泥土输送装置机【7张图/11200字】【优秀机械毕业设计论文】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：615528
类型：共享资源
大小：6.76MB
格式：RAR
上传时间：2016-03-04
上传人：木***
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
50
积分
- 关 键 词：
-
泥土
输送
装置
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份。35页。11200字左右。
外文翻译一份。
图纸共7张，如下所示
A0-泥土输送传动装置
A0-泥土输送装置机架
A3-零件图-5张
目录
Abstract II
第一章 文献综述 1
1.1 非开挖水平定向钻机简介 1
1.2 非开挖钻机国内外发展概况及发展趋势 1
1.2.1 非开挖钻机国内外发展概况 1
1.2.2 非开挖钻机发展趋势 2
第二章 泥土输送装置设计方案 3
2.1 输送装置简介 3
2.2 输送装置方案 3
2.3 带式输送机简介 4
2.4 带式输送机布置方式 5
第三章 带式输送机设计选型 6
3.1 原始数据 6
3.2 输送带速度选择 6
3.3 输送带宽度计算 6
3.4 功率计算 7
3.5 最大张力计算 8
3.6 输送带层数计算 9
3.7 驱动装置选型 9
3.8 分配各级传动比、各轴功率计算 10
3.9 托辊选型 11
3.10 其他部件选型 11
第四章 减速器设计 12
4.1 齿轮设计计算 12
4.2 轴设计计算 16
4.3 轴的校核 19
4.4 轴承的选择及校核计算 21
4.5 键的选择及校核计算 22
4.6 联轴器选择 23
4.7 减速器箱体设计 23
4.8 减速器润滑密封 24
第五章 带传动设计 25
5.1 确定计算功率 25
5.2 选择带型号 25
5.3 选取带轮基准直径 25
5.4 确定轴间距和带的基准长度 25
5.5 验算小带轮包角 26
5.6 确定v带根数z 26
5.7 计算初拉力 26
5.8 计算作用在轴上的压轴力 26
5.9 V带轮的结构设计 26
第六章 快速接头选型 28
6.1 快速接头简介 28
6.2 快速接头选型 29
第七章 总结 30
参考文献 31
致谢 32
附录Ⅰ：翻译原文 33
附录Ⅱ：翻译 41
非开挖水平定向钻机泥土输送装置设计
[摘要]： 通过分析非开挖钻机泥土输送装置国内外研究现状，应用和具体的检测方法，经过查阅相关资料、讨论，拟定采用分节带式输送机实现该功能，带式输送机为电机驱动，通过一级齿轮减速箱和V带传动将动力传输到滚筒，滚动转动带动皮带运输泥土。本文的设计思路主要是先计算出带式输送机的运输量及阻力，对带式输送机相关设备进行选型，通过阻力计算选择电机型号，再设计减速箱、V带传动以及快速接头。最后对关键部件进行校核，通过校核计算得到了该机构的零件选型与零件加工尺寸，并验证了方案的可行性。通过AutoCAD出图，最终完成设计说明书的书写和外文翻译。
[关键字]：非开挖水平钻机；泥土输送；减速器；带式输送机
Trenchless horizontal directional drilling mud conveying design
Abstract: Through the analysis of trenchless rig mud conveyer domestic and foreign research present situation, application and specific detection method, through access to relevant data, discussion and formulate the function is realized by using sectional belt conveyor, belt conveyor for motor drive, through a gear reducer and V belt driving power transmission to the roller, roller rotation drive belt transporting soil. Design idea of this article is mainly to calculate the volume and resistance of belt conveyor, the selection of belt conveyor equipment, choose motor model, through the calculation of resistance to design reducer, V belt transmission and fast connection. Finally, the key components, this article got the agency by checking calculation of the selection of the components and parts processing size, and verify the feasibility of the scheme. Through the AutoCAD drawing, the final design specification writing and foreign language translation.
