WJ040-带式输送机传动机构的设计【原创设计】
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毕业设计 带式输送机传动机构的设计 姓 名： 班 级： 指导教师： 成 绩： 日期： 2016 年 5 月 I 摘 要 齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器 ,用于原动机和工作机或执行机构 之间 ,起匹配转速和传递转矩、传递能量的作用。齿轮减速器的特点是效率高、寿命长、维护简便，因而应用极为广泛。 本设计讲述了带式运输机的传动装置 二级圆柱齿轮减速器的设计过程。首先进行了传动方案的评述，选择齿轮减速器作为传动装置，然后进行减速器的设计计算（包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容）。运用 件进行齿轮减速器的二维平面设计，完成齿轮减速器的二维平面零件图和装配图的绘制。 关键词： 齿轮啮合； 轴传动；传动比；传动效率 is of of It of a a a or is by of as of of 录 1 绪 论 . 1 2总体分析与电动机的选择 . 3 动机的类型和结构形式 . 4 定电动机的功率和型号 . 4 3 确定总传动比和分配各级传动比 . 7 4 计算传动装置的运动参数和动力参数 . 8 . 8 . 8 . 9 . 10 . 12 . 12 . 16 5轴系部件的设计与校核 . 22 . 22 . 26 . 29 6其他零件的设计 . 34 . 34 . 35 . 36 . 38 滑和密封 . 40 结 论 . 41 致 谢 . 42 参考文献 . 43 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 1 1 绪 论 带式输送机是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。带式输送机在煤矿中是目前最理想的运输工具，其大运量、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，提升矿的经济效益和生产效率，具有重要的意义。 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。 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关键取得了很大的进步。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。 带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张 紧装置、传动装置等组成。它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。 胶带输送机又称皮带输送机，输送带根据摩擦传动原理而运动，适用于输送堆积密度小于 /立方米，易于掏取的粉状、粒状、小块状的低磨琢性物料及袋装物料，如煤、碎石、砂、水泥、化肥、粮食等。胶带输送机可在环境温度 40摄 氏度范围内使用，被送物料温度小于 60。其机长及装配形式可根据用户要求确定，传动可用电滚筒，也可用带驱动架的驱动装置。 带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备（如机车类）相比，具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 2 化技术与装备的关键设备。带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩，设有储带仓，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装十分方 便。当输送能力和运距较大时，可配中间驱动装置来满足要求。根据输送工艺的要求，可以单机输送，也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。 带式输送机广泛地应用在冶金、煤炭、交通、水电、化工等部门，是因为它具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点。 带式输送机的技术优势。首先是它运行可靠。在许多需要连续运行的重要的生产单位，如发电厂煤的输送，钢铁厂和水泥厂散状物料的输送，以及港口内船舶装卸等均采用带式输送机。如在这些场合停机，其损失是巨大的。必要时，带式输送机可以一班接一班地连续工 作。带式输送机动力消耗低。由于物料与输送带几乎无相对移动，不仅使运行阻力小（约为刮板输送机的 1/3），而且对货载的磨损和破碎均小，生产率高。这些均有利于降低生产成本。带式输送机的输送线路适应性强又灵活。线路长度根据需要而定短则几米，长可达 10上。可以安装在小型隧道内，也可以架设在地面交通混乱和危险地区的上空。根据工艺流程的要求，带式输送机能非常灵活地从一点或多点受料也可以向多点或几个区段卸料。当同时在几个点向输送带上加料（如选煤厂煤仓下的输送机）或沿带式输送机长度方向上的任 一点通 过均匀给料设备向输送带给料时，带式输送机就成为一条主要输送干线。带式输送机可以在贮煤场料堆下面的巷道里取料，需要时，还能把各堆不同的物料进行混合。物料可简单地从输送机头部卸出，也可通过犁式卸料器或移动卸料车在输送带长度方向的任一点卸料。 