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工业窑炉的输送装置设计【4张图纸-2A0】【优秀】

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摘要

　　　机械专业的毕业设计针对广大完成机械专业相关学科学习的应届毕业生，一次重要的事件性教学环节。同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次较全面的设计能力训练，在此过程中，毕业生们将会对所学专业知识进行全面复习与实践。其目的是培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和相关选修课程的理论，结合实际分析和结局工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。

　　　此次设计的论文题目是《工业窑炉的设计（输送装置）》。选择输送装置方向的毕业设计题目完全符合本专业的要求，从应用性方面来说，输送装置又是很多机器所必不可少的一个部分。有效保证输送装置的功率及稳定性能够达到设计的要求，具有很好的发展前途和应用前景。带式输送机是胶带兼作牵引机构和承载机构的一种机械设备，因此本课题研究带式输送机的工作原理，以及整体机械中的零件尺寸计算、选用标准和强度校核，必须要求学生要有良好的心理素质和仔细认真的作风，对学生也是一次很好的练习机会。根据题目要求和机械设计的特点做了以下几方面的工作：①选择适宜的带式输送机的总体设计方案；②选择电动机并计算传动装置的运动和动力参数；③传动零件以及轴的设计计算，轴承、滚动轴承、键、联轴器的选择及校验计算；④绘制减速器装配图及典型零件图；⑤编写一份分析明晰，计算正确，阐述清晰的设计说明。

关键词：带式输送机；减速器；机械设计计算；校验计算

摘要III

AbstractIV

目录V

1 绪论1

1.1 课题研究的背景和依据1

1.2 本课题的研究意义1

1.3 课题国内外研究现状及发展趋势1

1.3.1 国外带式输送机技术的现状及趋势1

1.3.2 国产带式输送机的发展现状及趋势1

2 带式输送机简介3

2.1 带式输送机概述3

2.2 带式输送机的特点3

2.3 带式输送机安全运行保护装置3

3 输送装置的总体设计5

3.1 原始数据及设计要求5

3.2 传动方案分析5

3.2.1 所选方案的优缺点5

3.3 电动机的选择5

3.3.1 选择电动机的功率5

3.3.2 选择电动机的转速6

3.3.3 选择电动机的类型6

3.4 传动比的分配6

3.5 传动装置的运动和动力参数分析7

4 传动件的设计计算9

4.1 齿轮传动的设计计算9

4.1.1 高速级齿轮的传动设计9

4.1.2 低速级齿轮的传动设计12

5 轴系零部件设计16

5.1 轴的设计和计算16

5.2 滚动轴承的选择和计算20

5.2.1 1轴上的轴承的选择和寿命计算20

5.2.2 2轴上轴承的选择计算20

5.2.3 3轴上轴承的选择计算21

5.3 键连接的选择与计算22

5.4 联轴器的选择与计算23

6 润滑与密封的说明24

6.1 润滑说明24

6.2 密封说明24

6.2.1 减速器的密封24

6.2.2 轴伸出端的密封24

6.2.3 箱体结合面密封24

6.2.4 轴承靠近箱体内外侧的密封24

7 拆装和调整的说明26

8 减速器箱体附件的说明28

9 结论和展望29

9.1 结论29

9.2 不足之处及未来展望29

致谢31

参考文献32

3 输送装置的总体设计

3.1 原始数据及设计要求

表3-1 原始数据表

数据编号1

输送机牵引力F（KN）4.5

带速V（m/s）1.8

鼓轮直径D（mm）400

　　　要求：输送产品规格340*340*30，质量为3kg,生产率为80件/每分钟

1 绪论

1.1 课题研究的背景和依据

　　带式输送机发展已逾百余年，随着科技和社会生产力的不断发展，带式输送机的设计由初期的主要用于农业作物等较小密度物料的输送，发展至用于制造、设计和安装的各种新技术、新方法的出现以及输送带接头技术的不断完善，带式输送机技术进入了一个高速发展阶段。它既可以进行散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。带式输送机可以用于水平运输或倾斜运输，使用非常方便，广泛应用于现代化的各种工业企业中，如：矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中。

1.2 本课题的研究意义

　　　随着带式输送机在各行业的广泛应用，其结构简单、运行平稳、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便、并可在连续装载条件下实现连续运输等许多优点，人们越发深刻理解和认识，因而带式输送机得到更多重视和高速发展。本设计在全面考虑多齿啮合、运转平稳等运动学和动力学的要求，实现高承载能力、高传递效率、高可靠性、优良动力学性能和送料定位准确等指标，而且要便于制造、装配和检修，设计了该具有合理结构的带式输送机。

此次毕业设计为设计一台工业窑炉的上下料输送机构。适用于产品340*340*30。要设计出结构，并且各个部件结构可以对应安装起来。生产率为80件/每分钟。要求运动平稳，送料定位准确。

1.3 课题国内外研究现状及发展趋势

1.3.1 国外带式输送机技术的现状及趋势

　　　国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是带式输送机多元化功能、扩大应用范围化（高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送等各种机型）方向发展；另一方面是带式输送机本身的硬件设备和技术有了很大提高，长距离、大运量、高带速等大型带式输送机成为重点发展，而将动态分析与监控技术用于带式输送机，从而使得运行性能和可靠性得到提升.

