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煤矿用T400带式输送机传动装置设计【3张CAD图纸和毕业论文】【矿山输送机械】

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文档包括:
说明书一份,48页,13200字左右.
开题报告一份.
任务书一份.

图纸共3张:.dwg
A0-总装图
A0-二级减速机
A3-Ⅲ轴

摘要………………………………………………………………………..3
1.1 带式输送机的应用 5
1.2 带式输送机的分类 5
1.3  各种带式输送机的特点 5
1.4  带式输送机的发展状况 6
1.5 带式输送机的工作原理 7
1.6 带式输送机的结构和布置形式 8
1.6.1 带式输送机的结构 8
1.6.2 布置方式 9
1.6.3  运行组力的计算 10
2.1 已知原始数据及工作条件 11
2.2 计算步骤 11
2.2.2 承载段运行阻力 12
2.2.3 空回段运行阻力 13
3.1 拟订传动方案 14
3.2 选择电动机 16
3.3 电动机的容量 16
3.4 选择电动机转速 17
3.5 确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 18
3.5.1 传动装置总传动比 18
3.5.2 分配传动装置各级传动比 18
3.6 运动参数和运动参数计算 19
3.6.1 各轴转速计算 19
3.6.2 各轴输入功率 19
3.6.3 各轴输入转矩 19
3.7 V带传动设计 20
3.7.1 设计计算 20
3.7.2 带型选用参数表 22
3.8渐开线斜齿圆柱齿轮设计 22
3.8.1 高速级斜齿圆柱齿轮设计 22
3.8.2 低速级斜齿圆柱齿轮设计 27
3.9 轴的设计计算 34
3.9.1Ⅰ轴的结构设计 35
1. 选择轴的材料及热处理方法 35
2确定轴的最小直径 35
3确定各轴段直径 35
4选择轴承润滑方式,确定与轴长有关的参数 36
5计算各轴段长度 37
3.9.2 Ⅱ轴的结构设计 38
1选择轴的材料及热处理方法 38
2确定轴的最小直径 38
3确定各轴段直径 38
4选择轴承润滑方式和确定与轴长有关的参数。 39
5计算各轴段长度 39
3.9.3 Ⅲ轴的结构设计 40
1选择轴的材料及热处理方法 40
2确定轴的最小直径 40
3确定各轴段直径 41
4选择轴承润滑方式,确定与轴长有关的参数。 41
5计算各轴段长度。 42
3.9.4 校核轴的强度(略) 42
3.10 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择 42
3.10.1传动零件的润滑 43
1 齿轮传动润滑 43
2滚动轴承的润滑 43
3.10.2减速器密封 43
1 轴外伸端密封 43
2 轴承靠箱体内侧的密封 43
3 箱体结合面的密封 43
3.11减速器箱体设计及附件的选择和说明 43
3.11.1 箱体主要设计尺寸 43
3.12附属零件设计 46
3.12.1 窥视孔和窥视孔盖 46
3.12.2.通气塞和通气器 46
3.12.3油标、油尺 46
3.12.4油塞、封油垫 46
3.12.5起吊装置 46
3.12.6轴承端盖、调整垫片 46
4 设计小结 47
5致谢 47
6参考文献 48


摘   要
本次毕业设计是关于T400型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;接着分析了胶带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,机尾或导回装置,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。目前,胶带输送机正朝着长距离,高速度,低摩擦的方向发展,近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、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。
本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。                        
关键词:带式输送机    传动装置   导回装置



Abstract
The design is a graduation project about the belt conveyor. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End. Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyor’s development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor.
Keywords: the belt conveyor   Drive Unit   Delivery End



第一章 前言
1.1 带式输送机的应用
带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一,其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流,靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。
连续运输机可分为:
(1)具有挠性牵引物件的输送机,如带式输送机,板式输送机,刮板输送机,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等;
(2)不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等;
(3)管道输送机(流体输送),如气力输送装置和液力输送管道.
其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的, 带式输送机运行可靠,输送量大,输送距离长,维护简便,适应于冶金煤炭,机械电力,轻工,建材,粮食等各个部门。
1.2 带式输送机的分类
带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面;另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点.其简介如下:

1.3  各种带式输送机的特点
⑴.QD80轻型固定式带输送机   QD80轻型固定式带输送机与TDⅡ型相比,其带较薄、载荷也较轻,运距一般不超过100m,电机容量不超过22kw.
⑵.   它属于高强度带式输送机,其输送带的带芯中有平行的细钢绳,一台运输机运距可达几公里到几十公里.
⑶.U形带式输送机   它又称为槽形带式输送机,其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高到使输送带成U形.这样一来输送带与物料间产生挤压,导致物料对胶带的摩擦力增大,从而输送机的运输倾角可达25°.
⑷. 管形带式输送机   U形带式输送带进一步的成槽,最后形成一个圆管状,即为管形带式输送机,因为输送带被卷成一个圆管,故可以实现闭密输送物料,可明显减轻粉状物料对环境的污染,并且可以实现弯曲运行.
