机械设计自动化论文-Fu拉链机的设计.doc

中文摘要西 京 学 院 本科毕业设计（论文） 题目： fu拉链机的设计院、 系： 机电工程系 学科专业：机械设计制造及其自动化学 生： 王 涛 学 号： 0500020216 指导老师： 王 晋 鹏 2010年3月20西京学院学士学位论文fu拉链机的设计中文摘要fu型链式输送机（简称“链运机”）是一种用于水平（或倾斜15）输送粉状、粒状物料的机械新产品，在技术上处于国内领先水平。产品设计合理，结构新颖，使用寿命长，运转可靠性高，节能高效，密封、安全且维修方便。其使用性能明显优于螺旋输送机、埋刮板输送机及其它输送设备，是一种较为理想的新型输送设备。开发以来、产品深受国内外用户欢迎，已广泛应用于建材、建筑、化工、粮食加工、火电、矿山、机械、治炼、交通、港口和运输等行业。本课题要设计的主要内容是：1. fu拉链机设计计算书。2. 机头（含驱动装置）、中间节、机尾图纸各一套。3. 不低于一万字的毕业论文一本。关键词： fu拉链机；输出物料；物料容重；头尾轮中心距；机头；中间节；机尾；驱动装置；链条速度；输送能力英文摘要fu zipper machine design abstract fu type chain conveyor (the chain for transporting the plane) is one for the level (or tilt 15 ) conveying powder, granular materials, mechanical products, which is technically at the leading domestic level. product design, reasonable structure, novel, long life operation and high reliability, energy efficiency, seal, secure, and easy maintenance. its use is superior to screw conveyor, buried scraper conveyor, and other transportation equipment, is an ideal new type of transportation equipment. since the development of products are well received by domestic and foreign customers welcome, has been widely used in building materials, construction, chemical industry, food processing, thermal power, mining, machinery, smelting, transport, ports and transport industries. the main topics to design are: 1. fu zipper machine design calculations. 2. head (including drives), the middle section, the tail of a set ofdrawings3. not less than ten thousand-word dissertation 1. keywords: fu zipper machine; output materials; material bulk density; head and tail wheel center distance; nose; the middle section; tail; drive; chain speed; transmission capacity 目 录中文摘要i英文摘要ii1 绪论11.1前言11.2 fu链式输送机特点11.3 工作原理12 fu链式输送机主要技术参数22.1技术参数22.2 输送链接32.3 输送不同磨琢性物料时所推荐的链33 fu链式输送机输送形式和设备选用43.1 设备选用43.2 倾斜输送时的折扣系数43.3 输出形式54fu型链式输送机结构及驱动装置图55 输送机驱动装置及最大输送长度选择表66 fu型链式输送机平面图127 拉链机外形平面总图128 fu拉链机计算书148.1工艺提供参数148.2拉链机简图148.3设计过程：（计算过程）148.3.1输送能力计算148.4采用逐点法计算张力和功率158.4.1决定牵引构件得最小张力点158.4.2 计算2点的张力158.4.3 计算点4的张力158.5计算圆周力168.6计算功率168.7电机选择168.8计算链轮168.8.1 计算链轮转速168.8.2计算速比178.9减速机选择178.10校核产量178.11计算扭矩178.12联轴节和液力偶合器的选择178.12.1联轴节178.13.2液力偶合器17致 谢18文献参考191 绪论1.1前言fu链式输送机，是引进国外先进技术，并进行了独创性的改进设计后制造出来的一种用于水平（或倾斜15）输送粉状、粒状物料的机械新产品，其使用性能明显优于螺旋输送机，埋刮板输送机和其它输送设备，广泛用于建材、建筑、化工、矿山、机械、冶炼、粮饲加工等行业，是一种理想的新型输送设备。1.2 fu链式输送机特点（1）结构合理、设计新颖、技术先进、系列齐全。（2）全封闭机壳，密封性能好，操作安全，运行可靠。