1.3.2 国产带式输送机的发展现状及趋势

我国带式输送机行业起步相对国外较晚，但是在冶金、矿山、煤炭、交通、能源、建材等基础工业的带动下，我国带式输送机行业发展速度较快。近年来国产带式输送机产量逐年增长，根据中国重型机械工业协会数据显示，2009年我国带式输送机产量超过800万米。在产量逐年增长的同时，国产带式输送机产品的种类和技术水平也有了较大程度的提高。当前我国已经建成以北方重工、安徽盛运、山东矿机为代表的大型的带式输送机生产企业，并且随着国家产业结构的调整以及节能减排等政策的实施，行业内企业开始逐渐加大技术的研发力度，液压自动张紧技术、转弯技术、柔性制动技术、胶带防跑偏技术、监控技术以及变频技术在带式输送机上的逐步应用，使得带式输送机的安全可靠性得到了大

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内容简介：: 无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：、题目工业窑炉的设计（输送装置）、专题总体设计，部件设计二、课题来源及选题依据来源于导师布置的任务导老师。输送装置的设计是机械工程及其自动化专业所包含的一个较为基础的内容，选择输送装置方向的毕业设计题目完全符合本专业的要求，从应用性方面来说，输送装置又是很多机器所必不可少的一个部分。有效保证输送装置的功率及稳定性能够达到设计的要求，具有很好的发展前途和应用前景。带式输送机是胶带兼作牵引机构和承载机构的一种机械设备，因此本课题研究带式输送机的工作原理，以及整体机械中的零件尺寸计算、选用标准和强度校核，必须要求学生要有良好的心理素质和仔细认真的作风，对学生也是一次很好的练习机会。三、本设计（论文或其他）应达到的要求：具体内容如下：选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数；拟定、分析传动装置的运动和动力参数；进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、联轴器、键等；绘制减速器装配图及典型零件图（图纸数达到3张或以上）完成设计说明一份，分析明晰，计算正确，阐述清楚。四、接受任务学生：机械95班姓名李欢五、开始及完成日期：自 2012 年 11 月12 日至 2013年 5 月 25 日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任学科组组长研究所所长签名系主任签名 2012年11月12日3无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：工业窑炉的设计（输送装置）信机系机械工程及自动化专业学号： 0923220 学生姓名：李欢指导教师：徐伟明（职称：教授）（职称：）2012年11月20日课题来源本课题来源于导师布置的任务导老师科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）输送装置的设计是机械工程及其自动化专业所包含的一个较为基础的内容，选择输送装置方向的毕业设计题目完全符合本专业的要求，从应用性方面来说，输送装置又是很多机器所必不可少的一个部分。有效保证输送装置的功率及稳定性能够达到设计的要求，具有很好的发展前途和应用前景。研究内容 1、选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； 2、拟定、分析传动装置的运动和动力参数；3、进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、联轴器、键等； 4、绘制减速器装配图及典型零件图（图纸数达到3张或以上）；5、完成设计说明一份，分析明晰，计算正确，阐述清楚。适合的生产加工工艺拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析首先确定整体设计方案，由公式的演算得到电动机的动力和运动分析，在以此推算相配的传动件，轴系零部件的尺寸规格。综上计算可以得到相关尺寸，再根据力学性能对所得零部件尺寸进行校验从而验证整体方案是否可行。研究计划及预期成果研究计划：2012年11月布置任务。 2013年1月对课题研究方向进行学习 2013年2月3月拟定方案，提出专机总体方案，供讨论 2013年4月5日10日确定方案，专机总体布置 11日20日整机设计、部件设计 21日30日改进并完成设计 2013年5月1日10日撰写设计说明书 11日15日总结预期成果：图纸、设计说明书特色或创新之处带式输送机本身便具有价格便宜，标准化程度高特点，使成本大幅降低。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。已具备的条件和尚需解决的问题与指导老师的沟通中，对自己所做课题有了整体的认识，清晰了思路。指导老师提供了论文指导，从而使自己明确了每一步的方向。因第一次绘制复杂的装配图，所以在绘图方面还有待提高。指导教师意见同意作为本专业学生毕业设计课题，其难度和工作量均合适。指导教师签名：年月日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名：年月日系意见主管领导签名：年月日编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：工业窑炉的设计（输送装置）信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：教授）（职称：）2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）工业窑炉的设计（输送装置）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用、表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械95 学号： 0923220 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日摘要机械专业的毕业设计针对广大完成机械专业相关学科学习的应届毕业生，一次重要的事件性教学环节。