带式运输机电动滚筒的设计VIP

带式运输机电动滚筒的设计（论文） 摘要 带式输送机自从发明至今已有一百五十年的历史，仍然被广泛的应用于生产、生活中，被广泛使用在石油、化工、塑料、橡胶、食品、建材、包装、纺织、造纸、轻工、立体停车库和流水线等机械设备领域中。 通过本毕业设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，了解减速器的结构设计的步骤及参数选择的原则，熟悉减速器传动的基本原理，熟悉并掌握一套完整的机械传动装置的设计过程。 了解减速器的参数数据的选择原则对传动装置效率的影响。 由于减速器的结构简单实用，被广泛应用于各行各业中，因此，减速器的使用还有很好的前景。 通过本毕业设计，了解减速器的结构设计的步骤及参数选择的原则，熟悉减速器传动的基本原理，并设计了一套完整的电动滚筒传动装置。 关键词：带式输送机；减速器设计；主要部件 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 前言 随着科学技术的迅速发展，市场竞争日趋激烈，在机械制造中，运输工业已成为国民经济支柱产业之一，其在国民经济中所占比重和作用越来越重要，世界各国经济发展历程证明了这一点。改革开放以来，随着市场经济的发展，商品流通的增加，物质的不断丰富，生活水平的提高，人们在追求商品外在质量提高的同时，主要还是追求商品内在质量提高，保证内在质量就需要快速的运输来实现。近年来人们的消费需求的扩大，运输工业随之迅速发展，在我国国民生产总值中已占到 10%以上，与经济发达国家的差距正在逐步缩小。 运输机械在运输工业中的地位十分重要，对运输工业现代化具有举足轻重的作用。它可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，减少环境污染，增加产品质量，提高产品的档次，增加附加值从而增加市场竞争力，带来更大的社会效益和经济效益。 我国的运输机械发展起步与 20 世纪 40 年代末，从改革开放前少数几种水平落后的单机起，到 70 年代，在借鉴进口设备和技术的基础上，运输机械的生产发生了一个巨大的变化，大量填补国内空白的运输机械问世，品种规格不断增加，出现了大量专业的运输机械生产企业，形成了一批专业化生产的骨干企业。许多研究机构着手研究运输机械，大专院校也纷纷设立运输专业，先后成立了全国性的协会，学会，标准化机构，出版了各种专业期刊，形成了一个独立的运输行业部门，也是原机械工业部管理的 14 个大行业之一。进入20 世纪 80 年代，除继续增加新品种外。在产品的技术水平和内在质量、性能等方面有了很大进步，从注重数量向注重质量和性能方面发展，产品的技术水平与国外先进水平的差距在缩小。 ！所有下载了本文的注意：本论文附有下载了本文的读者请加3753222，或留下你的联系方式（后，希望此文能够帮到你！ 本课题是联系生产实际的课题。 目前，带式输送机已广泛应用于工农业生产的各个角落，如化工、建材、矿山开采，带式运输机电动滚筒的设计（论文） 车站、码头以及农产品贮运等，操作方便、运输距离比较长。随着机械化和综合机械化采煤工作面产量的不断提高，带式输送机已经逐渐成为煤矿生产中的一种主要输送设备。 电动滚筒是带式输送机的一个重要动力部件，就冷却形式而言有油冷式、油浸式及风冷式等，就减速形式而言有齿轮减速式及摆线针轮式等，就电动机的安装位置而言有内置式和外置式等。目前应用较多的是齿轮减速、内置、油冷式电动滚筒，特别是对于小型和微型电动滚筒来说，这种电动滚筒更具有不可替代的地位。但是，齿轮减速油冷式电动滚筒承载能力较差、传动效率低，右法兰轴结构复杂、工艺性较差。因此，拟采用活齿减速技术方案对其进行改进设计。 活齿波动传动是用来传递两同轴间回转运动的一种新型传动形式，这与电动滚筒的传动方式完全吻合。它由激波器V、中心轮K、活齿架 作时，激波器周期性地推动活齿，这些活齿与中心轮齿廓的啮合点形成了蛇腹蠕动式的切向波，从而与中心轮形成连续的驱动关系。活齿传动具有结构紧凑、体积小、承载能力大、传动效率高、基本构件的工艺性好等优点，所以一出现就引起了人们极大的兴趣。 1、系统传动方案设计和运动学及动力学参数设计计算 成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，故采用刚性联轴器联结电机带式运输机电动滚筒的设计（论文） 与减速器。 