数控带式输送机传动装置的设计【9张图/9300字】【优秀机械毕业设计论文】
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文档包括:
说明书一份,25页,9300字左右.
开题报告一份.
实习报告一份.
翻译一份.
图纸共9张:
A0-装配图.dwg
A2-齿轮1.dwg
A2-齿轮2.dwg
A2-传动齿轮.dwg
A3-输出齿轮.dwg
A3-从动轴.dwg
A3-轴1.dwg
A3-轴2.dwg
A4-夹片.dwg
摘 要
当今科技越来越发达，劳动力也得到了空前的解放。这使一些人类无法完成的甚至无法探索的任务得以实现。比如在煤矿的开采中怎样才能省力，省时，省心地把煤开采出来呢，此时输送机成了最好的选择。
带式输送机是一种结构简单，操作方便，更重要的是安装也方便，而且耐湿性好，耐热。适宜煤矿的运输。
本文详细论述了帆布带式输送机设计的全过程，主要包括；减速器的设计及各参数的计算。
设计出来的帆布带式输送机主要用于煤矿的运输，本文最后还提出了改进措施，以进一步提高其使用寿命和工作质量。
关键词：数控技术， 减速器，电动机
带式输送机的传动装置的设计和制造
1引言……………………………………………………………………1
第一章 绪论………………………………………………………2
1.1国外带式输送机技术的现状………………………………………………3
1.2我国输送机的发展状况………………………………………4
1.3国内外带式输送机技术的差距……………………………………4
1.4 煤矿带式输送机技术的发展趋势………………………………………7
第二章 带输送机的一般规定及注意事项 …………………………8
第三章 带式输送机的电动机的选取……………………8
3.1电动机类型选择……………………………………………8
3.2第2节 电动机的参数分析…………………………………9
第四章 主要参数的计算及设备组成概述………………… 10
4.1主要参数及测量………………………………………………10
4.2工作能力分析计算………………………………………………11
4.3 设备组成………………………………………17
第五章 数控加工………………………………………19
5.1编程过程中的工艺处理…………………………………19
5.2程序编写………………………………………………20
第六章 带式输送机的优缺点………………………23
第七章 总结……………………………………………24
- 内容简介：
-
毕业设计用纸实践报告时间目的：为了使我们在学校所学的知识运用到实践中，积累实践经验，学校给我们安排这一段的实践时间。实践时间：2006年2月15日-2006年6月10日实践地点：武进高新区五洋纺织机械有限公司。它坐落在武进高新区，交通便利，是一家主要从事纺织机械的研发及制造的民营企业。有员工250人左右，拥有资产5000万。公司有各式机床，其中数控车一台，加工中心四台。实践内容：数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、切削速度vc和进给量f。选择切削用量时，应该在切削系统强度、刚性允许的条件下充分利用机床功率，最大地发挥刀具的切削性能。所选取的数值要在机床给定的切削参数允许范围内，同时要使主轴转速、背吃刀量和进给量三者都能相互适应，形成最佳的切削效果。具体的原则是：粗车时，在考虑加工经济性的前提下以提高生产率为主；半精车和精车时，在保证工件加工精度和表面粗糙度的前提下兼顾提高加工效率。一、背吃刀量的确定根据机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统刚度来确定背吃刀量ap。在工艺系统刚度允许的情况下，应以最少的进给次数切除加工余量，以提高加工效率。当零件的加工精度要求较高时，需要保留0.20.5mm的单边精车余量。二、主轴转速的确定依据机床的性能、被加工零件的材料和刀具允许的切削速度，查阅相关的数控加工切削用量资料，选取切削速度。在确定了切削速度vc(mmin)之后,根据工件直径D用下面的公式便可计算出主轴转速n(rmim)。式中，D是工件直径，单位为mm。三、进给量(进给速度)的确定在确定进给量时，要考虑被加工零件的加工精度和表面粗糙度要求、刀具及工件的材料等因素，在保证加工表面质量要求的前提下，可选择较大的进给量，以提高加工效率。一、对零件图样的工艺分析1仔细阅读图样，明确加工内容； 2详细了解零件图样所标注的几何尺寸、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等技术要求；了解零件的材料、毛坯类型、生产批量等等，这些都是合理安排数控车削加工工艺中各基本参数的主要依据；3分析工件图样上尺寸标注方法是否适应数控加工的特点；4分析工件图样上几何元素的给定条件是否充分，要保证编程时的数值计算能顺利进行。二、工序的划分1普通零件按工序集中的原则划分工序；2薄壁类零件按粗、精加工分序原则划分工序。三、加工顺序的确定1先粗加工后精加工；2由近及远；3内外表面加工交叉进行；4最后加工槽、螺纹等表面。四、进给路线的确定1最短的空行程路线；2最短的切削进给路线；3零件轮廓的精加工进给应连续进行；4切削螺纹的引入与超越；5切槽之后的退刀路线要合理。五、填写数控加工技术文件在实践中学到了如何避免事故的发生一、编程方面1、固定进刀退刀模式。每把车刀从换刀点以G0模式运动到进刀点，进刀点应在X、Z两个方向离工件有一定距离，太远太近都不行。太远会增加G01进给的空行程，造成加工效率低；太近会增加安全隐患。