同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次较全面的设计能力训练，在此过程中，毕业生们将会对所学专业知识进行全面复习与实践。其目的是培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和相关选修课程的理论，结合实际分析和结局工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。此次设计的论文题目是工业窑炉的设计（输送装置）。选择输送装置方向的毕业设计题目完全符合本专业的要求，从应用性方面来说，输送装置又是很多机器所必不可少的一个部分。有效保证输送装置的功率及稳定性能够达到设计的要求，具有很好的发展前途和应用前景。带式输送机是胶带兼作牵引机构和承载机构的一种机械设备，因此本课题研究带式输送机的工作原理，以及整体机械中的零件尺寸计算、选用标准和强度校核，必须要求学生要有良好的心理素质和仔细认真的作风，对学生也是一次很好的练习机会。根据题目要求和机械设计的特点做了以下几方面的工作：选择适宜的带式输送机的总体设计方案；选择电动机并计算传动装置的运动和动力参数；传动零件以及轴的设计计算，轴承、滚动轴承、键、联轴器的选择及校验计算；绘制减速器装配图及典型零件图；编写一份分析明晰，计算正确，阐述清晰的设计说明。关键词：带式输送机；减速器；机械设计计算；校验计算Abstract Mechanical design course design is in complete mechanical design course, an important practical teaching link. Is higher engineering college students is the first time most comprehensive design ability training, but also of the mechanical course thoroughly review and practice. Its purpose is to develop the theory with the practice of design thought, training comprehensive use of mechanical design and relevant elective curriculum theory, combining with the production design analysis and the ability of solving engineering problems, consolidate, deepen and expand the mechanical design knowledge. This design topic is the design of industrial furnace（the conveying appliance）.Choose the graduation design topic conveyor direction completely meet the professional requirements. From the application aspect, Conveying device is a part of the essential for many machine. Effectively guarantee the power and stability of conveying device can meet the design requirements, Having the good development prospect and application prospect. Belt conveyor is a kind of mechanical equipment tape used as traction mechanism and carrying mechanism, Therefore, the research of belt conveyor working principle,And the whole machinery parts size calculation, selection criteria and strength check, Must require students to have a good psychological quality and carefully, The student is also a very good opportunity to practice. According to the topic request and mechanical design features the following aspects of work to do:Select the general design scheme of belt conveyor is suitable for the design ；Kinematic and dynamic parameters selection and calculation of the motor drive device ；Calculation of transmission parts and shaft design, selection and check of bearing, rolling bearing, bond, coupling calculation； Rendering speed reducer assembly drawings and parts of typical figure ；To prepare an analytical calculation is correct, clarity, clarity on the design