Key words: Trenchless horizontal drilling; Soil transport; gear reducer; belt conveyor
- 内容简介：
-
湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 非开挖水平定向钻机泥土输送装置设计 学号： 2010963111 姓名： 胡志平 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 周友行 系主任： 刘柏希 一、主要内容及基本要求 本设计的主要内容为： 1、拟定钻机泥土输送装置设计方案，对比选择较好的方案。 2、按照方案的要求进行结构参数的设计。 3、关键零部件的设计计算 。 4、绘制装配图、零件图等。 5、完成设计说明书。 本设计的技术指标及基本要求： 1、掌握非开挖水平定向钻机的基本机构、工作原理； 2、掌握泥土输送装置的选择、布局及参数计算和校核； 3、掌握利用装配图和零件图等表达自己的设计意图。 二、重点研究的问题 重点研 究的问题主要有： 1、钻机的泥土输送装置如何实现工作。 2、钻机的泥土输送装置驱动方式。 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 查阅相关资料 第 1 周 2 方案论证、制订设计方案 第 23 周 3 泥土输送装置结构确定 第 45 周 4 具体零件的设计计算 第 68 周 5 绘制装配图及零件图 第 912 周 6 撰写毕业设计说明书 第 1314 周 7 最后修改整理准备答辩 第 1415 周 四、应收集的资料及主要参考文献 1刘军 D 大学 ,2004. 2李根营 D2011. 3刘远亮 D2010. 4J2006,01:39. 5余魏杰 D2009. 6徐涛 D2006. 7董文娟 D2003. 8鲁琴 D2004. 9胡远彪 D （北京） ,2003. 10周从 明 D2004. 11013国际非开挖展 J2013,11:14. 12朱辉 D2009. 13赵丁选 ,杨力夫 ,李锁云 ,尚涛 ,乌效鸣 术 J工学版 ),2005,01:44 1 附录：翻译原文 of an a, a, a, M. b, b is a of in as A in DD is of in of or of is a “of in of by on a in a of a n to of be in 1、 S a of 1. to of an in a in A is in of to a 2 in a to 2. A in t DD is of an As it an to a or as as if a is by 58 005 3. A DD in is of a in a it a or a a as an to in by of in of . 1 of DD 996 00 6 at 0 3 to to by a in of in In 4, 2007) 5 of 1992). by in of an of of 5. DD IS to as in 3 l is to or or or in of to in of In to a be DD in an to DD 1. DD of is a of by in is a ld is by in to of by 4 of 7. of a -D to of of an to of to be en in of to 2、 o a to a In to be DD of in 8 a is a It of a of at of th e by a a a a to of is to of a an .6 ns is of is to 8. PR DD 9. 5 00 a of by a 100 mm by a to to a m 10 of a DD of 11. 5 in to to by to 12. 5 of of s of in DD to or to of is in 12. a It an of on DD by 13. by is by is by .3 m to in As s by to a a of a to at 0 m at m of 6 2. A AD 3、 he of is on is a no in is in a a As of as a an of 2 an of a a DD as as a 3AD of 00 mm 3 mm in of is to a 50500 of in In an of an in In to a to 14. A of is of to be of A is is In a as an is at to 50500 in is in 7 in as as of to A of is PR to it is to to in a is to to 4、 of C/DC 15. of of as in 15. O C/DC to of in by =1), to of a e, In by In 8 3. 