主斜井皮带机的初步选型与毕业设计【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 摘 要 本次毕业设计是关于矿用固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导回装置，中部机架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。 关键词 ：带式输送机； 选型设计；主要部件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is a in At it is it is of on is it is of At it is of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 第一章 绪 论 . 1 第二章 带式 输送机概述 . 2 第一节 带式输送机的应用 . 2 第二节 带式输送机的分类 . 2 第三节 各种带式输送机的特点 . 3 第四节 带式输送机的工作原理 . 4 第五节 带式输送机的结构和布置形式 . 5 一、 带式输送机的结构 . 5 二、 布置方式 . 6 第三章 带式输送机的设计计算 . 7 第一节 已知原始数据及工作条件 . 7 第二节 计算步骤 . 8 一、 带宽 ,带速的确定 :. 8 二、输送带宽度，带速的核算 . 9 第三节 圆周驱动力 . 9 一、计算公式 . 9 二、主要阻力计算 . 10 三、主要特种阻力计算 . 12 四、附加特种阻力计算 . 13 五、倾斜阻力计算 . 14 第四节 传动功率计算 . 14 一、传动轴功率计算 . 14 二、电动机功率计算 . 14 第五节 输送带张力计算 . 15 一、输送带不打滑条件校核 . 16 二、输送带下垂度校核 . 17 三、各特性点张力计算 . 17 第六节 绳芯输送带强度校核计算 . 19 第七节 传动滚筒直径的确定 . 20 第八节 拉紧参数计算 . 20 一、拉紧力 . 20 二、拉紧行程 . 20 第九节 逆止力的确定 . 21 第十节 启动和制动 . 21 一、启动圆周驱动力 . 22 二、自由停车时制动圆周力及自由停车时间 . 22 第十一节 选型计算结果 . 23 第四章 驱动装置的选用与设计 . 24 第一节 电机的选用 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 二节 减速器的设计计算 . 25 一、结构设计 . 25 二、圆锥齿轮的设计计算 . 27 三、斜齿圆柱齿轮设计计算 . 33 四、轴的设计计算 . 39 五、轴承及键的设计计算 . 46 六、减速器箱体的设计 . 47 七、液力偶合器 . 50 八、联轴器 . 51 第五章 带式输送机部件的选用 . 51 第一节 输送带 . 51 第二节 传动滚筒 . 52 一、简介 . 52 二、传动滚筒的选择 . 53 三、改向滚筒 . 53 四、托辊 . 53 五、拉紧装置 . 55 六、清扫器 . 55 七、卸料装置及 导料槽 . 56 八、机架 . 56 九、头部漏斗 . 56 第六章 带式输送机的维修及故障处理 . 56 第一节 钢丝绳芯带式输送机的维修 . 56 第二节 钢丝绳芯带式输送机的故障处理 . 57 一、输送带跑偏 . 58 二、输送带逆转下滑 . 58 三、断带 . 58 四、减速机漏油 . 59 五、输送带打滑 . 59 六、输送带撕裂 . 60 结 论 . 61 英语文献 . 错误 !未定义书签。 翻译部分 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 62 致 谢 . 63 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 绪 论 带式输送机是连续运行的运输设备 ， 在冶金 、 采 矿 、 动力 、 建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物 ， 如矿石 、 煤 、 砂等粉 、 块状物和包装好的成件物品 。 带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠 ,易于实现自动化、集中化控制 ,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近 10年 ， 长距离 、 大运量 、 高速度的带式输送机的出现 ， 使其在矿山建设的井下巷道 、 矿井地表运输系统及露天采矿场 、 选矿厂中的应用又得到进一步推广 。 选择 带式输送机这种通用机 械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力， 通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。 