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带式输送机传动装置设计【L=60，D=800，V=60可调】【3张图纸】【优秀】

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带式输送机传动装置设计【L=60，D=800，V=60可调】【3张图纸】【优秀】.rar

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关键词：: 输送传动装置设计 60 可调

资源描述：

带式输送机传动装置设计

25页 10000字数+说明书+开题报告+文献综述+任务书+外文翻译+3张CAD图纸

任务书.doc

外文翻译--TBM隧道挖掘机仿真运动.doc

带式输送机传动装置设计开题报告.doc

带式输送机传动装置设计说明书.doc

总装图 .dwg

支架.dwg

文献综述.doc

诚信承诺书.doc

驱动装置减速器.dwg

1 前言1

1.1 概述1

1.2 题目的选取1

2 带式输送机的总体设计2

2.1 带式输送机总体结构的方案设计2

2.1.1 带式输送机的原理2

2.1.2 带式输送机的结构选择与设计2

2.1.3 托辊选择和校核4

2.1.4 初选输送带5

3 驱动装置的结构的选择与设计5

3.1传动方案分析5

3.2电动机的选择计算6

3.3电动机容量计算6

3.4确定电动机转速6

3.5确定传动装置的总传动比和分配各级传动比7

3.5.1 分配传动比7

3.5.2计算传动装置的运动及动力参数7

3.6带传动的设计计算8

3.6.1确定计算功率8

3.6.2选择V带的带型8

3.6.3确定带轮基准直径并验算带速v:8

3.6.4确定V带中心距a和基准长度8

3.7．各齿轮的设计计算9

3.7.1高速级减速齿轮设计9

3.8轴、键、轴承的设计计算12

4减速机机体的设计计算17

5润滑与密封17

5.1润滑方式的选择17

5.2润滑剂的选择17

5.3密封方式的选择17

6减速器附件的设计??18

7总结19

参考文献20

致谢21

摘要

　　　带式输送机在煤矿中是目前最理想的运输工具，其距离、大运量、连续运输、运行可靠、易于实现自动化和集中控制的特点，是其他机械设备无法比拟的，因此，发展带式输送机实现煤矿现代化生产,提升煤矿的经济效益和生产效率，降低作业的危险，进而使我国经济迅速健康发展具有重要的意义。

　　　带式输送机是最重要的现代散状物料输送设备,它广泛应用于电力、粮食、冶金、煤炭、矿山、港口、建材等领域。近年来，带式输送机因为它所拥有的输送料类广泛、输送能力范围宽、输送路线的适应性强以及灵活的装卸料和可靠性强费用低的特点，已经在某些领域逐渐开始取代汽车、机车运输，成为散料运输的主要装备，在社会经济结构中扮演越来越重要的角色。

　　　本次毕业设计是设计的带式输送机传动装置，首先选择电动机，然后通过二级齿轮传动进行减速，带传动，它具有缓冲、吸振、运行平稳、噪声小、过载保护等优点。两级齿轮减速，齿轮传动可用来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有功率范围大，传动效率高，传动比准确，使用寿命长，工作安全可靠等特点。通过对V带，齿轮，轴，轴承，联轴器的计算校核，按照任务完成传动装置的设计

关键词：带式输送机；减速器；齿轮；传动装置

　　　本次毕业设计的任务是带式输送机传动装置设计。要求输送机总长60米，带宽800mm,输送物料60公斤每米，传输速度0--1米每秒可调，在设计中通过计算和考虑实际情况选择合适的结构及参数，从而达到设计要求，同时尽可能的降低成本，这也是一个综合运用所学专业知识的过程。毕业设计是对四年大学所学知识的一个总结，也是走上工作岗位前的一次训练。

　　　本设计依据表查得带宽为800mm的输送机，平托辊长950mm，托辊直径D在范围89~133mm内,可在89，108，133三个尺寸中选用，本设计选用直径D为108mm。轴承可选用4G205或4G305，轴承座可选用冲压座。本设计尾部滚筒中心线距缓冲托辊可选用1274mm，机头部滚筒中心线距第一组托辊距离可选600mm。托辊间距的布置应保证胶带在托辊间所产生的挠度尽可能的小，胶带在托辊间的挠度值一般不超过托辊间距的25%，带式输送机上托辊的间距从表查得，根据散状物料堆积密度为可取上托辊间距为1300mm。在装载处的托辊间距应密集一些，一般取间距为300-600mm,本设计取450mm.而且必须选用缓冲托辊，下托辊间距可取2500-3000mm，或取为上托辊间距的2倍，本设计取2600mm。在有载分支每隔10组槽形托辊放置一组调心托辊，下分支每隔6-10组平行托辊放置一组调心托辊。

　　　本设计预选的电动卷筒为焊接结构的光面驱动滚筒，滚筒宽度要比b大些，一般按下式计算L=b+100，输送带带宽800mm时，滚筒宽1150mm。支架宽度参考前人的设计尺寸初选1586mm。

　　　根据初选的上托辊直径D=133mm和上托辊长L=380mm从表8-5[3]查得托辊的承载能力为2.74kN。计算托辊实际承受载荷P=792.556N远远小于托辊的承载能力2.74 kN，所以校核合格。可以选用初选型号的托辊。

2.1.4 初选输送带

　　　考虑到井下运输的特殊条件及工作环境，查表4-2[4]初选钢丝绳芯输送带：规格ST2000，纵向拉伸强度2000N/mm，钢丝绳最大直径6.0mm，钢丝绳间距12mm，带厚20mm，每平方米质量34kg/m2,上覆盖胶厚度8mm,下覆盖胶厚度6mm.