3-D of a A 3-D of 20,000 9,500 is 3. of a 30 V a 30 V, to of to be as it To a In we re a In to be a 16. of on in 9 附录：翻译 水平定向钻机障碍检测 传感器运行建模 a, a, a, M. b, 键词： 预见性；数值模拟；差分阻抗；障碍物探测；水平定向钻机 摘要： 水平定向钻进 (一种常用的安装地下管道的施工方法 ,管道和电缆在城市地区和跨越障碍 ,如河流、铁路和高速公路。使用 法的一个关键问题是钻孔过程中有破坏现有的公用设施造成生命威胁。差分阻抗的障碍检测 (二极管 )是一种“预见性”传感系统 ,开发的目的是检测金属和热塑性 塑料管道在镗头的路径。采用二极管传感器数值模拟 ,并通过比较其预测模型进行验证与实验测量物理原型在受控的环境中执行。验证后的模型中 ,参数研究能对二极管在实践中可能遇到的各种情况进行预测。 1. 引言 美国景观下埋着庞大的网络工具和管道，绵延近 万英里，其中包括天然气线，电源线，配水和收集系统和光纤通信线路。需要铺设新的管道，以支持新技术 （即“ 用户距离 ”计划） ，再加上不断增长的人口的不断增长的需求，导致了高度拥挤的地下空间，特别是在城市地区。新的施工方法能最大限度地减少开挖，减少对交通的影响和建筑环境 的利用率。水平定向钻进（ ，一个非开挖方法安装管道和地下管道的技术，已成为近年来流行的施工方法，由于它的多功能性，成本效益和相对较小的施工破坏。使用 法的主要问题是在枯燥的过程中错误操作造成危险的发生。它可能会破坏位于沿其轨道上的现有工具。这种操作错误可能会导致极大的经济损失（即损坏地下管道或建筑物导致服务中断），以及受伤和死亡，过去十五年来已经报道过上千起由于操作失误导致危险管道被破坏引起事故的案例，造成了一些严重的后果。应用于 损伤信息报告工具（ ，由通用地面联盟发起，仅 2005年就在全国推广。由于天然气管线或者下水道横切横向连接的布置形式，在城市地区特别关注损伤信息报告，。这种情况的发生，通常称为“交叉孔”，这种布置形式在施工过程中可能导致天然气泄漏通过下水道系统进入相邻的家庭。图 1 示出的 安装的典型的跨孔案例。 1996 至 2006 年在 13 个州至少有 20 起爆炸事故发生于试图清除废弃的天然气管线的过程中，造成了生命损失，严重伤害下水管管道和超过上亿美 10 元的损失。在一个案例中（马迪尔，俄克拉何马州） ，继西气东输一线（ 1992）安装的 15 年发生爆炸。运用各种实用程序检测管线项目导致的遗留跨孔，污水干管及支管每公里监测到天然气线 2 3个横孔，部分城市有几百个交叉孔。 为避免 成物理损坏目前的做法包括搜索基础地理信息系统数据库（即，在美国一个电话系统）利用地球物理工具，如电缆定位仪，探地雷达，以确定项目边界和表面调查，在现有的地下公用设施（ 其他定位方法。然而，在某些情况下，一个电话系统由于不准确的（或不存在）的记录，杂乱的环境（例如，被垂直堆叠，或在水平方向上编织的实用程序），过度的环境噪声（例如，架空电力线完全有效，钢筋混凝土 路面）和 /或在当地的立法漏洞，非加压管网从需要免除业主找到他们的资产提前建设项目。近年来做了很多尝试，开发出“预读”传感器技术，可以在硬盘驱动器钻头内运行，以努力消除 图 1. 当前新兴的预测技术是在研发文献回顾中提出的。此后，差分阻抗障碍物天然气技术研究所（ 非开挖技术中心（ 合作开发检测（ 系统的描述 11 提供。该 统引起周围钻头土壤介质中低频电场。所述障碍物是通过测量发生由于电场引起的障碍物的存在的失真变化，阻抗检测 7。本文介绍 了创建预测和优化统的性能进行全面的三维数字模型的开发和验证。以下数值模型的实验验证，一个广泛的参数研究的目的在于研究预计在实践中遇到的各种条件，包括各种土壤类型，障碍物的不同方向就前进的钻头，并根据不同的 表现管（或 障碍 ）的材料。 2. 当前和新兴的钻孔障碍检测技术 为了避免公用事业遭到破坏， 钻头和工具接触地下公用设施之前先检测。近年来已经开发出了一些传感器技术，可以纳入 机动力头中以检测金属和非金属障碍的能力。 et 开发的是在一个 头 中的小探地雷达系统。它由一对设在钻头的切削刃和陶瓷盖组成，一个信号发生器，一个接收机和一个通信链路聚集到地面传输数据的保护天线。该技术的原理是类似脉冲 ，其中的电磁信号以 秒的持续时间发送领先于钻头和背散射电磁波被用于区分所述障碍物 8。另一种基于探地雷达技术， 告了赫希 9。这种特殊的雷达采用电磁波信号， 25 500 频率。赫希报道，证明了该传感器是通过一个直径 100 毫米的聚乙烯管道拉动原型设备进行测试。 加州能源委员会（ 10报道了一个名为安全导航 作的多感官平台的发展。安全导航系统已被加上准确导航引导系统，用于确定所述钻头 11的位置。安全导航，准确导航协同工作，以探测地下障碍物，并且还要通过各种传感系统收集信息传达到表面 12 。该系统由 25 个传感器包括两组磁强计，用于检测埋地电力线，两套三轴传感器，用于跟踪特定频率的检测通信线路的目的，地震检波器，用于检测声信号，加速度计，用于跟踪钻头头部 的位置，并温度传感器，用于监测常与 作相关联的苛刻工作条件下的电子设备的操作条件。