原始参数： 1）输送物料：煤 2）物料特性：（ 1）块度： 0 550 2）散装密度： 3）在输送带上堆积角： =30 （ 4）物料温度： m=此，选用 送带满足强度要求。 第七节 传动滚筒直径的确定 0 1 5 0 0 . 0 0 9 1 1 . 3 6 5D C d m 0C 确定滚筒最小直径的计算系数；取 150 d 输送带中钢丝绳直径；取 钢丝绳芯需要校核输送带受压表面的面比压，应满足下式要求 m a x 62 2 0 . 0 1 7 6 2 0 4 7 2 1 . 6 1 . 4 0 . 0 0 9 1 1 0 p d 56 t 钢丝绳芯输送带的钢丝绳间距；取 p 输送带受压表面的许用面比压；取 610 所以按滚筒直径系列选用传动滚筒直径 D=八节 拉紧参数计算 一、 拉紧力 拉紧装置拉紧力i S 式中， 拉紧滚筒趋入点张力（ N）； 1 拉紧滚筒奔离点张力（ N）。 所以 2121 . 0 5 1 . 0 5 1 9 1 6 5 2 S N 二、 拉紧行程 () L =1515（ +2=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 输送带许用伸长率；取 t 托辊组间的输送带重量率；取 输送带接头所需长度；取 2m 故张紧行程选用 20m 第九节 逆止力的确定 为了阻止逆转，传动滚筒上需要的逆止力用下式计算 0 . 8 ( 2 ) s i nl s t R O R U B f g L q q q q =310513N 作用于传动滚筒上的逆止力矩为； 3 1 0 5 1 3 1 . 8 2 7 9 . 42 0 0 0 2 0 0 0 N m 逆止器所需的逆止力矩为； 2 7 9 . 4 1 1 . 72 8 . 2 6 0 . 8 4 8 N i 从传动滚筒轴到减速器安装逆止器轴的速比； L 从传动滚筒轴到减速器安装逆止器轴的传动效率 逆止器选择型号 十节 启动和制动 带式输送机在起动和制动过程中，需克服运动系统的惯性，使输送机由静止状态逐渐 加速至额定带速运转或逐渐减速至停机这止，因此在起动和制动是必须考虑动负荷 并保证起（制）动时，在最不利的情况下确定的加（减）速度能保证物料与输送带间不打滑，此时应满足下式： 1 m a x m a x( c o s s i n ) 1 m a x m a x( c o s s i n )B 式中 动加速度， 2/买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 动减速度， 2/1：输送带于物料间的摩擦系数。 一、 启动圆周驱动力 起动圆周驱动力 F 12()a m m 1 ( 2 )R O R U B Gm q q q q L 22 22iD i i 式中 n：驱动单元数 动单元第 i：驱动单元第 r：传动滚筒半径， m i 个滚筒的转动惯量 i 个 滚筒的半径， m 取 n=1,启动时传动滚筒上最大圆周力为； A A F1m ( 2 9 . 1 1 0 2 5 3 8 8 . 8 ) 1 5 1 5 3 5 4 3 5 9 22 221 2 9 . 4 2 8 . 3 2 4 . 5 6 321020 . 9 0 . 9m K g 21 2 1 20 . 3 0 . 3 /m sm m m m 二、 自由停车时制动圆周力及自由停车时间 * 0B a F *12()a B UF m m a F * 12 2 U R O R U B G G S f L g q q q q q H g F F 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 2121 . 0 /a m 自由停车时间 5 51 采用制动器制动时的惯性力 0B a Z F F 式中 动器的制动力矩， N m i ：制动器至传动滚筒的传动比 r：传动滚筒的半径， m 1030 所以制动器选择型号 盘式 制动器 ，盘形闸型号 十一节 选型计算结果 项目特征 单位 型号及参数 运输长度（ m）坡度（ ） L=1456m h 418m 16 胶 带 输 送 机 型号 带式输送机 运输量 t/h 1600 带速 m/s 5 带宽 400 胶带型号 N/绳芯胶带 电动机型号 电动机功率 250 电压（ V） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 第四章 驱 动装置的选用与设计 带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷起动和制动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上比较突出，一方面为了保证必要的起动力矩，电机起动时的电流要比额定运行时的电流大 6 7 倍，要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏，电网不因大电流使电压过分降低，这就要求电动机的起动要尽量快，即提高转子的加速度，使起动过程不超过 3 5s。