进刀时（从起刀点到加工开始点）必须以G1方式进刀，退刀时必须以G1方式退到退刀点（退刀点距离工件有一定的安全距离）后再以G0方式运动。如图所示：2、换刀点设定模块化。换刀点的设定关系到加工的效率和安全问题。换刀点设得太远，刀具从换刀点运动到进刀点的时间就会加长，降低了效率；若太近，在换刀时就可能会和工件发生干涉，造成刀具、工件及机床的损坏。因此，在设定换刀点时，应根据刀具及工件的实际情况用子程序把换刀点固定下来，换刀时只需将刀具回到退刀点，然后调用子程序即可，这样事故发生率就大大降低了。例如： O999 G1 X62 F0.08 G99 G97 G40 G21 M98 P999 G0 X100 T0202 Z100 M99 这里，X100，Z100，就是我设定的换刀点，若要更换换刀点，只需修改X、Z值即可。3、编程格式的规范化。应把每把刀的加工内容写成独立的程序，程序开始时必须都设定加工环境，如主轴转速、程序状态等，加工程序严格按照固定的进刀退刀模式编写，程序结束时，加上M01语句。例如：M03 S800T0101G0 X62 Z3G71 U2 R1G71 P10 Q60 U0.5 W0 F0.1 N10 G1 X44 F0.08Z-20G2 X48.481 Z-24.43 R5.5G3 X55 Z-30.874 R8G1 Z-55N60 X62G70 P10 Q60 M98 P999M01M03 S640T0202 G0 X57 Z-42G75 R0.5MO3 S700T0404.M01.M30G75 X50 Z-45 P3000 Q1500 F0.1M98 P999M01M03 S600T0303.M011号刀为外圆刀，加工外型 3号刀是镗孔刀，加工内型2号刀是割槽刀，加工外沟槽 4号刀是内螺纹刀，加工内螺纹这样编写有两个好处：（1）每把刀有独立的加工程序，可以根据每把刀的加工内容，以及加工调试时出现的问题方便地检查该把刀的加工程序。（2）在程序调试时，可以方便的从修改过程序的刀具开始执行，不必从头到尾都执行，避免了正确程序的重复执行。二、调试方面（1）程序数据输入错误。有时把G01输成G00，或X、Z值输错，或者小数点点错。所以程序输入后不要急于开动机床，应定下心来仔细检查，把这些错误消除。（2）编程错误，有些程序在结构和句法上没有错误，但当装上工件和刀具加工时，极有可能发生碰撞。如下例中，若刀具路径没有写成ABC，而直接从AC点，就会和工件发生碰撞。1、 养成规范的调试动作。（1）我们必须把G0速度选择开关打在F0挡上，让刀具以较慢的速度靠近工件，否则，如果刀具的刀偏值有误的话，刀具从换刀点以G0方式极快地运动到进刀点时，可能会与工件发生强烈的碰撞，让操作者无所适从，来不及排除险情；相反我们让刀具以较慢的速度靠近时，即使刀偏值有误，我们也有充裕的时间来调整。 （2）在调试时，必须使机床处于单步执行状态。操作者在机床执行上一句语句后，必须再次检查下一句的正误性和合理性，并相应作出调整。（3）机床在运动时，操作者必须时刻观察屏幕上刀具坐标的变化和程序中的运动终点坐标与刀具实际运动坐标是否一致。（4）调试过程中，操作者可将一只手指放在循环开始按钮上，另一只手指放在循环保持按钮边，以便在紧急时刻能及时停止程序的执行。另外时刻记住紧急按钮的位置，以便不时之需。 实践总结：通过这段时间的实习，我学到了许多以前没学过的东西，最重要的是这次实践让我懂得了什么是职业精神，职业道德应怎样培养。此外在实践中我还学到了一些机床的故障处理。在和同事们打交道的时候，我也学会了怎样更好的与人沟通。总之我学会了很多也了解和认识了很多。最重要的是我认识了自己的不足，对于一个刚刚走出校门的我来说一切都显得有些压抑，在同事面前我还很稚嫩。还有很多东西要学，还有很长的路要走，我必须鼓足勇气走下去，我相信我自己能走好，而且会走的很远很远。共 6 页 第 6 页 毕业设计用纸带式输送机传动装置的设计和制造一 前言1 课题来源:当今科技越来越智能化,机械化,数字化,劳动力得到空前的解放.与此同时这也给我们带来了新的挑战.怎样才能使劳动力得到更充分的解放呢?而这样的解放带来的效益如何得到更大的提高,带着这些问题我查阅资料,根据我这段期间的院外实践设计了一个带式输送机的方案.其目的在于解放劳动力,提高生产力.我设计的这一输送机,它主要由电动机,联轴器,减速器,鼓轮四大部分组成.其中联轴器,减速器是设计的重点,由于减速器和联轴器的要求较高,所以用数控设备来加工以满足所需精度.2 课题类型:由于考虑到运输的机动性和平稳性,我采取了以普通平带为输送载体的平带输送机的设计方案.首先普通平带的传动比不得大于5一般不大于3而其它几种常见的带的传动比都是小于等于10虽然传动比小的效率低,但其价格便宜适宜中小企业的规模.而从带速方面考虑普通平带的带速为15-30 并不比其它的几种常见的带子的带速慢.此外普通平带的抗拉强度大,耐湿性好,中心距大,价格便宜,但传动比小,效率较低,可呈交叉,半交叉及有导轮的角度传动,传动功率可达500kw.带传动的轴间距范围大,工作平稳,噪声小,能缓和冲击,吸收振动,摩擦型带有滑动不能用分度链,由于带摩擦起电,不易用于易燃易爆的地方,轴和轴承上的作用力大的寿命较短.3 课题意义该课题面向中小企业,侧重于经济利益的最大化,故此设计方案与其传统的加工方法相比更具有侧重性.首先其结构比传统的更为简单,从而安装起来十分的容易,操作起来方便,对操作的技术要求也低适应中小企业的运作.其次,由于其成本低故采用的帆布平带的寿命也较短,但其摩擦性能良好保证了运输的平稳性能.再次,帆布平带采用螺栓接头,便于更换,由于采用的是单级减速器,故其维修成本和安装成本大大降低.