48t/
物料溫度：低溫
物料含水率：幾乎不含水
物料流動(dòng)性：良好
2.3提升機(jī)軸距的確定
最大提升高度為23.1米，則軸距為25米。
2.4電動(dòng)機(jī)的確定
Sh型料斗的技術(shù)性能表可查下表得到：
表2.2 TDG型斗提機(jī)（配用Sh型料斗）技術(shù)性能表
主要技術(shù)參數(shù)
TDG
160
TDG
200
TDG
250
TDG
315
TDG
400
TDG
500
TDG
630
TDG
800
TDG
1000
TDG
1250
TDG
1600
輸送量Q，/h
32
45
72
101
158
220
348
492
788
1220
1541
料斗
容量，L
2.6
4.1
6.5
10
16
25
40
64
102
161
255
斗距，mm
260
300
325
360
420
460
520
580
650
720
820
每米長(zhǎng)度牽引膠帶及料斗重kg/m
22
21.5
33
33.2
42.2
62.3
78.53
106
145
155.5
223
料斗運(yùn)行速度v，m/s
1.2
1.2
1.34
1.34
1.5
1.5
1.68
1.65
1.86
1.86
1.836
提升高度，m
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
由表可知本提升機(jī)的輸送量為158/h，則實(shí)際輸送量為：Q=213/h
斗提機(jī)的軸功率
= + + （2.1）
式中 ——斗提機(jī)的軸功率，kw；
c——斗提機(jī)的軸距，m；
——挖取料功率，kw，查表；
——斗提機(jī)空載功率，kw，查表。
可求得
=21.36kw
表4.3斗提機(jī)挖取功率、空在功率表
斗寬，mm
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
空轉(zhuǎn)功率，kw
2
2
2
3
3
4
4
5
5
5
6
挖取功率
kw
物料粒度
0～1mm
0.2
0．2
0.3
0.5
0.8
1.2
2.2
3.4
6.0
8.4
11
物料粒度
0～5mm
0.4
0.4
0.7
1.2
1.8
2.7
4.2
6.9
11.3
15.8
21
物料粒度
0～40mm
0.4
0.4
0.9
1.6
2.2
3.6
5.0
8.4
14.4
20.5
26
斗提機(jī)的功率
P= （2.2）
式中 ——傳動(dòng)效率，一般取=0.85；
——軸功率，kw；
P——電動(dòng)機(jī)功率，kw；
——功率備用系數(shù)。=1.1~1.2。
可求得 P=28kw
電動(dòng)機(jī)的功率
電動(dòng)機(jī)的功率即為斗提機(jī)的功率，即=28kw
由此可選出使用哪個(gè)型號(hào)的電動(dòng)機(jī)。查表得選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y200L-4，它的具體參數(shù)如下所示：
額定功率：30kw
額定轉(zhuǎn)速：1440r/min
額定電壓：380V
2.5輸出軸的轉(zhuǎn)速
輸出軸連接帶輪（帶輪直徑可查表求得為0.71m），帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，料斗通過(guò)牽引件固定在皮帶上，固料斗隨著帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而提升物料，根據(jù)TDG315型斗式提升機(jī)（配用sh型料斗）技術(shù)性能表可查出料斗的運(yùn)行速度為1.5m/s，即帶的速度為1.5m/s。
則帶輪工作轉(zhuǎn)速
= （2.3）
式中 為帶輪轉(zhuǎn)速；
V為帶的提升速度；
D為帶輪直徑，根據(jù)TDG型斗提機(jī)安裝尺寸表可知D為710mm。
求得 =40r/min
2.6傳動(dòng)比的確定
由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速rpm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n
可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：
= / （2.4）
=1440/40
=36
因?yàn)閂帶的傳動(dòng)比i=2～4，則減速器的傳動(dòng)比較大，所以選擇設(shè)計(jì)二級(jí)圓柱齒輪減速器。
總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積，分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：
=×× （2.5）
（式中、、分別為帶傳動(dòng)和減速器Ⅰ軸和Ⅱ軸的傳動(dòng)比）
分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比
根據(jù)機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，考慮到傳動(dòng)大則皮帶輪大輪與小輪直徑相差較大,小皮帶包角小,故取i皮=2。
因?yàn)椋骸 ?××
=1.3
if----減速器高速級(jí)傳動(dòng)比
is----減速器低速級(jí)傳動(dòng)比
∵ i= ××
= ×1.3×2
∴ =
=3.7
=3.71.3=4.8
3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)
將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ軸，Ⅱ軸，......
