带式输送机设计—毕业论文.doc

i 摘 要 带式输送机是一种广泛使用的输送设备，尤其在矿山应用更为广泛。目前， 带式输送机正朝着长距离，高速度，大运量的方向发展，近年来出现的变角度 式带式输送机就是其中的一个。在带式输送机的设计、制造以及应用方面,目 前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造带式输送机过程中 存在着很多不足。 本文设计的是平面带式输送机，阐述了带式输送机的组成与工作原理；分 析了带式输送机的选型原则及计算方法；按照给定参数进行了平面槽型带式输 送机的结构设计，进行了圆周驱动力以及传动功率的计算，进行了输送带、驱 动装置、张紧装置、托辊组、机架以及其他附属部件的选型设计，对各主要零 部件进行了校核，简要的说明了输送机的安装与维护。 关键词 带式输送机;驱动装置;托辊组;张紧装置 ii abstract the belt conveyer is one kind of conveyor used widely, especially in the mine, it is more widely applied. today, long distance, high speed, large-capacity is the direction of belt conveyors development. changeable angle belt conveyor is one of them. at present, our technology still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. there are a lot of lacks in the design of belt conveyor. in this paper, based on the fact of change angle transportion ,designed the changeable angle belt conveyor used in coal mine. composition and working principle of the belt conveyor was explained. the principles about choose component parts and calculation method of belt conveyor was analyzed. and then,t the belt conveyor based is designed on the given parametors. this article had designed the structure of the changeable angle upward belt conveyors, computed the circumference driving force and the dirving power, the drive device, tightens device, the supporting roller group, the rack and type-selection design of the attached parts shaping.then, it checked main component parts. briefly explained the installation and mainteance.the design of the up transportaion changeable angle belt conveye have saved a set of teansportaion equipment, reduced the production cost,met requirements of the up transportaion changeable angle in coal mine. keywords: changeable angle belt conveye; supporting roller group; tightens device; drive device iii 目 录 摘 要 i abstract.ii 第一章 绪 论 .1 1.1 课题背景 .1 1.2 国内外的发展情况 .2 第二章 主运输皮带的设计 .5 2.1 总体布局 .5 2.2 原始数据及工作条件 .5 2.3 带参数的选取 .5 2.3.1 带速的选择 .5 2.3.2 带宽的选择 .6 2.4 输送带的选择 .6 2.5 托辊的选用 .6 2.6 输送量的验算 .7 2.7 托辊承载的验算 .8 2.7.1 静载荷计算 .8 2.7.2 动载荷计算 .9 2.8 圆周力及功率的计算 .10 2.8.1 圆周力计算 .10 2.8.2 功率 .11 2.9 输送带张力计算 .12 2.9.1 输送带最小张力验算 .12 2.9.2 输送带垂度验算 .13 2.9.3 输送带的最大张力 .13 2.10 输送带层数的选择 .14 2.11 传动滚筒的选取 .14 2.12 改向滚筒的选取 .15 2.13 支架的设计与选取 .15 2.13.1 机架的选取 .15 2.13.2 拉紧装置尾架 .15 2.13.3 中间架的选择 .16 iv 2.13.4 支腿的选择 .16 2.14 拉紧装置的设计与选取 .16 2.15 驱动装置选择 .17 2.15.1 减速器减速速比 .18 2.15.2 驱动装置各部分选定 .21 2.16 低速级齿轮设计 .26 2.16.