最后,虽然是为了经济利益的最大化,但为了使其其它部件的精度得到保证,与传统的加工的方法相比其传动部件是通过数控设备加工出来的.这样在保证经济利益的同时也保证了零件的精密度.4 国内外数控的需求和现状分析：数控是制造业的重要工艺基础，据各国报导，数控工业在欧美等工业发达国家被称之“点铁成金”的“磁力工业”，如今世界数控工业的发展速度超过了新兴的电子工业，已实现了数控专业化、标准化和商业化，因而深受赞誉。美国工业界认为“数控工业是美国工业的基石”，日本称数控工业为“进入富裕社会的原动力”，在德国，被冠之以“金属加工业中的帝王”之称号，而欧盟一些国家称“数控就是黄金”，新加坡政府则把数控工业作为“磁力工业”，中国数控权威经理称为“数控是印钞机”。可见数控工业在世界各国经济发展中具有重要的地位。数控技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要专家预言：世纪机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。加入世贸组织后，中国正在逐步向“世界制造中心”迈进。近年来随着小批量生产所占的比重越来越大，生产的市场的竞争也变的日益的激烈起来。生产厂商在提高产品质量的同时还要通过频繁的改型来满足市场变化的需求。即使是大批量生产，也改变了产品长期一尘不变的做法。我国过早在年就开始了数控机床的研制工作，年，我国机床总数为台，其中数控机床仅为台，只占机床总数的.。机械工业景气检测中心年中国数控机床现状分析报告指出，年，我国机床工业产值也名列世界第五名，同年国内数控金属切削机床产量也达.万台，比上年增长了.。金属切削机床行业产值数控化率从年的.提高到年的.。今年来，在国外的数控系统与伺服系统制造技术突飞猛进的大背景下，通过大量的技术引进，我国数控机床在品种，数量，质量方面都得到了全面而迅速的发展。随着车辆和电机等产品向轻量化发展，减速器的比例将不断提高。同时对减速器的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。以数控机床的加工代普通机床进行加工生产减速器、数控化进程进一步加快，数控技术的发展的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对数控机床的要求也越来越高。中国的数控技术也虽然发展迅速但是与需求相比，显然是供不应求，其主要是缺口集中于精密、大型、复杂、高端领域。中国在数控精度、寿命和制造周期及生产能力方面与国际平均水平和发达国家仍有较大的差距，国内主业数控厂是“大而全”、“小而全”的组织形式，而在国外数控企业是“小而专”、“小而精”。因而发现了中国数控业的四大弊病：1、体制不顺、基础薄弱2、科研开发及技术攻关方面投入太少3、工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低4、模具材料及模具相关技术落后1.工件的装夹 加工中心的夹具一般都不复杂，只要求有简单的定位，夹紧机构就可以了。对夹具的基本要求有简单的定位能保障在加工中心工作台之间保持一定的尺寸关系。应使夹紧机构元件与加工面之间保持一定的安全距离，以防止夹具与刀具在加工过程中发生碰撞，夹具的刚性和稳定性要好。2.刀具的装夹 加工中心是由刀柄，刀体，刀片和相关附件构成的。刀柄是刀具在主轴上的定位和装甲机构，刀体是用于支撑刀片，并与刀片一起固定于刀柄上，刀片用于支撑刀片并与刀片一起固定于刀柄上。代培是由刀具的切削刃，是刀具中的耗材，相关的附件包括接杆，弹簧夹头，刀座，平衡块，以及紧古用的特殊螺钉等。加工中心中的刀柄，刀体和相关的附件是成系列的，由于加工中心的工艺能力强大，因此其刀具种类也比较多。一般方位铣削类，镗削类，转削类等。由于加工中心配备有刀库，所以加工过程中不需要人工频繁地换刀，只需要将各种加工用具编号依次装入刀库就可以了3.对刀 加工中心对刀的目的是确定工件原点。在机床坐标系中的位置。常用光电式寻边器装在加工中心主轴上。其对刀步骤如下：（1）用手把带刀柄的光点式寻边器装在加工中心主轴上。如主轴上已装有刀具，用一只手同时按上下俩个“刀具松开”键，使主轴的刀具松开，操作人员听到松开声音后，一只手抓住刀具往下拉，另一只手还是地按住两个“刀具松开”键上，直到刀具的刀柄离开主轴锥面.，才松开按键，以完成主轴上刀具的拆卸。然后进行光点式寻边器的安装，光点式寻边器的刀柄与主轴锥面接触后，按下“刀具加紧”键，以加紧光电式寻边器。（2）把夹好的工件表面擦干净后。由于在进行工件装甲时，主轴已基本位于工件的正上方，所以可以按下handweel水平软件，进入手轮进给窗口，选择y轴使能，10 反向摇手摇电脉冲发生器将寻边器离开工件右侧面，性质Z轴， 用手摇电脉冲发生器上伸超过工件及工件最高点 。然后选择X轴使，用手摇电脉冲发生器使主轴上升到适当的位置 用手摇脉冲发生器移动到超过工件的前侧面处。然后选择x轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器移动到工件x轴的大致中心位置，再选择z轴的使能，用手摇脉冲发生器将寻边器降低到工件的前侧面处。(3) 在选择Y轴使能，用手摇脉冲发生器球头与工件前侧面间的间隙较小时，降低进给，继续用手摇脉冲发生器使寻边器接近工件的前侧面，当光电式寻边器发出红光时，说明寻边器球头与工件侧面接触，操作人员应停止进给，并记下此时显示在手轮进给窗口的Y轴坐标为Y1。（）反向摇动手轮脉冲发生器，使寻边器离开工件前侧面，选择“Z”使能，用手摇脉冲发生器上开到超过工件及夹具最高处。