TB250型单链斗式提升机说明书(3)

N0=PV/102 2-6 =358.23×0.5/102 =1.76KW

斗提机的电动机功率N=K1 N0/η =1.2×1.76/0.85 =2.47KW

K1——功率备用系数，此处取K1=1.2； η——传动效率，此处取η=0.85。 以上公式出自《运输机械手册》第二册。

2.4电动机的选择与固定

由电动机的功率N=2.47KW，同时为了是结构更加紧凑，节省空间，减小占地面积，故选择直连式电动机，即电动机与减速器连在一起，再由原始资料表中知主轴转速为24.71r/min，查《机械设计手册》第四版第五卷选YCJ200齿轮减速器三相异步电动机，输出功率为3KW，输出转速为24 r/min，可以满足要求。

在电动机的底部放置一由热轧工字型钢和热轧钢板焊接而成的支架，具体尺寸见图纸。

2.5轴的设计

图2-5

（1）选择轴的材料

选用45#钢，渗碳处理。 （2）估算轴危险截面直径

将轴看成两端铰接的梁，则轴上的受力情况如下图：

图2-6

由上图不难看出在与链轮配合处的轴段所受弯矩最大，其值：

Mmax=FrL/2 =P1L/4 =18096×627/4 =2822976N.mm =2822N.m

P1——物料、牵引件及料斗等重力的合力（N），经计算得P1=18096N Fr——轴承的支反力（N），经分析等于P1/2=9048N； L——两受力点间的距离（mm），由构造设计得L=627mm。

扭矩按毂的中点计算，所以

T=P（d2/2+t1/2） 2-8

2-7

=3582.3×（75/2+4.3/2） =142038.8N.mm =142N.m

P——斗提机的圆周力（N）；

t1——毂深，查《机械设计课程设计》表4.5-1得t1=4.3mm

剪力图、弯矩图及扭矩图如下：

图2-7

此轴为转轴，按弯扭合成计算与联轴器配合段轴径： 因为此轴既受弯矩又受扭矩 由公式知：

d 21.68M

2

( T)

2

1P

M─弯矩（计算得2822N.m） T─扭矩（计算得142N.m）

2-9

─校正系数（扭应力不变时取0.65）

1P

─轴的许用弯曲应力（查表得170MPa）

∴d =67.55 mm

此处开有键槽，轴径增大5﹪

d

,

=67.55×(1+0.05)=70.92mm

（3）精确强度校核计算

轴强度的精确校核是在轴的结构及其尺寸确定后进行的，通常采用安全系数校核法。轴的安全系数校核计算包括两个方面：疲劳强度安全系数和静强度安全系数校核。

①疲劳强度安全系数校核

疲劳强度安全系数校核的目的是校核轴对疲劳破坏的抵抗能力，它是在经过轴的初步计算和结构设计后，根据其实际尺寸，承受的弯矩、转矩图，考虑应力集中，表面状态，尺寸影响等因素及轴材料的疲劳极限，计算轴的危险截面处的安全系数值是否满足许用安全系数值。

S=

S S S

2

S

2

SP

许用安全系数Sp

表2-8

a） S -只考虑弯矩作用时的安全系数

S =

k

1

2-10

m

a

1

—对称循环应力下的材料弯曲疲劳极限， 1=210MPa； K

—弯曲时的有效应力集中系数，K =1.76；

—表面质量系数（ =1.9，渗碳处理）

； —弯曲时的尺寸影响系数， =0.81；

—-材料拉伸的平均应力折算系数； Ma—弯曲应力的应力幅， a=14.23 cm3 （

a

max

Z

Zd3

d t 2

p=

16

-

bt 2d

, b=20,t=12,）

m—弯曲应力的平均应力，0MPa（对称循环 ）

所以： S =

1

k=1.54

a

m

b）S -只考虑扭矩作用时的安全系数 S1

=

K

a m

1—对称循环应力下的材料扭转疲劳极限， 1=140MPa

K —扭转时的有效应力集中系数,K =1.54

—扭转时的尺寸影响系数, =0.76 —-扭转的平均应力折算系数

2-11

，

a—扭转应力的应力幅， a=51.44MPa（ a

bt d t 2d

2

max2

T2ZP

，

Zp=

d16

3

- , b=20,t=12,）；

m—扭转应力的平均应力，0MPa（对称循环 ）

所以：S =

1

K

=2.55

a m

S S S

2

综合2-10、2-11得：S=

S

2

=1.33

S SP(载荷确定精确，应力计算准确SP-按疲劳强度计算的许 用安全系数，见上表)； 所以疲劳强度满足条件 ②静强度安全系数校核

本方法的目的是校验轴对塑性变形的抵抗能力，即校核危险截面安全系数。 SS=

SS SS SS

2

2

SSP

SS

静强度的许用安全系数SSP

表2-9

a） 只考虑弯曲时的安全系数 SS =

M

Smax

2-12

Z

s ——材料的拉伸屈服点 s

=300 MPa

Z——轴危险截面的抗弯截面系数，14.23cm3 Mmax——轴危险截面上的最大弯矩2822N m 所以：S

SS =

M

=2.2

max

Z

b）只考虑扭转时的安全系数 S S

S =

T maxZ

p

s-材料的扭转屈服点，一般 s=0.60 s

ZP-轴危险截面的抗扭截面模数，ZP=6.065 Tmax-轴危险截面上的最大扭矩，142N m 所以： SS

S =

T=3.

maxZ

p

综合2-11、2-12得：SSS SS S=

1.7~2.2）S2

2

=3.5 SSP=（S

SS

所以满足静强度条件 ③轴的刚度校核

由于轴短，所以无须进行刚度校核

（4）轴伸处外伸轴径d （轴在此处仅受扭矩的作用）

d =17.2TI P

2-13

2-14