⑸.气垫式带输送机   其输送带不是运行在托辊上的,而是在空气膜(气垫)上运行,省去了托辊,用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊,运动部件的减少,总的等效质量减少,阻力减小,效率提高,并且运行平稳,可提高带速.但一般其运送物料的块度不超过300mm.增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外,也可以改变输送带本身,把输送带的运载面做成垂直边的,并且带有横隔板,一般把垂直侧挡边作成波状,故称为波状带式输送机,这种机型适用于大倾角,倾角在30°以上,最大可达90°.
(6).压带式带输送机   它是用一条辅助带对物料施加压力.这种输送机的主要优点是:输送物料的最大倾角可达90°,运行速度可达6m/s,输送能力不随倾角的变化而变化,可实现松散物料和有毒物料的密闭输送.其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。


内容简介:
毕业设计任务书设计题目煤矿用T400带式输送机传动装置设计院部机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级07机械本03班毕业论文(设计)的要求:1、 确定工作原理,绘制总体工作原理简图。2、 带式输送机系统设计计算。3、 减速器部分的设计计算。4、 绘制输送机的装配图和减速器的装配图(A1或A0输送带部分采用断开画法)、减速器齿轮轴的零件图。5、 编写设计计算说明书。毕业论文(设计)的技术参数:输送煤块块度:0300mm,运量:400t/h,散装密度:0.9t/m3,输送距离:800m水平输送,带速:2m/s,采用普通型带式输送机。主要参考资料:带式输送机和主要部件设计计算与产品技术参数资料及国内外标准规范实用手册机械设计手册第4卷 机械设计濮良贵主编,高等教育出版社 机械设计课程设计指导书宋宝玉主编,高等教育出版社毕业论文(设计)工作计划:1、 收集资料,参观输送线及熟悉减速器结构(1周)2、 绘制总体工作原理简图输送机的装配草图(2周)3、 设计减速器部分(2周)4、 编写毕业设计计算说明书(2周)5、 检查、整理、打印(1周)接受任务日期 年 月 日 要求完成日期 年 月 日学 生 (签名) 年 月 日指 导 教 师 (签名) 年 月 日院长(主任) (签名) 年 月 日 烟 台 南 山 学 院 毕 业 论 文题目 煤矿用T400带式输送机传动装置设计 姓 名: _ _王阔 所在学院: _机械工程学院_ 所学专业:机械设计制造及其自动化 班 级 _ 07机械本03班 _ 学 号 _ 2007300198 _ 指导教师:_ 马振文_ 完成时间:_ 烟台南山学院毕业设计(论文)开题报告毕业设计(论文)题目煤矿用T400带式输送机传动装置设计院 (部)机械工程学院指导老师马振文专 业机械设计制造及其自动化班 级07机械本三学生学号2007300198学生姓名王阔课题来源社会考察课题类别工科类带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一,其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流,靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。主要研究内容:煤矿用T400带式输送机的结构及其设计,电动机的选择及减速器的结构及设计;毕业设计(论文)的设计方案及思路:T400带式输送机的设计计算,电动机的选择,带和齿轮的设计及计算以及轴的设计及计算。毕业论文(设计)工作计划:1、 收集资料,参观输送线及熟悉减速器结构(1周)2、 绘制总体工作原理简图输送机的装配草图(2周)3、 设计减速器部分(2周)4、 编写毕业设计计算说明书(2周)5、 检查、整理、打印(1周)指导教师意见:指导教师签名:系(或教研室)审核意见:系(或教研室)主任签名: 年 月 日摘要.31.1 带式输送机的应用51.2 带式输送机的分类51.3 各种带式输送机的特点51.4 带式输送机的发展状况61.5 带式输送机的工作原理71.6 带式输送机的结构和布置形式81.6.1 带式输送机的结构81.6.2 布置方式91.6.3 运行组力的计算102.1 已知原始数据及工作条件112.2 计算步骤112.2.2 承载段运行阻力122.2.3 空回段运行阻力133.1 拟订传动方案143.2 选择电动机163.3 电动机的容量163.4 选择电动机转速173.5 确定传动装置的总传动比并分配各级传动比183.5.1 传动装置总传动比183.5.2 分配传动装置各级传动比183.6 运动参数和运动参数计算193.6.1 各轴转速计算193.6.2 各轴输入功率193.6.3 各轴输入转矩193.7 V带传动设计203.7.1 设计计算203.7.2 带型选用参数表223.8渐开线斜齿圆柱齿轮设计223.8.1 高速级斜齿圆柱齿轮设计223.8.2 低速级斜齿圆柱齿轮设计273.9 轴的设计计算343.9.1轴的结构设计351. 选择轴的材料及热处理方法352确定轴的最小直径353确定各轴段直径354选择轴承润滑方式,确定与轴长有关的参数365计算各轴段长度373.9.2 轴的结构设计381选择轴的材料及热处理方法382确定轴的最小直径383确定各轴段直径384选择轴承润滑方式和确定与轴长有关的参数。395计算各轴段长度393.9.3 轴的结构设计401选择轴的材料及热处理方法402确定轴的最小直径403确定各轴段直径414选择轴承润滑方式,确定与轴长有关的参数。415计算各轴段长度。423.9.4 校核轴的强度(略)423.10 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择423.10.1传动零件的润滑431 齿轮传动润滑432滚动轴承的润滑433.10.2减速器密封431 轴外伸端密封432 轴承靠箱体内侧的密封433 箱体结合面的密封433.11减速器箱体设计及附件的选择和说明433.11.1 箱体主要设计尺寸433.12附属零件设计463.12.1 窥视孔和窥视孔盖463.12.2.