然后选择“Y”轴使能，用手摇脉冲发生器是寻边器超过工件后侧面处。再选择Z轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器降低到达工件的后侧面外。（）再选择Y轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器接近工件后侧面，当寻边器探头与工件后侧面间的间隙较小时，再选择Y轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器接近工件后侧面，当寻边器探头与工件后侧面间的间隙较小时，降低进给增量，继续用手摇脉冲发生器使寻边器逐渐靠近工件后侧面。当光电式寻边器发出红光时，操作人员停止进给，并记下此时显示在手轮进给窗口的Y轴坐标。（） 发向摇动脉冲发生器使寻边器离开工件后侧面，选择Z轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器上升到超过工件及夹具的最高处。然后选择Y轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器大致沿Y轴的对称中心处再选择X轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器到达工件沿Y轴的对称中心处。再选择X轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器到达超过工件左侧面处。选择Z轴使能，用手摇脉冲发生器将寻边器降低带工件的左侧面处。（）再选择x轴使能，用手摇脉冲发生器，使寻边器接近工件左侧面处，选择z轴使能，当寻边器球头与工件后侧面间的间隙较少时，降低进给，继续用手摇脉冲发生器使寻边器发出红光时，操作人员停止进给，并记下此时显示在手轮进给窗口的x坐标。（）反向摇动脉冲发生器离开工件侧面选择z使能。用手摇脉冲发生器上升到工件及夹具的最高处。然后选择x轴使能，用手摇脉冲发生器，使寻边器越过工件，到达超过工件右侧面处，再选择z轴上能，用手摇脉冲发生器降低到达工件的右侧面处。（）再选择x轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器接近工件右侧面，当寻边器球头与右侧面间的间隙较小时，降低进给，继续用手摇脉冲发生器，使寻边器逐渐靠近工件右侧面。当光电式寻边器发出红光时，操作人员停止进给，并记下此时显示在手轮进给窗口的x轴坐标。（10） 反向摇手摇电脉冲发生器将寻边器离开工件右侧面，性质Z轴， 用手摇电脉冲发生器上伸超过工件及工件最高点 。然后选择X轴使，用手摇电脉冲发生器使主轴上升到适当的位置 二 方案论证 5课题研究的方法:首先,对一个课题的研究要对该课题进行可行性分析.其次,确定课题方案,再次,画图,设计计算.最后,审核.在这一过程中通常采取理论联系实际的原则.通过上网查阅资料,图书馆翻看各类书籍,个人一段时期的实训经历,老师的指导等等一个又一个渠道.把这一个又一个渠道在脑海里汇总加工,最终设计出来并能成功的服务于生产并使企业从中获取更大利益.6设计及制造方案:由于帆布带式输送机的要求不是很高,我在设计这一机器的时候采取了举重放轻的方法.所谓的举重就是在设计该机器重要部件的时候采用电脑绘图,编程,并通过数控设备加工,而在其它部件上由于结构简单,寿命较短,安装方便,故都是买成品组装的方法.设计完了就需要加工制造,而在这一方面,为了经济利益更大化和使用价值的更大化想结合,我又采取了选取不同的材料和不同的加工方式的方法来降低成本.这样下来既能设计出符合要求的机械又提高了经济效益.7可行性分析:通过这一段时期的院外实践和从各方面的资料获知,输送机这一机种有广阔的市场前景,而对于越来越多的中小企业来说输送机里面的带式输送机更具竞争性,竞争需要价格和科技做后盾,于是我选择了帆布带式输送机作为设计的课题,为什么说我要选择帆布带输送机作为设计的课题呢?其可行性到底有多高,下面我分析一下.首先,帆布带式输送机的抗拉强度较大,耐湿性好,价廉,耐热.这样可以保证在恶劣的环境下也可以工作.其次,帆布带式输送机轴间距范围较大.工作平稳,噪声小,能缓和冲击,吸收振动,这样可以保证工作的质量.再次,帆布带式输送机结构简单,成本低,安装方便,适用中小企业的批量生产.三 文献综述:8课题研究的目标:该课题主要是为了满足中小企业的生产需一年能工作300天左右,适应三班制,从而达到经济利益的最大化.此外还要保证该机器的工作寿命不宜过短.故障次数和平均故障维修时间过多和过短,满足了这些条件该课题就算是设计成功了.9课题研究的内容:帆布带式输送机的设计的内容及已知条件:原动机种类,工作机的名称及其特性,原动机额定功率和转速.许用带轮直径,轴间距要求等设计满足的条件有:运动学的条件,传动比,几何条件;带轮直径,带长,中心距满足的一定几何关系;传动能力条件:中心距,带速应在合理的范围内,此外,还应考虑经济性,工艺性的要求.设计结果:带的种类,带型,所需带根数或带宽,带长,带轮直径,轴间距,带轮的结构和尺寸,预紧力,轴载荷等.10 拟解决关键的问题:（1）在带传动工作时可以清楚的观察到带松弛下垂的现象。怎样解决这一问题，现取主轮上的带为研究对象并用F表示轮作用于摩擦力之和，其方向切于主动轮圆周 式中F与f的差称为有效拉力也就是带所能传递的圆周力。设p为主动轮的输入功率（kw）v为带轮圆周速度m/s则F=1000p/v（n）由此可知，借助带与带轮的张紧，使主动轮上的输入功率转化为带两边的拉力差值。从而克服从动轮上的阻力距，带动从动轮工作。虽然，当F，P 及V 一定时带能传递的圆周力F有一个极限值。