description . Key words: belt conveyer; speed reducer; Mechanical design ; check computation目录摘要IIIAbstractIV目录V1 绪论1 1.1 课题研究的背景和依据1 1.2 本课题的研究意义1 1.3 课题国内外研究现状及发展趋势1 1.3.1 国外带式输送机技术的现状及趋势1 1.3.2 国产带式输送机的发展现状及趋势12 带式输送机简介3 2.1 带式输送机概述3 2.2 带式输送机的特点3 2.3 带式输送机安全运行保护装置33 输送装置的总体设计5 3.1 原始数据及设计要求5 3.2 传动方案分析5 3.2.1 所选方案的优缺点5 3.3 电动机的选择5 3.3.1 选择电动机的功率5 3.3.2 选择电动机的转速6 3.3.3 选择电动机的类型6 3.4 传动比的分配6 3.5 传动装置的运动和动力参数分析74 传动件的设计计算9 4.1 齿轮传动的设计计算9 4.1.1 高速级齿轮的传动设计9 4.1.2 低速级齿轮的传动设计125 轴系零部件设计16 5.1 轴的设计和计算16 5.2 滚动轴承的选择和计算20 5.2.1 1轴上的轴承的选择和寿命计算20 5.2.2 2轴上轴承的选择计算20 5.2.3 3轴上轴承的选择计算21 5.3 键连接的选择与计算22 5.4 联轴器的选择与计算236 润滑与密封的说明24 6.1 润滑说明24 6.2 密封说明24 6.2.1 减速器的密封24 6.2.2 轴伸出端的密封24 6.2.3 箱体结合面密封24 6.2.4 轴承靠近箱体内外侧的密封247 拆装和调整的说明268 减速器箱体附件的说明289 结论和展望29 9.1 结论29 9.2 不足之处及未来展望29致谢31参考文献32V工业窑炉的设计（输送装置）1 绪论1.1 课题研究的背景和依据带式输送机发展已逾百余年，随着科技和社会生产力的不断发展，带式输送机的设计由初期的主要用于农业作物等较小密度物料的输送，发展至用于制造、设计和安装的各种新技术、新方法的出现以及输送带接头技术的不断完善，带式输送机技术进入了一个高速发展阶段。它既可以进行散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。带式输送机可以用于水平运输或倾斜运输，使用非常方便，广泛应用于现代化的各种工业企业中，如：矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中。1.2 本课题的研究意义随着带式输送机在各行业的广泛应用，其结构简单、运行平稳、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便、并可在连续装载条件下实现连续运输等许多优点，人们越发深刻理解和认识，因而带式输送机得到更多重视和高速发展。本设计在全面考虑多齿啮合、运转平稳等运动学和动力学的要求，实现高承载能力、高传递效率、高可靠性、优良动力学性能和送料定位准确等指标，而且要便于制造、装配和检修，设计了该具有合理结构的带式输送机。此次毕业设计为设计一台工业窑炉的上下料输送机构。适用于产品340*340*30。要设计出结构，并且各个部件结构可以对应安装起来。生产率为80件/每分钟。要求运动平稳，送料定位准确。1.3 课题国内外研究现状及发展趋势 1.3.1 国外带式输送机技术的现状及趋势国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是带式输送机多元化功能、扩大应用范围化（高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送等各种机型）方向发展；另一方面是带式输送机本身的硬件设备和技术有了很大提高，长距离、大运量、高带速等大型带式输送机成为重点发展，而将动态分析与监控技术用于带式输送机，从而使得运行性能和可靠性得到提升. 1.3.2 国产带式输送机的发展现状及趋势我国带式输送机行业起步相对国外较晚，但是在冶金、矿山、煤炭、交通、能源、建材等基础工业的带动下，我国带式输送机行业发展速度较快。近年来国产带式输送机产量逐年增长，根据中国重型机械工业协会数据显示，2009年我国带式输送机产量超过800万米。在产量逐年增长的同时，国产带式输送机产品的种类和技术水平也有了较大程度的提高。当前我国已经建成以北方重工、安徽盛运、山东矿机为代表的大型的带式输送机生产企业，并且随着国家产业结构的调整以及节能减排等政策的实施，行业内企业开始逐渐加大技术的研发力度，液压自动张紧技术、转弯技术、柔性制动技术、胶带防跑偏技术、监控技术以及变频技术在带式输送机上的逐步应用，使得带式输送机的安全可靠性得到了大幅度提高，同时，多转弯、上运、下运以及胶带翻转等关键技术都得到了很好地解决。当前，我国自主开发的带式输送机产品已经具备装备国内重大工程的能力，并已开始向海外市场进军。据资料显示，2009年，我国带式输送机出口产值约占带式输送机工业总产值的15%-20%。从未来国内市场的发展前景来看，煤炭、矿山开采、港口码头、电力、钢铁、粮食等行业的投资规模将继续扩大，这也必将带动带式输送机的市场需求不断增大；国际市场上，发展中国家正大力发展其本国的基础工业，如印度、巴西、东南亚、非洲、拉美等国家和地区对带式输送机的需求量也在逐渐增加。国产带式输送机由于的性价比较高，在国际市场上具有很强的竞争力。因此国内外市场的发展角度来看，国产带式输送机都具有较大的需求空间。根据市场的需求趋势，带式输送机将朝着长距离、大功率、大运量的方向发展，同时随着节能减排等政策的实施以及政府和全社会对安全生产的重视程度的增加，小规模火电、煤矿及水泥等生产企业相继关闭，取而代之的是具有先进工艺的大型企业，因此，对带式输送机的性能、质量、安全可靠性等方面的要求更高。由于带式输送机的核心部件决定了其整机的综合性能，因此带式输送机核心部件的专业化分工与协作将成为该行业发展的必然趋势，在带式输送机市场需求的带动下，其核心部件的市场价值也逐渐凸显。2 带式输送机简介2.1 带式输送机概述带式输送机又称胶带输送机，人们通常成为“皮带输送机”。