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长距离矿用皮带输送机总体设计【3张图/13800字】【优秀机械毕业设计论文】

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编号:609731    类型:共享资源    大小:1.76MB    格式:RAR    上传时间:2016-02-29 上传人:木*** IP属地:江苏
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长距离 皮带 输送 总体 整体 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:


长距离矿用皮带输送机总体设计



文档包括:

说明书一份,69页,13800字左右。
开题报告一份。
任务书一份。
实习报告一份。

图纸共3张,如下所示
A0-减速器装配图.dwg
A0-总装配图.dwg
A1-槽型托辊装配图.dwg

摘 要
本设计是长距离矿用皮带输送机总体设计。长距离皮带输送机可实现在长距离运输巷道内连续的、大运量的运输,减少能源损耗,节约成本,同时提高生产效率。
在设计中首先根据运输巷道的布置图提出并确定设计方案。其次根据原始参数进行皮带输送机总体的设计:确定带宽;计算输送机总圆周驱动力;计算输送机各点的张力并确定圆周驱动力的分配;电动机装机功率的计算及确定电动机布置方案;输送机的拉紧力及拉紧行程的计算。最后对主要传动部件进行设计:减速器的设计计算及托辊的校核。
本设计主要应用于运输巷道,主要的特点为长距离、大运量。解决了在长距离的情况下输送机多点驱动的问题,以及长距离皮带拉紧的问题。
关键词:长距离输送机;张力计算;减速器设计

Abstract
This design is the long-distance belt conveyor for mine design. Through the conveyor belt to achieve the overall design of roadway in the long-distance transport continuous, large capacity of transport, reducing energy consumption, saving costs while increasing productivity. 
First of all, in the design layout of the roadway under the proposed transport and determine the design. Second, according to the original parameters of the overall design of belt conveyor: identification bandwidth; calculated the total circumference of conveyor drive; calculate the points of tension conveyor and determine the circumference of the driving force distribution; motor installed power of calculation and determine the electrical layout of the program; delivery Machine tension force and tension calculation trip. Finally, the design of the main transmission components: speed reducer design calculations and check idlers. 
This design is mainly used in the transport tunnel, the main features of the long-distance, large capacity. Solved in the case of long distance multi-point drive conveyor, as well as long-distance belt tensioner problem. 
Keywords: Long distance conveyor;tension calculation;reducer design

目录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 国内外带式输送机的发展现状 1
1.2 带式输送机的分类 2
1.3 选题的目的、意义和本文主要的研究内容 3
1.4 设计目标及原始参数 4
第2章 输送机总体结构设计计算 5
2.1 输送机总体方案确定 5
2.2 输送带张力计算 6
2.2.1 输送带允许最大的下垂度计算最小张力 6
2.2.2 输送带不打滑条件 7
2.2.3 各种驱动力分配情况下各点张力计算 9
2.3 输送机的基本功能参数 13
2.3.1 输送带的宽度及校核 13
2.3.2 输送带层数的计算 15
2.3.3 输送带强度的校核 16
2.3.4 输送带最大的物料横截面积 18
2.3.5 总圆周驱动力计算 20
2.4 电动机功率计算及布置方案 25
2.5 液压拉紧装置的原件选择和计算 25
2.5.1 拉紧力和拉紧行程的计算 25
2.5.2 拉紧行程的确定 26
第3章 主要传动部件设计 27
3.1 减速器设计 27
3.1.1 传动比的分配和传动效率的选择 27
3.1.2 传动装置的运动和动力参数计算 29
3.1.3 齿轮传动设计 30
3.1.4 轴的设计 41
3.1.5 键的选择和校核 51
3.1.6 滚动轴承的选择与校核 51
3.2 托辊的校核 53
3.2.1 校核辊子载荷 54
3.2.2 托辊的额定负荷和最大转速 55
3.3 其它设备的选型 56
3.3.1 滚筒的选择 56
3.3.2 导料槽及清扫器选型 57
3.3.3 制动及逆止装置 57
3.3.4 保护设备与其他辅助设备选型 58
第4章 经济与技术分析 58
结 论 59
致 谢 60
参考文献 61