该传感器被设计成定位位于障碍物平行或垂直于钻头的轨迹前进。该 设计兼容最常规的定向钻井平台。并且进行了各种现场试验以对设计进行改进 12 。 司已经开发出了基于地震障碍物检测系统的 采用设于地面上的 路径上，用于检测由该钻头 13产生的地震信号的地震检波器的阵列。由钻 12 头沿其路径遭遇的障碍所产生的地震能量散射出去，而这散射能量被记录由位于 震检波器分别加上接地，使得信号与背景噪声比被最小化。高强度的声音被连续监测，交叉相关，并处理检测到的峰的强度。如由钻头所产生的声波太弱检测低于一定的深度，一个噪声发生器包括 一个旋转锤，其产生的特定声音频率加入到所述钻头组件。该技术已经过测试，在 5 至 10 米，小直径的管道在钻头 2 米距离的前方探测距离大口径管道。 图 2. 在 始设备（上）和相应的 ） 3. 差分阻抗障碍检测传感器 该 感器的工作原理是基于小麦石桥电路。当传感器被埋入均匀的土壤内，在其附近没有障碍物（例如，金属管），电桥电路在平衡状态下与所述感测电极在返回一个空值之间差分输出。作为传感器接近障碍物，在土壤介质的阻抗变化，并因此在桥到达一个不平衡的状态，其中每一对沿直径放置感测 电极之间观察到的差分电压。图 2 示出的图像原型 感器集成在一个模拟的硬盘钻头以及感官系统的 3 维 型钻头长 900 毫米直径 63 毫米。该钻头的切削刃（刃）用于将低频（ 50赫）信号注入到地层中。正交放置围绕该钻头的圆周上有 4 个电隔离的感应铜电极，这是在与地面接触电阻。在传感器的早期版本中，铜电极，电容耦合与土壤（铜电极上覆盖着一个外部塑料管和分别不与土壤直接接触）。在较新版本的铜电极被重新设计为具有与所述土壤（与土壤直接接触）的电阻耦合，以改善接触电势 14。这一 13 修改的实际意义是倾斜 的宽度必须约等于钻杆直径。电位差保持在叶片和套管之间，从而使得电场从叶片始发相交径向放置铜电极之间的电压差被放大并在滤波后进行测定。在均匀介质中的土壤，来自电极的输出信号将通过该钻杆前进向前保持稳定，但是，障碍的存在是通过其存在的输出信号的变化来表示的。在 用的昂贵和复杂的高频电子装置，它通常在从几百兆赫操作至约 ，低频电子装置（ 50 感器考虑到成本和复杂性显然应用的更少。这个考虑成本效益的技术概念能用于在土壤介质中检测金属和非金属物体，以及确定相对于所述钻头 头部 埋入障碍物的位置的可能性。该 感器与地面穿透雷达技术相比的局限性在于探地雷达具有更好的空间分辨率以及更短的信号波长。另外，对于 感器直接估计与检测到的障碍物的距离是困难的，而 理来计算从传感器到障碍物的距离相对简单。 4. 有限元建模 该 感器的数值模拟使用市售的有限元分析软件 件与 块 15 进行。由于与模型化的结构的尺寸相比，在 用的电信号的波长是非常大的，这个问题被视为静态 /准静态的性质 15。使用静电和 C / 块可准静态模式下创建两个单独的数字模型。静电方式用来预测传感器的性能的同时，该钻头是在开放空间悬浮（即，周围的空气 ; = 1），而在准静态模式被用来在一个预测的传感器的性能部分导电电介质（即，在土壤形成） 。在使用准静态模式模拟中，对两个独立的案件进行了模拟。在第一种情况下，忽略使用“准静态电流模式 的磁场和电场之间的耦合进行近似模拟。在第二种情况下，在电场和磁场之间的耦合利用“准静态电磁模式”模拟。 数值模型（约 220000 内饰元素和 19500 外部因素）的 3染在图 3 中表示出来。类似于实际系统的一个值，钻头的切削刃被分配 +30 V，套筒的值被分配为 型化结构域的外部边界被假定为接地，因为它被充分地从模拟装置隔开。介电介质之间的接口被设置了 目录 . 一章 文献综述 . 1 非开挖水平定向钻机简介 . 1 非开挖钻机国内外发展概况及发展趋势 . 1 非开挖钻机国内外发展概况 . 1 非开挖钻机发展趋势 . 2 第二章 泥土输送装置设计方案 . 3 输送装置简介 . 3 输送装置方案 . 3 带式输送机简介 . 4 带式输送机布置方式 . 5 第三章 带式输送机设计选型 . 6 原始数据 . 6 输送带速度选择 . 6 输送带宽度计算 . 6 功率计算 . 7 最大张力计算 . 8 输送带层数计算 . 9 驱动装置选型 . 9 分配各级传动比、各轴功率计算 . 10 托辊选型 . 11 其他部件选型 . 11 第四章 减速器设计 . 12 齿轮设计计算 . 12 轴设计计算 . 16 轴的校核 . 19 轴承的选择及校核计算 . 21 键的选择及校核计算 . 22 联轴器选 择 . 23 减速器箱体设计 . 23 减速器润滑密封 . 24 第五章 带传动设计 . 25 确定计算功率 . 25 选择带型号 . 25 选取带轮基准直径 . 25 确定轴间距和带的基准长度 . 25 验算小带轮包角 . 26 确定 v 带根数 z . 26 计算初拉力 . 26 计算作用在轴上的压轴力 . 26 V 带轮的结构设计 . 26 第六章 快速接头选型 . 28 快速接头简介 . 28 快速接头选型 . 29 第七章 总结 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 32 附录：翻译原文 . 