其传动方案如下： 2345 1式输送机总体方案布局图 统运动学及动力学参数设计计算 择电动机 电动机类型的选择： 动机功率选择： 1联轴器的传动效率：2每对轴承的传动效率：3圆柱直齿轮的传动效率：4滚筒与传送带之间的传动效率：动装置的总效率： =1224324 =式运输机电动滚筒的设计（论文） 电机所需的工作功率： 1000电P = =6定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n 滚筒= D = 100060 =机械设计手册60，故电动机转速的可选范围是： n 电=n 滚筒i=（860）585.8 r/据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有2种传动比方案如下： 表 1电机型号 方案 电动机型号 额定功率 定转速 r/ 量 传动比 1 900 67 45 68 1电机安装及外形尺寸 表 1机外形尺寸 型号 A B C D E F G H K C D 16 140 89 38 80 10 33 132 12 280 275 210 315 200 475 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，可见第二方案比较适合。因此选定电动机型号为传动比并分配传动 总传动比 鼓轮电总 =配传动比： .5）计算取，计算得1为高速级传动比，轴功率、转速、转矩计算 将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴；01，12，23，34依次为电机与轴1，轴 1与轴2，轴2与轴3，轴 3与轴 4之间的传动效率。 各轴转速： 电1 =845 r/12 = 4845 =23 = 4 =r/轴输入功率：电01= 6011 112= 1223 223= 2323 334= 3412 各轴输入转矩： 电电55084569550 m 带式运输机电动滚筒的设计（论文） d01m 112m 223m 334m 1出转矩分别为各轴的输入功率、2. 传动件设计计算 速级大、小齿轮的设计计算 荷中等、速度不高且传动尺寸无特殊要求，所以大小齿轮都选软齿面齿轮，小齿轮调质处理，硬度230齿轮正火处理，硬度190据两齿面的硬度，由机械设计基础表6 1H =380+41 2H =380+13 1F =140+86 2F =140+78 选取设计参数 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 小齿轮齿数5，则64=100；取齿宽系数 d = 按齿面接触疲劳强度设计 小齿轮的转矩m 载荷系数查机械设计基础表6.2 766 3 21( = 766325414)14( = 42.0 轮的模数为m =11机械设计基础表6。 262 = 52 齿轮的几何尺寸计算 226 = 52 mm 2104 = 208 mm ha*m = 52 +4 = 56 mm ha*m = 208 +4 = 212 mm （ c*）m = 525 = 47 mm （ c*）m = 2085 = 203 mm a =（d1+ 2 = （52+208）/ 2 = 130 mm b =0 = 52 取2，2+4 = 56 校核弯曲疲劳强度 由齿数查表6 = 1F = 186格 带式运输机电动滚筒的设计（论文） = = 178格 机械设计基础表6级精度 构设计 主要为大齿轮的结构设计，中间轴孔的厚度：见参考文献机械设计基础大齿轮 D0=014)12-(1014)2=(184192)80 4=333=3=0，l=b=齿宽， 3)= (180（取5r=1腹板孔厚度：C=(.3)b8C=10润滑方式： 10006022 = =s 用代号为6008轴承 轴承内径 d=40 (轴承外径 D=68 (轴承宽度 B=15 (40 带式运输机电动滚筒的设计（论文） a 考虑轴承定位 d46 a H Ba V 考虑到齿轮分度圆与轴径相差不大（h=23 3d 轴肩段 h =（.1）d，取h=39 4d d43 5d d7一对轴承） 30 轴段的长度l1：+2+3+2=19+10+5+2=36承的型号为6306，轴承宽度B=192为齿轮断面与箱体内壁的距离，3为轴承内端面与箱体内壁之间的距离 2轴段的长度：220齿轮宽2轴段的长度：两齿轮间距4轴段的长度：120齿轮宽2轴段的长度：l5：+2+3+2=19+10+5+4=38承宽度B=192为齿轮断面与箱体内壁的距离，3为轴承内端面与箱体内壁之间的距离 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 的校核 a F r 3F R H A R H A A R V DF r 2F b ca b cF B R H A R H B Ca b cF r 3F r 2B