（3）本机输送链采用合金钢材经先进的热处理手段加工而成，使用寿命长，维修率极低。（4）输送能力大，输送能力可达11m3/h。（5）输送能耗低，借助物料的内摩擦力，变推动物料为拉力，节电耐用。（6）进出口灵活，高架、地面、地坑、水平、爬坡（15）均可安装，输送长 度可根据用户设计。1.3 工作原理拉链机的输送原理：散料具有内摩擦和测压力的特性，它在机槽内受到输送链在其运动方向的拉力，使其内部压力增加，颗粒之间的内摩擦力增大，在水平输送时，这种内摩擦力保证了料层之间的稳定状态，形成了连续的整体流动。当料层之间的内摩擦力大于物料与槽基之间的外摩擦力时，物料就随着输送链一起向前运动。当料层高度与机槽宽度的比值满足一定条件是，料流是稳定的。2 fu链式输送机主要技术参数2.1技术参数表2-1fu链运机的技术参数-最适输送量(m3/h)型号槽宽(mm)粒度(mm)10最大粒度(mm)最大输送斜度链速(m/min)物料湿度1114171921232628fu1501504815o10121516182022255fu2002005101721272933363943fu2702707153138485360657280fu35035091853648189100110122133fu41041011217288111122137150170183fu5005001325107131166182204225254275fu6006001530155189239261295323370400fu7007001832215250305333370415440460最适输送量是以水泥为物料计算的，用于其它行业输送琢性小、温度60的物料时，速可加快。物料湿度5%，指手湿成团，撒手能散。2.2 输送链接表2-2 输送不同磨琢性物料时所推荐的链接物料磨琢性特大大中小链速m/min推荐10152030最大15203040表2-3 输送水泥生熟原料和成品粉料的最适链接物料生料细粉或水泥成品熟料细粉或水泥成品生料或熟料粗粉回料料温6060-1206060-120最适链速m/min15-2010-13.510-2010最大链速m/min251513.5122.3 输送不同磨琢性物料时所推荐的链表2-4输送不同磨琢性物料时所推荐的链物料磨琢性特大大中小链 速（m/min）推 荐11142128最 大142128403 fu链式输送机输送形式和设备选用3.1 设备选用（1）链速根据物料的状态选择链速，对磨琢性强、温度高、粗大颗粒比例多及料粒大的物料选用慢速对水泥和生料的最适链速可参照表2-2选择，其它与水泥性能及状态相近的物料可以参照选择。（2）机型根据输送量选定机型。在同样输送量下，选择较大机型可使链速降低，延长使用寿命，但输送量低于应输送量30%以上时，会发生料层过薄，形成空转，增加磨损。（3）动力根据输送量，输送长度和工艺状况参照表3-7选择动力。驱动装置的装配形式分为x1、x2及左右装等，x2为背装式。（4）进出料口各进出料口，用户根据需要进行选择。a、以免进料畅，对流动性差，湿度大的物料不宜采用上进料口。b、第一只进料口离尾轴较近时，不宜采用上进料口。c、根据用户需要，本机可设多只进、出料口，还可提供带闸出料口。3.2 倾斜输送时的折扣系数倾斜（）0-2.52.5-55-7.57.5-1010-12.512.5-15折扣系数10.950.90.850.80.73.3 输出形式4fu型链式输送机结构及驱动装置图1、托轮轴 2、托轮 3、出料口 4、头轴 5、轴承座 6、头部链轮 7、头部 8、中间节（标准）9、输送链 10、中间节（非标） 11、进料口 12、尾轴承箱 13、尾轮 14、尾轴 15、尾部16、调节丝杆 17、导轨 18、带菱形轴承座 19、驱动装置5 输送机驱动装置及最大输送长度选择表fu150 型链式输送机驱动装置及最大输送长度选择表物料特性额定输送量（m3/h）输送机链速（m/min）主轴转速（r/min）驱动装置相应动力可输送最长距离（m）常温磨琢性小高温磨琢性大行星摆线针轮减速机物料容量（t/m3）型号0.50.81.01.21.51.8采 用采 用101112xwd2,2-5-71504136.532.528.525xwd3-5-71(68.5)(56)49.544.53934.5161718xwd2.2-5-473226.523.52118.516xwd3-5-47443632292522xwd4-6-47(59)484338.533.529.5xwd5.5-7-47(81.5)(66)(59)(53)4641控 制采用202224xwd1.1-4-3512.5109876xwd1.5-4-35171412119.58.5xwd2.2-5-352520.518161412.5xwd3-5-35342824.52219.517xwd4-5-3545.53733302623xwd5.5-6-35(63)(51)45.54135.531.5xwd7.5-6-35(85.5)(70)(62)(56)48.543注：选用表中括中数值时，验收条件需另议。