如果郁郁某种原因，机器出现过载，则圆周力F不能克服从动轮上的阻力距，带的面发生滑动，从动轮转速急剧降低甚至不动，这种现象称为打滑。打滑是带传动的主要失效形式之一。因此，设计 带传动时应保证带传动不发生打滑。（2）带的耐久性取决于最大应力的大小和应力循环的总次数。当传递的功率一定时，应力循环次数达到一定值后便将带疲劳损坏即带将分层，脱开或断裂。应力最大则允许的循环总次数就越小，为了保证有足够的寿命须使带在一定寿命下的许用应力使用，一般况下弯曲应力所占的比例较大，它对带的寿命有明显的影响。（3）带轮的精度应通过数控加工技术加工，减速器和联轴器也是通过数控技术加工。四 进度安排：2.20-3.1 选择课题，构思，定下进度安排，并经常与指导老师联系，沟通。3.2-3.9 查资料。3.10-3.20 写完开题报告。3.21-3.25 交给指导老师批阅。3.26-4.1 修改。4.2-4.9 查资料。4.10-20 写完论文。 4.21-4.25 交给指导老师批阅。4.26-5.1 修改。5.2-5.30 画图。5.31-6.2 交给指导老师批阅。6.4-6.8 修改。6.9-6.10 上交已修改完的毕业论文。6.11 申请答辩 参考文献：1机械设计图册化学工业出版社 成大先主编2 机械设计手册（单行本） 减变速器电机与电器 化学工业出版社 成大先 主编3机械设计师手册机械工业出版社 吴宗泽主编4机械设计手册（单行本）机械传动 化学工业出版社 成大先主编徐灏 5机械设计手册 机械工业出版社主编6 实用机床设计手册 辽宁科学技术出版社 李洪主编7 机械设计基础第六版 高等教育出版社 卢玉明 主编 共 8 页 第 8 页 毕业设计用纸摘 要当今科技越来越发达，劳动力也得到了空前的解放。这使一些人类无法完成的甚至无法探索的任务得以实现。比如在煤矿的开采中怎样才能省力，省时，省心地把煤开采出来呢，此时输送机成了最好的选择。带式输送机是一种结构简单，操作方便，更重要的是安装也方便，而且耐湿性好，耐热。适宜煤矿的运输。本文详细论述了帆布带式输送机设计的全过程，主要包括；减速器的设计及各参数的计算。设计出来的帆布带式输送机主要用于煤矿的运输，本文最后还提出了改进措施，以进一步提高其使用寿命和工作质量。关键词：数控技术， 减速器，电动机带式输送机的传动装置的设计和制造1引言1 第一章 绪论21.1国外带式输送机技术的现状31.2我国输送机的发展状况41.3国内外带式输送机技术的差距41.4 煤矿带式输送机技术的发展趋势7第二章 带输送机的一般规定及注意事项 8第三章 带式输送机的电动机的选取8 3.1电动机类型选择8 3.2第2节 电动机的参数分析9第四章 主要参数的计算及设备组成概述 10 4.1主要参数及测量10 4.2工作能力分析计算11 4.3 设备组成17第五章 数控加工19 5.1编程过程中的工艺处理19 5.2程序编写20第六章 带式输送机的优缺点23第七章 总结24共 2 页 第 2 页 毕业设计用纸摘 要当今科技越来越发达，劳动力也得到了空前的解放。这使一些人类无法完成的甚至无法探索的任务得以实现。比如在煤矿的开采中怎样才能省力，省时，省心地把煤开采出来呢，此时输送机成了最好的选择。带式输送机是一种结构简单，操作方便，更重要的是安装也方便，而且耐湿性好，耐热。适宜煤矿的运输。本文详细论述了帆布带式输送机设计的全过程，主要包括；减速器的设计及各参数的计算。设计出来的帆布带式输送机主要用于煤矿的运输，本文最后还提出了改进措施，以进一步提高其使用寿命和工作质量。关键词：数控技术， 减速器，电动机带式输送机的传动装置的设计和制造1引言1 第一章 绪论21.1国外带式输送机技术的现状31.2我国输送机的发展状况41.3国内外带式输送机技术的差距41.4 煤矿带式输送机技术的发展趋势7第二章 带输送机的一般规定及注意事项 8第三章 带式输送机的电动机的选取8 3.1电动机类型选择8 3.2第2节 电动机的参数分析9第四章 主要参数的计算及设备组成概述 10 4.1主要参数及测量10 4.2工作能力分析计算11 4.3 设备组成17第五章 数控加工19 5.1编程过程中的工艺处理19 5.2程序编写20第六章 带式输送机的优缺点23第七章 总结24第一章 绪论第1节 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了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、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。目前，在煤矿井下使用的带式输送机已达到技术指标要求，其关键技术与装备有以下几个特点：设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300500万t以上高产高效集约化生产的需要。应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的FSW1200/（23）400（600）工作面顺槽带式输送机就采用了液粘差速或变频调速装置，运输能力达3000 t/h以上，它的机尾与新型转载机（如美国久益公司生产的S500E）配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。第2节 我国输送机的发展状况我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，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吕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。