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目前，我国经过建国50年来的不断发展，新产品、新材料、新工艺不断的出现。
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），使输送机的整机布置更趋优化，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，保证了作的安全性和可靠性。
现在很多企业能够批量生产各种类型的运输机械，不仅满足了国市场的需求，部分产品还打入了国际市场。
发展趋势
纵观世界各国运输机械的发展的现状，对今后的动向，可归纳如下：
1.大型化
由于石油、化工、冶炼、造船、食品、啤酒、饮料、烟草、医药、家电等的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运输机的超大型结构件重达1000t，所以目前世界上运输机重量最大的运输机是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，便于管理和提高经济效益。
世界上许多国家，不仅重视产品的“三化”工作，而且非常注意采用国际标准。
有的国家甚至废除本国标准而直接采用国际标准，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。
在当今计算机技术、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。
在运输机械上应用计算机技术，可以提高作业性能，增加安全性，以至实现无人自动作。
4.人机工程学的应用
运输机械一般应用在沉重和忙的、环境比较差的场合。
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，防止废气污染，使其符合健康规的要求根据不同的运输要求、不同的运输产品，选择不同的、最佳的运输工艺和运输设备，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。
1.3.斗式提升机的工作原理
斗式提升机分类
1）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60°
C，钢绳胶带允许物料温度达80°
C，耐热胶带允许物料温度达120°
C，环链、板链输送物料的温度可达250°
C。
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1．5t／m3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1．5t／m3的粉状、粒状物料。
2）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。
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2m／s以下，
介于两者之间采用混合式装载。
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1—2m/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0.4—0.8m/s左右，需配用带导向槽的料斗。
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0.6—0.8m/s围，常用链条做牵引构件。
常用斗提机选用及相关计算
（一）目前国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1
表2-1TD、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ｐ＜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ｐ＜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℃
型号
TD100、TD160、TD250、TD315、TD400、TD500、TD630
TH315、TH400、TH500、TH630、（TH800）（TH1000）①
TB250、TB315、TB400、TB500、TB630、TB800、TB1000
提升高度
约在4～40mm围
约在4.5～40mm围
约在5～50mm围
输送量
4～238m3/h
35～185m3/h
20～563m3/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。
YZ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：
（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2-1
表2-1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
系数K1
<
10
0.6
/
1.1
10-25
0.5
0.8
1.10
1.2
25-50
0.45
0.83
1.0
50-100
0.4
0.55
0.70
>
100
0.35
0.90
系数K3
2.5
2.00
1.5
1.25
系数K2
1.6
1.3
0.80
2、电动机功率计算：
（2-2）
式中：
N—电动机功率（千瓦）；
N0—轴功率（千瓦）；
η1—减速机传动效率，对ZQ型减速机η1=0.94；
η2—三角皮带或开式齿轮传动效率，对三角皮带η2=0.96，对开式齿轮η2=0.93；
K'
—功率备用系数。
与高度H有关，当：
H<
10米时，K'
=1.45；
10<
20米时，K'
=1.25；
H>
=1.15。
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，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。
牵引构件为一封闭的绕性构件，多为环链、板链或胶带。
紧装置有螺杆式与重锤式两种。
带式斗提机的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。
斗式提升机的工作原理
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，使斗式提升机获得动力并驱动运转。
紧装置与底轮相连，使牵引构件获得必要的初力，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。
图2-3提升机示意图
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；