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 .26 2.16.2 按齿面强度设计 .26 2.16.3 齿轮加工工艺 .28 结 论 .30 参考文献 .31 致 谢 .32 v contents abstract i abstract.ii chapter1 introduction on.1 1.1 project background 1 1.2 the domestic and foreign development situation2 chapter2 the main transport belt design5 2.1 overall layout 5 2.2 the original data and working conditions .5 2.3 band parameters 5 2.3.1 belt speed selection .5 2.3.2 bandwidth selection.6 2.4 the choice of the belt6 2.5 roller selection 6 2.6 flux calculation .7 2.7 roller bearing calculation 8 2.7.1 static load calculation8 2.7.2 calculation of dynamic load 9 2.8 circumferential force and power calculation .10 2.8.1 circumferential force calculation 10 2.8.2 power 11 2.9 conveyor belt tension calculation.12 2.9.1 conveyor belt zhang li minimal checking .12 2.9.2 conveyor belt sag calculation13 2.9.3 conveyor belt tension 13 2.10 conveyor belt tension 14 2.11 transmission roller selection 14 2.12 change drum selection .15 2.13 support design and selection.15 2.13.1 frame selection 15 2.13.2 tensioning device of tail frame .15 2.13.3 intermediate frame selection16 vi 2.13.4 leg selection 16 2.14 tensioning device design and selection .16 2.15 driver selection.17 2.15 driver selection.18 2.15.1 gear reduction ratio .18 2.15.2 the portion of the selected drive device21 2.16 low speed gear design .26 2.16.1 the selected gear type, precision, material and the number of teeth26 2.16.2 according to the tooth surface design .26 2.16.3 gear manufacturing technology.28 knot theory .30 reference.31 thanks.32 1 第一章 绪 论 带式输送机作为一种主要的连续输送设备, 广泛应用于粮食行业或者水泥 等工业。其特点是物料能够被连续输送,且生产效率高、结构简单、动力消耗 少以及便于组成流水生产线, 使企业生产过程实现机械化、连续化及自动化。 带式输送机过去的控制系统多以继电器控制为主, 技术相对落后, 动作可靠性 较差, 使用寿命短, 并且控制系统占地面积大。因此 , 采用目前广泛使用的可 编程控制器( plc) 对带式机系统进行控制是一种比较好的选择。 