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 3 2总体分析与电动机的选择 带式输送机有 3 部分组成，分别是原动机、传动机、 工作机，传动装置部分简图 参考方案如下图 2图 2式输送机传动方案 1 2 34传动 5带式输送机运行的动力是电动机。电动机 5 带动 4 将动力传入 3，再通过联轴器将动力传至 2，带动 1工作。 原始数据： 输送带工作拉力 2 运输带工作速度 （允许误差 5 ） 输送机滚筒直径 50 滚筒长度 00 ，滚筒与轴承的效率 减速器设计寿命为 10 年（ 300天 /年）。 该减速器使用时有些许震荡，因为 用 降低振动的副作用，而且减速器是功率小、载荷基本稳定，能够使用 价比高，大大提高了经济效益。 圆柱齿轮减速，这是两级减速器中使用最多的类型。因为齿轮在轴承的左右两北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 4 边受力不对等，所以要求轴必须拥有很大的刚度。高速级齿轮理论上安装在距离转矩输入端的那侧很远的地方，如此情况下轴在转矩影响下产生的扭转变形和轴在弯矩影响下产生的弯曲变形可以很大程度上部分消除可以减少载荷沿齿轮宽度方向不平衡的现象。 原动机部分为 由于高速轴， 的力，所以该减速箱中的轴承都使用单列圆锥滚子轴承。 因为工作条件中拥有些许的振动，同时工作载荷平稳，可以使用弹性柱销联轴器。这种联轴器结构更为简单，传递转矩能力更高，具有弥补相互有关系的轴的相对距离并且具有缓冲性能，方便制造维修，耐久性好，适用于连接启动及换向频繁的转矩比较大的中、低速轴系中。 总体来讲，该传动系统能足够适应工作需要的条件要求，能够满足使用要求、使用安全，还具有的优点是机构简便、零部件间没有空间浪费、花钱少工作高性能。 动机的类型和结构形式 经过全方面的考虑与比较，电 动机类型选用为 动机的构架方式是封闭式。按照设计要求，通过以下详细的计算和分析确定电动机，从而确定电动机的各个参数与数据。 定电动机的功率和型号 计算工作机所需输入功率 1000P （ 2 由原始数据表中的数据得 0 0 计算电动机所需的功率 )(Pd Pd （ 2 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 5 式中， 为传动装置的总效率 n 21(2带传动效率 ； 一对轴承效率 ； 齿轮传 动效率 ； 弹性联轴器传动效率 ； 滚筒的效率 ； 因此总效率 24 w 7 9 d 电动机的额定功率取 。 确定电动机的转数 二级圆柱齿轮减速器的传动比范围是 40-8i ，而工作机卷筒的转速为6 0 1 0 0 0 / 6 0 1 0 0 0 0 . 2 6 / 3 . 1 4 4 5 0 5 3 . 5 / m i v d r 。因此电动机转速的可选范围是： m 2 1 4 04 2 8(08(0 查机械设计 毕业 设计得，同一功率的异步电动机有 750r/1000r/500r/000r/多种同步速度。按照常理考虑工作需要满足的条件、经济效益比等各种因素的之后，一般选用同步转速为 1000r/ 因此额定功率为 4步转速为 1000r/ 机的技术参数的比较如图下表 1： 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 6 表 1 电动机技术参数 型号 同步转速（ r/满载转速（ r/极数 总传动比 机座中心高 （ 机轴直径 （ 伸出端安装长度 （ 000 960 2 12 28 60 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 7 3 确定总传动比和分配各级传动比 （ 1） 确定总传动比 wm （ 3 电动机满载速率 工作机所需转速 总传动比 i 的计算方法是每个传动系数连续乘起来，即 21(3（ 2） 分配各级传动比 电动机满载转速： 60 ； 输送机滚筒的工作转速： ； 总传动比 1 7 6 0/ wm i ，减速器传动比 1 7 i 低高总 i*iI(3高i 高速级传动比 低i 低速级传动比 建议取： 高i= 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 8 4 计算传动装置的运动参数和动力参数 1 I I 0 / m i = 2 5 8 . 7 6 / m i 7 12 5 8 . 7 6= 5 3 . 6 8 / m i 8 25 3 . 6 8 / m i n n r 柱柱卷 筒 入功率 P入 =P d1出 =P入 2=w P入 = P出 3=w P出 = P入 2w P入 = P出 4=w P出 = P入 2w P 卷筒轴 入 = P出 1=w P 卷筒轴 出 = P 卷筒轴 入 2=w 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 9 9 5 5 0 9 5 5 0 3 . 9 33 9 . 19609 5 5 0 9 5 5 0 3 . 8 9= 3 8 . 79609 5 5 0 9 5 5 0 3 . 8 1= 3 7 . 99609 5 5 0 9 5 5 0 3 . 6 61 3 5 . 0 82 5 8 . 7 69 5 5 0 9 5 5 0 3 . 5 91 3 2 . 52 5 8 . 7 69550 入入出出入入出出入入=9 5 5 0 3 . 4 86 1 9 . 