,，......為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比
，，......為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率
，，......為各軸的輸入功率 （kw）
，，......為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （N·m）
,，......為各軸的輸入轉(zhuǎn)速 （r/min）
可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
3.1運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算
圖3.1 減速器傳動(dòng)圖
3.1.1計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)
Ⅰ軸：=/
=1440/2=720 r/min
?、蜉S：= /
=720/4.8=150 r/min
Ⅲ軸：=/=150/3.7=41 r/min
帶輪軸：=
3.1.2計(jì)算各軸的功率
Ⅰ軸： =× =×
=30×0.96=28.8 kw
Ⅱ軸： = ×= ××
=28.8×0.98×0.97
=27.38 kw
Ⅲ軸: =×=×=××
=27.38×0.98×0.97
=26.03 kw
由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可查知：
==0.96 ==0.98 ==0.97
3.1.3計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩
電動(dòng)機(jī)軸輸入轉(zhuǎn)矩為：
=9550·/=9550×30/1440
=198.96 N·m
Ⅰ軸： = 9550×/
=9550×28.8/720=382 N·m
Ⅱ軸： =9550×/
=9550×27.38/150=1743.19 N·m
Ⅲ軸: =9550×/
=9550×26.03/41=6063.09 N·m
為帶傳動(dòng)傳動(dòng)比，，為減速器中Ⅰ軸和Ⅱ軸，Ⅱ軸和Ⅲ軸之間傳動(dòng)比，滾動(dòng)軸承的效率η為0.98～0.995在本設(shè)計(jì)中取0.98。
3.1.4計(jì)算各軸的輸出功率
由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：
故：=×
=28.8×0.98=28.22 kw
= ×
=27.38×0.98=26.83 kw
=×
=26.03×0.98=25.51 kw
3.1.5計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩
由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為輸入轉(zhuǎn)矩乘以軸承效率：則：
= ×
=382×0.98=374.36 N·m
= ×
=1743.19×0.98=1708.33 N·m
=×
=6063.09×0.98=5941.83 N·m
綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下：
表4.4 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)
軸名
效率P （kw）
轉(zhuǎn)矩T （N·m）
轉(zhuǎn)速n
r/min
傳動(dòng)比
i
效率
η
輸入
輸出
輸入
輸出
電動(dòng)機(jī)軸
30
198.96
1440
2
0.96
Ⅰ軸
28.8
28.22
382
374.36
720
4.8
0.95
Ⅱ軸
27.38
26.83
1743.19
1708.33
150
3.7
0.95
Ⅲ軸
26.03
25.51
6063.09
5941.83
41
4各傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算
按軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算路線，分別進(jìn)行高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。
4.1高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)
選擇材料及熱處理，精度等級(jí)，齒數(shù)與齒寬系數(shù)，并初選螺旋角β考慮減速器要求結(jié)果緊湊故大小齒輪均用40Cr調(diào)質(zhì)處理后表面淬火，因載荷較平穩(wěn)，齒輪速度不是很高，故初選7級(jí)精度，齒數(shù)面宜多取，選小齒輪齒數(shù)=20，大齒輪齒數(shù)==4.8×20=96。
按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，
由文獻(xiàn)[2]式(6.11) 2.32
4.1.1確定公式中各式參數(shù)
1） 載荷系數(shù)
試選=1.5
2） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
=9.55×=9.55×=382N·m
3） 材料系數(shù)
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得=189.8
4） 大，小齒輪的接觸疲勞極限
按齒面硬度查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
5） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
=60×720×1×300×16=2.0736×
=/=2.0736×/4.8=4.32×
6)接觸疲勞壽命系數(shù)
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
7） 確定許用接觸應(yīng)力
取安全系數(shù)
取