plc 是微机 技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物, 它克服了继电接触控制系统中 的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点, 充分 利用了微处理器的优点, 又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯, 特别 是 plc 的程序编制, 不需要专门的计算机编程语言知识, 而是采用了一套以继 电器梯形图为基础的简单指令形式, 使得用户程序编制形象、直观、方便易学, 调试和查错也都很方便。可编程控制器具有结构简单、易于编程、性能优越、 可靠性高、灵活通用而且使用方便等一系列优点, 近年来已在工生产过程的自 动控制中得到越来越广泛的应用。本文就粮食输送系统中的带式输送生产线, 阐述了运用可编程控制器对带式输送机的顺序控制进行编程及其设计方法。 1.1 课题背景 随着社会生产和科学技术的迅猛发展，机械产品的性能和质量不由提高， 产品的更新换代也不断加快，因此，对包装机械的定量控制也要求具有较高的 精度和生产率，随着电子技术，特别是计算机技术的发展，定量包装机械也迅 速发展起来。从我国的实际情况来看，对包装机械的定量机构进行机电一体化 改造，具有很大的发展空间。 粮食生产线定量机构的设计，其目的主要是利用 plc、传感器等设备，对 粮食进行自动定量，使其按一定的要求装入袋中，尽量让误差减少到最低，大 约在 0.2%左右。以至提高生产精度，是定量准确。 其研究意义是利用了现代科技的 plc、传感器、键盘、显示器、放大器等 设备，实现了自动控制。这不仅减少了劳动量而且提高了劳动生产率。 目前，我国对定量包装机械的中小型企业大部分是老式的机械式包装。这 2 种包装机体积一般较大，结构复杂，计量的精度较低。并且操作工人的劳动强 度也很大，为了提高粮食生产线定量装置的生产效率及合格率，现采用 plc 对 定量机构进行机电一体化的改造。使定量包装过程实现自动化。 由于这些企业中中小企业多，转产多，兼产多且设备大部分较陈旧，生 产和检验乎段落后，技术力量不足，从而使得其产品开发能力很弱，难以形成 自己的产品优势。产品更新速度缓慢，不少企业间不正当的竞争，造成低水平 重复劳动，许多技术的难题难以得到解决。但也有些厂家根据这些情况，联合 科研院所、高等院校、设备先进和加工能力强的大厂而开发出高质量的高技术 产品，形成了自己的拳头产品。 我们国内包装机械发展趋势。在引进消化吸收的基础上，产品科技含量也 正在不断增加。这些包装机械产品正在向机电结合方向发展。 1.2 国内外的发展情况 包装机械为包装工业提供装备机械,影响着各类包装制品工业的技术水平 和产品档次,制约着包装工业的发展和速度。我国包装机械行业在上世纪 90 年 代后由于包装制品工业发展的需要而出现了高速度发展,年平均增长率为 30%, 但由于起步迟,起点低,规模小,我国包装机械总体水平要比发达国家落后 20 年;国 内目前需求量的 60%70%,尤其是技术含量高的成套装备依赖进口。相对于包 装制品工业,包装机械是我国包装工业的弱势。 “入世”后,世界包装强国会凭 借其集中的资本,优势的开发创新能力在我国降低关税后大举进入我国的包装 机械市场,如无强有力的对策,我国包装工业的制高点可能为世界包装强国的国 际资本所控制。 当前，我国正处于结构性剩余时期，表面上包装机械产品竞争激烈，供大 于求；而实际上是缺少高水平、适应性强，能够适应并创造市场需求的产品。 我国包装机械发展较晚，目前正处于起步应用阶段。而且由于用户的技术 水平和各种环境因素的限制。随着市场需求的不断增加，九十年代后，我国对 粉状物料充填包装机有了较快的发展。通过参考国外产品，进行消化、吸收及 自主开发、研制，技术上有了很大的提高，计量范围也有所扩大，特别是产品 功能和自动化方面也有了长足的进步。 但快速发展出现的巨大服务隐患开始引起市场的担忧，特别是很多小企业， 3 基本上没有制造以及品质保证等固定资产的规模投入就进行生产，造成大量小 的机会主义企业的进入。这些小企业没有什么发展规划、技术储备和技术更新 能力，只是想在一个紧俏产品兴起的时候，做些产品赚点利润后马上走人；没 有也不能对包装机领域的技术提升做适当的资源投入。 正是由于这样的原因，这些企业用简单、低级的原材料，既没有质量保证， 又没有规范的工艺要求来制造产品并低价格倾销。这些无质量保证的产品，不 规范的安装调试，以及虚假的服务承诺，都给整个行业的信誉罩上一层阴影； 同时对从事包装机领域进行规模研发、生产的企业的积极性也是一种打击，延 缓了包装机向高新领域迈进的步伐，阻碍了包装机产业的发展。 近年来，我国充填包装机虽然采用了一些单片机和具有智能控制功能的仪 表，但总体来说，大多数还是低水平的机电控制，还没有带有数据储存、采集、 修正功能的机器。 据统计，全球的包装机械需求预计将以每年 5.3%的速度增长，到 2005 年 达 290 亿美元。拥有最大的包装设备生产商依次为：美国、日本、德国、意大 利和中国。 国外包装机械市场需求情况各地域有所不同。法国包装机械市场 自 1998 年以来便以 4%-5%的比率稳定增长，目前是欧洲第三大包装机械市场。 法国市场具有一个特征，即对灵活、通用和自动化的机械的需求量越来越大。 法国的进口产品大部份来自欧盟，来自美国和日本的产品也占较大的比例。 