fu200型链式输送机驱动装置及最大输送长度选择表物料特性额定输送量（m3/h）输送机链速（m/min）主轴转速（r/min）驱动装置链传动 排数相应动力可输送最长距离常温磨琢性小高温磨琢性大行星摆线针轮减速机物料容量（t/m3）型 号0.50.81.01.21.51.8采 用采 用18119xdw2,2-5-71单3125.522.520.51816xdw3-5-71单42.5353127.52521.5xdw4-6-47双56.546413732.529xdw5.5-7-47双(71.5)(63.5)56.55141.529.5281714xdw2.2-5-47单2016.51413110xdw3-5-47单272219.517.515.513.5xdw4-6-47单36292623.520.518xdw5.5-6-47双5040.53632.52825xdw7.5-7-47双(67.5)554941.538.534.5控 制采用382218xdw2.2-5-35单14.512119.58.57.5xdw3-5-35单2016.514.5131110xdw4-5-35单26.521.51917.51513.5xdw5.5-6-35单373027242118.5xdw15-6-35双504136.53228.3525xdw11-7-35双(73.5)(60)53.5484237注：选用表中括中数值时，验收条件需另议。fu270型链式输送机驱动装置最大输送长度选择表物料特性额定输送量（m3/h）输送机链速（m/min）主轴转速（r/min）驱动装置链传动相应动力可输送最长距离常温磨琢性小高温磨琢性大行星摆线针轮减速机节距物料容量（t/m3）型号0.50.81.01.21.51.8采 用采 用33116.5xwd4-6-7131.75342925221816xwd5.5-7-7131.75474031302522xwd7.2-8-7131.75645447413530xwd11-9-7138.10(90)(75)(65)5645404013.58xwd4-6-5931.75272219171412xwd5.5-7-5931.75373127242017xwd7.5-8-5931.75514337322724xwd11-8-5938.10746354484035xwd15-9-5938.10(90)(75)(65)564540501710xwd5.5-6.4731.75302522191614xwd7.5-7-4731.75423530262219xwd11-8-4738.10615141393329xwd18.5-8-2938.10(90)(75)(65)564540控 制采用682213xwd5.5-6.3531.75221916141210xwd7.5-6-3531.75302622191614xwd11-7-3538.10453833292421xwd15-8-3538.10(62)5245393329xwd18.5-8-2338.10(76)(61)55494136不 能采用822716xwd7.5-6-931.75212017151311xwd11-7-2938.10363026231917xwd15-8-2938.10494136312623xwd18.5-8-1738.10605144393328xwd22-9-1738.10(72)(60)52463934注：选用表中括中数值时，验收条件需另议。 fu350型链式输送机驱动装置及最大输送长度选择表 物料特性额定输送量（m3/h）输送机链速（m/min）主轴转速（r/min）驱动装置链传动相应动力可输送最长距离常温磨琢性小高温磨琢性大行星摆线针轮减速机节距物料容量（t/m3）型 号0.50.81.01.21.51.8采 用采 用64146.3xwd1-6-7138.1021.516.51112.510.59xwd5.5-7-7129.522.519.51714.512.5xwd7.5-8-7140.5312723.52017.5xwd11-9-71(60)45.539.534.529.525.5xwd15-9-7144.45(81.5)(62.5)5447.5403580177.5xwd4-6-5938.1017.51311.5108.57.5xwd5.5-7-592418.5161411.510xwd7.5-8-59332521.5191614xwd11-8-5948.537322823.520.5xwd15-9-5944.45(66)50.543.53832.528xwd18.5-9-43(81.5)(62)53.5474031.5控 制采用98219.5xwd5.5-6-4738.1019.5151311.5958xwd7.5-7-4726.520.517.515.51311.5xwd11-8-4739.5302622.51916.5xwd18.5-8-2944.45(66)50.543.538.532.528xwd22-9-29(79)(60)5245.538.533.5不 能采用1302812.7xwd7.5-6-3538.1020151311.5108.5xwd11-7-3529.522.519.51714.512.5xwd15-8-3544.4540.530.526.523.52017xwd18.5-8-2349.533332924.521xwd22-10-2359453934.52925xwd30-10-23(81)(61.5)53.5474034.5注：选用表中括中数值时，验收条件需另议。