第3节国内外带式输送机技术的差距3.1 大型带式输送机的关键核心技术上的差距带式输送机动态分析与监测技术 长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系统（一般取n=10左右），与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平（输送带安全系数n=56），并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。 可靠的可控软起动技术与功率均衡技术 长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击，软起动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度0.30.1 m/s2，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差，各驱动点的功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故，因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。3.2 技术性能上差距我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。装机功率 我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4250 kW，国外产品可达4970 kW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。 运输能力 我国带式输送机最大运量为3000 t/h，国外已达5500 t/h。最大输送带宽度 我国带式输送机为1400 mm，国外最大为1830 mm。带速 由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为4m/s，国外为5m/s以上。工作面顺槽运输长度 我国为3000 m，国外为7300m。（6）高效储带与张紧装置 我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。3.3 可靠性、寿命上的差距输送带抗拉强度 我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500 N/mm，国外为3150 N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000 N/mm，国外为7000 N/mm。输送带接头强度 我国输送带接头强度为母带的50%65%，国外达母带的70%75%。托辊寿命 我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命59万h，国产托辊寿命仅为国外产品的30%40%。输送机减速器寿命 我国输送机减速器寿命2万h，国外减速器寿命7万h。带式输送机上下运行时可靠性差3.4 控制系统上差距驱动方式 我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如BOSS系统、CST可控传动系统等，控制精度较高。监控装置 国外输送机已采用高档可编程序控制器PLC，开发了先进的程序软伯与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。我国输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。虽然能与可控启（制）支装置配合使用，达到可控启（制）动、带速同步、功率平衡等功能，但没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等。输送机保护装置 国外带式输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外，近年又开发了很多新型监测装置：传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统；烟雾报警及自动消防灭火装置；纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统；防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护，防跑偏、超温洒水，烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。第4节 煤矿带式输送机技术的发展趋势4.1 设备大型化、提高运输能力为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。在今后的10a内输送量要提高到30004000 t/h，还速提高至46m/s，输送长度对于可伸缩带式输送机要达到3000m。对于钢绳芯强力带式输送机需加长至5000m以上，单机驱动功率要求达到10001500 kW，输送带抗拉强度达到6000 N/mm（钢绳芯）和2500 N/mm（钢绳芯）。