A R V M V B A R V A B A B A A A R H B B A R 轴的强度计算 a= +2+3+2+B/2=26+10+5+2+b= +l3+=41+14+26=81c= B/2+3+2+=+10+41=式运输机电动滚筒的设计（论文） a+b+c=1+991）计算圆周力和径向力，弯矩图参见图5. (1算齿轮2的圆周力 17620812232022222 （1算齿轮3的圆周力 1367812232022323 （1算齿轮2的径向力 2820 （1算齿轮3的径向力 14120 (2)求水平平面内的支反力: )()( 32 , 696199 2 )()( , 616199 （3）计算水平平面的弯矩 对于 对于 (4)求垂直平面的支反力 )()( 32 , 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 99199 )( 23 2 )()( , 4199 )(23 （5）计算垂直平面的弯矩 对于 对于 （6）该轴的转矩 T=122320 7)合成弯矩并绘制弯矩图 对于4622036697141540 2222 367532051236744 2222 对于7336799316359916 2222 05852917105848 2222 (8)确定危险截面，校核该轴强度。结合图5 可看出。 安装齿轮2处为危险截面，根据公式，选择最大弯矩进行计算。 373367 查参考文献机械设计基础 ，带式运输机电动滚筒的设计（论文） 3223 ，d=33槽尺寸 b=102 22320参考文献机械设计基础 33(733672)(32)()(12322232222该轴的结构满足强度要求。 轴承的校核 由公式 )()(6010610 见参考文献机械设计基础4其中：参考文献机械设计基础, 载荷系数：查参考文献机械设计基础承选择深沟球轴承6306，查参考文献机械设计毕业设计指导书C=27KN n=360r/为寿命指数：对于球轴承=3，见参考文献机械设计基础=于此设计中的深沟球轴承，没有轴向载荷，取X=1,见参考文献机械设计基础所以，P=r。 7856992696 2222 616141616 2222 选择两者中的大的： 785 080010826024413)606010)(6010 336610 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 所以该轴承符合强度要求。 般8级以上精度的齿轮有定心精度要求，应选用平键连接。选用圆头（通平键。 （1）大齿轮段3mm=d. 由参考文献机械设计手册得键的截面尺寸：bh=108 根据 轮毂段取键长：L=00于标准尺寸系列。 (1的校核 查参考文献机械设计基础 120 键的工作长度为：l=00键的挤压应力为： ，所以该键符合强度要求。 选用键108，1095键槽深：查机械设计手册2 . （2）小齿轮段3由参考文献机械设计手册得键的截面尺寸：bh=108 根据 轮毂段取键长：L=08于标准尺寸系列。 (2的校核 查参考文献机械设计基础 120100( 键的工作长度为：l=00键的挤压应力为： ，所以该键符合强度要求。 选用键108，1095键槽深：查机械设计手册2 . 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 轴的设计 3轴示意图 1）确定最小直径：选择轴的材料为45钢，调质处理，查机械设计手册（成大先主编，化学工业出版社）表6b=650 s=360 70 55 E=05 1 =60 据机械设计手册表6于材料为45钢，由机械设计手册表620则得 dA 3 1203 为考虑到装联轴器加键，有一个键槽， d1+5）=式运输机电动滚筒的设计（论文） 3轴段直径 名称 依据 确定结果（a F A A M bR A 虑与联轴器内孔标准直径配合，联轴器选择22 a F a A R A R M bR A R R 联轴器定位（.1）42+（8 a F A A bR v A 考虑轴承用代号为6010轴承 轴承内径 d=50 (轴承外径 D=80 (轴承宽度 B=16 (50 a F a A R A R M bR A R R 考虑轴承定位 d46 a F A A bR v A h（.1）取h=6，6+26 68 a F A A bR v A 考虑到齿轮的轴向定位采用套筒，取2 52 a F A A bR v A d7一对轴承） 50 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 轴段安装联轴器：联轴器选择机械设计手册 