一、设计题目: 长距离矿用皮带输送机总体设计 
二、设计的主要内容:
说明书:1、中英文摘要、中英文目录;2、输送机整体方案论证;3、输送机总体参数计算;4、主要传动部件设计.;5、经济与技术分析。
图纸:1、输送机总体总装配图A0一张;2、传动部减速器A0一张;3、托辊部件图A1一张;4、零件图(手绘图1张)。
三、设计目标: 
设计参数:输送量1000t/h;带速3.15m/s,;输送机总长度4308m;综合运用知识,多种方案比较,确定方案,满足设计参数要求。

内容简介:
I 摘 要 本 设计是 长距离矿用皮带输送机总 体 设计。 长距离皮带输送机可 实现在长距离运输巷道内连续的、大运量的运输,减少能源损耗,节约成本,同时提高生产效率 。 在设计中 首先 根据运输巷道的布置图提出并确定设计方案。其次根据原始参数进行皮带输送机总体的设计:确定带宽; 计算输送机 总圆周驱动力;计算输送机各点的张力并确定圆周驱动力的分配; 电动机 装机功率的计算及确定电动机布置方案;输送机的拉紧力及拉紧行程的计算。最后对主要传动部件进行设计:减速器的设计计算及托辊的 校核。 本设计主要应用于运输巷道,主要的特点为长距离、大运量 。 解决了在长距离的情况下输送机多点驱动的问题,以及长距离皮带拉紧的问题。 关键词: 长距离输送机 ; 张力计算 ;减速器 设计 is to of in of of in of to of of of of of of of of is in of in of as as 录 摘 要 . I . 1 章 绪论 . 1 国内外带式输送机的发展现状 . 1 带式输送机的分类 . 2 选题的目的、意义和本文主要的研究内容 . 3 设计目标及原始参数 . 4 第 2 章 输送机总体结构设计计算 . 5 输送机总体方案确定 . 5 输送带张力计算 . 6 输送带允许最大的下垂度计算最小张力 . 6 输送带不打滑条件 . 7 各种驱动力分配情况下各点张力计算 . 9 输送机的基本功能参数 . 13 输送带的宽度及校核 . 13 输送带层数的计算 . 16 输送带强度的校核 . 17 输送带最大的物料横截面积 . 19 总圆周驱动力计算 . 20 电动机功率计算及布置方案 . 25 液压拉紧装置的原件选择和计算 . 26 拉紧力和拉紧行程的计算 . 26 拉紧行程的确定 . 26 第 3 章 主要传动部件设计 . 28 减速器设计 . 28 传动比的分配和传动效率的选择 . 28 传动装置的运动和动力参数计算 . 29 齿轮传动设计 . 31 轴的设计 . 41 键的选择和校核 . 51 滚动轴承的 选择与校核 . 51 托辊的校核 . 53 校核辊子载荷 . 54 托辊的额定负荷和最大转速 . 55 其它设备的选型 . 56 滚筒的选择 . 56 导料槽及清扫器选型 . 57 制动及逆止装置 . 57 保护设备与其他辅助设备选型 . 58 第 4 章 经济与技术分析 . 58 结 论 . 59 致 谢 . 60 参考文献 . 61 V . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 1 of at . 1 of . 2 of of . 4 . 5 of . 5 of . 6 to . 6 . 7 of . 9 of of . 13 of . 13 of . 15 of . 16 he of . 18 of . 20 . 24 of 5 of . 25 of . 25 of . 27 . 27 of of . 27 of of . 28 . 30 of . 40 of . 50 of . 50 . 52 of . 53 . 54 of . 55 . 55 . 56 . 56 of . 57 . 58 . 59 . 60 . 