尤其是煤矿井下顺槽可伸缩输送技术的发展，随着高产高效工作面的出现及煤炭科技的不断发展，原有的可伸缩带式输送机，无论是主参数，还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求，煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长距离、大运量、大功率顺槽可伸缩带式输送机，以提高我国带式输送机技术的设计水平，填补国内空白，接近并赶上国际先进工业国的技术水平。其包含7个方面的关键技术：带式输送机动态分析与监控技术；软起动与功率平衡技术；中间驱动技术；自动张紧技术；新型高寿命高速托辊技术；快速自移机尾技术；高效储带技术。4.2 提高元部件性能和可靠性设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使带式输送机的性能得到进一步的提高。4.3 扩大功能，一机多用化拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。第二章 带输送机的注意事项1.输送机在输送粉料时，应根据输送物料的散尘程度和工艺布置，分别设置局部密闭罩、整体密闭罩或大容积密闭罩，并辅以吸尘装置；密闭罩上吸风口的位置，离落料溜槽边缘的距离为溜槽宽度的0 2.带输送机15-1.5倍，但最小不应少于300-600mm，吸风口离带表面不小于带宽的0.4-0.6倍。3.带输送机在运送粉料时，其带的最大倾角一般不超过18，带的宽度一般应比料堆宽度大200mm以上，并在其两侧设置档料板。带接头处应光滑平整。4.带输送机的落料端，应设滚筒式或刮板式清扫装置。5.带输送机在输送粒径为0.5-4mm的物料时，速度应控制在1.25m/s以内；当输送粒径小于0.5mm的物料时，速度应控制在1.0m/s以内。第三章 带式输送机的电动机的选取第1节 电动机类型选择选择电动机类型应根据：电源种类（直流、交流）、工作要求（转速高低、起动特性和过载情况等）、工作环境（尘土、油、水、爆炸气体等）、负载大小和性质、安装要求等条件，从产品目录中选择合适的类型。生产单位一般采用三相交流电源，若无以下特殊要求：在较大范围内平稳地调速经常起动或反转等，通常都采用三相交流异步电动机，其中尤以三相鼠笼型异步电动机应用最多。我国设计的Y系列产品，是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，它主要用于金属切屑机床.风机、运输机、搅拌机、农业机械和食品机械等传动装置上，但不宜于易燃、易爆、易腐蚀或其他有特殊要求的场合。三相交流异步电动机根据其额定功率和满载转速的不同，有一系列的型号，为适应不同的安装需要，同一类型的电动机结构还有几种安装形式。各型号电动机的技术数据见机械零件设计手册P.856表F1-7、表F1-8。第2节 电动机的参数分析1、传动比i:2、总效率：=由已知得1（联轴器）=0.99，2（滚动轴承）=0.99，3（齿轮传动）=0.97，4（联轴器）=0.99。 3、计算电动机的输出转矩： 由已知条件得工作机Tw=300及i、得： 电动机输出转矩：Td= 4、计算电机的转速： 由已知条件得P 电机转速：n=9550r/min5、确定电机型号： 根据工作条件：室内常温、灰尘较大、两班制、连续单向运行，载荷较平稳，电压为380V的三相交流电源，电动机输出功率P，及同步转速n=1500r/min等，选用Y系列三相异步电动机，型号为Y90L4，其主要性能数据如下：电动机满载转速n=1400r/minn电动机额定功率P=1.5KW= P电机型号额定功率PM满载转速nm同步转速n轴伸尺寸第四章 主要参数及设备组成概述第1节 主要参数及测量1.1 带宽：B=500，650，800，1000，1200，14001.2 带强：棉帆布带56N/mm层；尼龙、聚酯帆布带100300 N/mm层；钢绳芯带st630st2000 N/mm。1.3 带速：0.8、1.0、1.25、1.6、2.0、2.5、3.15、4.0、5.0m/s1.4 最大输送能力：（1）B500：Qmax=217m3/h（水平输送，Q=200，=350，V=2.5m/s）（2）B650：Qmax=397m3/h（水平输送，Q=200，=350，V=2.5m/s）（3）B800：Qmax=781m3/h（水平输送，Q=200，=350，V=3.15m/s）（4）B1000：Qmax=1622m3/h（水平输送，Q=200，=350，V=4.0m/s）（5）B1200：Qmax=2971m3/h（水平输送，Q=200，=350，V=5.0m/s）（6）B1400：Qmax=4130m3/h（水平输送，Q=200，=350，V=5.0m/s） 1.5滑动曲线和效率曲线带传动效率：P2P1100T2n2/T1n1100%式中：P1 是电动机输出功率P2 是发电机输出功率%-T2曲线-T2曲线弹性滑动区打滑区完全打滑T2（Nm）A第2节 工作能力分析计算（1）、校核齿轮强度：核低速级大齿轮：、齿面接触疲劳强度校核由齿面接触疲劳强度校核公式其中：、由查表得、由表根据对斜齿轮传动载荷较平稳，查得K=1.2、齿数比u=、因为工作机转矩为，所以、齿宽b= 、中心距a= 、由表查得： 故齿面接触疲劳强度不够。2、齿根弯曲疲劳强度校核： 由齿根弯曲疲劳强度校核公式9-31得： 其中：、由表根据对斜齿轮传动，载荷较平稳，故取：K=1.2、因为工作机转矩为，所以、齿宽： 齿轮3：；齿轮4：=44mm、模数：、齿数：齿轮3：z=14；齿轮4：z=85由表查得： ； 根据齿轮材料为45正火处理查表得，并把代入查得的许用弯曲应力公式9-23得： 故齿轮3齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 故齿轮4齿根弯曲疲劳强度足够、安全。