下部采用了重锤杠杆式紧装置，即可实现自动紧。
一次安装后不需调整，又可以保持恒定的紧力，从而保证机器的正常运转，避免了打滑或脱链。
1.4课题的研究容及目的
本课题的主要研究容包括：
1）总体设计方案、设计思路的提出和论证，2）设计方案的比较和确定，3）详细设计方案的提出及设计，4）具体结构的确定，零部件的尺寸设计、校核计算，5）工程图纸的绘制，6）设计总结及展望。
课题研究的目的：
在研究斗式提升机用途的基础上，针对斗式提升机工作的总体要求，对现有的提升机进行改进并提出较为完整的解决方案，为物料向高处输送提供一种有效的方法，并完成相关工程图纸的绘制。
2.设计方案拟定
2.1设计的思路和目的
设计的基本思路：
在研究斗式提升机用途的基础上，针对斗式提升机工作的总体要求，提出较为完整的解决方案，为物料向高处输送提供一种有效的方法，并完成相关工程图纸的绘制。
设计的目的：
研究开发了安全，稳定，生产效率高的斗式提升机。
2.2总体方案的构思和拟定
图2-1斗式提升机的结构简图
目前国外斗式提升机各具特点，但均存在一定的不足。
本文通过对各种斗式提升机性能的比较，研究开发安全，稳定，生产效率高的斗式提升机。
总体方案如图2-1。
斗式提升机是在垂直或接近垂直（大于70°
）的方向上连续提升物料的输送机械（如图2-1所示）。
在挠性牵引构件（胶带）上，每隔一定间距安装若干钢制料斗，闭合的牵引构件绕过上部和下部的滚筒。
由上部驱动轮驱动，物料从下部供入，由料斗把物料提升到上部，当物料绕过上部滚筒时，物料就在重力和离心力作用下向外抛出，经过卸料斜槽送到料仓中，完成输送物料的任务。
3.TH250斗式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：
（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
TH160
TH200
TH250
TH315
TH400
TH500
TH630
TH800
TH1000
TH1250
PS,KW
2
3
4
5
6
PL,KW
0.2
0.3
2.2
3.4
8.4
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10m/s2
将数据代入（3-1）计算可得
电机功率
（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=7.5Kw
3.2.电动机选择
按已知工作要求和条件选用要求电机功率P＝7.5kW，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Y132M-4型电动机。
输出轴直径Φ75，中心高280mm，工作转速1440r/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-Ⅰ（S）/Ⅱ（N）的减速器。
输入轴直径为28mm，输出轴直径为65mm,中心高为160mm。
3.4.驱动轴设计及附件的选择
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。
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，Kw
n——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。
2）各轴段直径的确定
如图3-1所示，轴段①与减速机空心输出轴套装配，并且在接近轴段②处装有毛毡弥封圈，故直径d1=70mm。
轴段②和轴段⑧上安装轴承，现暂取轴承型号为2217，其径d=85mm，外径D=150mm，宽度B=36mm，故轴段②的直径d2=d8=85mm。
轴段③和轴段⑦的直径为轴承的安装尺寸，查有关手册，取d3=d7=95mm。
轴段④和轴段⑥上安装驱动链轮，考虑到轴段④与轴段⑥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⑤考虑滚筒便于安装拆卸，直径略比轴段④和轴段⑥的直径小，取d5=110mm。
图3-1驱动轴示意图
3）各轴段长度的确定
轴段①与减速机空心输出轴套装配，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②与轴段⑧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③和轴段⑦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④、⑤、⑥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。
4）轴上零件的固定
考虑到轴段①、④、⑥处键传递较大的转矩，故轴段①与联轴器的配合选用k6；
轴段④、⑥与驱动链轮的配合选用r6；
轴段②、⑧与轴承圈的配合选用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20×
125GB1096-1996及键28×
110GB1096-1996。
5）轴上倒角及圆角
轴端倒角2×
45°
，安装链轮的轴段倒角为2.5×
，倒圆角为R1.6mm，为方便加工，其它轴肩圆角半径均取为0.6mm。
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）
——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）
——牵引构件重量（2000N），
图3-2轴的受力分析及弯扭矩图
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
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
应力幅
平均应力
Mpa
安全系数
许用安全系数
显然S>
故b—b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。
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=16mm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[σc]=110MP，[τ]=90MP，键连接工作面的强度校核如下：
[σc]
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-20°
C到+70°
C，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
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