现今输送带不光有橡胶带，还研发出例如PVC、PU、特氟龙、尼龙带等输送带。带式输送机基本原理为驱动装置拉紧输送带，由中部构架和托辊组成牵引和承载构件的。带式输送机是一种依靠摩擦驱动以达到连续方式运输物料的机械。应用它可以将物料在一定的输送线上从供料点送至最终的卸料点的输送流程。如今的带式输送机不仅可以进行碎散无聊的输送，也可以进行成件物品的输送，还可将其与各工业企业生产流程相融合，形成有节奏的流水作业运输线，大大提高生产效率，因此带式输送机被广泛应用于现代化的工业中。图2.1 带式输送机图2.2 带式输送机的特点(1)结构简单。带式输送机主要有驱动装置、制动装置、输送带等几大部件组成。因其组成部件少，部件通用性强，所以便于进行标准化生产，且部件代替性也强。(2)输送物料种类广泛。带式输送带因不同承载物分有抗磨、阻燃、耐腐蚀、耐高温等各种特殊要求，因而能输送各种散料、块料、化学品和混凝土等。(3)输送量大。运量从每小时几千克到几吨，且实现连续性运输，这是其相比其他输送装置无法比拟的优势。(4)运距长。单机长度最大达十几千米一条，在国外已十分普及。(5)能耗低，效率高。由于运动部件自重轻，无效运量少，在所有连续式和非连续式运输中，带式运输机能耗最低、效率最高。综上所述，带式运输机的优越性已十分明显。但运输成本高、已损坏、不适宜运送尖锐的、有棱角的货物是其一大软肋。2.3 带式输送机安全运行保护装置断带、打滑保护装置，又叫防滑保护装置，主要起到带式输送机在运转中发生断带或胶带与驱动滚筒打滑时控制带式输送机停机，从而避免发生胶带着火等恶性事故发生。1、断带，打滑保护装置断带，打滑保护装置由速度传感器及控制箱构成，磁铁安装在机头导向滚筒轮幅侧面上，速度传感器安装在支架上，带式输送机的滚筒每装一周，安装在滚筒端面的磁铁就装一周并经过速度传感器一次，通过磁力作用，送入一个脉冲信号给保护装置，当发生断带，打滑时机头导向滚筒转速降低，当达到设定值时（如滚筒的转速低于正常速度的70时）控制箱控制带式输送机停机。 2、滚轮式断带，打滑保护装置滚轮式断带，打滑保护装置，由滚轮传感器和控制箱组成，正常运转时，在胶带的带动下，滚轮保持一定的速度，保护装置不动作，当发生断带打滑时，胶带运行速度减慢或停止，当滚轮速度达到设定值时，发生开关信号，停止带式输送机运转。3、防偏保护装置带式输送机大多采用行程开关或防偏保护装置，它由防偏传感器和控制箱组成，当胶带跑偏时，胶带将立辊推向外侧，使传感器的触头和固定触头接触，控制箱控制带或输送机断电停电。 4、堆积保护装置堆积保护装置，安装在两部带式输送机搭接处，当发生堆积时，保护装置控制带式输送机停机。5、防撕裂保护装置6、飞带保护装置它的作用就是在下运带式输送机失控的情况下或在制动后胶带与滚筒打滑的情况下，及时捕捉胶带，防止发生飞带事故。7、综合保护与集中控制装置8、软启动装置软启动装置的作用就是胶带输送机启动平稳，可以减少启动电流电网的冲击，减轻启动力矩对负载带来的机械振动。 31工业窑炉的设计（输送装置）3 输送装置的总体设计3.1 原始数据及设计要求表3-1 原始数据表数据编号1输送机牵引力F（KN）4.5带速V（m/s）1.8鼓轮直径D（mm）400要求：输送产品规格340*340*30，质量为3kg,生产率为80件/每分钟3.2 传动方案分析本设计采用V带传动作为外传动，配备两级展开式斜齿轮减速器。方案简图如下：图3.1 输送装置简图 3.2.1 所选方案的优缺点带作为外传动，因其具有缓冲吸振能力，从而减轻振动带来的影响，并且该工作机载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，带式输送机本身便具有价格便宜，标准化程度高特点，使成本大幅降低。减速器部分为两级展开式斜齿轮减速，这是两级减速器中应用较广泛一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低，效率高。3.3 电动机的选择 3.3.1 选择电动机的功率1、传动装置的总效率：（3-1）由手册表1-7查得（3-2） 2、工作机所需的功率（3-3） 3、电动机功率Pd （3-4）3.3.2 选择电动机的转速3电动机转速n滚筒工作转速：（3-5）（3-6）电动机转速: （3-7）符合的有1500 r/min 由取 3.3.3 选择电动机的类型表3-2 电动选择方案1方案电动机型号额定功率/KW电动机同步转速/r/min满载转速/r/min额定转矩/nmm轴中心高/mm1Y160M1-211300029302.0422Y160M1-411150014602.042综上所述，选取方案2 选n=1500 r/min 表3-3 电动机选择方案2电动机型号额定功率/KW电动机同步转速/r/min满载转速/r/min额定转矩/nmm轴中心高/mm轴直径/mmY160M1-411150014602.0421603.4 传动比的分配1、总传动比（3-8）分配取则（3-9） 3.5 传动装置的运动和动力参数分析1、各轴转速 = 1460r/min 满载时 = / =1460/1=1460 r/min （3-10）= /=1460/8.48=172.16r/min （3-11）圆筒 = = / =172.16/2.6=66.21 r/min （3-12）2、各轴输入功率轴（3-13）轴（3-14）轴（3-15）卷筒轴（3-16）轴输出功率=输入功率轴承 =0.99Pn （3-17）3、各轴输入扭矩（Nm）电动机（3-18）轴（3-19）轴（3-20）轴（3-21）卷筒轴（3-22）输入扭矩（3-23）图3.2 减速器装配图4 传动件的设计计算4.1 齿轮传动的设计计算1精度等级，材料及齿数（1）选用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动（2）初选7级精度（3）材料选择：小齿轮材料40Cr（调质）齿面硬度为280HBS 大齿轮材料45钢（调质）齿面硬度为240HBS 4.1.1 高速级齿轮的传动设计选小齿轮Z1=17 齿数比i=3.26 Z2=173.26=55.42 取Z2=55 （4-1）初选螺旋角=14 （4-2）确定公式内各计算数值 a.试选 b.