fu410型链式输送机驱动装置及最大输送长度选择表物料特性额定输送量(m3 / h)输送机链速(m / min)主轴转速(r / min)驱动装置相应动力可输送最长距离输送链形 式常温磨琢性小高温磨琢性大行星摆线针轮减速机物料容量(t/m3)型 号0.50.81.01.21.51.8采用 采用 90146.3xwd4-6-7116.512.510.597.56.5普通型xwd5.5-7-71231714.512.510.59xwd7.5-8-7131.523.52017.514.512.5xwd11-9-7146.534.529.525.521.518.5xwd15-9-71(63)47403529.525.5xwd22-10-47(83)(64)55.5454035强力型110177.5xwd4-6-5913.5108.57.56.55.5普通型xwd5.5-7-5919141210.59.57.5xwd7.5-8-59261916.514.51210.5xwd11-8-593828.5242117.515xwd15-9-595238.533292421xwd18.5-9-43(64)47.54135.53025.5xwd22-10-43(69)5345.54034.529.5强力型控制采用 135219.5xwd5.5-6-471511.59.58.576普通型xwd7.5-7-472115.51311.59.58.5xwd11-8-4730.52319.51714.512.5xwd18.5-8-295238.533292421xwd22-10-29(61.5)4639.534.52925xwd30-10-29(83)58.550.544.537.532.5强力型不能采用1802812.7xwd7.5-6-3515.511.5108.576普通型xwd11-7-35231714.512.510.59xwd15-8-3531.523.52017.514.512.5xwd18.5-8-23392924.521.51815.5xwd22-10-234634.529.525.521.518.5xwd30-10-23(63)47403529.525.5xwd37-11-23(83)5446.54134.530强力型6 fu型链式输送机平面图7 拉链机外形平面总图 安装使用现场 头尾部件 输送链条 fu ne 链轮 fu ne 链轮 ne fu rus 各种链条8 fu拉链机计算书8.1工艺提供参数输送物料：窑尾粉尘物料容重：0.9t/m3产 量：180m3/h(162t/d)头尾轮中心距：20750mm8.2拉链机简图200207508.3设计过程：（计算过程）8.3.1输送能力计算拉链机输送能力的计算公式如下: q=3600f0123 （2.1）q 拉链机输送量(吨/小时) 链条速度(本设备取0.35m/s，21m/min) 物料比重(本设备取0.9t/m3) 槽子的装载系数(一般取=0.750.8)本设备取0.81 速度系数,考虑在横截面上由于物料速度的不均衡而使运输机生产率减小的系数，本设备取=0.92 考虑在槽子中有链条存在而使有效容积减小的系数，一般取2=0.953 为考虑因倾斜角而使物料层厚度减薄的系数。当倾角等于=010时，3=1,当=18时3=0.9。 f0 槽子的横截面积,在这种情况下等于物料的横截面积. f0=bh0 b： 槽宽,本设备为500mm h0： 物料高,h0=1.180x2/50.472m(假设) f0=0.50.472=0.236m2q=36000.2360.350.90.80.90.951=183.06 t/h162t/d8.4采用逐点法计算张力和功率8.4.1决定牵引构件得最小张力点通常从牵引链与主动轮的分离点开始并取其为最小值,大约为200300kg.本设备水平布置,所以最小张力为1点,取1点的张力为s1=300kg8.4.2 计算2点的张力s2=s1+w1-2 (2.2)w1-2=q0l(cos(sin) (2.3) 链板与金属槽的摩擦系数 =0.3 q0 单位长度链条重量 q0=44.5kg/m 拉链机倾角,本设备为 0 l 拉链机水平投影长度,本设备为 31210mms3=1.07s2=1.071163=1244.4kgs=1.07x716.65=766.82kgs3=ks2 (2.4) k链子绕过链轮的阻力系数(1.051.07)，取为1.07因为点3的张力最小，故在此忽略不与计算8.4.3 计算点4的张力s4=s3+w3-4 (2.5)w3-4=(qf1+q0)l(q+q0)lsin (2.6)其中q机槽中单位长度物料重,q=q/3.6=162/(3.60.35)=128.57kg/mf1物料对金属槽的摩擦系数.f1=tg1=tg33=0.65(1为物料的内摩擦角33 )绕行主动轮的阻力为wg=(0.030.05)(s1+s4)wg=0.05(300+3791.71)=204.59kg8.5计算圆周力p=s4-s1+wg=3791.71-300+204.59=3696.3kg8.6计算功率n=k1p/102 (2.7)其中:k1备用系数,本设备取k1=1.2牵引件速度,本设备为=0.317m/s效率,本设备取0.85.n=1.23696.30.35/(1020.85)=17.91kw8.7电机选择 考虑到拉链机用于高浓度、高负压电收尘器，灰量大，并且拉链机较长等特点，所以在选择电机时，其功率应比正常情况加大一个档次。电机参数:电机型号:y200l-4功率:30kw转速:1470 r/min重量:253kg电机轴:55110(y系列（ip44）三相异步电动机，jb/t96161999，参考机械设计手册化学工业出版社第四版第5册2253页)8.8计算链轮8.8.1 计算链轮转速取链轮齿数z=9节距 t=300mmn链轮=60/(zt)=600.35/(90.3)=7.78 r/min8.8.2计算速比 i=n/ n链轮=1470/7.78=188.958.9减速机选择选择减速机型号ngw123200（行星齿轮减速器，jb/t6502-1993）减速机参数: 实际速比:i=200 额定功率:40.8k