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内容简介：: 中国地质大学长城学院毕业设计任务书学生姓名纪珊珊学号05208302班级08机制三班指导教师李纪刚职称副教授单位河北农业大学机电学院毕业设计题目带式输送机传动装置设计毕业论文主要内容和要求：设计带式输送机，输送机总长60米，带宽800mm,输送物料60公斤每米，传输速度0-1米每秒可调，绘制总体装配图及主要零部件图。撰写毕业设计说明书。毕业设计主要参考资料：毕业设计应完成的主要工作：通过查阅资料，调研等完成开题报告、文献综述、英文翻译等前期工作。绘制总体装配图及主要零部件图，撰写毕业设计说明书。毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注1搜集相关资料，撰写开题报告2月15日2月25日2总体计算和传动件参数计算，轴与轴系零件的设计2月26日3月10日3轴、轴承、联轴器、键的校核与草图绘制3月11日3月25日4装配图、零件图的绘制、计算说明书编写3月26日5月7日课题信息：课题性质：设计R 论文课题来源：教学科研生产其它R发出任务书日期：指导教师签名：年月日教研室意见：教研室主任签名：年月日学生签名：中国地质大学长城学院本科毕业设计外文资料翻译系别：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化姓名：学号： 2012年 3 月 20日TBM隧道挖掘机仿真运动虚拟现实是一种多功能性、互动性、浸没感的技术。作为一种先进的工程设计技术、虚拟现实技术(VRT)已经被广泛地应用于大型矿山机械设计和制造。该系统是基于Mockup2000i2 软件的。本文将对隧道掘进机（TBM）进行详细的分析。此外，TMB 的运动仿真（功能）已经可以在Mockup2002i2 软件上成功运行了。第一步，我们使用CATIA 软件设计出TBM 的各个部分，并在CATIA 中完成装配。第二步，使用THEOREM 软件将CATIA 环境下的TBM 转换成能在DIVISIONMOCKUP2000i2 环境中打开的格式。在传统的机械设计和制造过程中，首先要完成设计过程和制定计划，然后进行产品设计。在设计工作完成之后，需要制造实体样机进行测试。为了检验设计成果，有时这些测试甚至具有破坏性。当找到了实体样机的缺陷时，工程师们需要检查设计方案，重新制造样机。然后，工程师们可以进一步进行检验。只有通过多次周而复始的设计修正，包括设计、生产样机、测试，最终产品的性能才会满足用户的要求。设计制造的过程耗时久，该问题在设计复杂机械系统时更为突出。传统的设计过程，不仅拖延设计周期，而且也无法适应市场的快速响应机制。因此，传统意义上的机械设计制造，会增加企业设计和生产成本，并且推迟了新产品进入市场的时间。虚拟现实技术(VRT)是一门多功能、交互性强和可浸入的技术，它能形成产品的仿真图像和模型的三维图像。计算机设计出的产品模型叫做数字化实体(DMU)。通过操作者和诸多外围设备的相互配合，可现实复杂产品的显示、动态分析和装配仿真。它可以产生视觉、听觉以及其他反馈，让人感觉和真实世界一样。作为一种先进的设计理念，虚拟现实技术在机械设计与制造领域实用性强。作为大型的矿山机械设备，隧道掘进机(TBM)包含诸多领域的科学技术，例如机械、电力、液压控制等。TBM 的设计和分析涉及了机械、电子、液压和控制等技术领域，需要有一个综合的开发和分析平台。传统的样机开发模式，不能很好地满足像TBM 一样复杂的产品。用虚拟样机技术开发、设计TMB，能有效地克服传统的研究和设计方法上的缺陷，降低开发成本,缩短测试周期，加快TBM 研究和发展过程。在CATIA 软件的环境中，零件设计模块通常结合物理、几何学特性构造TBM 三维参数模型。TBM 的装配主要包括切割轮、盾尾、切割机、螺旋输送机、出泥口、切割环、驱动盒、支撑环、中心回转接头等组件。在构造TBM 模型的过程中，为了在Mockup 环境下仿真的方便，必须选择合适的坐标系，使之与TBM 装备体的大方向一致。我们在CATIA 环境下完成了TBM 各部分零件的制造，进行组装后完成TBM 完整原型的设计。图2 即为TBM 在CATIA 环境下的三维实体模型。当模型文件格式用 Theorem10.0 软件转换成Mockup2000i2 能使用的格式之后，我们就可以建立初步的虚拟原型了。为了能快速浏览TBM 的相关主视图，Mockup2000i2 软件中的摄像头和地标必须创建快捷方式。同时，我们进行材料和光线的设置以便得到更真实的效果。为了让观察者在坐标中保持方向感，我们为TBM 添加了网格背景。同时增加了运动和装配等动态效果，使得TBM 原型看起来更真实。在Mockup2000i2 工具栏中使用运动干涉检测，可以进一步显示TBM 的内部结构，并检查各部分装配体之间的干涉情况。图3为创建的TBM 的虚拟样机， TBM 的工作顺序：切割轮转动32 个圆筒活塞缸向前推进，出泥口打开，并开启螺旋运输机(一个周期之后)切割轮停止运行，关上出泥口；分部安装机械将第一个部件抬升，移动，翻转并推到正确的位置推动与第一个部件相对应的圆筒活塞向后缩进，并冲击已固定第一个部件分部安装机械开始对第二个部件进行操作(步骤同上)。当一个装配周期完成之后，支撑各个部件的圆筒活塞就开始下一个循环工作。转换过程中的日期是从CATIA 系统获得并用于Mockup2000i2 的翻译，在此期间，所有由CATIA 系统创建的约束信息是无效的。由于新的约束需要在运动仿真测试前确定，所以，我们要为所有的TBM 移动零件定义约束。在Mockup2000i2 中创建的性能函数必须用于增加支点，以及简单运动仿真系统中旋转中心轴的旋转和直线运动的方向。同时，功能仿真能够被属性所执行、添加事件和编辑操作参数。最后，将所有的运动与接下来的动作联系在一起，以实现每个零件在工作顺序每部分的连续动作。此外，在零件属性的高级选项中预先定义的热键用来触发零件功能模拟的运动。在运动仿真中创建的简单运动部分有：切割轮的旋转，推动气缸活塞的推进运动，螺旋输送机械中螺旋叶片的旋转推进运动，驱动箱和主轴承的转动，出泥门的打开/关闭等。对于具有复杂运动关系的零件，为了实现仿真，需要在装配根目录中创建虚拟零件。根据仿真需要，许多子零件也需要创建在你刚创建的虚拟零件之下。对于刚创建的虚拟零件，为了实现零件的综合运动仿真，将添加虚拟参数和虚拟事件，并编辑好参数。这里需要注意虚拟零件并不是真正的零件，所以需要指定运动零件的初始位置路径。此外，需要在零件属性的高级选项中定义热键，来触发虚拟零件的运动。在运动仿真中的综合运动部分有: 五个片段的吊装、平移、旋转，径向运动；壁架中片段安装机器的往复直线运动；片段安装机器的快速定向圆周旋转运动；气缸活塞的提升和下降运动随着各种各样的周边设备，诸如立体眼镜、手套系统、3D 鼠标、显示器 PC和动作捕捉器，我们可以进入TBM 虚拟样机的内部任何地方进行检查。通过安装使用干涉查询工具,建立查询的名字和查询的类型, 我们可以测试各安装组件之间有无冲突。虚拟的TBM 样机中添加了“*.WAV”格式的音频文件，此外，还设置一个新的环境变量，这样虚拟样机在工作状态中的声音效果得到加强。虚拟现实技术不仅是一种多功能的互动技术，更是一种先进的设计理念。使用虚拟现实技术建立TBM 实际原型和进行数字仿真，能够为TBM 的优化设计、飞速发展和独立创新，提供一种有效的新方法来开发新的产品。作为一种新的设计技术,VRT 可大大缩短产品开发周期,提高设计质量,降低测试成本及减少开发成本和开发风险。