错误 !未定义书签。 附录：翻译 . 错误 !未定义书签。 I 非开挖水平定向钻机 泥土输送 装置 设计 摘要 ： 通过分析 非开挖钻机泥土输送装置 国内外研究现状，应用 和具体的检测方法，经过查阅相关资料、讨论 ， 拟定 采用分节带式输送机实现该功能，带式输送机为电机驱动，通过一级齿轮减速箱和 V 带传动将动力传输到滚筒，滚动转动带动皮带运输 泥土 。 本文 的设计思路主要是先计算出带式输送机的运输量及阻力 ， 对带式输送机相关设备进行选型，通过阻力计算选择电机型号 ， 再设计 减速箱、 V 带传动以及快速接头。最后对关键部件进行校核，通过校核 计算得到了该机构的零件选型与零件加工尺寸， 并验证了方案的可行性。 通过 图，最终完成设计说明书的书写和外文翻译。 关键字 ： 非开挖水平钻机； 泥土输送 ； 减速器；带式输送机 of to is by a to of is to of of of to V by of of of 1 第一章 文献综述 非开挖水平定向钻机简介 水平定向钻机是 不开挖 表面的 时候 ， 建设 地下公用设施 的一种 机器 ， 水平定向钻进技术将石油的定向钻进技术 与 传统管线施工方法结合在一起， 具有施工 快、精度高成本低等优点 1。 广 泛 运 用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等 铺设 管线 施工中， 可以 适用 沙土、粘土、卵石等 各种 地况 ， 在 我 们 国 家的 大部分非硬 质 岩地区都可以 施工。工作 温度为 +45 。 一般 来说 适用于铺设 直径 管 道 3001200 钢管及 ，最大铺管 的 长度 甚至 可以达到 1500 m 左右 。 使用水平定向钻机 进行管线铺设施工，一般 分为两个阶段：第一阶段 按照设计 好的 曲线钻 一个 导向孔；第 二阶段 将导向孔 扩 大 孔 径 ，并 把 管线沿扩大 的 导向孔回拖到导向孔中从而完成 整个 管线 的 铺设工作。水平定向钻机主 要 是 由钻机系统、控向系统、动力系统、泥浆系统、钻具及辅助机具组成。他们的功能分别是：钻机系统为穿越 的 设备钻进 工作 以及回拖 工作 的主体 控向系统为通过计算机检测并 且 控制钻头在地下 具体位置和其它 的 参数，引导钻头正确 的 钻进 的方向性 的 工具；动力系统 是 由 液压动力源和发电机组成 的 动力源为钻机系统提供高压 的 液压油作为钻机的动 力。泥浆系统是为钻机系统提 供适合钻机 的 工况的泥浆。钻具及辅助 的 机具为钻进中钻孔和扩孔时使用的 机具 2。 非开挖钻机国内外发展概况及发展趋势 非开挖钻机国内外发展概况 非开挖 的 水平 钻机是 20 世纪 80 年代 在发达国家兴起的，随着 控制 和 通讯 技术 的快速发展，非开挖水平钻机 的 整体性能已经十分 完美 。 因为 非开挖水平 钻机是 地下工作 的所以 必须要求 它有 较高 的 稳定性 和 可靠性。钻杆 的 顶进和回拖都采用 的是 一体化技术 用先进 的 无缆或 者 有缆式 的 导向仪引导。同时机器 也 必须具有长时间 和 不间断 的作业 的 能力 2。 行业主要 生产厂家有美国 的 国 司；加拿大 司 ； 意大利 司；加拿大 司 ； 英国 司；瑞士 司等。 2 国内主要有中国科学院勘探技术研究 生产的 式非开挖钻机和 动行走 式 的 非开挖 钻机。徐工集团生产 涡轮增压柴油发动机 为钻机 提供动力，国际 的 液压元器件 的 厂商 为它 提供配 套 的 设备 ，整机 性能 可靠 而 稳定 3。有独立的液压驱动 的 顶进回拖、旋转和 泥浆 输送 功率供给更 加 充足，双速驱动 的 动力头，进一步 的 提高机器 生产的 效率，自动装卸钻杆 的 装置 很 先进 ， 有线控制可 以 操控机器 的 单独 的 行走。另外，北京土行 孙 公司开发生产 的 定向钻；连云港黄海机械厂与首钢地址 勘察院共同开发 的 平定向钻 ；深圳钻通公司生产 的 平定向钻中联重科 的 平定向钻是收购了英国保路捷公司 推出的新产品，采用分体式 的 结构，用户可 以 选配空压机和泥浆系 统 得 以实现干湿两用 4。 水平定向钻按 提供的推拉力 、 扭矩大小分为小、中、大型三大类。各类钻机性能参数应用范围见 表 表 平定向钻机参数 分类 大型 中型 小型 推拉力（ 450 100 100 扭矩 (KN/m) 30 3 3 功率 ( 180 100 100 钻杆长度 (m) 管直径 (600500管长度 (m) 60000 300 铺管深度 (m) 15 6 6 非开挖钻机发展趋势 水平定向钻 设备 在十几年 时 间 内 得 到 了 飞速 的 发展，成为发达国家新兴产业。目前 它的 发展 朝着大型化、 微型化、 自备锚固系统、钻杆自动堆放提取、钻杆连接 初 自动润滑防触电等自动化 功能、 适应硬岩作业、超深度导向、应用范围 大 等特征 发展 3。 3 第二章 泥土输送装置 设计方案 输送装置简介 输送装置按 照 工作 的 原理主要可以分为两类：机械输送 以及 气流输送。机械输送设备主要有：管链输送机、皮带输送机、滚筒输送 机、斗式提升机、螺旋输送机以及板链斗式提升机等。