由图10-30选取区域系数 c.由图10-26查得则 d.小齿轮传递转距（4-3） e.由表10-7选取齿宽系数 f.由表10-6查得材料的弹性影响系数 g.由图10-21d查得齿轮的接触疲劳强度极限 h.应力循环次数（4-4）（4-5） i.由表10-19查得接触疲劳寿命系数 j.计算接触疲劳许用应力，取安全系数S=1 （4-6）（4-7） k.圆周速度 (4-8) l.计算齿宽b及模数 (4-9) m.计算纵向重合度 (4-10) n.计算载荷系数K由表10-2查得使用系数根据v=2.32级精度，有图10-8查得动载荷系数，故 (4-11)由表10-13查得由表10-3查得故载荷系数 (4-12) 0.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径（4-13） p.计算模数（4-14）按齿根弯曲强度设计（4-15）确定计算参数 a.计算载荷系数（4-16） b.根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数 c.计算当量齿数（4-17） d.查取齿形系数由表10-5查得 e.计算大、小齿轮的并加以比较（4-18）取S=1.4 （4-19）（4-20）大齿轮的数值大。设计计算 mm （4-21）因此取，可满足齿根弯曲疲劳强度。为满足齿面接触疲劳强度取（4-22）取,则取；几何尺寸计算 a.计算中心距 (4-23)将中心距圆整为138mm b.按圆整后的中心距修正螺旋角 (4-24)因值改变不多，故等值不必修正。 c.计算大、小齿轮的分度圆直径 (4-25) d.计算齿轮宽度 (4-26)所以取 (4-27) 4.1.2 低速级齿轮的传动设计选小齿轮Z1=21，齿数比i=2.6， Z2=213.26=54，取Z2=54 (4-28) a.试选 b.由图10-30选取区域系数 c.由图10-26查得,则 d.小齿轮传递转距 (4-29) e.由表10-7选取齿宽系数 f.由表10-6查得材料的弹性影响系数 g.由图10-21d查得齿轮的接触疲劳强度极限 h.应力循环次数 (4-30) i.由表10-19查得接触疲劳寿命系数 j.计算接触疲劳许用应力，取安全系数S=1 (4-31) (4-32) k.圆周速度 (4-33) l.计算齿宽b及模数 (4-34) m.计算纵向重合度 (4-35) n.计算载荷系数K由表10-2查得使用系数根据v=1.03m/s，7级精度，有图10-8查得动载荷系数，故 (4-36)由表10-13查得由表10-3查得故载荷系数 o.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 (4-40) p.计算模数 (4-41)按齿根弯曲强度设计 (4-42)确定计算参数 a.计算载荷系数 (4-43) b.根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数 c.计算当量齿数 (4-44) d.查取齿形系数由表10-5查得 e.计算大、小齿轮的并加以比较 (4-45) 取S=1.4 (4-46) (4-47)大齿轮的数值大。设计计算 mm (4-48)因此取，可满足齿根弯曲疲劳强度。为满足齿面接触疲劳强度取 (4-49)取，则取几何尺寸计算 a.计算中心距 (4-50)将中心距圆整为155mm b.按圆整后的中心距修正螺旋角 (4-51)因值改变不多，故等值不必修正。 c.计算大、小齿轮的分度圆直径 (4-52) d.计算齿轮宽度 (4-53)所以取图4-1 低速齿轮图 5 轴系零部件设计5.1 轴的设计和计算初步计算轴径轴的材料选用常用的45钢当轴的支撑距离未定时，无法由强度确定轴径，要用初步估算的方法，即按扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d，计算公式为：（5-1）1，3轴为外伸轴，初算轴径作为最小直径，应取较小的A值；2轴为非外伸轴，初算轴径作为最大直径，应取较大的A值；查表15-3，取A1=A3=110，A2=120。（5-2）考虑到1轴要与带轮联接，初算直径d1必须与其和电动机相匹配，所以初定取轴的弯扭合成强度计算 a.求作用在齿轮上的力，轴承对轴的力，轴上的弯距、扭距，并作图齿轮1上的作用力: (5-3)齿轮2上的作用力： (5-4) 再由下图求出轴承对轴的作用力 (5-5)图 5-1 2轴受力分析和扭矩图再计算出各个作用点处的弯距和扭距水平面H内（5-6）竖直面V内（5-7）扭矩校核轴的强度由轴的扭距、弯距图可知，齿轮轴的轮齿处存在危险截面，因此在该处计算应力（5-8）（因扭转切应力不是对称循环应力，故引入折合系数）取右齿轮：抗弯截面系数（5-9）截面上的弯曲应力（5-10）截面上的扭转切应力（5-11）轴的弯扭强度条件为查表15-1得所以（5-12）符合弯扭强度条件图5-2 低速级轴图左齿轮（5-13）（5-14）符合条件5.2 滚动轴承的选择和计算 5.2.1 1轴上的轴承的选择和寿命计算选择角接触球轴承的型号为6210，主要参数如下：基本额定静载荷 Co=23.2kN基本额定动载荷 C =35.1 kN极限转速因1轴所受的轴向力向右（以作用简图为准），所以只有最右边的深沟球轴承受轴向力（5-15）该轴承所受的径向力约为（5-16）右轴承（5-17）查表13-5得深沟球轴承判断系数 e =0.24 （5-18）所以（5-19）当量动载荷（5-20）深沟球轴承所受的径向力约为（5-21）当量动载荷所以，应用核算轴承的寿命因为是球轴承，所以取指数轴承计算寿命（5-22）减速器设计寿命（5-23）所以满足寿命要求 5.2.2 2轴上轴承的选择计算.轴承的选择选择使用深沟球轴承，根据轴直径d=45mm，选用深沟球轴承的型号为6209，主要参数如下： dDB=458519基本额定静载荷 C0=20.7 kN基本额定动载荷 C =31.7 kN极限转速 Vmax=7000 r / min寿命计算由,知2轴的右轴承受轴向力（5-24）对左轴承：仅受径向力（5-25）对右轴承：受径向力 ,受轴向力取e=0.27 （5-26）又则查表13-5，取X=1,Y=0 （5-27）由P1P2,所以取P=P2,轴承计算寿命（5-28）则，需每两年换一次。 