Virtual Prototype of the Tunnel Boring Machine andMovement Simulation The virtual reality is a multi-functional, interactive and immersible technology. As an advanced engineering design technology, the virtual reality technology has been widely used in large mining machinery design and manufacturing. The system is based on DIVISION Mockup2000i2 software.Virtual prototype of the Tunnel Boring Machine (TBM) is studied in this paper.In addition, the movement simulation of TBM is completed in DIVISION Mockup2000i2. Firstly, CATIA software is adopted to build the parts of TBM.The TBM is assembled in CATIA too. Secondly, the THEOREM software is applied to convert the assembled model of TBM to another format which can be identified in DIVISION MOCKUP2000i2 software.In order to make the TBM image living, life-like and easy to browse, the light of surface, virtual materials and landmark scenes are set up in DIVISION MOCKUP2000i2 software environment. All motion parameters of the parts are defined before the simulation. Then, the virtual movement simulation of TBM components is analyzed with the behaviors property of MOCKUP. The virtual movement of cutting wheel, screw conveyor machinery and the door of mud out are studied. The virtual movement of segments and segment erector machine are completed by setting up virtual parts and virtual event. Five segments are fixed accurately in a cycle. The relations and interference of the parts movement are examined simultaneity. The hotkey is defined before the simulation,which can trigger the continuous implementation of virtual motion.In traditional mechanical design and manufacturing process, first of all, the concept of program design and plan demonstration will be completed, and then the product design is carried out. When the design has been completed, the physical prototype usually needs to be made for test. In order to verify the design, sometimes even these tests are destructive. When the defects in physical prototype were found out by experiment,the engineers need to modify the design and to make prototype again. And then, the engineers can verify the design further. Only through much more cycles which include of design, making physical prototype and testing, the product performance would meet the users requirement. This process of design and manufacturing is too long, especially for complex machinery systems. The traditional design process not only delay the design periods, but also unable to adapt to the markets rapid response mechanism. So with this traditional concept of the design and manufacture of machinery, it will increase the enterprises cost of design and manufacturing,and postpone the time of new products to enter market The virtual reality technology is a multi-functional, interactive and immersible technology, which create a life-like image of the entire product and threedimensional figure of the whole model. The product model created in computer is called digital . With interaction between the user and a variety of peripheral equipment, it can be actualized for complex products displaying,kinematic analyzing and assemble simulation. The vision, hearing and other feedback information would be created, which make people same feeling as in real world. As an advanced design concept, Virtual reality technology is a practical means in the field of machinery design and manufacture.As one of the large-scale mining machinery and equipment, Tunnel Boring Machine(TBM) includes many areas of science and technology, such as machine, electricity,hydraulic pressure and control etc. Designing and analyzing of the TBM relate to mechanical, electronic, hydraulic