61 1 第 1 章 绪论 国内外带式输送机的发展现状 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 9 。 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 16 。 现阶段, 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 。 国外带式输送机技术的 发展主要表现在两方面: ( 1) 带式输送机的功能多元化,应用范围扩大化,如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型; ( 2) 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,高带速等大型输送机已成为其发展的主要方向。目前,世界上单机运距最长达 式输送机已在澳大利亚的铝钒土矿投入使用;运输量达到 37500t/h,带速为 s 的一条大型带式输送机已应 2 用于德国露天煤矿。 带式输送机的分类 带式输送机可从不同的角度分类。 轻型带式输送机 :专门应用于轻型载荷的输送机。 通用带式输送机:这是应用最广泛的带式输送机,其他类型带式输送机都是这种带式输送机的变形。 钢丝绳芯带式输送机:应用于重型载荷的输送机。 固定带式输送机:输送机安装在固定的地点,不需要移动。 移动带式输送机:具有移动机构,如轮、履带。 移植带式输送机:通过移动设备变换设备的位置。 可伸缩带式输送机:通过储带装置改变输送机的长度。 普通输送带带式输送机:输送带为平型,带芯为帆布或尼龙帆布或钢绳芯。 钢绳牵引带式输送机:用钢丝绳作为牵 引机构,用带有耳边的输送带作为承载机构。 压带式输送机:用两条闭环带,其中一条为承载带,另一条为压带。 钢带输送机:输送带是钢带。 网带输送机:输送带是网带。 管状带式输送机:输送带围包成管状或用特殊结构输送带密封输送物料。 波状挡边带式输送机:输送带边上有挡边以增大物料的截面,倾斜角度大时,一般在横向设置挡板。 3 花纹带式输送机:用花纹带以增大物料和输送带的摩擦,提高输送倾角。 托辊式带式输送机 :用托辊支撑输送带。 气垫带式输送机:用气膜支撑输送带。另外还有磁性输送带、液垫带式输送机,它 们共同的特点都是对输送带连续支撑。 深槽型带式输送机:由于加大槽深,除用托辊支撑外,也起到对物料的夹持作用,可增大输送带倾角。 直线带式输送机:由于输送机纵向是直线,但是可在铅垂面上有凸凹变化曲线。 平面弯曲带式输送机:可在平面上实现弯曲运行。 空间弯曲带式输送机:可在空间实现弯曲运行。 单滚筒驱动带式输送机。 多滚筒驱动带式输送机。 线摩擦带式输送机:用一个或多个输送带作为驱动体。 磁性带式输送机:通过磁场作用驱动输送带 10 。 选题的目的、意义和本文主要的研究内容 带式输送机广泛的应用于国民经济的各个部门中,在经济生活中起着重要的作用。在煤炭行业中也有着大量的应用,尤其是在矿山的煤矿开采运输中起着 举足轻重的作用。本 毕业设计做的是长距离矿用皮带输送机总体设计。在设计中计算圆周驱动力和输送带的张力,通过计算并校核所运用的原件。本 设计的输送机是长距离、大运量,是目前 输送机的 主要发展的方向 也是本 4 设计主要的研究解决的内容。本设计是主要解决的问题是在长距离 大功率多电机的情况下解决多点驱动的问题。 设计目标及原始 参数 本设计的目标是根据给定的原始参数通过设计计算完成长距离矿用皮带输送机的总体设计, 带速 (m/s)是输送机的重要设计参数,而输送能力 (t/h)是输送机最重要的性能指标,该指标与带宽、带速参数密切相关。 原始数据:输送物料:煤; 输送量: t/带速: m/物料性质:散状物料; 松散密度: 33 kg/ 工作环境 :潮湿 ; 输送机布置形式:倾斜 11放置。 