通气塞和通气器463.12.3油标、油尺463.12.4油塞、封油垫463.12.5起吊装置463.12.6轴承端盖、调整垫片464 设计小结475致谢476参考文献48摘要.31.1 带式输送机的应用51.2 带式输送机的分类51.3 各种带式输送机的特点51.4 带式输送机的发展状况61.5 带式输送机的工作原理71.6 带式输送机的结构和布置形式81.6.1 带式输送机的结构81.6.2 布置方式91.6.3 运行组力的计算102.1 已知原始数据及工作条件112.2 计算步骤112.2.2 承载段运行阻力122.2.3 空回段运行阻力133.1 拟订传动方案143.2 选择电动机163.3 电动机的容量163.4 选择电动机转速173.5 确定传动装置的总传动比并分配各级传动比183.5.1 传动装置总传动比183.5.2 分配传动装置各级传动比183.6 运动参数和运动参数计算193.6.1 各轴转速计算193.6.2 各轴输入功率193.6.3 各轴输入转矩193.7 V带传动设计203.7.1 设计计算203.7.2 带型选用参数表223.8渐开线斜齿圆柱齿轮设计223.8.1 高速级斜齿圆柱齿轮设计223.8.2 低速级斜齿圆柱齿轮设计273.9 轴的设计计算343.9.1轴的结构设计351. 选择轴的材料及热处理方法352确定轴的最小直径353确定各轴段直径354选择轴承润滑方式,确定与轴长有关的参数365计算各轴段长度373.9.2 轴的结构设计381选择轴的材料及热处理方法382确定轴的最小直径383确定各轴段直径384选择轴承润滑方式和确定与轴长有关的参数。395计算各轴段长度393.9.3 轴的结构设计401选择轴的材料及热处理方法402确定轴的最小直径403确定各轴段直径414选择轴承润滑方式,确定与轴长有关的参数。415计算各轴段长度。423.9.4 校核轴的强度(略)423.10 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择423.10.1传动零件的润滑431 齿轮传动润滑432滚动轴承的润滑433.10.2减速器密封431 轴外伸端密封432 轴承靠箱体内侧的密封433 箱体结合面的密封433.11减速器箱体设计及附件的选择和说明433.11.1 箱体主要设计尺寸433.12附属零件设计463.12.1 窥视孔和窥视孔盖463.12.2.通气塞和通气器463.12.3油标、油尺463.12.4油塞、封油垫463.12.5起吊装置463.12.6轴承端盖、调整垫片464 设计小结475致谢476参考文献48摘 要本次毕业设计是关于T400型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;接着分析了胶带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,机尾或导回装置,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。目前,胶带输送机正朝着长距离,高速度,低摩擦的方向发展,近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、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。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。 关键词:带式输送机 传动装置 导回装置AbstractThe design is a graduation project about the belt conveyor. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End. Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Keywords: the belt conveyor Drive Unit Delivery End第一章 前言1.1 带式输送机的应用带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一,其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流,靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。连续运输机可分为:(1)具有挠性牵引物件的输送机,如带式输送机,板式输送机,刮板输送机,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等;(2)不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等;(3)管道输送机(流体输送),如气力输送装置和液力输送管道.其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的, 带式输送机运行可靠,输送量大,输送距离长,维护简便,适应于冶金煤炭,机械电力,轻工,建材,粮食等各个部门。 1.2 带式输送机的分类带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面;另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点.其简介如下: 1.3 各种带式输送机的特点.QD80轻型固定式带输送机 QD80轻型固定式带输送机与TD型相比,其带较薄、载荷也较轻,运距一般不超过100m,电机容量不超过22kw. 它属于高强度带式输送机,其输送带的带芯中有平行的细钢绳,一台运输机运距可达几公里到几十公里.U形带式输送机 它又称为槽形带式输送机,其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高到使输送带成U形.这样一来输送带与物料间产生挤压,导致物料对胶带的摩擦力增大,从而输送机的运输倾角可达25. 管形带式输送机 U形带式输送带进一步的成槽,最后形成一个圆管状,即为管形带式输送机,因为输送带被卷成一个圆管,故可以实现闭密输送物料,可明显减轻粉状物料对环境的污染,并且可以实现弯曲运行.