故齿轮齿根弯曲疲劳强度足够、安全。3、结论：低速级大齿轮齿面接触疲劳强度不够； 齿根弯曲疲劳强度足够、安全。轴的强度校核1、齿轮的力分析计算： III轴：圆周力Ft =径向力Fr =轴向力 2、各力方向判断如下图：3、支座反力分析：（1）、定跨距测得：；（2）、水平反力：（3）、垂直反力：4、当量弯矩：（1）、水平弯矩：（2）、垂直面弯距：（3）、合成弯矩：当转矩T=300000N；取得：当量弯矩： 5、校核强度：按扭合成应力校核轴的强度。由轴的结构简图及当量弯矩图可知截面C处当量弯矩最大，是轴的危险截面。进行校核时，只校核轴上承受最大当量弯矩的截面的强度，则由表得轴的强度校核公式12-3 其中： 因为轴的直径为d=45mm的实心圆轴，故取 因为轴的材料为45钢、调质处理查取轴的许用弯曲应力为：=60Mpa 6、结论： 故轴强度足够、安全。滚动轴承、根据轴承型号6208查表取轴承基本额定动载荷为：C=29500N；基本额定静载荷为：因为： 根据的值查表利用差值法求得e=0.184 ; X=0.56 ; Y=2.362、由表查得X=0.56 ; Y=2.362 根据轴承受中等冲击查表取轴承载荷系数为: 、由表查得X=1 ; Y=0 根据轴承受中等冲击查表取轴承载荷系数为: 、因为是球轴承，取轴承寿命指数为： 由轴承寿命公式10-2a得： = 故轴承使用寿命足够、合格。第3节 设备组成2.1 输送带：选用时根据张力大小采用帆布。输送带联接一般应采用螺栓联接。接头方式及长度应由输送带生产厂提供。2.2 驱动装置：根据设备布置型式计算选用。电动机功率范围：1.5kw。特殊场合另行确定。减速器可选用硬齿面垂直轴或平行轴减速器，根据现场空间位置等确定。液力偶合器用于功率在37kw以上范围，以改善起动性能，降低起动电流。制动器选用YWZ5系列液压推杆制动器，具有工作频率快，制动平稳，力矩可调，寿命长等优点。2.3 滚筒组：分传动滚筒组和改向滚筒组。传动滚筒组是传递动力主要件。根据承载能力分为轻、中、重型三种型式。直径有5001000，同一种滚筒又有几种不同的轴径和中心距供选用。轴与轮毂联接方式有键联接和胀套联接。筒体表面有光钢面、人字面或菱形花纹面。改向滚筒用于改变输送带运行方向或增加输送带在传动滚筒上围包角。其结构型式也分轻、中、重型。表面有光钢面和平面。所有滚筒轴承均采用油杯润滑脂润滑。滚筒轴采用45#钢，轴承座采用铸钢件。滚筒结构合理、选型方便、性能卓越。2.4 托辊组：用于支承输送带及物料，并保证输送带稳定运行的装置。攀登牌托辊组种类全，使用范围广，质量可靠。分有各类槽形托辊组、各类平行托辊组、各类调心托辊组、各类缓冲托辊组。其尺寸均能满足设备安装要求。选型时经过计算，选用并注明使用场合及条件。特殊尺寸可特殊定货。各类辊子结构先进，性能优良，辊皮用材经严格挑选。轴材料采用冷拔圆钢，轴承座采用优质钢板冲压。密封结构采用PDC型，防尘、防水性能均优于国家标准。装配后辊子强度好，径向跳动量小，旋转阻力小，重量轻，油耗低，使用寿命长。一般在正常使用下均超过30000小时。2.5 三类部件：该系列三类部件（如头架、尾架、中间机架、漏斗护罩、导料槽等）的制造均选用优质材料，并经钢材喷丸预处理工艺处理，支架焊接严格按照相关标准。主要受拉部位进行探伤检查。2.6 电气及安全保护装置：电气及安全保护装置的设计、制造、安装、使用符合国家标准或专业标准要求。安全保护装置有输送带跑偏开关、拉滑监测装置、双向拉绳开关、超速监测装置、料流检测器等。2.7 噪声控制：该系列设备正常安装调试后，运行噪声小于GB/T10595-89中规定的要求，并符合国家其他有关标准规定。2.8 油漆：该系列设备油漆符合GB/T10595-89的要求，除光面滚筒与光钢托辊工作表面涂一层面漆外，其余件出厂前均漆两层底漆，两层面漆。用户安装后再涂一层规定颜色的面漆。油漆均采用先进漆种，并符合当地环境条件。第五章 数控加工第1节 编程过程中的工艺处理1.1编程过程中的工艺处理数控加工中的工艺问题的处理与变通加工基本相同，但又有其特点，因此在设计零件数控加工工艺时，既要遵循普通加工工艺的基本原则和方法，又要考虑数控加工本身的特点和零件编程要求。数控编程中工艺处理涉及的问题很多，数控编程人员要注意以下几点。2.1做好编程前的准备工作。2.2确定加工方案及工艺路线划分工序与加路线的确定直接关系到数控机床的使用效率、加工精度、刀具数量和经济性等问题，应尽量作到工序相对集中，工艺路线最短，机床的停顿时间和辅助时间最少。2.3零件装夹方法的确定与夹具选择数控机床上安装零件应尽量做到选择通用、组合夹具，一次安装中把零件的加工面都加工出来，零件的定位基准与设计基准重合，以减少定位误差，另外夹具本身应该结构简单，便于在机床上安装，便于协调零件和机床坐标系的尺寸关系。2.4正确地选择对刀点和换刀点数控编程时，正确地选择对刀点是很重要的，对刀点也叫程序原点或加工原点，它是编程起始点终止点，其正确选取直接影响到所加工零件的精度和坐标点计算的容易。对刀点可以设立在被加工零件上，也可以设立在夹具上，但必须与零件的定位基准有一定的坐标尺寸联系，这样才能确定机床坐标系与工件坐标第的相互关系。2.5切削用量的确定在工艺处理中必须正确确定切削深度和宽度、主轴转速、进给速度等，切削参数具体数值应根据数控机床使用说明书、切削原理中规定的方法并结合实践经验加以确定。2.6合理选择刀具数控编程时，合理选择刀具是数控加工工艺的重要内容，它不仅影响机床的加工效率，
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