往复式煤炭输送机的毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 往复式煤炭输送机的设计 摘 要 保障煤炭供应是国家加强煤炭工业宏观调控的重点之一，煤炭深加工更是国家重工业发展的重中之重，输送机设备作为煤矿生产系统的基础设备 ,给煤设备的可靠性 ,特别是关键咽喉部位给煤设备的可靠性 ,直接影响整个生产系统的正常运行。生产实践证明 ,现有的往复式给料机的生产能力小、安装和拆卸不方便、受力不均匀等缺点。，随着煤炭工业的发展 ,煤矿井型不断地扩大 ,现有型往复煤炭输送机生产能力小 ,不能满足大型矿井的要求，因此 ,改进和扩大现有型往复煤炭输送机是完全必要的。往复式煤炭输送机具有结构简 单、维修量小、性能稳定、噪音低、安装方便等优点。 关键词： 往复式煤炭输送机； 减速器；受力分析；强度校核；装配 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 o of is to of of of is is of is to of a on to of to of to of to is of to on of it a a of is 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 、 摘 要 I . 言 . 1 1. 带式输送机工作部件简介 . 2 输送机由以下部件组成： . 2 输送带 . 2 驱动装置 . 2 电动滚筒 . 2 传动滚筒 . 2 托辊 . 2 拉紧装置 . 2 制动及逆止装置 . 2 2. 输送机的运动和动力设计计算 . 3 输送机负载功率计算 . 3 电动机的选择 . 4 3. 往复式煤炭输送机的结构设计 . 7 煤炭输送机整体结构和工作原理 . 7 煤炭输送机给料槽箱体尺寸的确定 . 7 输送带的选择与计算 . 8 机架的设计计算 . 8 输送机的载荷 . 8 应力计算 . 9 连接计算 . 9 4. 减速器的设计与校核 . 12 低速级齿轮的设计及校核计算 . 12 高速级齿轮的设计 . 14 低速轴的设计及校核 . 16 中间轴的设计及校核计算 . 17 高速轴的设计及校核 . 19 轴上键的选择与校核 . 20 5. 其他装置的设计 . 23 拉紧装置的选择设计 . 23 滚筒 . 23 6. 往复式煤炭输送机的说明 . 25 往复式煤炭输送机的使用说明 . 25 往复式煤炭输送机的安装说明 . 25 结论 . 26 参考文献 . 27 致谢 . 28 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 引 言 往复式输送机已成为最重要的散状物料连续输送设备，它不仅应用于企业内部的运输，也拓展到企业外部输送，广泛应用于冶金，矿山 码头，粮食和湖工等领域。往复式输送机与其他物料运送设备相比，有以下优点： 输送物料种类广泛，凡是散料、粉料、块料，有黏性和无黏性物料，甚至冰块、水，均可以输送。 输送能力大，从每小时几吨到万吨。 输送线路适应性强，能爬山过河，可沿地表修建 三维转弯和垂直爬坡的圆管带式输送机，十分合适越野输送散料和小块料。 装卸料可随心所欲，可在任何地方、任何时间和中途装卸料。 运行可靠，维修费用低，甚至可以做到不停机更换零部件和修补输送带，给安全生产带来极大好处，特别是用纳米材料修补输送带的应用使操作更为简便。 往复式煤炭输送机作为煤炭加工的基础设备，对煤的品种、粒度、外在水份等适应性强。最通用的往复式煤炭输送机为 用于矿井和选煤厂，将煤碳经煤仓均匀地装载到输送机或其它筛选、贮存装置上。具有运行安全可靠、性能稳定、噪音低、维护工作量少等优点。 往复式煤 炭输送机的电动机和减速器均采用标准件 ,其余大部分是焊接件或铸造件 ,易损部件少 ,适用于恶劣条件下工作。往复式煤炭输送机对煤的牌号 ,粒度组成 ,水分、物理性质等要求不严 ,当来料不均匀 ,水分不稳定且夹有橡胶带、木头及钢丝等杂物时 ,仍能正常工作。往复式煤炭输送机是非振动式给料设备 ,其噪音发生源只有电动机和减速器 ,而这两个的噪音都很低。往复式煤炭输送机一般安装在煤仓仓口 ,不需另外配制仓口闸门溜槽及电动机支座 ,安装可一步到位 ,调整工作量小。 目前，我国煤炭工业快速发展，煤矿深加工产业规模也在飞速扩大 ,现有煤炭机械设备生产 能力小 ,不能满足大型加工厂的生成要求。因此 ,改进和扩大现有煤炭机械设备是完全必要的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 1. 