气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的,而是在空气膜(气垫)上运行,省去了托辊,用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊,运动部件的减少,总的等效质量减少,阻力减小,效率提高,并且运行平稳,可提高带速.但一般其运送物料的块度不超过300mm.增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外,也可以改变输送带本身,把输送带的运载面做成垂直边的,并且带有横隔板,一般把垂直侧挡边作成波状,故称为波状带式输送机,这种机型适用于大倾角,倾角在30以上,最大可达90.(6).压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力.这种输送机的主要优点是:输送物料的最大倾角可达90,运行速度可达6m/s,输送能力不随倾角的变化而变化,可实现松散物料和有毒物料的密闭输送.其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。.钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物,既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点,又具有带式运输的连续、柔性的优点。1.4 带式输送机的发展状况目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分.主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h),适用范围广(可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人),安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大(可达16),经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资。目前,带式输送机的发展趋势是:大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理使用胶带张力,降低物料输送能耗,清理胶带的最佳方法等.我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计.钢绳芯带式输送机的适用范围:(1)适用于环境温度一般为C;在寒冷地区驱动站应有采暖设施;(2)可做水平运输,倾斜向上不超过 (16)和向下()运输不超过,也可以转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km;(3)可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊;(4)输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通胶带长;其成槽性好;运输距离大。1.5 带式输送机的工作原理带式输送机是以输送带作牵引和承载构件,通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续输送设备。其结构原理如图1-1所示,输送带绕经传动滚筒和尾部滚筒形成无忌环形带,上下输送带由托辊支承以限制输送带的挠曲垂度,拉紧装置为输送带正常运行提供所需的张力。工作时驱动装置驱动传动滚筒。通过传动滚筒和输送带之间的摩擦力驱动输送带运行,物料装在输送带上和带子一起运动。带式输送机一般是在端部卸载,当采用专门的卸载装置时,也可在中间卸载。图1-1 带式输送机结构原理普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑,以增加物流断面积,下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊.带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输.对于普通型带式输送机倾斜向上运输,其倾斜角不超过18,向下运输不超过15。输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件.当输送磨损性强的物料时,如铁矿石等,输送带的耐久性要显著降低。提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑:(1)增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力增加,此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大必须相应地增大输送带断面,这样导致传动装置的结构尺寸加大,是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长,张力减小,造成牵引力下降,可以利用拉紧装置适当地增大初张力,从而增大,以提高牵引力。(2)增加围包角对需要牵引力较大的场合,可采用双滚筒传动,以增大围包角。(3)增大摩擦系数其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫,以增大摩擦系数。通过对上述传动原理的阐述可以看出,增大围包角是增大牵引力的有效方法。故在传动中拟采用这种方法。1.6 带式输送机的结构和布置形式1.6.1 带式输送机的结构带式输送机主要由以下部件组成:头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。