4.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算
1） 試計(jì)算小齒輪分度圓直徑
取
=50.38mm
2） 計(jì)算圓周速度 v
v==1.9m/s
3） 計(jì)算載荷系數(shù) k
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，使用系數(shù)=1 根據(jù)v=1.9m/s 按7級(jí)精度查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得動(dòng)載系數(shù)=1.0 查圖6.13 得=1.08
則 k=ka=1×1.0×1.08×1=1.08
4） 校正分度圓直徑
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得 =mm=45.15mm
4.1.3計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸
齒頂高系數(shù) =1
頂系系數(shù) =0.25
小齒輪齒數(shù) =20
大齒輪齒數(shù) =96
1） 計(jì)算模數(shù) m
m=d1/z1=50.38/20=2.519 按標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù)m=2.5
2） 兩齒輪分度圓直徑
=m=2.5×20=50mm
=m=2.5×96=240m
3） 齒頂高
=m=2.5
=m=2.5
4） 齒根高
=+C=3.125
=+C=3.125
5） 全齒高 h
= +=5.625
= +=5.625
6） 齒頂圓直徑
=+2=50+5=55
=+2=240+5=245
7） 齒根圓直徑
=-2=50-5=45
=-2=240-5=235
8） 中心距
==145
9） 齒寬 b
b==1.0×50=50mm
=+(5--10)mm
b=
=50mm =55mm
11）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
綜上所計(jì)算，得到高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的齒輪參數(shù)如表4.1
齒數(shù)
齒寬
齒根高
齒頂高
全齒高
分度圓直經(jīng)
基圓直經(jīng)
齒頂圓直經(jīng)
大齒輪
96
50
3.125
2.5
6.625
240
235
245
小齒輪
20
55
3.125
2.5
6.625
50
45
55
表4.1 高速斜齒圓柱齒輪參數(shù)
4.1.4確定公式中各參數(shù)值
1) 大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，取
2) 彎曲疲勞壽命系數(shù)
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得 取
3) 許用彎曲應(yīng)力
取定彎曲疲勞安全系數(shù),應(yīng)力修正系數(shù)
4) 齒輪系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
5) 計(jì)算大小齒輪的與
并加以比較取其中最大值代入公式計(jì)算
小齒輪的數(shù)值大，應(yīng)按小齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
校核計(jì)算
=(2×1.08×40299×2.20×1.58)/1.0×=40.6Mpa
所以 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。
4.2低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)
選擇齒輪材料及熱處理方法，精度等級(jí)，齒數(shù)及齒寬系數(shù)
選擇45鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為220HBS，280HBS，屬軟齒閉式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)齒輪速度不高，初選7級(jí)精度，小齒輪齒數(shù)=25，大齒輪齒數(shù)z2==3.9×25=97，按軟齒面齒輪非對(duì)稱(chēng)安裝查文獻(xiàn)[2]表6.5，取齒寬系數(shù)=1.0。
按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
4.2.1確定公式中各式參數(shù)
1） 載荷系數(shù)
試選=1.5
2） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
=9.55×=9.55×=1743193.33 N·m
3） 材料系數(shù)
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
4） 大，小齒輪的接觸疲勞極限
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
5） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
=60×150×1×300×16=43200000
=/=43200000/3.7=11675676
6） 接觸疲勞壽命系數(shù)
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
7） 確定許用接觸應(yīng)力
取安全系數(shù)
取
4.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算
1） 試計(jì)算小齒輪分度圓直徑
取
=54.22mm
2） 計(jì)算圓周速度 v
v==0.275m/s
3） 計(jì)算載荷系數(shù) k
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，使用系數(shù)=1 根據(jù)v=0.275m/s 7級(jí)精度查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得動(dòng)載系數(shù)=0.7 查圖6.13 得=1.08