带式输送机工作部件简介 输送机由以下部件组成： 输送带 输送带在带式输送机中起曳引和承载作用。本系列产品采用普通型橡胶输送带、塑料输送带两种。 驱动装置 驱动装置是带式输送机中动力部分，系由安装在驱动装置架上的电动机、高速轴联轴器、减速器、低速轴联轴器组成。 电动滚筒 电动滚筒是把电动机、减速器装入滚筒内的传动滚筒，本身结构紧凑，外形尺寸小，易于安装布置。它可以代替一般的电动机、减速器驱动的驱动装置。 传动滚筒 传动滚筒是动力传递的主要部件。输送带借其与滚简之间的摩擦力而运行。本系列传动滚筒有胶面和光面之分，胶面滚筒是为了增加滚筒和输送带之间的摩擦系数，从而增加摩擦力。它又分铸胶和包胶两种。 托辊 用于支承输送带和带上物料，使其稳定运行。槽形托辊用于输送散状物料 ;平形托辊一般用于输送成件物品，调心托辊用于调整输送带，使它保持正常运行不致跑偏、缓冲托辊装于输送机受料处，以保护输送带，延长输送带使用寿命 。本系列有槽形托辊、平形上托辊、平形下托辊、槽形调心托辊、平形上调心托辊、平形下调心托辊、缓冲托辊、重型缓冲托辊等 8 种结构形式。 拉紧装置 拉紧装置的作用有 :(1)使输送带具有足够的张力，保证输送带和滚筒间不打滑。(2)限制输送带在各支承间的垂度，使输送机正常运转。本系列拉紧装置有 3 种结构型式 :螺旋式、车式和垂直式。 制动及逆止装置 制动及逆止装置用于防止倾斜输送机停车时发生倒转的装置。逆止装置本系列有滚柱逆止器、带式逆止器两种。制动装置本系列采用液压电磁闸瓦制动器 (重型机械行业标准 )。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2. 输送机的运动和动力设计计算 输送机负载功率计算 输送物料：容重： =1200kg/送量： Q=50t/h s m/ =s 机长： L= 提升高度： H=大倾角： = 带宽： B=800带速： V=1m/s 托辊直径： =133载分支托辊间距： 程分支托辊间距： m 驱动 力及所需公率计算： 单个上托辊旋转部分重量： 米重量： 个下托辊旋转部分重量： 米重量： 带型号： 胶带层数： 6 每层重： 胶厚 下胶厚 米胶带重： m 每米物料重 ： m/V=m 圆周驱动力 ： 2+中 ： C=种主要阻力 ： 35槽角系数 g= =0 上托辊前倾角 =29 装有上托辊的设备长度 o= 承载、回程托辊和输送带间的摩擦系数 =0 1 0 = (qB+qG)0 N 物料与导料槽摩擦阻力： 2= 2 1=+文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 特种附加阻力： 扫器摩擦阻力： P=70000N/ 3= 头 =B000= n 头 =1 F 头 =2n 头 A 头 =672N A 空 =2B1000= n=2 F 空 =nA 空 =式卸料器摩擦阻力 ： K 2=1500N/m Fa=N 头 +F 空 +斜阻力 ： 周驱动力 ： f=U=2qB+动功率 ： UV= 电动机的选择 选择电动机类型 本次设计中的往复式煤炭输送机工作于井下煤仓。井下煤尘多、瓦斯浓度较大、易发生爆炸。根据工作环境 要求，参考文献 1表 23择 选择电动机功率 传动装置的总效率为 5423321 由参考文献 2，查表 2定各部分效率为：联轴器效率 ，滚动轴承传动效率（一对） ，闭式齿轮传动 效率 ， ，槽摩擦传动 得 3 。 所需电动机功率为 d 0 0 7 8 9 41 0 0 0 因载荷有轻微冲击，故电动机额定功率 大于 可。参考文献 1,用电动机的功率 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 确定电动机转速 曲柄所需的转速 二级圆柱齿轮减速器的传动比常用的范围为 408 i ，故电动机转速的可选范围为 m 0 048060408 rn w 。符合这一范围的同步转速有很多，参考文献 2的表 23过比较决定选取，电动机满载转速 rn m ，由参考文献 1，选用 确定传动装置的总传动比及其分配 总传动比 分配传动装置各级传动比 参考文献 3表 2两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比。