and control many technology areas, and need an integrated platform for development and analysis. The traditional development model of physical prototype can not meet a complex product, such as TBM. Virtual prototyping technology is applied to development and designing of TMB, which can effectively overcome the defects of traditional research and design model of the physical prototype, reduce development costs, shorten the test period,and accelerate research and development of TBM process .Three-dimensional solid model of TBM built in the CATIA environment can be opened in the mockup2000i2 softwares virtual environment after the model file has been transformed with Theorem10.0 software. Then the preliminary virtual prototype has been created.In order to browse the relevant main view of the TBM quickly, CAMERAS and LANDMARKS in Mockup2000i2 software must be applied to establish shortcut icon of the view. At the same time, MATERIALS and LIGHTING should be selected so as to make the virtual prototype achieve effect of unfeigned image. To avoid spectators wildering position and direction in the infinite frame of axes, we must add grid to be the background of TBM as reference objects. Adding moving segments and assemblied segments, it could improve view and unfeigned sense of TBM. Using moving sections and interference query in Mockup2000i2 Tools can achieve dynamic section and interference checking, showing internal structures of TBM further, and checking components interference of sub-assembly. The working sequence of TBM: the cutting wheel running pushing 32 cylinder pistons going ahead, door of mud out opening and screw conveyor machinery turning at 530 L. Li et al.The same time (after one cycle)the cutting wheel stop running; then shutting the door of mud out; the segments erector machinery catches the first segments, hoisting,moving, turning and pushing it to the proper positionpushing cylinder pistons which are matching with the first segment fixed just going back, elongating and impacting the first fixed segmentsthe segment erector machinery fixes the second segment (go on in turn). After a cycle of segments been fixed, the pushing cylinder pistons supporting the segments just have been fixed, going ahead, starting another cycle. During the conversion process where date is taken from the CATIA system and translated for use in Mockup2000i2, all constraint information created by the CATIA system is forfeited. New constrains will need to be placed before any movement simulation can be tested. So, we have to define all constrains for moving parts of TBM.For the parts which have complex relations of motion, the virtual parts need to be created at the root directory of assembly in order to realize simulation. According to the needs of simulation, many children virtual parts would be created under the virtual parts you just created too. For the virtual parts just created, virtual behavior property and virtual event are added, and parameters are edited to realize composite motion simulation of parts. Notice the virtual parts are not real parts, so the initial position path of moving parts needs to be designated. Furthermore, the hot key must be defined to trigger movement of virtual parts in the advanced options of the parts property.The composite motion parts in motion simulation are: the hoisting, translation,rotation, radial movement of the five segments; the linearity alternate