气流输送 装置 主要 有：负压真空输送、正压稀相输送、正压稀相闭路输送、旋转阀密相输送 、密相动压气力输送、密相高压发送罐输送方式等。钻机泥土输送常采用的有螺旋输送和皮带输送方式。 输送装置方案 钻机泥土输送常采用螺旋输送和皮带输送装置。下面对这两种方案进行对比并选择。 皮带输送机 的 性能特点 ： 输送带 是 根据摩擦传动 的 原理运动， 具 有输送量 很 大 输送距离 很 远、输送稳定，物料 和 输送带 之 间没有相对 的 运动，噪音 较 小，维修 较 方便能量消耗少 且 结构简单、部件标准 等优点 5。 螺旋输 送机（ 又 称绞龙）。其整体结构 与 内部结构由头节 中间节、尾节 和 驱动部分构成。螺旋输送机 具 有结构简单、占地少、 方便 多点装料、设 备 很 容易密封以及 能 多点卸料、管理和操作相对简单等优点。常用于水平或 小于 20 倾斜方向输送各种 各样的 粉状和粒状物料，如水泥、矿渣、生料和煤粉等。螺旋输送机的缺点主要是运行阻力 很 大，相比其他输送机 来说 动力消耗 更 大，机件磨损 很快 ，维修量 较 大。不适宜于输送粘性 较 大、 容 易结块、粒状块 大 、磨琢大的物料， 被输送的物料温度 一般 要低于200 度 5。 而且 一般 用于中小输送量 以 及输送距离小于 50 m 的场合。 考 虑到 本文研究的是非开挖水平定向钻机的泥土输送装置， 因此 需要输送的是粘性较大的泥土，而螺旋输送装置不能 够 很好的输送粘性 较 大的物料，因此在本课题中皮带输送机更能 够 满足工作 条件的 要求。本次课题拟定采用皮带输送 机 来 实现钻机 的泥土输送。钻机钻进过程中钻杆慢慢 的 深入地下，皮带输送机 随 着 钻杆一起进入，因此皮带输送机应 该 与钻杆配套，尺寸 也应该 相当， 所以 采用分节式皮带输送机，相邻两节之间 运 用快速接头连接。 4 考虑到每一节皮带输送装置 的 设计参数一样，因此取一节进行设计计算即可。本次设计主要内容为：带式输送机设计选型以及减速器设计 。 其中带式输送 机设计主要为输送机 的 布置 的 形式，驱动 的 方式，输送带 的 选型，拉紧装置 的 设计，清扫装置 的 设计等，以设计出合适的驱动 和控制系统。设计出各个系统 后，还要对某些关键部位进行校核，以保证所设计的系统能符合工作要求正常运行。 带式输送机简介 皮带输送机包括： 180 度皮带转弯机、 90 度皮带转弯机、 不锈钢 皮带转弯机、 45度皮带转弯机、皮带提升机、电子原件皮带输送机、灯检皮带输送机、不锈钢皮带 输送 机、塑料喷嘴皮带输送机、多层皮带输送机等 。 主要由：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、安全保护装置等部件组成 5。 皮带输送机 是 利用输送带 间歇或连续运动来输送轻重不同的物品，既可以输送各种散料，又可以输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货，用途非常 的 广泛。结构形式主要有：槽型皮带机、爬坡皮带机、转弯皮带机、平型皮带机等，输送带上还可 以 增设提升挡板、裙边等附件， 从而 能满足各种工艺要求。 输送带是带式输送机承载物料的构件，带上 物料随输送带 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 以 水平或 沿 倾斜 的 线路布置。使用 光面输送带 沿倾斜 的 线路布置时，不同物料的 最大运输倾角不同，具体数据如下表 2示： 表 2不同物料的最大运角 5 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 18 0 350石 16 水 泥 20 0 200田页岩 22 干 松 泥 土 20 5 带式输送机布置方式 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，再借助滚筒或其他 的 驱动机构与输送带的摩擦力，使输送带运动。通用固定式输送带输送机一般采用单点驱动， 驱动装置集中安装在输送机长度某一位置，一般 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 两种 。对每个滚筒的驱动又可 以 分为 单电动机驱动和多电动机 驱动 方式 。因 为 单点驱动方式最常用，因此凡是没有指明是多点驱动方式的， 一般 都 为单驱动方式 6。 单筒、单电动机驱动方式最简单，考虑驱动方式时 是首选 。在大运量、长距离 钢绳芯胶带输送机中 常 采用 的是 多电动机驱动。 综上：针对本次设计 要求， 决 定采用 单筒单电机驱动，向上运输布置形式 的 移动带式输送机 。 带式输送机传动方案如图 2示： 12 34、 56、 78图 2式输送机传动简图 6 第三章 带式输送机 设计 选型 原始数据 1. 输送物料为泥土，最大输送量： 40 t/h； 2. 物料细度为 50 散密度为 1.8 t/ 3. 输送机布置形式为上运； 4. 给料点位于机头位置； 5. 工作环境：室外、潮湿、少量尘土 ； 6. 输送机倾角 为 18； 7. 动堆积角为 30。 