5.2.3 3轴上轴承的选择计算轴承的选择选择使用深沟球轴承，根据轴直径d=45mm，选用深沟球轴承的型号为6209，主要参数如下：基本额定静载荷 Co=20.7 kN基本额定动载荷 C =31.7 kN极限转速（5-29）该轴承所受的径向力约为（5-30）右轴承（5-31）查表13-5得双列角接触球轴承判断系数 e =0.26 （5-32）所以（5-33）当量动载荷（5-34）深沟球轴承所受的径向力约为（5-35）当量动载荷所以，应用核算轴承的寿命因为是球轴承，所以取指数轴承计算寿命（5-36）所以（5-37）满足寿命要求5.3 键连接的选择与计算键的选择I轴 bhl=12856II轴 bhl=14956 （5-38）III轴左bhl=2816100（与输出联轴器匹配）右bhl=201270（与齿轮匹配）强度计算取（5-39） a. 1轴上键的强度计算（5-40）所以（5-41）满足强度条件 b.2轴上键的强度计算 (5-42)所以 (5-43)满足强度条件 c.3轴左端键的强度计算 (5-44)所以满足强度条件右端键的强度计算 (5-45)所以 (5-46)满足强度条件5.4 联轴器的选择与计算计算联轴器的计算转距 (5-47)查表14-1得小转距、电动机作原动机情况下取 (5-48)型号选择根据计算转距，选择挠性联轴器LH5型主要参数如下：公称扭距（满足要求）许用转速（满足要求）轴孔直径轴孔长度 6 润滑与密封的说明6.1 润滑说明因为是下置式蜗杆减速器，且其传动的圆周速度，故蜗杆采用浸油润滑，取浸油深度h=12mm；大、小斜齿圆柱齿轮采用飞溅润滑；润滑油使用50号机械润滑油。轴承采用润滑脂润滑，因为轴承转速v1500r /min，所以选择润滑脂的填入量为轴承空隙体积的1/2。减速器传动零件和轴承都需要良好的润滑，其目的是为了减少摩擦、磨损，提高效率，防锈、冷却和散热。绝大多数减速器传动零件都采用油润滑，其润滑方式多采用浸油润滑，对于高速传动则采用压力喷油润滑。由于高速级齿轮圆周速度v=d1n1/601000=37.51445/601000 =2.84(m/s)12（m/s）所以采用浸油润滑箱体内应有足够的润滑油，以保证润滑及散热的需要，为了避免大齿轮回转时将油池底部的沉积物搅起，大齿轮齿顶圆到油池底面的距离应大于3050mm。为保证传动零件充分润滑且避免搅油损失过大，传动零件应有合适的浸油深度，二级圆柱齿轮减速器传动零件浸油深度推荐值如下高速级大齿轮，约为0.7个齿高，但不小于10mm。低速级大齿轮，约为1个齿高（1/61/3）个齿轮半径。减速器中的滚动轴承可以采用油润滑或脂润滑。当浸油齿轮的圆周速度v2m/s时，齿轮不能有效地把油飞溅到箱壁上，因此滚动轴承通常采用脂润滑，当浸油齿轮的圆周速度v2m/s时，齿轮能将较多的油飞溅到箱壁上，此时滚动轴承通常采用油润滑，也可以采用脂润滑。6.2 密封说明 6.2.1 减速器的密封密封件是减速器中应用最广的零部件之一，为防止减速器内的润滑剂泄出，防止灰尘、切削微粒及其他杂物和水分侵入，减速器中的轴承等其他传动部件、减速器箱体等都必须进行必要的密封，以保持良好的润滑条件和工作环境，使减速器达到预期的寿命。 6.2.2 轴伸出端的密封轴承的密封装置，一般分为非接触式和接触式两类，由于粗羊毛毡圈适用的圆周速度3m/s，所以轴承伸出端选粗羊毛毡圈。 6.2.3 箱体结合面密封箱盖与箱座的密封常用在箱盖与箱座的接合面上涂上密封胶和水玻璃的方法实现，为了提高接合面的密封性，可在箱座接合面上开油沟，使渗入接合面之间的润滑油重新流回箱体内部。为了保证箱体座孔与轴承的配合，接合面上严禁加垫片密封。 6.2.4 轴承靠近箱体内外侧的密封轴承靠近箱体内外侧的密封作用可分为封油环和挡油环两种。挡油环用于脂润滑轴承的密封，作用是使轴承室与箱体内部隔开，防止箱内的稀油飞溅到轴承腔内，是润滑脂变稀而流失。甩油环用于润油润滑的轴承，甩油环与轴承座孔之间留有不大的间隙，其作用是防止过多的油杂质等冲刷轴承，但同时又要保证有一定的油量仍能进入轴承腔内进行润滑。在试运转过程中，所有联接面及轴伸密封处都不允许漏油。剖分面允许涂以密封胶或水玻璃，不允许使用任何碘片。轴伸处密封应涂上润滑脂。选择接触式密封中的毡圈密封，其密封效果是靠安装与梯形轴上的梯形槽中所产生的径向压力来实现的，可补偿磨损后所产生的径向间隙，且便于更换毡圈。其特点是：结构简单，廉价，但磨损较快、寿命短，它主要用于轴承采用脂润滑，且密封轴的表面圆周速度较小的场合。 7 拆装和调整的说明在安装调整滚动轴承时，必须保证一定的轴向游隙，因为游隙大小将影响轴承的正常工作。当轴直径为3050mm时，可取游隙为4070mm。在安装齿轮或蜗杆蜗轮后，必须保证需要的侧隙及齿面接触斑点，侧隙和接触斑点是由传动精度确定的，可查手册。当传动侧隙及接触斑点不符合精度要求时，可以对齿面进行刮研、跑合或调整传动件的啮合位置。也可调整蜗轮轴垫片，使蜗杆轴心线通过蜗轮中间平面。调整皮带输送的各方法总结皮带输送机可以分为简易型与重型两大类，其中简易型一般应用于农业生产中，用来输送机散状或袋装的各种粮食；重型则常用于输送矿石、煤炭、水泥、石灰等物料。由于皮带输送机的使用频率比较高，所以使用一段时间后就需要重新调整一下，如果长时间不调整就会出现比较严重的故障！ (1)调整皮带输送机的张紧处调整皮带张紧处是皮带运输机跑偏调整的一个非常重要的环节。位于重锤张紧处的两个改向滚筒不仅要垂直于皮带长度方向还应与重力垂线垂直，即保证其轴中心线水平。使用螺旋张紧或液压油缸张紧时，张紧滚筒的两个轴承座应当同时平移，以保证滚筒轴线与皮带纵向方向垂直。具体的皮带跑偏的调整方法与滚筒处的调整类似。 (2)双向运行皮带输送机跑偏的调整调整双向运行的皮带输送机皮跑偏比单向皮带运输机相对要困难许多，在实际工作时应先校对好某一个方向，然后调整另外一个方向。调整时对跑偏趋势与皮带运动方向之间的关系进行详细的研究，依次做调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上，托辊的调整与物料的落料点的调整是元素分析仪第二点。