包装机械是包装工业的重要基础，没有现代化的包装机械就没有现代化的 包装工业。包装机械的未来是各种高新技术、新机构、新控制方法的高度结合， 其技术特征将趋于“三高” ，即高速、高效、高质量，重点发展方向将趋于节 能降耗、性能稳定可靠、控制水平先进、结构紧凑、噪音低、效率高、操作简 单、外观造型更加注重美学设计、控制和操作更加趋于人性化。 包装机械产品的附加性高，经济效益好。一般包装机械单机成本低，利润 均在 30%以上，这方面远远优于传统的机械工业产品（如机床产业） ，这就是 近十年来，包装机械产值、产量增长速度大大超过了机床工业及其它机械工业 的助长速度的原因，从而使很多传统机械制造厂家，纷纷转产包装机械，导致 厂包装机械市场竞争日益激烈。 包装机械发展总的趋势。各种高技术、新机构、新的控制方法，不断得到 应用。包装机械特征趋势“三高”：高速、高效、高质量。即重点发展趋于高 4 能降耗，质量和性能可靠，自动控制水平先进，稳定性好，自重轻，结构紧凑， 占地空间较小，噪音低，效率高，外观造型满足环境及操作人员的心理要求等。 国外包装机械发展趋势，体现广现代先进包装机械的高新科技水平。特别是 在科技及经济发达的欧美及日本等国家的包装机械，其技术伴随着科技和商品 经济的发展处于国际领先地位。近些年来，他们一方面为满足现代商品包装 多样化的需求，发展适应多品种小批量的应用包装技术及设备；间时又紧跟 当代高新技术的发展步伐，不断研究和开发现代的先进包装技术，发展应用高 新技术的现代化专用包装机械。 5 第二章 主运输皮带的设计 2.1 总体布局 图 21 总体布局图 2.2 原始数据及工作条件 1、物料名称：面粉 1400 ；3/mkg 2、输送能力：750t/h； 3、工作环境： 为室内，环境温度大约在 040 度间，且灰尘较少； 4、输送机的布置形式：水平布置，倾角 ，输送机水平长度 l=6m。0 2.3 带参数的选取 2.3.1 带速的选择 1.输送量大，输送带较宽时，应选择较高的带速。 2.输送距离越短，带速应越低。较长的水平输送机，应选较高的带速 3.物料易滚动、粒度大、磨琢性强的，或易扬尘的以及环境卫生条件要求 高的，宜选用较低的带速。 4.一般用于给料或输送粉尘量大的物料时，带速可取 0.81m/s，或根据 物料特性和工艺要求决定。 5.人工配料称重时带速不应大于 1.25 m/s。 6.有计量称时，带速应安自动计量称的要求而定。 7.输送成件物品时，带速一般小于 1.25 m/s。 根据本设计特点，应选用带速 1.25m/s。 6 2.3.2 带宽的选择 带式输送机使用的输送带有橡胶带、塑料带、钢带、金属网带等，最常见 的是橡胶带。橡胶输送带有棉织芯、合成纤维芯、钢丝绳芯等多种。塑料输送 带有层芯和整芯之分。各种芯材和不同的覆盖胶可组成各种类型的光面或花纹 输送带。 根据运送成品的形状、尺寸，此处带宽选为 b=1000mm。 2.4 输送带的选择 输送带是输送机承载物料的承载件和牵引件。 根据要求，查表 1-10 选用输送带的强度 ，输送带芯层数层mn/10 z=2 层 输送带芯层每层厚度 =1.0mm，输送带芯层每层质量 =1.02zdwz2/kg 输送带上覆盖胶厚度 ，输送带上覆盖胶质量mab0.34.3a 输送带下覆盖胶厚度 ,输送带上覆盖胶质量 =1.751b/ 则输送带厚度为 6.5mmbz 每米长度输送带质量 7.14kg/mb)(wbq 2.5 托辊的选用 上托辊的间距 1.2m0a 查形普表选用槽形托辊 dtii04c2304 ，轴承 4g305，辊径 108mm，辊长 380m，单个上托辊的转动部分质量 ，上托辊的承载能力kgqro19.40 scznl=4.09kn 则每米长度上托辊转动部分的质量 maro/7.2.130 下托辊间距 mau3 查形普表选用平行下托辊 dtii100c2123 ，轴承 4g305，辊径 108mm，辊 7 长 1150m，单个下托辊的转动部分质量 ，下托辊的承载能力kgqru56.10 scznl=1.18kn 则每米长度下托辊转动部分的质量 mauru/2.3.0 2.6 输送量的验算 1、有效带宽 b 对于槽形带式输送机： 时，b=0.9b-0.05mb2 时，b=b-0.25 2、输送量 或vim （2-6-1）skiv （2-6-2）m 式中 输送量， /sv 3m 输送量，kg/si s输送带上物料最大横切面积， 2m v带速，m/s 物料松散密度，3/kg k倾斜系数 其中， ，如图所示。由此得：21s 8 图 2-2 槽形带式输送机的有效带宽和输送机上物料的最大横切面积 （2-6-3）6/tancos)(2331 lbls （2-6-4）2/si)(3lb 则： =0.056311 0t s5（80-5+=21 2m =0.117023/35sin)8(/co3s 2 2 =0.173334212m 查带式输送机设计手册表 1-41 倾斜系数得 ： k=1 选用带速为 v=1.25m/s 则 ： =0.173334 =1092t/hsvkim 360145. htt/750/192 设计的参数满足要求。 