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源，它由电动机 、 偶合器，减速器 、 联轴器 、 传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器 、 减速器 、 和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。 减速器有二级 、 三级及多级齿轮减速器，第一级为直齿圆锥齿轮减速传动，第二、三级为斜齿圆柱齿轮降速传动，联接电机和减速器的连轴器有两种，一是弹性联轴器，一种是液力联轴器。为此，减速器的锥齿轮也有两种；用弹性联轴器时，用第一种锥齿轮，轴头为平键连接；用液力偶合器时，用第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮联接。 传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，传动滚筒的机架与电机 、 减速器的机架均安装在固定大底座上面，电动机可安装在机头任一侧。 第一节 电机的选用 电动机额定转速根据生产机械的 要求而选定，一般情况下电动机的转速不低500r/为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率 低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为 以需选用功率为 3 1250 拟采用 型电机转矩大，性能良好，可以满足要求。 查运输机械设计选用手册，它的主要性能参数如下表： 表 4型电动机主要性能参数 电动机型号 额 定功率载 转速 r/流A 效率 功率因数 1250 1500 140 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 起动电流 /额定电流 起动转矩 /额定转矩 最大转矩 /额定转矩 重量 1500 第二节 减速器的设计计算 一、 结构设计 合理的传动方案首先要满足工作机的性能要求，适应工作条件，工作可靠，此外还应使传动装置的结构简单，尺寸紧凑，加工方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便，它能通过分析 比较多种传动方案，选择出能保证重点要求的最佳传动方案。 减速器 由于用在采煤工作面上，在巷道中空间比较狭窄，减速器需和 皮带 输送机并列安装工作，所以用圆锥齿轮来改变动力方向。 由于减速器用于大功率运输煤，传动比比较大所以选择三级传动，第一级改变方向选用 圆锥齿轮传动 ，由于传递扭矩大、受力大所以 第二 、三 级 选用 斜齿轮传动 如下； 第一级：圆锥齿轮传动（高速级） 第二级：斜齿轮传动 第三级：斜 齿轮传动（低速级） 、传动比分配 按前大后小的原则进行，相邻两级传动比相差不易过大，且高速级传动比略低于低速级的传动比，这样逐级减 速，可使机构较为紧凑 第一级：圆锥圆柱齿轮传动。 第二级：斜齿圆柱齿轮传动。 第三级：斜齿圆柱齿轮传动。 总传动比 i=于圆锥 圆柱齿轮减速器，圆锥齿轮处于高速级为使大圆锥齿轮的尺寸不至过大，圆锥齿轮传动的传动比 尽量使 3保证大锥齿轮尺寸不至过大，圆弧齿 轮传动一般安排在高速级，考虑润滑条件和减速器箱体的大小，所以必须使两级大齿轮直径相近，取2 3i ，取 31 i , 3 122 8 . 3 3 . 1 433ii 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 故： 31 i 2 3i 3 、计算传动装置的运动和动力参数 ； 各轴的转速； 轴：1 1 5 0 0 / m i n r轴：1211500 5 0 0 / m i 轴：232500 1 6 6 . 6 7 / m i 轴：3431 6 6 . 6 7 5 3 . 0 8 / m i 1 4 滚筒轴：4 5 3 . 0 8 / m i nn n r滚各轴的输入功率： 联轴器的效率： 滚子轴承的效率 承各级齿轮传动的效率 滚筒轴的效率 轴 :1P =0 1 2 5 0 0 . 