输送带速度选择 1) 输送散状物料一般取带速 v= m/s； 2) 输送成件物品 一般取带速 v= m/s; 3) 输送易碎、易飞扬的物料 一般取带速 v= m/s 为宜。 本次设计输送物品为泥土，且有少量尘土，因此选择带速 v=1 m/s。 输送带宽度计算 对于散状物料，输送带宽度按照： 3 6 0 0 式中： B 输送带宽度， m； Q 所需输送量， t/h； 物料松散密度， t/ V 输送带速度， m/s； Y 断面系数，动堆积角为 30的两节式槽型托辊取 y= C 倾角系数， 输送机倾角为 18时倾角系数为 K 装载系数，一般取 h= 所以： 7 403 6 0 0 1 . 8 1 0 . 8 5 0 . 8 0 2= 0 . 2 取带宽为： 200 功率计算 传动滚筒轴功率 式计算 ： 0 1 2 3 40043 . 6 3 6 7 3 6 7 3 6 7P P P P PL l L l v f Q P 式中： 传动滚筒轴功率， 空载功率， 水平负载功率， 垂直负载功率， 附加功率， f 托辊阻力系数，取 f= L 传动滚筒至尾部滚筒的水平中心距， m； 0l 中心距修正值， m，取0l=49 m； H 垂直提升高度 ， m； W 除物料外，输送机单位长度内所有运动部件质量之和， Kg/m，带宽为200 W=15 Kg/m。 附加 功率 式计算 ： 4 1 2 321= ( F F F )1000 ( 1 . 6 B 7 ) L ( a ) 1 0 0 B 1 0 2 8 式中： 导料槽阻力， N； 犁式卸料器阻力， N； 内、外清 扫器阻力， N； V 带速， m/s； B 带宽， m； 8 物料松散密度， t/ 导料槽长度， 0.5 m； 输送带上每米长度物料的质量， ， kg/m； a 犁式卸料器阻力系数。带宽小于 300 时 不用犁式卸料器，所以 a=0。 所以： 4 1 2 32= ( F F F )10001 0 . 3 2 1 . 3 (1 . 6 0 . 8 7 ) 0 0 0 0 . 3 1 0 2 80 . 3 4 故： 0 1 2 3 41 0 4 9 1 0 4 9 3 4 03 . 6 0 . 0 3 1 5 1 0 . 0 3 4 0 + 0 . 3 43 6 7 3 6 7 3 6 7= 1 . 1 7P P P P 电动机功率按 下式计算 ： 0=式中： P 电动机功率， 传动滚筒轴功率， 传动总效率； K 备用系数， 5 取 K=1 查机械课程设计可知： 闭式齿轮传动、滚动轴承和联轴器的效率分别取 ：1= 3=以传动总效率 2 6 2 2 6 21 2 3 0 . 9 7 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 8 6 8 2 所以： 1 1 . 1 7= = 1 . 3 4 80 . 8 6 8 2P K W 即电动机功率为 W，分 10 节所以 电机总功率为 W。 最大张力计算 在单驱动的带式输送机中，驱动滚筒的趋入点的张力通常为输送带的最大张力，可按 下式计算 ： 9 0n 1000( 1) 式中： 趋入点张力， N； e 自然对数的底； 输送带与滚筒的摩擦系数， = 输送带在滚筒上的包角， =180； 所以： 0 0 1 . 1 7 1 = 3 1 4 30 1 1 ) 输送带层数计算 输送带层数按下式计算： Z B式中： Z 输送带带芯层数； 最大工作张力， N； n 安 全系数，一般多层带取 n=810； B 输送带宽度， 带芯径向扯断强力， N/（ ） 经计算 Z 1，所以输送带为单层。 驱动装置 选型 驱动装置即电机应与 Q D 运输机械设计选用手册可知：带宽 200 表 35 带宽 筒直径 义转矩 Ng m 功率 考重量 00 160 250 570 电动机功率经计算为 P=W，所以选用 电动机功率为 15 筒轴转速为： 10 6021602 3 . 1 4 0 . 1 27 9 . 6 / m i 配合计算出的功率决定选择 电动机，其参数见表 3 表 3电动机 7 电动机型号 额定功率 转速 轴外伸轴径 轴 外伸长度 530 r/80分配各级传动比、各轴功率计算 （ 1） 总传动比 : 730i 8 . 27 9 . 6ma （ 2） 分配带传动比为 2，则减速器传动比为 传动比小于 5，可以采用一 级圆柱齿轮减速器 。 （ 4）计算各轴的转速 : 6 6 0 6 6 0 / m i n r 轴转速： 2/ 6 6 0 / 4 6 1 / m i In n i r （ 5）各轴的输入功率 ： I 轴 输入功率 : 1 w 3 1 5 0 . 9 9 1 4 . 8 5P P K W 输入功率： 2212 1 4 . 8 5 0 . 9 7 0 . 9 9 1 4 . 1 K W 1 （ 6）各轴的转矩 各轴 的输出转矩： 1 1 19 5 5 0 / n 9 5 5 0 1 4 . 8 5 / 7 3 0 3 1 . 5 N 9 5 5 0 / n 9 5 5 0 1 4 . 1 / 1 6 1 1 2 2 . 