2.7 托辊承载的验算 2.7.1 静载荷计算 a、承载分支托辊 9 （2-7-1）bmqviaep0108.9 式中 承载分支托辊静载荷（n）p 承载分支托辊间距（m）0a 辊子载荷系数(见表 1-26)1e 带速(m/s)v 输送量(kg/s)mi 每米长度输送带质量（kg/m）bq b、回程分支托辊 （ 2-7-2）buuqaep18.9 式中 回程分支托辊静载荷（n）p 回程分支托辊间距（m）ua 每米长度输送带质量（kg/m）bq 辊子载荷系数（见表 1-26）1e = =0.168knuup8.914.7380. = =1.6knbmvia010 14.725.09 2.7.2 动载荷计算 1.承载分支托辊： （2-7-3 ）adsofp0 2.回程分支托辊： （2-7-4）asuf 式中 承载分支托辊动载荷（n）0p 回程分之托辊载荷（n）u 运行系数（见表 1-27）sf 工况系数（见表 1-29）a 冲击系数（见表 1-28）df = =1.76knsop0 1.6 10 = =0.1848knasufp 1.68.0 可以看出： 上托辊承载能力 scznl=4.09kn 大于 =1.6kn 和 =1.76kn 0p0p 上托辊承载能力满足要求！ 下托辊承载能力 xcznl=1.18kn 大于 =0.168kn 和 =0.1848knuu 下托辊承载能力满足要求！ 2.8 圆周力及功率的计算 2.8.1 圆周力计算 圆周力表示为： = （2-8-1）bafu21shf 式中 承载带总阻力； 回程带总阻力； 主要阻力；h 特种主要阻力；1s 特种附加阻力；2f 主要阻力 h 主要阻力为承载段和空载段托辊旋转阻力，由托辊轴承和密封件摩擦 产生，托辊轴承一旦进入赃物此阻力即加大。主要阻力还与输送带在托辊 间凹陷和输送带同物料反复弯曲产生阻力有关，其中以凹陷阻力所占比例 最大，根据 m.海格和 a.亨兹测得约占长距离水平输送机运行阻力的 60%左 右。主要阻力表示为： （2-8-2） cos)2( gbruohqqflgf 式中 平均模拟摩擦系数， ， 、 分别为上、2/)(1ff1f2 下托辊的摩擦系数； 带式输送机长度； 重力加速度；g 承载托辊单位质量；roq 11 回程托辊单位质量；ruq 输送带单位质量；b 物料单位质量g 输送机倾角；cos)2( gbruohqqflgf = =0.093kn0cos)514.72(56.109.48.602. 通常， 取 0.02 作为基本估计。托辊灵活，输内摩擦角小的物料时，取f =0.022；托辊不灵活，输送内摩擦角大的物料时，取 =0.030。有制动的下f f 运倾斜输送机可取 =0.012-0.016。f 主要阻力也可表示为： （2-8-3）21hf （2-8-4）2/cos)(gbrohqlgf （2-8-5）u 式中 ， 分别为上、下托辊阻力。12 2.8.2 功率 1 传动滚筒轴功率 （2-8-10）vfpua 式中： 传动滚筒轴的功率，kw; 圆周力，kn 带速，m/s kwvua45.82.167 2 电动机的功率 电动机的功率 表示为： mp 正功率 （2-8-11）1a 反馈功率 （2-8-12）2 12 式中， =0.780.95 ，10.1952kwpm4.85.0 则选用电动机的型号：y160l-4，功率为 15kw 2.9 输送带张力计算 输送带张力必须满足以下条件： 1在任何情况下，使传动滚筒上的全部圆周力通过摩擦传递到输送带上， 输送带与传动滚筒间不应出现打滑； 2作用在输送带上的张力应足够大，保证托辊支承段任意两组承载托辊 间的输送带垂度小于一定值。 图 2-3 运动受力图 2.9.1 输送带最小张力验算 如图所示，为了使传动滚筒上的全部圆周力 通过摩擦传递到输送带上，uf 保证输送带与传动滚筒间不打滑，传动滚筒饶出点张力 应满足下式的要求。2 （2-9-1）1maxin2efu 式中 传动滚筒饶出点张力（n） ；min2f 满载起、制动时的最大圆周力（n）axu 传动滚筒与输送带间的摩擦系数（见表 1-46） 13 输送带在全部传动滚筒上的围包角（一般取 ） ，公式 24016 中取弧度； 尤拉系数（参见表 1-47）e 则 = =2.817kn1maxin2efu 140.376 2.9.2 输送带垂度验算 作用在输送带上的最小张力必须满足要求 1.对于承载分支 （2-9-2）max01min)/(8hgqfgb 2.对于回程分支 （2-9-3）ax02in)/(b 式中 作用在输送带承载分支或回程分支上的最小张力（n）minf 承载分支的托辊间距（m）0a 每米分支的托辊间距（m）u 每米长度输送带质量（kg/m）bq 每米长度输送物料质量（kg/m）g 重力加速度（g=9.81 ）g2/sm 允许的输送带最大垂度（一般应满足 0.01） 。