5843轴器宽度12联轴器，取102轴段的长度括三部分：l2=lS+e+m, 其中参考文献机械设计毕业设计指导书50参考文献机械设计毕业设计指导书承外径D=90mm，mm,e=承座孔的宽度+2+(510 为下箱座壁厚，查参考文献机械设计毕业设计指导书=81,据轴承座旁连接螺栓的直径查参考文献机械设计毕业设计指导书假设轴承座旁连接螺栓402=18+2+(5108+20+18+6=52外为加工轴承座孔端面方便，轴承座孔的端面应高于箱体，m =25, 3=5 见参考文献机械设计毕业设计指导书0+5=53轴段的长度l3：承的型号为6010，轴承宽度B=16mm,64轴段的长度：减速器的内腔宽为：A =170mm 3+A-（l5+2+4）=5+170-（10+76+10+4）=75轴段部位为齿轮定位轴环，其长度为：l=0. 6轴段为安装齿轮段，其长度略小于齿轮宽度， 68 7轴段为轴承安装段并加套筒来保证齿轮和轴承的轴向定位，+2+3 +10+5+16=35 带式运输机电动滚筒的设计（论文） a F A R A R M bR A R M R 图3轴的强度计算 a= B 24B =359=64 b= 24B +l5+2B =39+10+75+8=132式运输机电动滚筒的设计（论文） a+b=64+132=1961)计算齿轮 4 的圆周力 参见图 7，查参考文献机械设计基础 98221632202022444 08520 (2)求水平平面内的支反力: )(4 , 74196 6429824 008749 （3）计算水平平面的弯矩 28568132974 28512642008 (4)求垂直平面的支反力 )+(=4 , 541966410854 31543 （5）计算垂直平面的弯矩 6728132354 678464731 （6）该轴的转矩 T=3220207)合成弯矩并绘制弯矩图 3676346784128512 2222 3679646728128568 2222 带式运输机电动滚筒的设计（论文） (8)确定危险截面，校核该轴强度。结合图3安装齿轮处为 危险截面，根据公式，选择最大弯矩进行计算。 36796 此轴为单向运转，扭转切应力可按照脉动循环应力处理。 查参考文献机械设计基础 12 ，W 为抗弯截面系数， 652(322323 d ，d=52择轴承6010 选择键：bh=1610b=16h=10 . T=322020参考文献机械设计基础 036796)( 12222 该轴的结构满足强度要求。 公式 )()(6010610 其中：参考文献机械设计基础, 载荷系数：查参考文献机械设计基础承选择为深沟球轴承 6010，查参考文献机械设计毕业设计指导书C=22KN n=为寿命指数：对于球轴承=3，见参考文献机械设计基础=于此设计中的深沟球轴承，没有轴向载荷，取X=1,见参考文献机械设计基础所以，P=r。 1377312008 2222 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 036354974 2222 选择两者中的大的： 137 080010826080950)6010 336610 所以该轴承符合强度要求。 1）齿轮4安装段的键的选择： 2mm=d. 由参考文献机械设计手册得键的截面尺寸：bh=1610 根据轮毂段取键长：L=60于标准尺寸系列。 (1的校核 查参考文献机械设计基础 120100(= - 键的工作长度为：l=04键的挤压应力为： 2202044 1 ，所以该键符合强度要求。 选用键1610，1095键槽深： . （2）与滚筒连接的联轴器的轴的键的设计与校核： 一般8级以上精度的齿轮有定心精度要求，应选用平键连接。由于齿轮在两支撑点中间，故选用圆头（通平键。 2查参考文献机械设计毕业设计指导书择联轴器2=1121=84由参考文献机械零件设计手册得键的截面尺寸：bh=128 根据连接段取键长：L=1000于标准尺寸系列。 （2的校核 查参考文献机械设计基础 120100( 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 键的工作长度为：l=008键的挤压应力为： ，所以该键符合强度要求。 选用键16100 1096槽深： . 联轴器的选择 根据以上的计算与校核，选择 （1）电动机与减速器连接的联轴器型号为：见机械设计手册B/T 5843n=400Nm （1矩参考文献机械设计基础2=9550P/n。查参考文献机械设计基础 P 电动机功率，P=n=1440r/参考文献机械设计基础550440=00（2）减速器与滚筒连接的联轴器型号为：，（见机械设计手册B/T 5843n=900Nm （2矩参考文献机械设计基础2=9550P/n。