输送带是带式输送机的承载构件,带上的物料随输送带一起运行,物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑,运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时,不同物料的最大运输倾角是不同的,如下表1-1所示:表1-1 不同物料的最大运角物料种类角 度物料种类角 度煤 块18 筛分后的石灰石12煤 块20 干 沙15筛分后的焦碳17 未筛分的石块180350mm矿石16 水 泥200200mm油田页岩22干 松 泥 土20由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能,主要表现在:运输能力大,且工作阻力小,耗电量低,约为刮板输送机的1/3到1/5;由于物料同输送机一起移动,同刮板输送机比较,物料破碎率小;带式输送机的单机运距可以很长,与刮板输送机比较,在同样运输能力及运距条件下,其所需设备台数少,转载环节少,节省设备和人员,并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏,故与其它设备比较,初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。输送机年工作时间一般取45005500小时。当二班工作和输送剥离物,且输送环节较多,宜取下限;当三班工作和输送环节少的矿石输送,并有储仓时,取上限为宜。1.6.2 布置方式电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构,借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力,使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式,即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处,一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分,可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用,凡是没有指明是多点驱动方式的,即为单驱动方式,故一般对单点驱动方式,“单点”两字省略。单筒、单电动机驱动方式最简单,在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。带式输送机常见典型的布置方式如下图1-2所示:图1-2 带式输送机典型布置方式1.6.3 运行组力的计算输送带的张力包括有拉紧装置所形成的初张力,克服各种阻力所需要的张力及由动载荷所产生的张力。运行阻力分为直线段、曲线段及其他附加阻力,现分述如下.(1)如下图所示,运行阻力包括两部分,一部分是摩擦阻力;一部分是由下滑力(自重分力)引起的阻力.有摩擦力引起的阻力总是为正,但由于下滑力引起的阻力在此段输送带向上运行时为正,向下为负。查1-2表(见通用机械设计)可知,表12胶带参数纵向拉伸强度 N/mm1000 钢丝绳间距/mm12 带厚/mm16 上覆盖胶厚度/mm6 下覆盖胶厚度/mm6输送带质量 kg/m23.1纵向拉伸强度=1000N/mm;输送带每米质量。承载段(或称为重段)运行阻力为因为 所以 式中 Qtx=Gtx/ltxGtx-承载断托辊组转动部分质量,kgtx-承载断托辊组运行阻力系数当承载段向上运行时,下滑力是正;向上运行时,下滑力是负。同样,输送带回空段阻力为 式中 当承载段向上运行时,回空段是向下运行的,此时,回空段向下滑力为负;反之,回空段的下滑力为正。同时选出托辊间距,=3m。 当承载段向上运行时,回空段是向下运行的,此时,回空段向下滑力为负;反之,回空段的下滑力为正。第二章 带式输送机的设计计算2.1 已知原始数据及工作条件输送煤块块度:0300mm,运量:400t/h,散装密度:0.9t/m3,输送距离:800m水平输送,带速:2m/s,采用普通型带式输送机。 2 12.2 计算步骤1.带宽的确定 带式输送机上的最大带速一般推荐值见表2-1表2-1 推荐的最大带速输送的物料带速/(m/s)带宽/(mm)谷物或其他易于流动的非磨损性物料2.55003.5600-80041000-120051200-2400煤、湿粘土、软的矿石、冲击土和泥土、细碎的岩石25003600-100041000-160051800-2400重、坚硬、棱角尖锐的矿石及粗碎的岩石1.755002.5600-100031000D以上制备好的或潮湿的铸造砂型,夹带小块型芯、夹带或者不夹带小铸件的落砂(灼热程度不至于损伤输送带)1.75任意宽度用带有橡胶边的犁式卸料机从输送带上卸下的制备好的铸造型砂和类似的潮湿(或干的磨损性)物料4任意宽度用犁式卸料器从输送带上卸出的非磨损性物料1任意宽度除木纸浆,可取1.5-2由漏斗或料供给粉状非磨损性或中等磨损性物料的平型或槽形输送带0.25-0.5任意宽度查表4-16各种带宽适用的最大块度(mm)带 宽5006508001000120014001600最大块度100150200300350350350 由上表可以确定带宽取1000mm。2.槽角的确定理论质量输送量Qtl(kg/s)为Qtl=v当加料匀速和输送带直线运行时,水平直线输送机的理论装料断面可以被充分利用,即 =B=1考虑山上的工作条件取带速为2 m/s; 故所选的槽形物料断面面积A=0.062m2故选槽角=253.运行阻力的计算2.2.2 承载段运行阻力(1)由式: =0物流每米质量 q=故可算得: 表2-2 常用的托辊阻力系数 工 作 条 件平行托辊Wk槽型托辊wz室内清洁,干燥,无磨损性尘土0.0180.02室内潮湿,温度正常,有少量磨损性尘土0.0250.03室外工作,有大量磨损性尘土,污染摩檫表面0.0350.04表2-3钢丝绳输送带技术规格 输送带型号 T400钢丝绳最大直径/mm4纵向拉伸强度N/mm1000钢丝绳间距/mm12带厚/mm16上覆盖胶厚度/mm6下覆盖胶厚度/mm6输送带质量kg/m223.1查表2-2得,代入表达试求得 =(55.56+23.1+31.3)8000.049.81=34.52KN2.2.3 空回段运行阻力表2-3 DX型托辊组转动部分质量托辊形式800(带宽B)10001200140016018002000上托辊槽型铸铁座冲压座14112217252047507072下托辊平型铸铁座冲压座12111715201839426165查表2-2 得,带入表达式求得F2-1=-(21.3+13)8000.0359.81=-9.42Kn表2-2可知,ST1000钢绳芯带中钢绳直径为。按钢绳芯带绳芯中的纲绳直径与滚筒直径的比值,由式: 要求 D150d=1504=600mm,可采用直径为D=630mm的滚筒. 第三章 减速器的设计3.1 拟订传动方案传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。