max)/(h max)/(ha01in8)gqfgb = =8.408kn1.8.9547(2.max02min)/(8hgqb = =2.627kn1.9473 14 2.9.3 输送带的最大张力 根据最小张力，用逐点张力法计算得输送带最大张力 11maxefu = kn2.04.36507.4 2.10 输送带层数的选择 输送带层数按式 计算 bnfzmax1 式中； z 输送带带芯层数 ， （层） ； 最大工作张力， （n） ； mazf1 n 安全系数，一般多层带取 n=810; 减层带取 n= 1012; b 输送带宽度，m; 输送带的纵向扯断强度 ，见表 1-10 带式层 ）（ m/ 运输机械设计手册 ； 2.11 传动滚筒的选取 传动滚筒是靠摩擦向输送带传递牵引力的滚筒，是传递动力的主要部件。 系列传动滚筒根据承载能力分轻型和中型两种。滚筒直径有：500、600、800 、1000mm,。同一种滚筒直径又有几种不同的轴径和中心跨距供设计者选用。 传动滚筒有裸露光钢面、人字形和菱形花纹橡胶覆面。最小传动滚筒直径 d 按 下式选取：d=cd 式中 d芯层厚度或钢丝绳直径 c系数（根据抗拉体材料确定：棉织物 c=80，尼龙 c=90，聚酯 c=108，钢 绳芯 c=145） 。 取 d=1000mm 传动滚筒，型号为 dd100a7123zy 15 图 2-4 传动滚筒 2.12 改向滚筒的选取 选用改向滚筒是改变输送带运行方向的滚筒。这里主要用做尾轮，所以选 用 180 度的改向滚筒，则根据带式运输机械设计手册表（1-20）改向滚筒 与传动滚筒直径的匹配表得： 由带宽 b=1000mm,传动滚筒直径为 1000mm ，选取改向滚筒直径为 800m；型号为 dd80b6122 2.13 支架的设计与选取 2.13.1 机架的选取 机架的选取： 01 机架型号：dd100j0111714 2.13.2 拉紧装置尾架 是安装拉紧装置的构件。分为螺旋拉紧装置架、水平车式重锤拉紧装置架 几重锤塔架、垂直框架重锤拉紧装置架等，根据拉紧装置的类型，选螺旋拉紧 装置架。型号为 dd80j02321 16 图 2-6 螺旋拉紧装置尾架 2.13.3 中间架的选择 中间架是输送机的中间部分的支承构件。 选用型号为 dd100j07105 图 2-7 中间架 2.13.4 支腿的选择 支腿有 i 型（无斜撑）和 ii 型（有斜支撑）两种。中间架和中间架支腿 全部采用螺栓联结。 支腿 i 型号为 dd100j081221 17 图 2-8 支腿 i 支腿 ii 型号为 dd100j081222 2.14 拉紧装置的设计与选取 拉紧装置产生输送带预张力，保证输送带与传动滚筒间产成足够的摩擦力 使输送带不打滑，并限制输送带在各组托辊间的垂度，使输送机正常运行。 本系列拉紧装置有螺旋式和重垂式两种。拉紧装置应尽可能的布置在输 送带张力最小的位置上，并尽量靠近传动滚筒又便于维修的位置。在确定拉紧 力时，出考虑正常运行外，还应考虑起（制）动几空载、空车工况。 1.螺旋拉紧装置： 用螺旋装置机构调整输送带的预张力。适用于输送长 度较短（小于 100 米） 、功率较小的输送机，可按机长的 1.0%-1.5%选取拉紧 行程。 2.重垂拉紧装置： 靠配重调整输送带的预张力。有垂直框架重锤拉紧装 置和水平车式重锤拉紧装置两种形式。 由于本输送机的输送长度为 40 米，并根据实际布局情况，选用尾部的拉 紧装置比较适合。 18 图 2-11 螺旋拉紧装置 根据改向滚筒的尺寸，选取螺旋拉紧装置为 dd100d1，参照运输机械设 计手册表 2-25。 2.15 驱动装置选择 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 67 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 35s。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 19 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。 2.15.1 减速器减速速比 减 速 器 是 原 动 机 和 工 作 机 之 间 的 独 立 的 闭 式 传 动 装 置 ， 用 来 降 低 转 速 和 增 大 转 矩 ， 以 满 足 工 作 需 要 ， 在 某 些 场 合 也 用 来 增 速 ， 称 为 增 速 器 。 选 用 减 速 器 时 应 根 据 工 作 机 的 选 用 条 件 ， 技 术 参 数 ， 动 力 机 的 性 能 ， 经 济 性 等 因 素 ， 比 较 不 同 类 型 、 品 种 减 速 器 的 外 廓 尺 寸 ， 传 动 效 率 ， 承 载 能 力 ， 质 量 ， 价 格 等 ， 选 择 最 适 合 的 减 速 器 。 减 速 器 是 一 种 相 对 精 密 的 机 械 ， 使 用 它 的 目 的 是 降 低 转 速 ， 增 加 转 矩 。 减 速 器 主 要 由 传 动 零 件 (齿 轮 或 蜗 杆 )、 轴 、 轴 承 、 箱 体 及 其 附 件 所 组 成 。 其 基 本 结 构 有 三 大 部 分 ： 1. 齿 轮 、 轴 及 轴 承 组 合 小 齿 轮 与轴制成一体，称齿 轮 轴 ，这种结构用于齿轮直径与轴的直径相 关不大的情况下，如果轴的直径为 d，齿轮齿根圆的直径为 df，则当 df- d67mn 时，应采用这种结构。