motion of segment erector machinery in bracket; slewing ring rotary motion of segment erector machinery; the cylinder piston hoisting and down-turn movement. The following picture is the motion simulation of TBMs virtual prototype in Mockup environment. With a variety of peripheral equipment, such as stereo glasses, glove system, 3Dmouse,i-glasses PC and Flock of birds, we can enter the virtual prototype of TBM inside anywhere to inspect. Using interference queries in MOCKUP tools, setting up query name and query types, we can test collisions between sets of assemblies.Audio files,”*.WAV”format, is added to the virtual prototype of TBM. In addition,a new Environment Variable is set. They enhance the sound effects of the virtual prototype in the working state.Virtual Reality technology is not only a multi-functional interactive technology, but also an advanced design concepts. Using virtual reality technology to build TBM virtual prototype and doing digital simulation, can provide an effective new method to develop of new products for TBMs optimal design, rapid development, and independent innovation. As a new designing technology, VRT can greatly shorten the product development periods, improve design quality, decrease test costs, and reducedevelopment costs and development risk.中国地质大学长城学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名纪珊珊学号05208302专业班级08机制3班指导教师李纪刚职称副教授单位河北农业大学机电学院课题性质设计R 论文课题来源科研教学生产其它R毕业设计（论文）题目带式输送机传动装置设计研究目的和意义带式输送机是最重要的现代散状物料输送设备,它广泛应用于电力、粮食、冶金、煤炭、矿山、港口、建材等领域。近年来，带式输送机因为它所拥有的输送料类广泛、输送能力范围宽、输送路线的适应性强以及灵活的装卸料和可靠性强费用低的特点，已经在某些领域逐渐开始取代汽车、机车运输，成为散料运输的主要装备，在社会经济结构中扮演越来越重要的角色。特别是电动滚筒驱动的带式输送机在粮库的散料输送过程中更加有无可比拟的优势和发展潜力，因此我们开拓思维、努力创新并结合自己原有的知识和现有的资料对其进行创新完善。在此过程中检验自己的创新能力使其应用的范围更加广泛，在国民经济的各个领域起到更加重要的作用。通过对带式输送机传动装置的了解，基本掌握了它的原理及应用。为以后的总体设计、CAD画图等做好了充分的准备。带式输送机在煤矿中是目前最理想的运输工具，其距离、大运量、连续运输、运行可靠、易于实现自动化和集中控制的特点，是其他机械设备无法比拟的，因此，发展带式输送机实现煤矿现代化生产,提升煤矿的经济效益和生产效率，降低作业的危险，进而使我国经济迅速健康发展具有重要的意义。然而，带式输送机在运行中也存在着一些问题，比如打滑现象，造成打滑的主要原因有初张力太小、传动滚筒与输送带之间的摩擦力不够造成打滑、尾部滚筒轴承损坏不转或上下托辊轴承损坏不转的太多、启动速度太快、输送带的负荷过大，超过电机能力也会打滑；另外，还有输送带的跑偏，这是带式输送机运行过程中最常见的故障之一，其主要原因是安装精度低和日常的维护保养差。本课题将会针对这些问题进行研究、分析并最终解决它。研究现状国外带式输送机技术的现状一、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的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。二、国内带式输送机技术的现状我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。研究内容设计带式输送机，输送机总长60米，带宽800mm,输送物料60公斤每米，传输速度0-1米每秒可调，绘制总体装配图及主要零部件图。撰写毕业设计说明书。研究方案电动机的选择与运动参数计算带传动的设计齿轮传动设计轴的设计滚动轴承的选择键和联轴器的选择与校核装配图和零件图的绘制设计计算说明书编写进度安排 2月15日2月25日：搜集相关资料，撰写开题报告2月26日3月10日：总体计算和传动件参数计算，轴与轴系零件的设计3月11日3月25日：轴、轴承、联轴器、键的校核与草图绘制3月26日5月7日：装配图、零件图的绘制、计算说明书编写参考文献1濮良贵,机械设计,高等教育出版社,（第八版） 2吴宗泽,机械设计师手册M.北京:机械工业出版社,20043孙可文主编,带式输送机的传动理论与设计计算.煤炭工业出版社4宋伟刚.通用带式输送机设计.北京:机械工业出版社,2006,11835于岩,李维坚.运输机械设计.北京:中国矿业大学出版社,1998，8.180 6北京起重运输机械研究所.DT(A)型带式输送机设计手册.北京:冶金工业出版社矿山机械.2003,20507王新伟等.软启动在带式输送机中的应用.矿山机械,2005.48机械制图第六版,大连理工大学工程图学教研室编9机械原理（第七版）郑文纬,吴克坚主编,高等教育出版社，1997年10材料力学（第六版）刘鸿文主编,高等教育出版社11成大先主编,机械设计手册.北京:化学工业出版社,199312张越,DT(A)型带式输送机设计手册.北京:冶金工业出版社.2003,15450 指导教师意见：指导教师签名：年月日教研室意见：审查结果：同意不同意教研室主任签名：年月日中国地质大学长城学院本科毕业设计题目带式输送机传动装置设计系别工程技术系专业机械设计制造及其自动化学生姓名学号指导教师职称副教授 2012年5月6日摘要带式输送机在煤矿中是目前最理想的运输工具，其距离、大运量、连续运输、运行可靠、易于实现自动化和集中控制的特点，是其他机械设备无法比拟的，因此，发展带式输送机实现煤矿现代化生产,提升煤矿的经济效益和生产效率，降低作业的危险，进而使我国经济迅速健康发展具有重要的意义。带式输送机是最重要的现代散状物料输送设备,它广泛应用于电力、粮食、冶金、煤炭、矿山、港口、建材等领域。近年来，带式输送机因为它所拥有的输送料类广泛、输送能力范围宽、输送路线的适应性强以及灵活的装卸料和可靠性强费用低的特点，已经在某些领域逐渐开始取代汽车、机车运输，成为散料运输的主要装备，在社会经济结构中扮演越来越重要的角色。