同时应注意皮带在硫化接头时应使皮带断面长度方向上的受力均匀，如果使用的是导链要保证两侧的力尽可能均匀。 (3)调整驱动滚筒与改向滚筒位置驱动滚筒与改向滚筒的调整是皮带跑偏调整的重要环节。由于在每条皮带运输机上都会存在5个以内的滚筒所有的滚筒都应安装在垂直于皮带运输机长度中心线方向若偏斜过大必然发生跑偏现象。其调整方法与调整托辊组类似。对于头部滚筒如皮带向滚筒的右侧跑偏，元素分析仪则右侧的轴承座应当向前移动，皮带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座应当向前移动，相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到皮带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。 (4)转载点处落料位置对皮带跑偏的影响转载点处物料的落料位置对皮带的跑偏有非常大的影响，尤其在两条皮带机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低，物料的水平速度分量越大，对下层皮带的侧向冲击也越大，同时物料也很难居中。使在皮带横断面上的物料偏斜，最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧，则皮带向左侧跑偏，反之亦然。在设计过程中应尽可能地加大两条皮带机的相对高度。在受空间限制的移动散料运输机械的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的的宽度应为皮带宽度的三分之二左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料，改变物料的下落方向和位置。 (5)安装调心托辊组调心托辊组有如转轴式、四连杆式、立辊式等多种类型，他们的工作原理是利用阻挡以及托辊在水平面内转动阻挡或产生横向推力达到皮带自动调整皮带跑偏的目的。一这种方法多用于运输机总长较短或双向运行，原因是较短皮带运输机更容易跑偏并且不容易调整。而长皮带运输机最好不采用此方法，因为调心托辊组的使用会对皮带的使用寿命产生一定的影响。 8 减速器箱体附件的说明机座和箱体等零件工作能力的主要指标是刚度，箱体的一些结构尺寸，如壁厚、凸缘宽度、肋板厚度等，对机座和箱体的工作能力、材料消耗、质量和成本，均有重大影响。但是由于其形状的不规则和应力分布的复杂性，未能进行强度和刚度的分析计算，但是可以根据经验公式大概计算出尺寸，加上一个安全系数也可以保证箱体的刚度和强度。箱体的大小是根据内部传动件的尺寸大小及考虑散热、润滑等因素后确定的。轴承座应有足够的壁厚，当轴承座孔采凸缘式轴端盖时，由于安装轴承端盖螺钉的需要所确定的轴承座壁厚已具有足够的刚度。轴承座的壁厚常取为2.5d3，d3为轴承端盖联接螺钉的直径。使用嵌人式轴承端盖的轴承座时，一般应取与使用凸缘式轴承端盖时相同的壁厚，加支撑肋板或采用凸壁式箱体提高轴承座刚度为提高轴承座刚度，一般减速器采用平壁式箱体加外肋结构，大型减速器也可以采用凸壁式箱体结构，其刚度大，外表整齐、光滑，但箱体制造工艺复杂。为提高剖分式轴承座刚度设置凸台为提高剖分式轴承座的联接刚度，轴承孔两侧的联接螺栓要适当靠近，相应在孔两旁设置凸台。 9 结论和展望毕业设计是机械设计制造及其自动化专业教学计划的一个重要组成部分，是各教学环节的继续深化和检验，其实践性和综合性是其他教学环节所不能替代的，通过毕业设计使学生获得综合训练，对培养学生的实际工作能力具有十分重要的作用。科学可行的设计是科技发明及其成果转变为现实生产力的前提，设计是工程的本质与核心。毕业设计要具有：设计内容的科学性；设计思想的新颖性；设计表述的规范性；设计条件的约束性；设计过程的综合性；设计结果实用性。 9.1 结论设计是一项艰巨的任务，设计是要反复思考、反复修改，设计是要以坚实的知识基础为前提的，设计机械的最终目的是要用于实际生产的，所以任何一个环节都马虎不得，机械设计课程设计让我又重温了一遍学过的机械类课程的知识。经过多次修改，设计的结果还是存在很多问题的，但是体验了机械设计的过程，学会了机械设计的方法，能为以后学习或从事机械设计提供一定的基础。毕业设计提供给我们一个看清自己能力，看清自己所学专业，看清自己将来的机会。它要求我们将大学这四年来所学到的知识能够融会贯通、熟练应用，并要求我们能够理论联系实际，培养我们的综合运用能力以及解决实际问题的能力。通过这次实践，我锻炼了工程设计实践能力，培养了自己独立设计能力。同时也对机械行业有了一次更全面的了解和认知。深知机械设计的技术含量与辛苦，深知前人设计的心血。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。9.2 不足之处及未来展望当然，毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。这是我第一次如此详尽地设计机械设备，过程非常艰难，我翻阅了大量的机械手册资料，不断地查表找数据，进行大量的计算。之前没想过类似于输送机这样的机械设备的设计有多么难，直到开始设计了才知道机械设计要考虑的因素很多，要考虑材料用量、强度大小、刚度大小等等因素，从而进行种种校核，验算是否达到要求，要是某一方面不能满足要求就必须毫不犹豫地解决，。而在这里，我仅仅是进行了某些方面的校核，而不是全部，就要如此大的篇幅，如此大的工作量，实在令人感叹。一切的一切是因为自己对机械设计的不熟悉，经验不丰富。我这次设计只是按照书本的步骤一步步来设计，没有自己的思想，只是机械地计算查表，而且各部件是分开设计的，到后来联系在一起的时候有些部件尺寸很大的偏差，只得重新选用参数并重新计算。很多时候还忽略一些重要的信息，导致到后来出现问题。在以上的设计计算中存在不少问题，但是由于时间的关系，无法再修改。由于对AUTO CAD软件、word软件的不精通，我的效率很低，欲速不能，不过在这个过程中提高了效率，学到了新知识。对加工工艺的掌握远远不够，对铸造方式的不了解，等等。使我深刻认识到自己所

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