9 6 1 2 0 0P k w 联轴 : 2P =1齿= :3P= 2齿= : 4P =3齿=筒轴：联轴承滚 6=轴的输入转矩； 电动机轴的输出转矩 550958.3 轴 :955011640 轴 : 9550221774 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 轴 : 550332133 轴 : 95504485458 滚筒轴： 550滚滚174480 将以上计算结果列表如下： 轴名 功率（ 转矩（ ） 转速 (r/传动比 效率 电动机轴 1250 500 1 轴 1200 7640 1500 3 轴 1774 500 3 轴 2133 轴 85458 筒轴 74480 、 圆锥齿轮的设计计算 、选择材料、热处理、齿轮精度等级、齿数等 由 吴宗泽主编机械设计表 6 6小齿轮： 42质处理，硬度： 255 286B =1079 S 931齿轮： 质处理，硬度 :179 B =686S 539度等级：选择 6级精度（用于高速和大功率适度条件下的齿轮，用于冶金，矿山等工程机械）。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 小齿轮按常规范围取 ; 211 Z ,由 121 得； 63213112 实际从动轴转速； 221 1 5 0 0 5 0 0 / m i 转速相对误差； 2220 5 % 、按齿面接触疲劳强度设计 ； 计算项目 计算说明及过程 计算结果 初步确定 小齿轮直径 1d 3 22l i (1140 u 1d 360矩 955011m 640 N m 齿宽系数R由吴宗泽主编机械设计表 6 10查得； 软齿面齿轮，非对称安装取齿宽系数RR=用系数 由实用机械设计手册第二版表 26查得使用系数 荷分布系数用机械设计手册第二版表 6 查得圆锥齿轮载荷分布系数KK=轮的接触疲劳极限应力 由实用机械设计手册第二版表 12查得齿轮的接触疲劳极限应力 li m 1li m 2 770680 P a 齿轮的弯曲疲劳极限应力 由实用机械设计手册 第二版表 6 查得齿轮的弯曲疲劳极限应力 li m 1li m 2 450290 P a 齿数比 u 21123n u =3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29 齿轮分度圆 直径12l i ) ( 1 0 . 5 ) 2 0 1 . 0 2 0 2 0 1 101数5 7 0ee （查新版机械设计手册第三卷表 0） 0 齿轮分度圆 直径230 m m m 230锥 角1e011 2a r c t a n 1 4 . 0 3 6 1 = 分锥角 2 0 0 02 9 0 1 4 . 0 3 6 7 5 . 9 6 4 2 外锥距 R 114 1 3 . 5 8 02 s i dR m m R 齿宽 b 0 . 3 4 1 3 . 5 8 0 1 6 5 . 4 3 2 m m 取 b=124mm b =165周速度 1v 111 1 2 . 6 2 2 8 /6 0 1 0 0 0m s1v =s 齿宽中点分度 圆直径11 0 . 5 ) 1 6 0 . 8 0 0m R ed d m m 1宽中点分度 圆直径2 0 . 5 ) 5 3 5 . 5m R ed d m m 2锥距 0 . 5 ) 3 3 0 . 8 6 4m e m m 均模数 0 . 5 ) 8m R 切向变位系数 t 2x x 0 . 0 3 2 （新版机械设计手册第三卷图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30 径向变位系数x 2121c o 4 6 (1 ) 0 . 4 3 1c o u 齿顶高1 ) 1 4 . 3 1 0m x m m 22( 1 ) 5 . 6 9 0m x m m 1根高1*22( ) 7 . 6 9 0( ) 1 6 . 3 1 0h c x m m mh h c x m m m ( * 查新版机械设计手册第三卷表 =1隙 c 2ec c m m m C=2顶角a12 211a= 2a= 齿根角f1 01 a r c t a n 1 . 0 6 5 2 02 a r c t a n 2 . 2 5 8 1f= 2f= 顶锥角a0a 1 1 2 1 6 . 2 9 4f 0a 2 2 1 7 7 . 0 2 9f 齿顶圆直 径 1 12 c o s 2 2 8 . 7 6 6a e ad d h m m 2 2 2 22 c o s 6 3 2 . 7 6a e ad d h m m 1端分度圆 齿厚 s 1 1 1( 2 t a n ) 1 9 . 1 5 72m x x m m 21 1 2 . 2 4 3es m s m m 1s=s=端分度圆 弦齿厚 s 211 1 21( 1 ) 1 9 . 1 2 86s m 222 2 22( 1 ) 1 2 . 2 4 36s m 1s =s =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31 大端分度圆 弦齿高 h 2111 11c o s 1 4 . 7 4 54a h m 2222 22c o s 5 . 7 04a h m 1h =h =面当量齿数 . 6 4 9c o sv 2222 5 9 . 