本次毕业设计是设计的带式输送机传动装置，首先选择电动机，然后通过二级齿轮传动进行减速，带传动，它具有缓冲、吸振、运行平稳、噪声小、过载保护等优点。两级齿轮减速，齿轮传动可用来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有功率范围大，传动效率高，传动比准确，使用寿命长，工作安全可靠等特点。通过对V带，齿轮，轴，轴承，联轴器的计算校核，按照任务完成传动装置的设计关键词：带式输送机；减速器；齿轮；传动装置ABSTRACTBelt conveyors in the mine is currently the best means of transport, distance, large capacity, continuous transport, and reliable operation, easy automation and centralized control features unmatched by other machinery and equipment, therefore, the development zone conveyor coal modern production, improve economic efficiency and productivity of coal mines, to reduce the risk of operations, thereby enabling Chinas rapid economic and healthy development of great significance. The belt conveyor is the most important modern bulk material handling equipment, it is widely used in electricity, food, metallurgy, coal, mining, ports, building materials and other fields. In recent years, the belt conveyor, the delivery of the material class it has a wide range of wide range of transmission capacity, transmission line of adaptable and flexible loading and unloading, reliability and low cost characteristics, in some areas, gradually began to replace automobile, motorcycle transport, bulk material transport equipment, play an increasingly important role in the socio-economic structure. The graduation project is the design of belt conveyor gear, gear reducer, coupling, etc. design, first select the motor deceleration, and then through the two-gear drive, belt drive, it has a buffer, absorber, running stable, the noise is small, overload protection and other advantages. Two gear reducer, gear drive can be used to pass between any two axes of movement and power, and power range, high transmission efficiency, transmission than accurate, long life, safe and reliable. V belt, gear, shaft, bearings, couplings calculation check, in accordance with the tasks to complete the design of the gearKeywords: belt conveyor; reducer; gear;transmission device目录1 前言11.1 概述11.2 题目的选取12 带式输送机的总体设计22.1 带式输送机总体结构的方案设计22.1.1 带式输送机的原理22.1.2 带式输送机的结构选择与设计22.1.3 托辊选择和校核42.1.4 初选输送带53 驱动装置的结构的选择与设计53.1传动方案分析53.2电动机的选择计算63.3电动机容量计算63.4确定电动机转速63.5确定传动装置的总传动比和分配各级传动比73.5.1 分配传动比73.5.2计算传动装置的运动及动力参数73.6带传动的设计计算83.6.1确定计算功率83.6.2选择V带的带型83.6.3确定带轮基准直径并验算带速v:83.6.4确定V带中心距a和基准长度83.7各齿轮的设计计算93.7.1高速级减速齿轮设计93.8轴、键、轴承的设计计算124减速机机体的设计计算175润滑与密封175.1润滑方式的选择175.2润滑剂的选择175.3密封方式的选择176减速器附件的设计187总结19参考文献20致谢21中国地质大学长城学院2012届毕业设计1 前言1.1 概述带式输送机广泛应用于电力、粮食、冶金、煤炭、矿山、港口、建材等领域。近年来，带式输送机因为它所拥有的输送料类广泛、输送能力范围宽、输送路线的适应性强以及灵活的装卸料和可靠性强费用低的特点，已经在某些领域逐渐开始取代汽车、机车运输，成为散料运输的主要装备，在社会经济结构中扮演越来越重要的角色。特别是电动滚筒驱动的带式输送机在粮库的散料输送过程中更加有无可比拟的优势和发展潜力，因此我们开拓思维、努力创新并结合自己原有的知识和现有的资料对其进行创新完善。在此过程中检验自己的创新能力使其应用的范围更加广泛，在国民经济的各个领域起到更加重要的作用。带式输送机其远距离、大运量、连续运输、运行可靠、易于实现自动化和集中控制的特点，是其他机械设备无法比拟的，因此，发展带式输送机实现煤矿现代化生产,提升煤矿的经济效益和生产效率，降低作业的危险，进而使我国经济迅速健康发展具有重要的意义。然而，带式输送机在运行中也存在着一些问题，比如打滑现象，造成打滑的主要原因有初张力太小、传动滚筒与输送带之间的摩擦力不够造成打滑、尾部滚筒轴承损坏不转或上下托辊轴承损坏不转的太多、启动速度太快、输送带的负荷过大，超过电机能力也会打滑；另外，还有输送带的跑偏，这是带式输送机运行过程中最常见的故障之一，其主要原因是安装精度低和日常的维护保养差。本课题将会针对这些问题进行研究、分析并最终解决它。国外带式输送机技术的现状：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的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。国内带式输送机技术的现状：我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。1.2 题目的选取本次毕业设计的任务是带式输送机传动装置设计。要求输送机总长60米，带宽800mm,输送物料60公斤每米，传输速度0-1米每秒可调，在设计中通过计算和考虑实际情况选择合适的结构及参数，从而达到设计要求，同时尽可能的降低成本，这也是一个综合运用所学专业知识的过程。毕业设计是对四年大学所学知识的一个总结，也是走上工作岗位前的一次训练。