对于展开式二级圆柱齿轮减速器，在两极齿轮配对材料、性能及齿宽系数大致相同的情况下，即齿面接触强度大致相等时，两极齿轮的传动比可按下式分配： 21 3.1 ， 即 故 5 8 5 2 传动装置各轴参数的计算 各轴的输出转速： 0轴（电动机轴） m m 1轴（高速轴） m 2轴（中间轴） m 15 8 7 01212 3轴（低速轴） m 12323 各轴的输入功率： 0轴（电动机轴） d 1轴（高速轴） d 2轴（中间轴） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 3轴（低速轴） 各轴的输出转矩： 0轴（电动机轴） 5 09 5 5 00 1轴（高速轴） 2轴（中间轴） 3轴（低速轴） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 3. 往复式煤炭输送机的结构设计 煤炭输送机整体结构和工作原理 煤炭输送机整体结构布局图 往复式煤炭输送机结构 是由电动机、减速器、联轴器、卷筒、输送带、 柄连杆机构、底板 (给料槽 )、漏斗闸门等组成。 当电动机开动后，经弹性联轴器、减速器、曲柄连杆机构拖动倾斜的底板在驱动卷筒上作直线往复运动，当底板正行时 ,将煤仓和槽形机体内的煤带到机体前端 ;底板逆行时 ,槽形机体内的煤被机体后部的斜板挡住 ,底板与煤之间产生相对滑动 ,机体前端的煤自行落下。将煤均匀地卸到运输机械或其它筛选设备上。 煤炭输送机给料槽箱体尺寸的确定 根据已知参数（给料量 40 ；往复行程： ，初步设定曲柄的转数为 箱 体 的 有 效 高 度 为 宽度为 给料量可表示为 0 Q 煤 炭输送机给料量， H 给料机箱体高度， m ； B 给料机箱体宽度， m ； l 给料机行程， m ； 煤的密度， 32.1 n 给料机箱体高度， 工况系数， 。 可求出给料量 0 由上式结果可得出，箱体尺寸满足给料要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 输送带的选择与计算 输送带宽度设计 输送机在倾斜段为槽形。水平段为平形，由于水平 段较长，故按平形带计算。 m） 式中 k 值查表 1 209； C 值查表 1 则 5 0 5 0 0 . 2 0 . 4 52 0 9 1 . 2 1 . 0 1 . 0 2 5 0B （ m） 带宽 00毫米。 输送带的张力计算 输送带最大张力计算 根据公式 (8) 0 8 9 ()k q H k N 公 斤式中 查表 1 260； 查表 1 102； 查表 1用塑料带取 5（ kg/m） 则 m a x 2 6 0 1 . 2 5 1 . 8 5 1 0 2 1 . 4 2 3 1 1 9 . 2 5 1 4 5 4 6 6S 公 斤 从表 1用 B=500 毫米的塑料带，其最大允许张力为 1400满足要 机架的设计计算 带式输送机的机架形式的选择取于地形天气安全环保等条件以及输送物的性质，服务年限，移动或固定运输方式是否有冲击，辅助设备等因素。钢铁厂，矿山和发电厂的输送机的机架与化工厂，食品厂的机架尽管看似相同，而在实际设计中有很大的差别。因而在设计中应注意他们的区别。 梁架的结构形式，它是用角钢或槽钢作为横梁，用固定到地面的型钢或管作为它的支腿。这样输送机机架 非常简单是经济上最合理的形式，其固定或广泛应用于钢铁厂发电厂化工厂矿山等领域。对于需要移动的输送机可以将其支腿固定在枕木上以使其具有移动性，对于梁架的结构需要注意的是，在固定的情况下横梁和支腿之间的连接，可能因为输送及运行过程中的震动使螺栓松动而发生事故。 计算的基本内容： 输送机的载荷 一般地带式输送机需要考虑的载荷有：输送机体的重力载荷、物料载荷、风载买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 荷和地震载荷。 应力计算 拉杆：拉力产生的拉应力应满足许用应力条件。 压杆：压力产生的压应力应满足许用应力条件和压杆的稳定 性条件，梁的挠度和应力的计算。 连接计算 包括螺栓的连接和焊接连接 输送机参数： 输送物料： 铸造砂型 输送量： 50t/h 带宽： 800m 带速： s 梁用 125*65*6 的槽钢 载荷的计算如下 3所示 图 3送机机体重力载荷包括输送带重力上分支，下分支，下分支拖辊的重力，单位长度上的重力 P= g(qB+4+5/中：输送带单位长度质量为 24Kg/m，上拖辊的质量为 30。