7 6c o sv 1面重合度 1 2 21 ( t a n t a n ) ( t a n t a n ) 3 . 1 0 62v a v v a v v 11 *11c o sa r c c o s 1 . 2 0 322h x 22 *22c o sa r c c o s 1 . 1 5 622h x 、校核计算 （一）、按齿面接触疲劳强度校核； 计算项目 计算说明及过程 计算结果 切向力2445mt 2445N 材料弹性系数用机械设计手册第二 版表 30查得 1 8 9 P1 8 9 P动载荷系数用机械设计手册第二版查 图 计算接触应力H2112 . 5( 1 0 . 5 )644m t A K K d H644触疲劳寿命系数用机械设计手册 第二版图 1买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 32 工作硬化系数实用机械设计 手册第二版图 1齿轮的接触疲劳 极限应力 l i ml i m m i n 770H N Z 770 轮的接触疲劳 安全系数l i mm i 2 1 安全 （二）、按齿根弯曲疲劳强度校核 计算项目 计算说明及过程 计算结果 小齿轮当量 齿数1 2 1 . 6 5c o Z 1齿轮当量齿数2 2 5 9 . 7 6c o Z 2齿轮齿形系数1根据当量齿数械设计手册第三卷图 乘修正系数 1 . 1 5 4 . 7 2 5 . 4 2 8 1 大齿轮齿形系数2根据当量齿数械设计 手册第三卷图 乘修正系数 1 . 1 5 4 . 0 8 4 . 6 9 2 2 相对应力集中系数1用机械设计手册第二版 图 用机械设计手册第二版 图 实用机械设计 手册第二版图 1纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 33 弯曲疲劳尺寸系数用机械设计手册第二版 图 1于经过齿向修正的齿轮机械零件设计手册图 15K=K=间载荷分配系数 K、于修正齿轮 K = =1 K = =1 抗弯强度计算的重合度系数 Y0 0 当量齿轮端面重合度 2 1 8 . 6c o sn b Y = =弯强度计算的螺旋角系数 Y查机械零件设计手册图 15 = =曲应力m a s t V F F F K Y Y 1 5 7 F P a2 4 9 . 4 7F P a1 5 3 F P a2 4 9 . 4 7F P a齿轮的弯曲疲劳极限应力 l i ml i m F N T li m 1 464F M P a li m 2 299F M P a li m 1 464F M P a li m 2 299F M P a齿轮的弯曲疲劳安全系数 1 m i 1 12 m i 0 4安全 三、 斜齿圆柱齿轮设计计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 34 、选择材料，确定齿轮的疲劳极限应力 参考 新版机械设计手册第三卷 表 择齿轮的材料为 小齿轮： 38质，硬度 320齿轮： 35质，硬度 280 新版机械设计手册第三卷 图 新版机械设计手册第三卷 2l i m 1 7 9 0 /H N m m 2l i m 2 7 6 0 /H N m m 21 640FE 22 600FE 、按齿面接触疲劳强度设计 ； 计算项目 计算说明及过程 计算结果 初步确定中心距a 3 124 7 6 ( 1 ) a H 小齿轮传递的转矩1= 9 5 5 0 n = 2 1 7 7 4 N 考虑齿轮对称轴承布置， 冲击负荷较大，故取 K=宽系数 a由吴宗泽主编机械设计 表 6 10查 取得 齿数比 u 21123n u=3 许用接触应力 按新版机械设计手册S 取最小安全系数 1， 按大齿轮计算 22 760 /1 . 1 m m =691 2/N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 35 确定中心距 a 321 . 5 2 1 7 7 44 7 6 ( 4 . 2 8 1 )0 . 4 6 9 1 37 1 8 . 9a m 圆整为标准中心距 a =720mm a 720 模数 0 . 0 0 7 0 . 0 2 )5 . 0 4 1 4 . 4取标准模数 1010 初取螺旋角 初取 9 c o s c o s 9 0 . 9 7 7 09 小齿轮齿数1c o s 3 5 . 1 7 2( 1 ) 取 1 35z 1 35z 大齿轮齿数22z 105精求螺旋角 12()c o s 0 . 9 7 2 22nm z 断面模数 . 2 8 5c o s nt mm m m齿轮分度圆 直径1m z m m1d 360齿轮分度圆 直径2080td m z m m2d 1080宽 b 288ab a m m b 288 、校核计算 （一）、校核齿面接触疲劳强度 计算项目 计算说明