2 带式输送机的总体设计2.1 带式输送机总体结构的方案设计2.1.1 带式输送机的原理带式输送机主要由两个端点滚筒及紧套其上的闭合输送带组成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒（传动滚筒）；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚筒称为改向滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。驱动滚筒一般都装在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。物料由喂料端喂入，落在转动的输送带上，依靠输送带摩擦带动运送袋卸料端卸出。带式输送机结构原理及其组成部分如图1所示：图1 带式输送机原理及组成部分图2.1.2 带式输送机的结构选择与设计通用带式输送机由输送带、托辊、滚筒及驱动、制动、张紧、改向、装载、卸载、清扫等装置组成。a托辊和输送带托辊的结构：带式输送机的托辊有槽形、平行托辊、调心托辊和缓冲托辊。槽形托辊支承承载分支，用以输送散粒物料，一般由3个托辊组成，呈槽形，用以承托载货输送带。调心托辊用以调整带的横向位置，避免跑偏。平行托辊为平形，用以承托回空输送带。缓冲托辊装在机尾受料处，以减小物料对输送带的冲击，托辊上套有胶圈或在托辊体上直接硫化一层橡胶。输送带：常用的有橡胶带和塑料带两种。橡胶带适用于工作环境温度-1540C之间。物料温度不超过50C。向上输送散粒料的倾角1224。对于大倾角输送可用花纹橡胶带。塑料带具有耐油、酸、碱等优点，但对于气候的适应性差，易打滑和老化。带宽是带式输送机的主要技术参数。输送带的结构最为简易，它由橡胶制成的覆盖胶，包裹在带芯骨架的上下两面，用隔离层黏接物，将覆盖胶和带芯粘合在一起。用户可根据带式输送机的输送高度、物料的种类、容量、输送量、输送长度等诸因素通过计算确定输送机的布局以及所选用的胶带宽度、帆布层数和胶带厚度。本设计依据煤矿安全规程（1992年版）第115条中规定“胶带输送机应采用阻燃带”。所以覆盖胶选耐燃带材料是氯丁二烯、丁苯橡胶和天然橡胶混炼而成的材料，还要加上阻燃剂。本设计带芯选钢丝绳芯。b滚筒分驱动滚筒和改向滚筒。滚筒是带式输送机(皮带机)的主要传力部件,由筒皮及接盘焊接而成。一般情况下,外径在320mm以下的皮带机滚筒用无缝钢管作为筒皮,外径超过320mm的采用钢板卷制后对口焊接形成筒皮,称为焊接滚筒;有的铸钢接盘与筒皮焊接后作为筒体的一部分,即铸焊结构滚筒驱动滚筒：是传递动力的主要部件。分单滚筒（胶带对滚筒的包角为210230）、双滚筒（包角达350）和多滚筒（用于大功率）等c驱动装置对于带式输送机驱动滚筒位置的选择，应有如下要求：努力使胶带所受张力最小，并力求所需的牵引力和张紧力较小，这样可使胶带和拉紧装置的尺寸、重量最小，并减小运行阻力、降低能量消耗、减小胶带和改向滚筒的磨损。通常，驱动装置布置在输送机的机头和机尾的若干滚筒上。在上运输送机上，如果没有安装中间驱动，则通过将全部驱动装置布置在头部而得到最小输送带张力。本设计依据前人的设计经验选择驱动装置布置在头部的布置形式。d张紧装置根据带式输送机摩擦传动原理可知，为了保证带式输送机正常运转，必须使输送带在传动滚筒的分离点处具有一定的张力，该张力的大小由张紧装置来调节。因此，对张紧装置的要求是能测出输送带张力并能自动调节张力的大小，以保持输送带在传动滚筒分离点处具有合适的预紧力。张紧装置的作用是使输送带达到必要的张力，以免在驱动滚筒上打滑，并使输送带在托辊间的挠度保证在规定范围内。可以采用液压张紧装置。e机尾部机尾结构的选择：机尾由支柱、导轨、机尾滚筒、机尾架等部件组成。支柱即是机尾的支架，又是机尾移动时的滑行装置。机尾滚筒与机头卸载滚筒结构相似，有时直径较小。滚筒轴的位置可借顶在滚筒轴承座上的调整螺栓进行调节，从而调节输送带的跑偏现象。导轨下部用螺柱固定在支柱上，端部用柱销与另一节导轨铰接，以适应底板的高低不平。为了缓冲货载对输送带的冲击，在机尾架上采用套有胶圈的槽形托辊，而且托辊的间距较小。f清扫器板式清扫器安设在带式输送机机头卸载滚筒下部的机头架上，用以对卸载后残留、粘集在输送带承载面的煤粉和污物进行清扫。板式清扫器又可分为弹簧式清扫器和重砣式清扫器，这两种清扫器结构简单，在各型带式输送机上得到广泛应用。本设计依据具体情况分析选用板式清扫器。g制动装置对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大于4度时，为防止有载停车时发生逆转（上运时）或顺滑（下运时）现象应设置制动器。本设计可选带式逆止器。h卸料装置带式输送机可采用端部滚筒卸料，也可以在中间任意点利用卸料小车或卸料挡板卸料。采用端部滚筒卸料不会产生附加阻力，适合于卸料点固定的场合。卸载小车可沿着导轨在输送机纵向方向内移动，物料经卸料小车的上滚筒抛出，经导料漏斗向输送机一侧或两侧卸料。卸料挡板为平挡板或V型挡板，他不但可以适合在平托辊的输送机上卸件货，也可以向一侧或两侧卸散货。本设计采用滚筒卸料。h保护装置带式输送机的保护装置主要有防跑偏保护装置，打滑、低速、满仓、断带保护装置，烟雾保护装置。防跑偏保护装置可设置前倾侧托辊、采用双锥形滚筒、也可采用自动校正机尾滚筒、还可采用KFP-127/1A型防跑偏开关、也有用BMO-1000型带式输送机防跑偏保护装置。2.1.3 托辊选择和校核本设计依据表查得带宽为800mm的输送机，平托辊长950mm，托辊直径D在范围89133mm内,可在89，108，133三个尺寸中选用，本设计选用直径D为108mm。轴承可选用4G205或4G305，轴承座可选用冲压座。本设计尾部滚筒中心线距缓冲托辊可选用1274mm，机头部滚筒中心线距第一组托辊距离可选600mm。托辊间距的布置应保证胶带在托辊间所产生的挠度尽可能的小，胶带在托辊间的挠度值一般不超过托辊间距的25%，带式输送机上托辊的间距从表查得，根据散状物料堆积密度为可取上托辊间距为1300mm。在装载处的托辊间距应密集一些，一般取间距为300-600mm,本设计取450mm.而且必须选用缓冲托辊，下托辊间距可取2500-3000mm，或取为上托辊间距的2倍，本设计取2600mm。在有载分支每隔10组槽形托辊放置一组调心托辊，下分支每隔6-10组平行托辊放置一组调心托辊。本设计预选的电动卷筒为焊接结构的光面驱动滚筒，滚筒宽度要比b大些，一般按下式计算L=b+100，输送带带宽800mm时，滚筒宽1150mm。支架宽度参考前人的设计尺寸初选1586mm。根据初选的上托辊直径D=133mm和上托辊长L=380mm从表8-53查得托辊的承载能力为2.74kN。计算托辊实际承受载荷P=792.556N远远小于托辊的承载能力2.74 kN，所以校核合格。可以选用初选型号的托辊。2.1.4 初选输送带考虑到井下运输的特殊条件及工作环境，查表4-24初选钢丝绳芯输送带：规格ST2000，纵向拉伸强度2000N/mm，钢丝绳最大直径6.0mm，钢丝绳间距12mm，带厚20mm，每平方米质量34kg/m2,上覆盖胶厚度8mm,下覆盖胶厚度6mm.3 驱动装置的结构的选择与设计3.1传动方案分析传动方案：电机带传动两级圆柱齿轮（直齿）减速器工作机要求：工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作16小时减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器方案分析：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。总体传动简图如图2图2 传动装置总体传动简图辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等。3.2电动机的选择计算按工作条件和要求选用一般用途的Y系列三相异步电动机，卧式封闭。3.3电动机容量计算电动机所需的工作效率为：（3-1）电动机功率;-工作机所需功率;工作机所需要功率为：（3-2） ,v=2m/s得出V带传动效率，滚动轴承传动效率，闭式齿轮传动效率,联轴器效率，传动滚筒效率，则减速器传动的总效率：所需电动机功率为：选择的电动机的额定功率要略大于P，由Y系列三相异步电动机技术数据,选择电动机额定为11KW。