它常具备减速、改变运动形式或运动方向以及将动力和运动进行传递与分配的作用。传动装置是机器的重要组成部分。传动装置的质量和成本在整部机器中占有很大的比重,整部机器的工作性能、成本费用以及整体尺寸在很大程度上取决于传动装置设计的状况。因此,合理地设计传动装置是机械设计工作的一个重要组成部分。合理的传动方案首先应满足工作机的性能要求。另外,还要与工作条件相适应。同时还要求工作可靠,结构简单,尺寸紧凑,传动效率高,使用维护方便,工艺性和经济性好。若要同时满足上述各方面要求往往是比较困难的。因此,要分清主次,首先满足重要要求,同时要分析比较多种传动方案,选择其中既能保证重点,又能兼顾其他要求的合理传动方案作为最终确定的传动方案。运输带工作速度=2m/s,运输带滚筒直径D=630mm=0.63m滚筒转速nw =60v/D=602/3.140.63=60.66r/min若选用同步转速为1500或1000r/min的电动机,则可估算出,总传动比约为25,因为普通圆柱齿轮传动的传动比常用值为35,蜗杆传动的传动比常用值为1060,带传动传动比常用值为24。所以,该传动可由二级圆柱齿轮、一级蜗轮蜗杆或一级带传动和一级齿轮传动来实现;可有以下几个方案: 图2.1 带式输送机传动方案比较:方案1采用二级圆柱斜齿轮减速器,该方案结构尺寸小,传动效率高,适合于在较差的工作环境下长期工作;方案2采用一级闭式齿轮传动和一级开式齿轮传动,该方案成本低,但使用寿命短且不适用于较差的工作环境;方案3采用一级蜗杆传动,该方案结构紧凑,但传动效率低,长期工作不经济。根据本次设计的实际情况,选择方案1。方案一具体分析:一、 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。二、 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。三 、确定传动方案:为了实现过载保护作用,采用了V带轮传动,同时考虑到电机转速高,传动功率大,应将V带设置在高速级;为了确保整个传动装置能够更平稳的工作,初步确定选用二级斜齿圆柱齿轮减速器(展开式)。其传动方案总体设计图如下所示:图2 .2 带式输送机传动方案其中,1、2、3、4、5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动(设齿轮精度为7级)、滚动轴承、V形带传动、工作机的效率,Pd为电动机的输出总功率, Pw为工作机卷筒上的输入功率。3.2 选择电动机3.2.1电动机类型和结构型式选择Y系列笼型三相异步电动机,卧式闭型电电动机。3.3 电动机的容量工作机所需功率=69.04KW=60.66 r/min为了计算电动机的所需的输出功率Pd,先要确定从电动机到工作机之间的总功率。设、分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动(设齿轮精度为7级)、滚动轴承、V形带传动、工作机的效率,由2表2-2查得 = 0.99,= 0.98,= 0.99,= 0.95, = 0.95,则传动装置的总效率为 = = 0.99 x 0.982 x 0.993 x 0.95 x 0.95 =0.83263.4 选择电动机转速由2表2-3推荐的传动副传动比合理范围 普通V带传动 =24 圆柱齿轮传动 =35则传动装置总传动比的合理范围为 (2.1) =(24)(35)(35)=(18100)电动机转速的可选范围为nd=nw=(18100)nw=18nw100nw=10926066 r/min据电动机所需功率和同步转速,查2表16-1,符合这一范围的常用同步加速有1500。选用同步转速为 ,选定电动机型号为 Y280M-4表3.1 电机的主要功能表2.1 电机的主要功能方案电动机型号额定功率Pkw电动机转速电动机重量N参考价格元传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y280M-4901500148066024.402.69.38其主要外形和安装尺寸如下:图3.3 电动机表3.2 电机的主要安装尺寸中心高外型尺寸L(AC/2+AD)HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD1121050278410457419247514020 123.5 确定传动装置的总传动比并分配各级传动比3.5.1 传动装置总传动比 i总= nm / nw=式中nm-电动机满载转速, 1480r/min; nw-工作机的转速, 60.66r/min。3.5.2 分配传动装置各级传动比 (2.2)分配原则: (1) (2)=24 =35 =(1.31.4)根据2表2-3,V形带的传动比取 = 2.6,则减速器的总传动比为:i = 24.4/2.6=9.38双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为: = = 低速级的传动比: = / = 3.49/3.49=2.693.6 运动参数和运动参数计算3.6.1 各轴转速计算n= nm / i带 = n= n / i齿1 = n= n / i齿2 = 3.6.2 各轴输入功率P0= Pd=83.92kwP= Pd4 = 83.92095=79.72kwP= P23 = P= P23 = 3.6.3 各轴输入转矩T0 = 9550Pd/n0 =955083.92/1480=541.51T = 9550P/n =955079.72/569.23=1337.48T = 9550P/n = 955077.35/163.1=4529.08T = 9550P/n =955075.04/60.63=11819.76表3.3 传动装置各轴运动参数和动力参数表 项目轴号功率转速转矩传动比0轴83.921480541.512.6轴79.72569.231337.483.49轴77.35163.14529.082.69轴75.0460.6611819.763.7 V带传动设计3.7.1 设计计算1.确定计算功率Pca :由Pca=d查机械设计表8-7可得KA=1.3 Pd=83.92kW所以 Pca=1.383.92=109.10KW2.选择带的型号:因为是普通V形带,查1图8-11普通V带选型图,选E型带3.