則 k=ka=1×0.7×1.08×1=0.756
4） 校正分度圓直徑
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得=54.22=49.75
4.2.3計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸
齒頂高系數(shù) =1
頂系系數(shù) =0.25
小齒輪齒數(shù) =25
大齒輪齒數(shù) =97
1） 計(jì)算模數(shù) m
m=d1/z1=50.38/20=2.519 按標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù)m=2.5
2） 兩齒輪分度圓直徑
=m=2.5×25=62.5mm
=m=2.5×97=242.5mm
3） 齒頂高
=m=2.5
=m=2.5
4） 齒根高
=+C=3.125
=+C=3.125
5） 全齒高 h
= +=5.625
= +=5.625
6） 齒頂圓直徑
=+2=62.5+5=67.5
=+2=242.5+5=247.5
7） 齒根圓直徑
=-2=62.5-5=57.5
=-2=242.5-5=237.5
8） 基圓直徑
=×=58.75
=×=227.95
9） 中心距
==152.5
10） 齒寬b
b==1.0×62.5=62.5mm
=b2+(5--10)mm
=b
=67.5mm =72.5mm
11） 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
綜上所計(jì)算，得到低速級(jí)直齒圓柱齒輪的齒輪參數(shù)如表4.2
齒數(shù)
齒寬
齒根高
齒頂高
全齒高
分度圓直經(jīng)
基圓直經(jīng)
齒頂圓直
大齒輪
97
67.5
3.125
2.5
6.625
242.5
227.95
247.5
小齒輪
25
72.5
3.125
2.5
6.625
62.5
58.75
67.5
表4.2 低速級(jí)直齒圓柱齒輪參數(shù)
4.2.4確定公式中各參數(shù)值
1) 大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
2) 彎曲疲勞壽命系數(shù)
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)， 取
3) 許用彎曲應(yīng)力
取定彎曲疲勞安全系數(shù),應(yīng)力修正系數(shù)
4) 齒輪系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得
5) 計(jì)算大小齒輪的與
并加以比較取其中最大值代入公式計(jì)算
小齒輪的數(shù)值大，應(yīng)按小齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
校核計(jì)算
=(2×0.756×13900×2.52×1.625)/1.0×=15.30MPa≤
所以 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。
4.3皮帶輪相關(guān)參數(shù)的確定
4.3.1.帶輪直徑的確定
與普通V帶相比，窄V帶的高度較大，摩擦面較大，且用合成纖維繩或鋼絲繩做抗拉體，固承載能力可提高1.5到2.5倍，適用于傳遞動(dòng)力大而有要求傳動(dòng)裝置緊湊的場(chǎng)合。
根據(jù)電機(jī)額定功率37kw以及電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速1480r/min，可以選擇Ｖ型帶為SPA型，得到該Ｖ型帶輪最小直徑=90mm。
根據(jù)：
得到 =176.4mm
注：――電機(jī)額定轉(zhuǎn)速
――１軸的轉(zhuǎn)速
――V帶滑動(dòng)率=2﹪
綜上，小帶輪直徑在90-176.4mm
4.3.2大帶輪的計(jì)算直徑
取小帶輪直徑為120
由
=
=235mm
注：--小帶輪轉(zhuǎn)速r/min
--大帶輪轉(zhuǎn)速r/min
--帶輪的滑動(dòng)系數(shù)，取=0.02
求計(jì)算功率
查表得=1.4，則
=P
=1.2×30=36kw
4.3.3計(jì)算V帶速度
V=
=
=9.04m/s
注： --小帶輪直徑
--小帶輪轉(zhuǎn)速
對(duì)于V帶有
當(dāng)120mm時(shí)滿足要求。
所以=235mm
4.3.4中心距和帶長(zhǎng)的計(jì)算
帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步確定，可以在
得到：248<<710
取=300mm
確定初定的V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度：
≈2+（+）+
=600+557.35+11.02=1168.37mm
取=1250mm
傳動(dòng)的實(shí)際軸間距為:
a
=300+（1250-1168.37）/2
=340.8mm
驗(yàn)算小帶輪包角
=160.3°
一般應(yīng)使≥120°，符合要求。
4.3.5計(jì)算V帶根數(shù)
根據(jù)：
查表得：
帶入式中計(jì)算可得：Z=7.445
取Z=7
注：--計(jì)算功率
--單根普通V帶的基本額定功率
--大根普通V帶的基本額定功率的增量
--包角修正系數(shù)
--普通V帶的帶長(zhǎng)修正系數(shù)
4.3.6計(jì)算預(yù)緊力F0
單根V帶合適的預(yù)緊力
=622 N
注：--計(jì)算功率
Z—V帶的根數(shù)
V—V帶的速度
--包角修正系數(shù)（小帶輪包角為166.55°，查表得到=0.95）
q—V帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量（通過(guò)查表，取q=0.12）
作用在軸上的壓力
Q=2Zsin
=786543 N