8 I I I N 各轴转速、功率及转矩见下表 3 11 表 3轴转速、功率及转矩 轴号 转速 n/(r/输入功率 P（ 转矩 T（） 传动比 i 轴 730 轴 161 托辊选型 本系列配置的托辊分为：分为平行托辊和槽型托辊两类，此处选择槽型托辊。初选 托辊。 其他部件选型 由于本次 设计的是小型输送机，机长较短，功率较小，故可以采用螺旋拉紧装置采用固定落地式机架，角钢焊接。该输送机输送速度慢不用考虑制动装置，只选择空段清扫器、头部清扫器。螺旋拉紧装置采用 ，空段清扫器采用 头部清扫器采用 。 机架采用 。导料槽采用 5。 12 第 四 章 减速器 设计 齿轮设计 计算 按图 2示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动 。运输机为一般工作机器，速度不高，所以选用七级精度（ 0095选择小齿轮材料为 40质），硬度为 2 80齿轮材料为 45 钢（调质），硬度为 240度相差 40选择小齿轮齿数 0,大齿轮齿数 02，取 2。 螺旋角通常在 208 之间选择 这里取 14 。 按齿面接触疲劳强度设计 ： 2131 12 . 3 2 ( ) 式中： K 载荷系数，初选 K= 小齿轮传递的转矩； d 齿宽系数，初选d=1； 材料的弹性影响系数，根据材料选择2 H 齿轮接触疲劳强度极限，按齿面硬度查得小齿轮 600H M P a ；大齿轮 550H M P a ； 应力循环次数： 60n hN 式中： j 齿轮转一圈时，同一齿面啮合次数， j=1； 齿轮工作寿命，取8000 h； 所以大小齿轮应力循环次数 分别为： 9116 0 n 6 0 6 6 0 1 4 8 0 0 0 = 1 . 9 1 0hN j L 8226 0 n 6 0 1 6 1 1 4 8 0 0 0 = 4 . 6 1 0hN j L 查机械设计手册可知：大小齿轮接触疲劳寿命系数分别为：1= 13 接触疲劳许用应力： S 式中： S 安全系数，取 S=1； 所以大小齿轮接触疲劳许用应力： 1 l i m 11 = 0 0 0 = 5 4 0 2 l i m 22 = 0 5 5 0 = 5 2 2 . 5 1. 计算 1) 计算小齿轮分度圆直径1入 H中较小的值 ： 231 1 . 3 3 1 5 0 0 4 1 8 9 . 82 . 3 2 ( ) 6 0 . 21 4 2 2 . 5td m m 2) 计算圆周速度 v： 11 3 . 1 4 6 0 . 2 6 6 0 1 . 5 1 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 3) 计算齿宽： 1 0 . 7 5 6 0 . 2 4 5 . 1 5d m m 4) 计算齿宽与齿高比： 模数：114 5 . 1 5 2 . 2 5 7 520z 齿高： 2 . 2 5 2 . 2 5 2 . 2 5 7 5 5 . 1th m m m 齿宽与齿高比： 6 0 1 15) 计算载荷系数： 根据 v m s ,7 级精度，查得动载系数 = 直齿轮： = =1； 14 查机械设计可知： 使用系数： =1 七级精度、小齿轮相对支承非对称布置时， =； 由 ， =查得： =； 故动载系数： = 1 1 1 . 4 2 3 = 1 . 5 6 5 3A v H K K K 6) 按实际的载荷系数校正分度圆直径： 3311 1 . 5 6 5 3= = 6 0 . 2 6 7 . 51 . 3d m 7) 计算模数 m: 115 0 . 6 2 . 5 220z 2. 按齿根弯曲强度设计 13 212 ()F a S 式中： 齿形系数； 应力校正系数。 查机械设计可知： 小齿轮的弯曲疲劳强度极限1 500 ；大齿轮的弯曲强度极限2 380 ； 弯曲疲劳寿命系数：1= = 1) 计算弯曲疲劳许用应力： 取弯曲疲劳安全系数 S=： 111 = 0 . 8 5 5 0 0 = 3 0 3 . 5 7 F 222 = 0 . 8 8 3 8 0 = 2 3 8 . 8 6 F 15 2) 计算载荷系数 K： = 1 1 1 . 3 = 1 . 4 3A v F K K K 3) 查齿形系数 及应力校正系数 ： 由齿数查得 1= = = 4) 计算大小齿轮的 比较： 1112 = = 0 . 0 1 4 3 3 0 3 F a S 2222 . 2 2 1 . 7 7= = 0 . 0 1 6 5 2 3 8 F a S 显然大齿轮的数值较大。 5) 设计计算： 3 22 1 . 4 3 3 1 5 0 0 0 . 0 1 6 5 = 1 91 2 0m 由于齿轮模数大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，所以齿轮模数按弯曲强度计算的更接近真实情况，就近圆整为标准值： m=2。 小齿轮齿数： 11 6 7 . 5= 3 42dz m 大齿轮齿数： 2 = 4 4 = 1 2 9 ，取2=130z。 3. 几何尺寸计算： A. 计算分度圆直径： 11 3 4 2 6 8d z m m m 22 1 0 0 2 2 6
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号