选择小带轮直径由ddmin又ddmin=500查 1 表8-6及8-11,可得=600mm4.确定大带轮直径由=;=2.6=600mm=2.6*600=1560mm查1表8-7取16005.验算带速由=7.初定中心距由;又;可得=2000计算相应的带长L0 L022000+3.14(600+1600)/2+(1600-600)2/42000=7610mm8.确定带的基准长度查1表8-2初选基准长度为8000mm9.计算实际中心距离(取整)由公式得mm10.安装时所需最小中心距(取整)=2200-0.0158000=2080mm11.张紧或补偿伸长量所需最大中心距=2200+0.038000=2440mm12.验算小带轮包角由180-(1600-600)57.3/2200=153.959013.单根V带的基本额定功率有机械零件设计手册图10-5= 32kw=5.2kw14.长度系数查1表8-2可知=1.0215.包角系数查1表8-8可知=0.921516.单位带长质量由1表8-4可知q=0.92kg/m17.确定V带根数由计算公式,故Z取418.计算初拉力查18-4得q=0.92故F0=500109.1/(4.654)2.5/0.9215-1+0.924.652=2952.69N19.计算带对轴的压力由=242952.69sin153.95/2=23023.7820.带来的结构设计取B=1000,L=B=1000mm3.7.2 带型选用参数表表3.1带型参数表带型E60016004.652200153.95423023.7810003.8渐开线斜齿圆柱齿轮设计3.8.1 高速级斜齿圆柱齿轮设计1.定齿轮精度等级、材料、齿数及螺旋角(1)查1表10-11:由于运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度;(2)材料选择:查1表10-1,选择小齿轮材料为45钢(调质),齿面硬度为250HBS,大齿轮选用45钢正火,齿面硬度为220HBS;故小齿轮选45调质钢,大齿轮选45正火钢。(3)选择齿数Z:由于,,则大齿轮齿数为, 取; (4)选取螺旋角由初选螺旋角为2.齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算2.32 (3.2)公式中各计算数值:(1)试选载荷系数(1.31.7, 下标t表示试选)(2)区域系数:由1图可知(3)端面重合系数:由1图1026查得=0.77,=0.83;所以 (4)计算小齿轮传递的转矩:=9.55=9.5579.72/569.23=1337466.4N.mm (5)齿宽系:由1表选取齿宽系(6)材料的弹性影响系:由1表 (7)齿轮接触疲劳强度极限:由1图可得:550MPa ; 540MPa(8)应力循环次数N由1式10-3可得(9)接触疲劳强度寿命系数KHN由1图KHN1 =0.92;KHN2 =0.97;KHN1 =0.92;KHN2 =0.97(10)计算接触疲劳强度许用应力H取失效概率为,安全系数为S=1,由1式得H1= H2 H= (11)试算小齿轮分度圆直径按1式(1021)试算(12)计算圆周速度v(13)计算齿宽B由b = dd1t取B1=140mm;B2=135mm(14)模数由h = 2.25 =b/h =139.26/13.21=10.54(15)计算纵向重合度由= 0.318dz1tan(16)计算载荷系数K由1表10-2查得使用系数根据v=4.15m/s,级精度,由1图查得动载荷系数由1表查得KH=1.312由1图查得KF=1.33假定100N/m由1表查得故载荷系数K=11.091.41.312=2(17)按实际的载荷系数校正分度圆直径由1式d1=.=139.26150.01mm(18)计算模数由3.按齿根弯曲强度设计(1)计算载荷系数K由K=11.091.41.312=2(2)螺旋角影响系根据纵向重合度=1.824,从1图(3)计算当量齿数ZV(4)齿形系数YFa(5)应力校正系数YSa(6)齿轮的弯曲疲劳强度极限由1图可得400MPa;350MPa(7)弯曲疲劳强度寿命系数由1图可知0.90;0.95(8)计算弯曲疲劳许用应力F取弯曲疲劳安全系数S1.3,由式得F1 F2= (9)计算大小齿轮的并加以比较=结论:大齿轮的数值大(10)齿根弯曲强度设计计算由1式可算结论:对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取4.5mm,已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度,须按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=64.64mm来计算应有的齿数。于是由=,取,则Z2 = Z1=123.84,取Z2 =1244.几何尺寸计算(1)计算中心距a将中心距圆整为362mm(2)按圆整后的中心距修正螺旋角值改变不多,故参数、等不必修正。(3)计算齿轮的分度圆直径d(4)计算齿轮的齿根圆直径df可算(5)计算齿轮宽度B由b =dd1=圆整后取:B1 =150mm;B2 =145mm(6)验算N100N/mm故合适3.8.2 低速级斜齿圆柱齿轮设计1.定齿轮精度等级、材料、齿数及螺旋角(1)选齿轮精度等级查1表10-8选7级 (2)材料选择小齿轮选用45钢调质,齿面硬度为250HBS;大齿轮选用45钢正火,齿面硬度为220HBS. (3)选择齿数Z;取则大齿轮齿数为取=68/25=2.72(4)选取螺旋角由初选螺旋角为2. 齿面接触疲劳强度设计(1)试选Kt试选(2)区域系数ZH由1图可得(3)端面重合度a由1图查得a3=0.78a4=0.88;所以0.78+0.88=1.66(4)计算小齿轮传递的转矩T由上可知T=4.53 Nmm(5)齿宽系数d由1表选取齿宽系数(6)材料的弹性影响系数ZE由1表可知(7) 齿轮接触疲劳强度极限由1图可知550MPa;540MPa(8)应力循环次数N由1式可得(9)接触疲劳强度寿命系数KHN由1图可得KHN3 = 0.97;KHN4 = 0.99(10)计算接触疲劳强度许用应力H取失效概率为,安全系数为S=1,由1式得H3= H4= 所以H= (11)试算小齿轮分度圆直径按1式(1021)试算 (12)计算圆周速度v(13)计算齿宽B由b = d3 =209.85取B3=210mm;B4=205mm(14)模数h = 2.25mnt =2.258.14=18.32b/h =209.85/18.32=11.45(15)计算纵向重合度= 0.318dz3tan=0.318125tan14=1.98(16)计算载荷系数K由1表10-2查得使用系数根据v= 1.79m/s,级精度,由1图查得动载荷系数1.1由1表查得KH=1.401由1图查得KF=1.1假定100N/m由1表查得故载荷系数K=KAKVKHKH=11.11.41.4=2.16(17)按实际的载荷系数校正分度圆直径d3由1式可计算209.85=231.93mm(18)计算模数3.