拖辊间距为 拖辊的质量为 16，拖辊间距为 物料的单位长度重力为： G= 00 763N 梁所受的载荷为： W=P+G=584+763=1347N 由于有两根梁，每个梁所受载荷为： W=W/2 =1347/2=m 根据如图所示拖辊的布置，对于一组中间架，由于中间拖辊架长度为 ，可计买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 算每个集中载荷 下； 根据 以计算出 A 点的反力 A 故 616N 由 Y=0 1616+840 故 224N 求各点弯矩 c=616 D=939N E=D F=C 最大弯矩是 D 点其数值为 D=1939N 求由自重产生的最大弯矩，此时的最大弯矩发 生在梁的中间其数值为 2 =386N 梁的单位长度质量为 /m，因为这两个弯矩的方向相同其合成为 = 2939+386=2325N 截面上的抗弯模量为 8 10面的最大应力为 =M/145/68 10106料的许用应力为 107 所以满足强度条件 挠度的计算 如上图所示，尽管载荷是 4 个点的集中载荷，但不是等间距的，不能直接利用4 个点等间距的计算式。因而将梁等份，重新 分配载荷以应用 4 点集中载荷的计算式 集中载荷 08N 截面惯性矩 I=10重载荷 W=134N/m 梁的长度 l=的弹性模量为 E=1011 集中载荷的间距 l/5=中载荷所产生的最大挠度为： 3/1000 80810110自重所产生的最大挠度： 13410110最大挠度为 度和梁的长度比 =l=，所以挠度满足条件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 这里需要说明的是作用的载荷可以按照不同的形式进行分配，这里采用了一些简单的载荷分配，从而减少了计算的工作量，而且在工程上具有足够的精度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 4. 减速器的设计与校核 低速级齿 轮的设计及校核计算 选择齿轮材料 参考文献 4查表 8 小齿轮选用 质并表面淬火， 55481 大齿轮选用 质并表面淬火， 55482 确 定 齿 轮 传 动 精 度 等 级 ， 按 3 13.0 t 估 取 圆 周 速 度 t 确定低速级齿轮的中心距 参考文献 3表 8公差组 8级 根据参考文献 4，得 齿宽系数 6.0d 使用系数 K 动载荷系数 向载荷分布系数 K 0 则载荷系数的初值 弹性系数 许用接触应力 H 接触疲劳极限应力 1、 2 21330 22 0 2 0 预设煤炭输送机每天工作 20小时，每年工作 350天，预期寿命为 10年 应力循环次数 1020350197060601 hn 2 89 接触强度的寿命系数 1、 2不允许有点蚀） 121 Z 硬化系数 1接触强度安全系数 取 S 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 1 21209 2 2927 故小齿轮分度圆直径 1d 的设计初值 3211 12 8 2 取小齿轮齿数 241 Z 齿轮模数 m t 参考文献 4，取 大齿轮齿数 9245 8 1122 圆整取 1102 Z 传动比误差 %5%)( 121212 误差在 %5 范围内。 小轮分度圆直径的参数圆整值 1t 圆周速度 t 0 0 09 7 0606 0 0 0 011 与估计取 25.3差距，对 值影响不大，不需修正 小轮分度圆直径 11 01 大轮分度圆直径 中心距 11024( 21112 重合度系数 Y 小齿轮的主要尺寸 分度圆直径 齿顶高 11*1 齿根高 2 1 齿全高 a *1 齿顶圆直径 *11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 齿根圆直径 *11 基圆直径 b o o 大齿轮的主要尺寸 分度圆直径 7 012 齿顶高 11*2 齿根高 2 齿全高 a 6 2 *2 齿顶圆直径 8 02 1*22 齿根圆 *22 基圆直径 b o o 高速级齿轮的设计 选择齿轮材料 由参考文献 4，选择齿轮材料，小齿轮选用 质表面淬火，55481 大齿轮选用 质表面淬火， 55482 确定齿轮传动精度等级，按 3 13.0 t 估取圆周速度 t ，取齿轮传动精度为第公差组 8级 确定高速级齿轮的中心距 由参考文献 4，得 齿宽系数 6.0d 载荷系数 使用系数 K 动载荷系数初值 齿向载荷分布系数 K 弹性系数 节点影响系数 Z 重合度系数 Z 许用接触应力 接触疲劳极限应力 1、 2 21330 22 0 2 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 预设煤炭输送机每天工作 20小时，每年工作 350天，预期寿命为 10年 应力循环次数 1020350197060601 hn 2 89 得接触强度的寿命系数 1、 2不允许有点蚀） 121 Z 硬化系数 1接触强度安全系数 按一般可靠度查 取 S 1