5 第 2 章 输送机总体结构设计计算 输送机总体方案确定 本 设计 是长距离的在矿山运输巷道中应用的输送机,根据运输巷道的布置图可知输送机的 总运输 长度在大约 4000 多米,在这样长的距离中用皮带机进行煤碳的连续运输。同 时可知在整个运输过程中总共经过了四个运输区段,有平行运输也有坡度 运输。在设计皮带机的时候 在 整个运输区段可以 采用两种方方案设计:第一种方案采用一 台输送机; 第 二 种方案 采用两台输送机。 图 2运输巷走向 图 第一种方案在整个运输区段采用一台输送机。优点是整个运输区段总长是 4000 多米,使用一台输送机完成整个运输区段的运输,在大运量的情况下完成运输任务;采用一台输送机时驱动的布置可以布置在机头或是机尾部,这样可以在检修的时候不用携带大量的仪器进入运输巷道中,解决了运输巷道狭窄不容易进入的情况。570(504304(1 地 面 ( m ) 长,所使用的输送带就会产生张力过大,拉紧力过大的问题,同时由于采用一台输送机有多点驱动,驱动力平衡的问题, 第二种方案是在整个运输区段采用两台皮带机。优点是通过两台输送机可以缩 短运输距离,解决了驱动功率过大的问题;缺点是采用两台输送机会有两个机头机尾部增加了工作量,同时开凿出宽运输巷道会增加经济成本,也增加开凿的困难,也由于采用两台输送机,驱动就会布置在巷道的中间,在检修的时候会增加工作量,也不容易携带仪器进入巷道深处。 根据经济成本和技术水平,以及两种方案的优缺点最终选择第一种方案进行设计。 输送带张力计算 输送带允许最大的下垂度计算最小张力 在输送带自重和物料的作用下,输送带在托辊间总是有垂度的 , 作用在输送带上的张力应足够的大 , 使输送带在两组托辊间的 垂度小于一定值。如果悬垂度过大,带条在两托辊之间松弛变平,物料易撒漏和下滑,输送带的运动 阻力 也大为增加,所以在设计中规定了允许的最大悬垂度。一般规定输送带的最大悬垂度 应满足: h/a=设计取 为了限制输送带在两组托辊间的下垂度,作用在输送带上任意一点的最小张力 按 公式 计算 : 承载分支最小张力 : )/(8)(0mi n B 7 回程分支最小张力 : )/(8u式中,0a 输送机承载分支的托辊间距 ; 回程分支最小张力处 ; 所以: 载分支最小张力 9 7 (8 )(0m i n ah B 回程分支最小张力 3 33)/(8m i n ah u 输送带不打滑条件 输送机是靠皮带与带轮之间的摩擦力来传递运动和力的 , 在安装带传动时,须将带张紧 ; 由于张紧力的存在,带与带轮的接触表面上就产生了正压力。当带传动开始工作时 , 带与带轮的接触表面有相对 运动的趋势,因而在该接触面间就产生了摩擦力,传动轮的两边就产生了相应的紧边和松边,设紧边的张力为 1F , 松边为 2F ,则两边的拉力差为 : 21 由于输送机在非稳定状态下 (启动和制动 ), 带条除受静张力作用外还受速度变化引起的附加动张力作用动张力与静张力叠加 , 可能引起带条在驱动滚筒上的打滑,这种是不允许的,因为这会造成带条的下覆面胶层与滚筒覆 8 面之间的强烈摩擦、发热而损坏,更主要的是会使滚筒与 带条之间摩擦系数降低,以致造成输送机不仅难于继续传动,而且破坏了它的正常传动。为了防止这种状况的发生需要在圆周驱动力前乘以一个系数 k; 即 :21 根据柔体摩擦的理论,输送带的紧边和松边拉力之间的关系可用欧拉公式表示为 : 21 式中, 传动滚筒与输送带间的摩擦系数 ; 输送带在所有传动滚筒 上的包角 ; 综合上面两式可得 : 111 因此,为防止输送带的打滑,需在回程带上保持的最小张力应大于 1F ,即输送带最小张力 应按 公式 计算 : 11 式中,输送机满载启动时或制动时出现的最大圆周力,启动时动系数 K , 所以 : 2 0 4 8 0 2 a x F 传动滚筒与输送带间的 摩擦系数; 输送带在所有传动滚筒上的尾包角,采用弧度 ; 对于 头部双滚筒尾部 单 滚 筒 驱 动 , 取 0210 , 即 e ;即 0321 21 0 ; 9 综上所述 输送机最小张力 : 0 0 2 0 4 3m i F 各种驱动力分配情况下各点张力计算 在求出输送带在不打滑的条件下最小的张力,保证这一情况通过逐点的方法计算并求出在不同的圆周驱动力情况下的各点的张力。