3.4确定电动机转速工作机转速：其中：V-输送带的速度（m/s）D-提升机鼓轮的直径（mm）根据、，查阅相关手册得到符合这一范围的同步转速有750 r/min，1000 r/min，1500 r/min和3000r/min，由于750 r/min型电动机的尺寸过大，重量较重，且价格高，故不可取，而3000r/min价格高，转速高,也不可取。所以在1000 r/min与1500 r/min两种同步转速中选取，见表一：表一电动机的选择电动机型号额定功率（KW）同步转速n（r/min）满载转速n（r/min）Y160M-41115001440综合考虑总传动比，结构尺寸及成本，选择Y160-4型封闭式三相异步电动机。3.5确定传动装置的总传动比和分配各级传动比3.5.1 分配传动比总传动比为：取带传动比为，则圆柱直齿轮高级速传动比和低级速传动比的乘积为。因为，经计算得3.5.2计算传动装置的运动及动力参数（1）计算各轴转速：（2）计算各轴的输入功率：（3）计算各轴的输出转矩： 3.6带传动的设计计算3.6.1确定计算功率由表8-7（P156,机械设计第八版高等教育出版社）查得工作情况系数=1.2，故=1.211=13.2kW （3-3） 3.6.2选择V带的带型根据=13.2kW和小带轮转速查表可知，选用A型V带。3.6.3确定带轮基准直径并验算带速v:（1）初选小带轮直径，小带轮直径=75mm,根据基准直径系列初选，初选（2）验算带速v: 因为5m/sv30m/s,故带速合适。（3）计算大带轮的直径：根据表8-8，取。3.6.4确定V带中心距a和基准长度初定中心距a=800mm,V带的数据选择见表二表二带的选择带类型长度根数传动中心距带轮基准直径普通V带A型2240mm6根860.5mm118mm（主）335mm（从）3.7各齿轮的设计计算3.7.1高速级减速齿轮设计（1）选定齿轮类型、精度等级、材料和齿数1）按已知图示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。2）输送机转速不太快，选用7级精度（GB1009588）。3）材料按表10-1选取，因传递功率不大，大小齿轮均选用软齿面。小齿轮：40Cr，调质处理，硬度241286HBS，取280HBS。大齿轮：45钢，调质处理，硬度217255HBS，取240HBS。4）选小齿轮数，大齿轮齿数取93（2）按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算。1)确定公式内的各计算数值试选载荷系数。计算小齿轮传递的转矩T。由表10-7选取齿宽系数。由表10-6查得材料的弹性影响系。由图10-21d按齿面硬度查得：小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限由式10-13计算应力循环次数由图10-19取接触疲劳寿命系数。计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由式10-12得（3-4）（3-5） 2）计算试算小齿轮分度圆直径（3-6）计算圆周速度。计算齿轮宽。（3-7）计算齿宽与齿高之比。模数（3-8）齿高（3-9）计算载荷系数。根据v=1.53m/s，7级精度，由书108图表得动载荷系数；对直齿轮；由载荷状态均匀平稳查表得使用系数；从课本表10-4中的软齿面齿轮栏查得的小齿轮相对支承非对称布置、7级精度时；由，由图1013得；故载荷系数和的数值相差较大，所以按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由公式得（3-10）计算模数： (3)按齿根弯曲强度设计由弯曲强度的设计公式为1) 确定公式内的各计算数值根据查表得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限；由图1018取弯曲疲劳寿命系数，；计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数由公式得计算载荷系数K。K=1.520查取齿形系数。由书表105并用差值法得:，。查取应力校正系数。由书表105并用差值法得: ，。计算大、小齿轮的，并加以比较。显然大齿轮的数值大。2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与直径的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数1.776mm并就近圆整为标准值（第一系列）m=2mm，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数：取30大齿轮齿数取117(4)几何尺寸计算1)计算分度圆直径2)计算中心距3)计算齿轮宽度取，。所以小齿轮做成实心结构齿轮，大齿轮做成腹板式结构齿轮。3.8轴、键、轴承的设计计算输入轴：(1)轴上的功率、转速和转矩。由电动机的选择可知：(2)求作用在齿轮上的力。轴（高速级）的小齿轮的直径，有圆周力: （3-11）径向力：（3-12）在安装从动带轮处作用在轴上压轴力：据经验值，取：(3)初步确定轴的最小直径按教材机械设计式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3取，于是得：（3-13）由于轴上必须开由两个键槽，所以最小直径按13%增大：这是安装V带轮处的轴的直径，为使其与V带轮相适合，取(4)轴的结构设计计算 1）拟定轴上零件的装配方案如图3图3 输入轴上零件装配方案图2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满足V带轮的轴向定位要求，1-2轴段右端需制出一轴肩，取h=0.08d，故2-3段的直径，右端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=45。带轮与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在带轮上而不压在轴的端面上。故1-2段的长度应比轴配合的毂孔长度略短，现取。初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求并根据，由机械设计手册选型号为6309。，而3-4轴段的长度可取为，右端应用轴肩定位，取。6-7轴段装齿轮，为齿轮安装方便，该段值应略大于7-8轴段的直径，可取，齿轮右端用套筒固定，为使套筒端面紧凑在齿轮做断面上6-7轴段的长度应比齿轮毂长略短，已知齿宽，故选取6-7轴段的长度为。齿轮左端用轴肩固定，由此可确定5-6轴段的直径，取，取。轴承端盖的总宽度为20mm（由减速机器轴承端盖的结构而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑剂的要求，取端盖的外端面与V带轮右端面的距离l=20mm，故取。取齿轮距箱体内避之距离a=16mm，同时考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，s=8mm。故在轴的右端取取中间轴上大齿轮和小齿轮之间的距离c=15mm，已知中间轴上大齿轮轮毂长，中间轴上小齿轮轮毂长，则至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 3）轴上零件的轴向定位，轴上的圆角和倒角尺寸齿轮、V带轮与轴的周向定位均采取平键联接，查表6-1，得齿轮：键尺寸参数b*h=12mm*8mm,L=50mm，t=4mm；V带轮：键尺寸参数b*h=10mm*8mm,L=50mm，t=4mm。参考教材表15-2，轴段左端倒角，右端倒角取。各轴

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