查参考文献机械设计基础 P 减速器输出功率,P=n=参考文献机械设计基础55000带式运输机电动滚筒的设计（论文） 表 3联轴器的型号及参数 轴孔长度 、号 许用转矩m 许用转速np/r/孔直径d1/mm,d2/,30 82 60 120 00 6800 42,42 112 84 140 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 4. 润滑与密封的设计 于减速器内的大齿轮传动的圆周速度： 12m/s/2 08mm，60r/用润滑油池润滑，润滑油位高度为hs=d 大/3+50=216/3+50=72+50=122,取 25溅出的润滑油可润滑其他齿轮。 同时箱盖凸缘面在箱盖接合面与内壁相接的边缘处制出倒棱，以便于润滑油流入油沟润滑轴承。也可达到散热降温的功能。油沟距内壁的距离a=6度c=4度b=6封设计 （1）高速轴轴颈的圆周速度为： 5m/s/2 ， （见参考文献机械设计基础故高速轴轴颈采用接触式毡圈密封。 （2）低速轴轴颈的圆周速度为： 5m/s/6 ， （见参考文献机械设计基础故低速轴轴颈采用接触式毡圈密封。 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 5. 机架设计与说明 一般使用情况下，为制造和加工方便，采用铸造箱体，材料为铸铁。箱体结构采用剖分式，剖分面选择在轴线所在的水平面上。 为了保证箱体轴承座处有足够的壁厚，在外壁轴承盖的附近加支撑肋。 为了提高箱体轴承座孔处的连接刚度，座孔两侧的连接螺栓应尽量靠近，（但不要与端盖螺钉孔及箱内导油沟发生干涉），为此，轴承座孔附近做出凸台，使凸台高度有足够的扳手空间。 箱体中心的高度为：见参考文献机械设计毕业设计指导书522=+60=222/2+60=171箱体中心高度为：H=175取箱体壁厚=8见参考文献机械设计毕业设计指导书盖顶部外表面轮廓的确定 以R=1+1为半径做出箱盖顶部的部分轮廓。其中1为上箱盖的厚度，1为齿轮4顶圆与箱体内部的距离。 证小齿轮轴承处螺栓附近有足够的扳手空间，同时也要使小齿轮轴承孔凸台能在此轮廓内。 下箱体的连接凸缘应较箱壁厚些，宽度要有足够的扳手空间。上下箱体连接螺栓的距离不大于150要保证有足够的扳手空间。 为了保证箱体底座的刚度，为箱座壁厚。 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 体结构尺寸 表 5箱体结构尺寸 名称 符号 推荐尺寸 选取值 一、减速器箱体厚度部分 圆柱齿轮减速器 下箱座壁厚 8 8 上箱座壁厚 1 8 8 下箱座剖分面处凸缘厚度 b b=2 上箱盖剖分面处凸缘厚度 b1 2 地脚螺栓底脚厚度 b2 0 箱盖上的肋厚 m 1 座上的肋厚 级圆柱齿轮传动中心距a1+、安装地脚螺栓部分 400 地脚螺栓直径 2 脚螺栓通孔直径 25 地脚螺栓沉头座直径 8 24 底脚凸缘尺寸（扳手空间） 22 三、安装轴承座旁螺栓部分 轴承座旁联接螺栓直径 16 轴承座旁联接螺栓通孔直径 轴承座旁联接螺栓沉头座直径 3 0 剖分面凸缘尺寸（扳手空间） 8 四、安装上下箱螺栓部分 上下箱联接螺栓直径 12 上下箱联接螺栓通孔直径 上下箱联接螺栓沉头座直径 6 箱缘尺寸（扳手空间） 0 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 6 轴承盖（即轴承座）外径 2=轴承孔直径 D+（55.5）2 箱体外壁至轴承座端面的距离 l l=c1+510)=50 轴承座旁凸台的高度 h 30 轴承座旁凸台的半径 =轴承座旁联接螺栓的距离 s s=轴承盖螺钉直径 .5）8 检查孔盖联接螺栓直径 d4 圆锥定位销直径 d5 减速器中心高 H H=6080)a 为大齿轮顶圆半径。 175 大齿轮顶圆与箱体内壁的距离 1 4 齿轮端面与箱体内壁的距离 2 10 带式运输机电动滚筒的设计（论文） 6. 减速器附件设计及说明 环、调耳 按总中心距，查参考文献机械设计毕业设计指导书体毛重980接在箱体表面铸造吊耳。 选用的轴承分别为：深沟球轴承6008，6306，6010. 对应的轴承盖的选择凸缘式轴承盖，轴承外径范围为(68100)见参考文献机械设计毕业设计指导书6206（一对）：D=68mm， 02=108306（一对）：D=72mm， 42=1126010（一对）：D=80mm， 022=120据减速器的总中心距，a=277参考文献机械设计毕业设计指导书检查孔及孔盖的尺寸： 检查孔尺寸：L=130mm,b=75查