而当 df-d67mn 时，采用齿轮与轴分开为 两个零件的结构，如低速轴与大 齿 轮 。此时齿轮与轴的周向固定平 键 联接， 轴上零件利用轴肩、轴套和轴承盖作轴向固定。两轴均采用了深沟球轴承。这 种组合，用于承受径向载荷和不大 的 轴 向 载 荷 的 情 况 。 当 轴 向 载 荷 较 大 时 ， 应 采 用 角 接 触 球 轴 承 、 圆 锥 滚 子 轴 承 或 深 沟 球 轴 承 与 推 力 轴 承 的 组 合 结 构 。 轴 承 是 利 用 齿 轮 旋 转 时 溅 起 的 稀 油 ， 进 行 润 滑 。 箱 座 中 油 池 的 润 滑 油 ， 被 旋 转 的 齿 轮 溅 起 飞 溅 到 箱 盖 的 内 壁 上 ， 沿 内 壁 流 到 分 箱 面 坡 口 后 ， 通 过 导 油 槽 流 入 轴 承 。 当 浸 油 齿 轮 圆 周 速 度 2m/s 时 ， 应 采 用 润 滑 脂 润 滑 轴 承 ， 为 避 免 可 能 溅 起 的 稀 油 冲 掉 润 滑 脂 ， 可 采 用 挡 油 环 将 其 分 开 。 为 防 止 润 滑 油 流 失 和 外 界 灰 尘 进 入 箱 内 ， 在 轴 承 端 盖 和 外 伸 轴 之 间 装 有 密 封 元 件 。 2. 箱 体 箱 体 是 减 速 器 的 重 要 组 成 部 件 。 它 是 传 动 零 件 的 基 座 ， 应 具 有 足 够 的 20 强 度 和 刚 度 。 箱 体 通 常 用 灰 铸 铁 制 造 ， 对 于 重 载 或 有 冲 击 载 荷 的 减 速 器 也 可 以 采 用 铸 钢 箱 体 。 单 体 生 产 的 减 速 器 ， 为 了 简 化 工 艺 、 降 低 成 本 ， 可 采 用 钢 板 焊 接 的 箱 体 。 灰 铸 铁 具 有 很 好 的 铸 造 性 能 和 减 振 性 能 。 为 了 便 于 轴 系 部 件 的 安 装 和 拆 卸 ， 箱 体 制 成 沿 轴 心 线 水 平 剖 分 式 。 上 箱 盖 和 下 箱 体 用 螺 栓 联 接 成 一 体 。 轴 承 座 的 联 接 螺 栓 应 尽 量 靠 近 轴 承 座 孔 ， 而 轴 承 座 旁 的 凸 台 ， 应 具 有 足 够 的 承 托 面 ， 以 便 放 置 联 接 螺 栓 ， 并 保 证 旋 紧 螺 栓 时 需 要 的 扳 手 空 间 。 为 保 证 箱 体 具 有 足 够 的 刚 度 ， 在 轴 承 孔 附 近 加 支 撑 肋 。 为 保 证 减 速 器 安 置 在 基 础 上 的 稳 定 性 并 尽 可 能 减 少 箱 体 底 座 平 面 的 机 械 加 工 面 积 ， 箱 体 底 座 一 般 不 采 用 完 整 的 平 面 。 3. 减 速 器 附 件 为 了 保 证 减 速 器 的 正 常 工 作 ， 除 了 对 齿 轮 、 轴 、 轴 承 组 合 和 箱 体 的 结 构 设 计 给 予 足 够 的 重 视 外 ， 还 应 考 虑 到 为 减 速 器 润 滑 油 池 注 油 、 排 油 、 检 查 油 面 高 度 、 加 工 及 拆 装 检 修 时 箱 盖 与 箱 座 的 精 确 定 位 、 吊 装 等 辅 助 零 件 和 部 件 的 合 理 选 择 和 设 计 。 1） 检 查 孔 为 检 查 传 动 零 件 的 啮 合 情 况 ， 并 向 箱 内 注 入 润 滑 油 ， 应 在 箱 体 的 适 当 位 置 设 置 检 查 孔 。 检 查 孔 设 在 上 箱 盖 顶 部 能 直 接 观 察 到 齿 轮 啮 合 部 位 处 。 平 时 ， 检 查 孔 的 盖 板 用 螺 钉 固 定 在 箱 盖 上 。 2)通 气 器 减 速 器 工 作 时 ， 箱 体 内 温 度 升 高 ， 气 体 膨 胀 ， 压 力 增 大 ， 为 使 箱 内 热 胀 空 气 能 自 由 排 出 ， 以 保 持 箱 内 外 压 力 平 衡 ， 不 致 使 润 滑 油 沿 分 箱 面 或 轴 伸 密 封 件 等 其 他 缝 隙 渗 漏 ， 通 常 在 箱 体 顶 部 装 设 通 气 器 。 3)轴 承 盖 为 固 定 轴 系 部 件 的 轴 向 位 置 并 承 受 轴 向 载 荷 ， 轴 承 座 孔 两 端 用 轴 承 盖 封 闭 。 轴 承 盖 有 凸 缘 式 和 嵌 入 式 两 种 。 利 用 六 角 螺 栓 固 定 在 箱 体 上 ， 外 伸 轴 处 的 轴 承 盖 是 通 孔 ， 其 中 装 有 密 封 装 置 。 凸 缘 式 轴 承 盖 的 优 点 是 拆 装 、 调 整 轴 承 方 便 ， 但 和 嵌 入 式 轴 承 盖 相 比 ， 零 件 数 目 较 多 ， 尺 寸 较 大 ， 外 观 不 平 整 。 4)定 位 销 为 保 证 每 次 拆 装 箱 盖 时 ， 仍 保 持 轴 承 座 孔 制 造 加 工 时 的 精 度 ， 应 在 精 加 工 轴 承 孔 前 ， 在 箱 盖 与 箱 座 的 联 接 凸 缘 上 配 装 定 位 销 。 安 置 在 箱 体 纵 向 两 侧 联 接 凸 缘 上 ， 对 称 箱 体 应 呈 对 称 布 置 ， 以 免 错 装 。 