4.4各軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
在完成了帶式傳輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算和減速器兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算之后，接下來(lái)可進(jìn)行減速器軸的設(shè)計(jì)，滾動(dòng)軸承的選擇，鍵的選擇和聯(lián)軸器的選擇。
4.4.1高速軸（1軸）的設(shè)計(jì)
（1） 繪制軸的布置簡(jiǎn)圖和初定跨距，
軸的布置入圖4
圖（3）軸分部圖
=152.5mm =152.5mm =55mm =50mm =72.5mm =67.5mm
考慮相鄰齒輪設(shè)軸向不發(fā)生干涉，計(jì)入尺寸 s=10mm，
齒輪與箱體內(nèi)壁設(shè)軸向不發(fā)生干涉，計(jì)入尺寸 k=10mm
為保證滾動(dòng)軸承放入箱體軸承座孔內(nèi)，計(jì)入尺寸 c=6mm
初取軸承寬度分別為 =20mm =22mm =22mm
3根軸的支架跨度分別為
=2(c+k)++s++=189.5mm
=2(c+k)++s++=186.5mm
=2(c+k)++s++=191.5mm
擇軸的材料及熱處理；
軸上齒輪的直徑較小，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，選用40調(diào)質(zhì)。
軸的受力分析
軸的受力簡(jiǎn)圖如圖示；
圖4.2軸的受力分析圖
=189.5mm=
=/2+c+k+/2=53.5mm
=-=136mm
計(jì)算齒輪的嚙合力，
=2/d1=2×382000/50=18845.2 N
=*tana/cosb=6972.724 N
求垂直面內(nèi)支承反力
==
=5004.17 N
=-=6972.72-1968.55
=1968.55 N
求水平面內(nèi)的支承反力
==18845.2×
=13524.79 N
=-
=5320.41 N
繪制垂直面的彎矩圖
==1968.55×0.136
=267.72 N·M
＇==1339.55×0.0535
=267.72 N·M
繪制水平面的彎矩圖
==13524.79×0.0535
=723.58 N·M
==5320.41×0.136
=723.58 N·M
求合成彎矩圖
=
=771.52 N·M
＇=
=771.52 N·M
求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
T==18845.2×0.0275
=518.24 N·M
求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩
=
如認(rèn)為軸的牛且應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)=0.6，代入上式可得：
=
=831.82 N·M
計(jì)算危險(xiǎn)截面處的直徑
軸的材料選用45鋼，調(diào)制處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)查得=650MPa，由表14-3查得=60MPa，則
d≥
=51.76 mm
軸的最小直徑
d≥C=112
=41.08mm
由材料力學(xué)可知，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件：1696.08
==
注：P—該軸傳遞的功率
d—軸徑
n--軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速
由于軸的材料多為45鋼，查常用材料值
取： =40mpa
則
=33.97MPa
經(jīng)過(guò)校核刻意看出軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。
按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器輸入軸的軸端直徑
=（0.8～1.2）=（0.8～1.2）×51.76
=40.432～68.148
參考聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑，取減速器高速軸的軸端直徑
取 =41mm
為減速器輸入端軸徑。
4.4.2中間軸（2軸）的設(shè)計(jì)
選擇軸的材料及熱處理，
選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，
軸的受力分析
軸的受力簡(jiǎn)圖（略）圖中
=186.5mm=
=/2+c+k+/2=52mm
=-=134.5mm
=/2+c+k+/2=63.25mm
=-=123.25mm
計(jì)算齒輪的嚙合力；
=2/d2=83173.09 N
=*tana/cosb=30774.04 N
=2＇/d3=66415.11 N
=*tana/cosb=24573.55 N
求垂直面內(nèi)支承反力
==
=13859.69 N
==
=-7659.2 N
求水平面內(nèi)的支承反力
==
=37458.5 N
==
=-20700.6 N
繪制垂直面的彎矩圖
==-7659.2×0.12325
=-944 N·M
＇==13859.69×0.1345
=1864.13 N·M
繪制水平面的彎矩圖
==37458.5×0.12325
=4616.76 N·M
＇==-20700.6×0.1345
=-2784.23 N·M
求合成彎矩圖84.06
=
=4712.28 N·M
＇=
=3350.66 N·M
求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
T==83173.09×0.025
=2079.33 N·M
求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩
=
如認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)=0.6，代入上式可得：
=
=4874.64 N·M
計(jì)算危險(xiǎn)截面處的直徑