1 15 3 . 6 89 5 5 0 9 5 5 0 3 . 4 16 0 6 . 6 65 3 . 6 89 5 5 0 9 5 5 0 3 . 3 8= 6 0 1 . 3 25 3 . 6 89 5 5 0 9 5 5 0 3 . 1 8= 5 6 5 . 7 45 3 . 6 8 出出卷 筒 轴 入卷 筒 轴 入卷 筒 轴卷 筒 轴 出卷 筒 轴 出卷 筒 轴=运动和动力参数计算结果整理于下表： 轴名 效率 P( 转矩 (转速 n r/动比 i 输入 输出 输入 输出 电动 机轴 60 轴 60 轴 轴 筒轴 京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 10 （ 1） 计算设计功率 Pd 据 V 带的载荷 平稳 ，两班工作制（ 16 小时）， 取 1 . 1 4 4 . 4 k e P k W （ 2） 选择带型 普通 V 带的带型根据传动的设计功率 小带轮的转速 选取 A 型 V 带。 （ 3） 确定带轮的基准直径并验证带速 小带轮基准 直径为 112 140取 11275 1212 . 5 , = 1 1 2 2 . 5 = 2 8 0 m md 所 以 查“ V 带轮的基准直径”，得280差验算传动比：21280= 2 . 5 5(1 ) 1 1 2 (1 2 % )d 误（ 为弹性滑动率） 误差112 . 5 5 2 . 51 0 0 % 1 0 0 % 2 % 5 %2 . 5 误 符合要求 带速 1 1 1 2 9 6 0v = 5 . 6 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 满足 5m/50 ，取 4 40箱体内壁至箱底距离0h： 0h 20速器中心高 H：a 2 4 0 249H R + + h 4 0 2 0 1 8 4 . 5 m ，取 H 185 箱盖外壁圆弧直径 R：a 2 1 249R R + + 1 0 8 m 箱体内壁至轴承座孔外端面距离 1L C 1 + C 2 + + （ 5 10 ） 8+18+16+8 50箱体内壁轴向距离 2 1 2L b + 2 m m 1 2 + 2 1 0 32 两侧轴承座孔外端面间距离 3 2 1L L + 2 L 3 2 2 5 0 m m 132 （ 1）检查孔和盖板 查机 械基础 20 4，取检查孔及其盖板的尺寸为： A 115， 160， 210， 260， 360,460，取 A 1151 957570B 90mm 目 n 4 R 10 h 3 A B 1 2 h R n d L 115 90 95 70 75 50 3 10 4 5 （ 2）通气器 选用结构简单的通气螺塞， 由机械基础 20 5，取检查孔及其盖板的尺寸为（单位： d D L l a 京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 39 2 2 29 15 4 7 （ 3）油面指示器 由机械基础 录 31，取油标的尺寸为： 视孔 0 4 21 23 6 A 形密封圈规格 （ 4）放油螺塞 螺塞的材料使用 带有细牙螺纹的螺塞拧紧，并在端面接触处增设用耐油橡胶制成的油封圈来保持密封。 由机械基础 20 6，取放油螺塞的 尺寸如下（单位： d l a D S 24 2 34 31 16 4 2 26 （ 5）定位销 定位销直径 62d d 0 . 8 1 0 8 m m ，两个，分别装在箱体的长对角线上。 1Lb+b 12+12 24，取 L 25 （ 6）起盖螺钉 起盖螺钉 10个，长度 L箱盖凸缘厚度 2 L 15端部制成小圆柱端，不带螺纹，用 35钢制造，热处理。 （ 7）起吊装置 箱盖上方安装两个吊环螺钉，查机械基础 录 13， 取吊环螺钉尺寸如下（单位： d（ D） d1(称） d2(h1(h 8 0 18 36 r1 r(l(公称 ) a(b（ 称 称 4 1 16 0 13 座凸缘的下方铸出吊钩，查机械基础 20 7 得， B=2=18+16=34=4*京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 40 h=b=2 =2*8=16滑和密封 润滑油的选择与热平衡计算 齿轮选择全损耗系统用油 滑油润滑 ,润滑油深度为 体底面尺寸为 体内 所装润滑油量为 V=减速器所传递的功率 于二级减速器 ,每传递的功率 ,需油量为.4 1=.4 =1 V,润滑油量满足要求 . 轴承采用油润滑 ,齿轮飞溅到上箱壁的润滑油进入箱体分界面的导油沟 ,导入到轴承座中对轴承完成润滑 . 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 41 结 论 本次 毕业 设计是对先前机械设计基础 毕业 的一次实际操练，对我们的能力提出了更高的要求。通过对轴、带、齿轮的选择、计 算、校核，我们更加熟悉了如何选用合适的零件，并知道怎么协调各个零部件使其能够配合在一起使用。计算的繁琐增加了我们的耐心，加深了我们对知识点的理解。当我计算到校核寿命轴承强度不够时，通过查阅有关资料和文献，再到轴承网站上搜索选用合适的轴承，这一过程对于第一次进行综合设计的我们而言耗时很长，但却收获很大。这是自己了解、获取知识，掌握技能的一次体验，这给了我们进行的键的选择、箱体的选择很大的信心。整个 毕业 设计
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