同时输送机的驱动原理图: S 1S 2S 3S 6S 7S 8S 91S 12S 13S 14S 15 S 16S 17 S 18S 19S 20S 21S 22S 23图 3张力点分布图 上分支运行阻力 : 80 8 32 8)( 11 下分支运行阻力 : 1 L w 如图可知最小张力点在输送机驱动奔离点,则由 F 计算输送机各点张力: 10 12 123 134 145 156 11167 )178 )189 )1910 31131011 )6.1 3111112 )6.1 )111213 )111314 )111415 )111516 ) 3111617 )111718 )111819 231121920 )6. u )3112021 u )3112122 u 2231122223 )4.1 表 3不同驱动力各点张力 按不打滑条件计算 2:1:2(N) 2:2:1(N) 1:2:2(N) 11 表 按不打滑条件计算 2:1:2(N) 2:2:1(N) 1:2:2(N) 定传动滚筒合张力: 根据工况要求: 1. 功率配比 2: 1: 2 时 5 2 1 8 0 2 8525231 11123 123 所以: 12 第二滚筒合张力 6 4 5 9 4 2 7 0 2 923222 第三滚筒合张力 2. 功率配比 2: 2: 1 时 : 0 0 8 0 2 8525231 11123 123 所以: 9 8 7 0 0 1 8 7 411231 第二滚筒合张力 4 1 7 7 1 4 7 0 2 923222 第三滚筒合张力 2 5 1 1 . 2 5 0 1 1 6 . 9 7 3. 功率配比 1: 2: 2 时: 52 1 80 2 8525232 60 80 2 851511 F 11123 13 123 所以 : 1 6 3 02 4 0 0 2 . 3 8 7 6 2 7 . 7 1 第二滚筒合张力 0 4 6 61 3 7 6 2 7 . 7 1 2 8 3 923222 第三滚筒合张力 8 8 4 21 7 6 8 1 5 . 3 3 2 0 2 6 . 7 6 综合以上 三种情况: 第一滚筒合力: F 第二滚筒合力: F 第三滚筒合力: 输送机的基本功能参数 输送带的宽度及校核 考虑输送的物料为散状物料的形式,需要考虑物料的最大粒度,如果所运物料的粒度与带宽相比太大时,由于输送机的振动的影响,物料可能会散落,并导致设备故障。 初选带宽:查表 1 输送带宽度 B 和物料最大粒度之间应满足: 2002 B 14 式中: 物料最大粒度, B 带宽, 查表 3 3 ,代入上式 B 满足条件 故本设计所选取的 满足以上的各种要求 1 。 表 3 1 散状物料特性表 物料名称 容 重 ( 运动方向的最大倾 15 注:物料的松散密度与随物料的水分、粒度、带速等的不同而变化,应以实测为准,本表仅供参考。 表 3 2 倾角系数 310 kg/ 角() 无烟煤 6 褐煤 8 原煤 0 焦碳 8 铁矿石、岩石(均匀) 6 石灰石(大块) 8 石灰石(大块) 8 干松泥 土 0 干砂 6 湿砂 2 湿土 2 盐 0 铁矿石 0 谷物 6 化肥 4 16 倾角 4 6 8 10 12 14 16 18 20 倾角系数 C 3 3 各种带宽允许的最大物料粒度 输送带层数的计算 初选带式输送机输送带为 ,对
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