按齿根弯曲强度设计(1)计算载荷系数K由K=KAKVKFKF=11.11.41.4=2.16(2)螺旋角影响系数根据纵向重合度=1.66 ,从1图可得(3)计算当量齿数ZV由计算 (4)齿形系数YFa由1表得(5)应力校正系数YSa由1表得(6)齿轮的弯曲疲劳强度极限由1图可得400MPa;350MPa(7)弯曲疲劳强度寿命系数由1图可取0.88;0.92(8)计算弯曲疲劳许用应力F取弯曲疲劳安全系数S1.3,由式得F3= F4= (9)计算大小齿轮的并加以比较 ;结论:大齿轮的数值大(10)齿根弯曲强度设计计算由1式可得结论:对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取9mm,已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度,须按接触疲劳强度算得的分度圆直径d3=209.85mm来计算应有的齿数。于是由取,则Z4 = =2.7225=68,取Z4 =684.几何尺寸计算(1)计算中心距a由将中心距圆整为432mm(2)按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多,故参数等不必修正。(3)计算齿轮的分度圆直径d(4)计算齿轮的齿根圆直径df(5)计算齿轮宽度B由b = dd3=1232.23=232.23mm圆整后取:B3 =235mm;B4 =230mm(6)验算由100N/mm 故合适.3.8.3斜齿轮设计参数表表3.2 斜齿轮设计参数表传动类型模数齿数中心距齿宽螺旋角高速级斜齿圆柱齿轮2.0362mm低速级斜齿圆柱齿轮9432m3.9 轴的设计计算图4.1 减速器轴的结构草图3.9.1轴的结构设计图4.2轴的结构草图1. 选择轴的材料及热处理方法查1表14-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45;根据齿轮直径,热处理方法为正火。2确定轴的最小直径查1的扭转强度估算轴的最小直径的公式,再查 1表14-2,取: 3确定各轴段直径1.确定 与大带轮配合,配合孔径为d1=60mm2. 确定由于定位带轮,配合密封圈标准大小值;取d2=65mm3.确定考虑轴承安装的方便,有,选择轴承代号为7014AC,取符合轴承标准孔径大小为 4.确定由于定位轴承5.确定6.确定由于装配轴承:4选择轴承润滑方式,确定与轴长有关的参数查2 (2)“润滑方式”,及说明书“(12)计算齿轮圆周速度” = 1.93,故选用脂润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表表4.1 和轴长度有关的参数名称依据单位确定结果箱体壁厚查 28地脚螺栓直径及数目n查 2 轴承旁联接螺栓直径查 2 表5-112轴承旁联接螺栓扳手空间、查 2 表5-1轴承盖联接螺钉直径查 2 表5-18轴承盖厚度查 2表14-19小齿轮端面距箱体内壁距离查 2 表5-110轴承内端面至箱体内壁距离查 2脂润滑10-1510轴承支点距轴承宽边端面距离a查 2 表12-6选轴衬7014AC,a=20mm235计算各轴段长度1.确定由于与大带轮配合,则:2.确定由公式3.确定由公式4.确定由公式5.确定齿轮1轮毂宽度:6.确定由公式7.确定L(总长)3.9.2 轴的结构设计图4.3 轴的结构草图1选择轴的材料及热处理方法查1表14-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45;根据齿轮直径,热处理方法为正火回火。2确定轴的最小直径查1的扭转强度估算轴的最小直径的公式:再查 1表14-2, 3确定各轴段直径1确定 由于和轴承配合,选择轴承代号为7011AC, 取2.确定由于和齿轮配合,取3.确定定位齿轮2和齿轮3: 4.确定与高速级大齿轮配合,取:5.确定与轴承配合: 4选择轴承润滑方式和确定与轴长有关的参数。查 2(二)“滚动轴承的润滑”,及说明书“六、计算齿轮速度” ,故选用脂润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表表4.2 和轴长度有关的参数名称依据单位确定结果轴承支点距轴承宽边端面距离a查 2 表12-6选轴承为7211AC,a=18mm215计算各轴段长度1.确定由公式2.确定齿轮配合长度:3.确定4.确定齿轮配合长度:5.确定6.确定L(总长)3.9.3 轴的结构设计图4.4 轴的结构草图1选择轴的材料及热处理方法查1表14-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45;根据齿轮直径,热处理方法为正火回火。2确定轴的最小直径查1的扭转强度估算轴的最小直径的公式:再查 1表14-2, 考虑键:有一个键槽,轴径加大5-7%,则: 3确定各轴段直径1.确定 由于与联轴器配合,选择联轴器HL9,配合轴径为d1=130mm2.确定考虑联轴器定位: mm3.确定为了轴承装配的方便: ,取符合轴承标准孔径大小为4.确定考虑轴肩定位:5.确定考虑齿轮的定位:6.确定由于与齿轮配合=170mm7.确定由于轴承配合:4选择轴承润滑方式,确定与轴长有关的参数。查 2(二)“滚动轴承的润滑”,及说明书“六、计算齿轮速度”, ,故选用脂润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表表4.3 和轴长度有关的参数名称依据单位确定结果轴承支点距轴承宽边端面距离a查 2 表12-6选用
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