21 5)油 面 指 示 器 检 查 减 速 器 内 油 池 油 面 的 高 度 ， 经 常 保 持 油 池 内 有 适 量 的 油 ， 一 般 在 箱 体 便 于 观 察 、 油 面 较 稳 定 的 部 位 ， 装 设 油 面 指 示 器 。 6)放 油 螺 塞 换 油 时 ， 排 放 污 油 和 清 洗 剂 ， 应 在 箱 座 底 部 ， 油 池 的 最 低 位 置 处 开 设 放 油 孔 ， 平 时 用 螺 塞 将 放 油 孔 堵 住 ， 放 油 螺 塞 和 箱 体 接 合 面 间 应 加 防 漏 用 的 垫 圈 。 7)启 箱 螺 钉 为 加 强 密 封 效 果 ， 通 常 在 装 配 时 于 箱 体 剖 分 面 上 涂 以 水 玻 璃 或 密 封 胶 ， 因 而 在 拆 卸 时 往 往 因 胶 结 紧 密 难 于 开 盖 。 为 此 常 在 箱 盖 联 接 凸 缘 的 适 当 位 置 ， 加 工 出 2 个 螺 孔 ， 旋 入 启 箱 用 的 圆 柱 端 或 平 端 的 启 箱 螺 钉 。 旋 动 启 箱 螺 钉 便 可 将 上 箱 盖 顶 起 。 小 型 减 速 器 也 可 不 设 启 箱 螺 钉 ， 启 盖 时 用 起 子 撬 开 箱 盖 ， 启 箱 螺 钉 的 大 小 可 同 于 凸 缘 联 接 螺 栓 尽 量 选 用 接 近 理 想 减 速 比 ： 减 速 比 =伺 服 马 达 转 速 /减 速 机 出 力 轴 转 速 扭 力 计 算 ： 对 减 速 机 的 寿 命 而 言 ,扭 力 计 算 非 常 重 要 ,并 且 要 注 意 加 速 度 的 最 大 转 矩 值 (tp),是 否 超 过 减 速 机 之 最 大 负 载 扭 力 . 适 用 功 率 通 常 为 市 面 上 的 伺 服 机 种 的 适 用 功 率 ,减 速 机 的 适 用 性 很 高 , 工 作 系 数 都 能 维 持 在 1.2 以 上 ,但 在 选 用 上 也 可 以 以 自 己 的 需 要 来 决 定 : 要 点 有 二 : a.选 用 伺 服 电 机 的 出 力 轴 径 不 能 大 于 表 格 上 最 大 使 用 轴 径 . b.若 经 扭 力 计 算 工 作 ,转 速 可 以 满 足 平 常 运 转 ,但 在 伺 服 全 额 输 出 时 , 有 不 足 现 象 时 ,我 们 可 以 在 电 机 侧 之 驱 动 器 ,做 限 流 控 制 ,或 在 机 械 轴 上 做 扭 力 保 护 ,这 是 很 必 要 的 . 正 确 的 安 装 ， 使 用 和 维 护 减 速 器 ， 是 保 证 机 械 设 备 正 常 运 行 的 重 要 环 节 。 因 此 ， 在 您 安 装 减 速 器 时 ， 请 务 必 严 格 按 照 下 面 的 安 装 使 用 相 关 事 项 ， 认 真 地 装 配 和 使 用 。 第 一 步 是 安 装 前 确 认 电 机 和 减 速 器 是 否 完 好 无 损 ， 并 且 严 格 检 查 电 机 与 减 速 器 相 连 接 的 各 部 位 尺 寸 是 否 匹 配 ， 这 里 是 电 机 的 定 位 凸 台 、 输 入 轴 与 减 速 器 凹 槽 等 尺 寸 及 配 合 公 差 。 第 二 步 是 旋 下 减 速 器 法 兰 外 侧 防 尘 孔 上 的 螺 钉 ， 调 整 夹 紧 环 使 其 侧 孔 与 防 尘 孔 对 齐 ， 插 入 内 六 角 旋 紧 。 之 后 ， 取 走 电 机 轴 键 。 第 三 步 是 将 电 机 与 减 速 器 自 然 连 接 。 连 接 时 必 须 保 证 减 速 器 输 出 轴 与 电 机 输 入 轴 同 心 度 22 一 致 ， 且 二 者 外 侧 法 兰 平 行 。 如 同 心 度 不 一 致 ， 会 导 致 电 机 轴 折 断 或 减 速 机 齿 轮 磨 损 。 根据输送机代号和电动机功率，查dtii(a)型带式输送机设计手册表 7-1 驱动装置选择表得：减速机速比 25。 2.15.2 驱动装置各部分选定 电 动 机 启 动 方 式 包 括 ： 全 压 直 接 启 动 、 自 耦 减 压 起 动 、 y- 起 动 、 软 起 动 器 、 变 频 器 。 全 压 直 接 起 动 ： 在 电 网 容 量 和 负 载 两 方 面 都 允 许 全 压 直 接 起 动 的 情 况 下 ， 可 以 考 虑 采 用 全 压 直 接 起 动 。 优 点 是 操 纵 控 制 方 便 ， 维 护 简 单 ， 而 且 比 较 经 济 。 主 要 用 于 小 功 率 电 动 机 的 起 动 ， 从 节 约 电 能 的 角 度 考 虑 ， 大 于 11kw 的 电 动 机 不 宜 用 此 方 法 。 自 耦 减 压 起 动 ： 利 用 自 耦 变 压 器 的 多 抽 头 减 压 ， 既 能 适 应 不 同 负 载 起 动 的 需 要 ， 又 能 得 到 更 大 的 起 动 转 矩 ， 是 一 种 经 常 被 用 来 起 动 较 大 容 量 电 动 机 的 减 压 起 动 方 式 。 它 的 最 大 优 点 是 起 动 转 矩 较 大 ， 当 其 绕