軸的材料選用45鋼，調(diào)制處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-1查得=650MPa，由表14-3查得=60MPa，則
d≥
=93.31 mm
軸的最小直徑
d≥C=112
=64.98mm
由材料力學(xué)可知，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件：
==
注：P—該軸傳遞的功率
d—軸徑
n--軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速
由于軸的材料多為45鋼，查常用材料值
?。? =40mpa
則
=33.99MPa
經(jīng)過(guò)校核刻意看出軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。
4.4.3低速軸（3軸）的設(shè)計(jì)
選擇軸的材料及熱處理，
選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)
=191.5mm=
=/2+c+k+/2=60.75mm
=-=130.75mm
計(jì)算齒輪的嚙合力，
=2/d4=2×32100000/242.5
=264724.27 N
=*tana/cosb=97947.98 N
求垂直面內(nèi)支承反力
==
=66875.71 N
=-=97947.98-66875.71
=31072.27 N
求水平面內(nèi)的支承反力
==264724.27×
=180745.16 N
=-
=83979.11 N
繪制垂直面的彎矩圖
==31072.27×0.13075
=4062.7 N·M
繪制水平面的彎矩圖
==180745.16×0.06075
=4905.27 N·M
求合成彎矩圖84.06
=
=6369.24 N·M
求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
T==264724.27×0.03375
=8934.44 N·M
求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩
=
如認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)=0.6，代入上式可得：
=
=8324.9 N·M
計(jì)算危險(xiǎn)截面處的直徑
軸的材料選用45鋼，調(diào)制處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-1查得=650MPa，由表14-3查得=60MPa，則
d≥
=111.53 mm
軸的最小直徑
d≥C=112
=100.5mm
由材料力學(xué)可知，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件：
==
注：P—該軸傳遞的功率
d—軸徑
n--軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速
由于軸的材料多為45鋼，查常用材料值
?。? =40mpa
則
=1.06MPa
經(jīng)過(guò)校核刻意看出軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。
按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器低速級(jí)從動(dòng)軸的危險(xiǎn)截面直徑
=（0.8～1.2）=（0.8～1.2）×111.53
=89.224～133.836mm
參考聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑，取減速器高速軸的軸端直徑
取 =90mm
為減速器輸出端軸徑。
4.5滾動(dòng)軸承的選擇
4.5.1高速軸（1軸）上滾動(dòng)軸承的選擇
按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類(lèi)型選為圓柱滾子軸承。
由前計(jì)算結(jié)果知：軸承所受徑向力Fr=6972.72N，軸承工作轉(zhuǎn)速n=720r/min
初選滾動(dòng)軸承N210，按文獻(xiàn)[3]中表18-2基本額定負(fù)荷基本額定靜負(fù)荷
查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，沖擊負(fù)荷系數(shù)
由于采用直齒輪，所以軸承只受徑向載荷，固
P= =6972.72 N
=
=
=23.15641.97=14861 h
=
=48490.09N
因，故N210軸承滿足要求
N210軸承 d=50mm B=17mm D=72 Z=9
4.5.2中間軸（2軸）上滾動(dòng)軸承的選擇
按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合式，軸承類(lèi)型選為圓柱滾子軸承。
由前計(jì)算結(jié)果知：軸承所受徑向力Fr=24573.55 N，軸承工作轉(zhuǎn)速n=150 r/min
初選滾動(dòng)軸承N414，差機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，基本額定動(dòng)負(fù)荷，基本額定靜負(fù)荷。
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，沖擊負(fù)荷系數(shù)
由于采用直齒輪，所以軸承只受徑向載荷，固
P= =24573.55 N
=
=
=111.11186.7=20744 h
=
=35938.13 N
因，故N214軸承滿足要求
N214軸承 d=70mm B=17mm D=72 Z=9
4.5.3低速軸（3軸）上滾動(dòng)軸承的選擇
按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類(lèi)型選為圓柱滾子軸承。
由前計(jì)算結(jié)果知，軸承所受徑向力Fr=97947.98 N軸承工作轉(zhuǎn)速n=41r/min初選滾動(dòng)軸承N314，查機(jī)械