香梨方位调整装置设计【全套含10张CAD图纸】
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毕业论文（设计）开题报告课题名称香梨方位调整装置学生姓名学号所属学院专业班级指导教师起止时间一、毕业设计（论文）选题的目的和意义目的选择该课题的目的是希望设计出一种香梨方位调整装置，其主要的目的是提高香梨加工生产和包装过程中的效率，减轻人工的工作强度和疲劳度，进而减少认为失误率，降低整个包装流水线的整体运行成本。同时在设计的过程中锻炼自身的设计能力，实现大学专业知识的总结应用和专业能力的自我提高。意义2、国内（外）研究现状及分析果蔬是世界上仅次于粮食的农产品。我国又是果蔬生产大国，种植资源丰富，有着悠久的栽培历史，是世界上许多果蔬的发源地。随着国民生活水平的提高，人们对果蔬的需求量越来越大，对果蔬的质量和安全要求也越来越高。近年来，食品安全问题受到前所未有的重视，包装精美、品质安全的蔬菜水果也日益受到消费者青睐。为提高蔬菜水果的包装速度和质量，有必要研发能够实现自动包装蔬菜水果的包装机械。近年来，我国的果蔬加工业取得了巨大的成就，果蔬加工业在我国农产品贸易中占据了重要地位。目前，我国的果蔬加工业已具备了一定的技术水平和较大的生产规模，外向型果蔬加工产业布局已基本形成。但国内果蔬包装机械相对于国外仍然存在机械化水平不高、包装效果不尽人意的问题，所以仍然需要加大果蔬自动包装特点的深入研究，制定包装机自动包装策略，并根据包装策略设计高效合理的执行机构，完成相关机构和控制系统的设计。尽管我国的果蔬加工产业无论是加工能力、技术水平、装备硬件以及国内外市场都取得了较大的进步和快速的发展，但是与国外发达国家相比仍然存在一定的差距我国依然存在一定的差距。蔬菜水果等产品的自动化包装的包装机械是集机、电、仪、气、光等多种学科于一体、结构复杂、技术含量高、能够最大限度的提高包装的质量与精度，有效的克服水果、蔬菜手工包装速度慢、质量不稳定的弊病，在提高生产效率的同时，显著降低成本，提高产品的市场竞争力。尽管高新技术在我国果蔬加工业得到了逐步应用，加工装备水平也得到了明显提高，但由于缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术，造成了我国果蔬加工业总体加工技术与加工装备制造技术水平偏低，标准体系不完善，综合利用水平低。更重要的是，我国果蔬加工企业的研发与创新能力十分薄弱，核心竞争力实质只是所谓的“低价格优势”。在国外，绝大部分企业都设有企业的研发部门或研发中心，进行新产品的开发，一般企业的研发费用占销售收入23以上。但是，国内的大部分加工企业不重视产品的研发和科技投入，不注重企业人才培养与引进，造成企业研发人才和研发设施缺乏，从而导致企业研发与创新能力差、技术水平落后、产品难以满足市场需求。3、本课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析预期达到的目标研究的目标是设计出符合香梨包装生产需求的方位调整装置,并且在运行过程中可以做到高效，稳定，可靠，节能环保。可行性分析现金香梨包装生产过程中，其位置的调整仍然有大量的人工来完成，由于长时间的高强度的重复工作，会使人在体力和视觉上产生疲劳，进而降低了生产效率，增加了出错率。而方位调整装置不但减轻了人工的劳动强度，提高了生产效率，降低了失误率，减少了费果率。更是包装生产线实现自动化和智能化的重要环节。4、设本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路重点研究的、关键的问题此次设计的香梨方位调整装置在设计制作过程中，主要研究的方向和重点是如何设计其方位调整结构，使得香梨方位调整装置运行时更加节能高效，更加安全可靠的。具体内容和重点如下1理解并掌握香梨加工生产和包装的整个的工作流程2根据生产包装的需要分析香梨方位调整装置的运行工况，确定其系统主要参数。3制定基本方案，并其工作原理图4根据参数，选择合适机械机构，传动方式。5选用合适的电机型号，设计带传动6设计方位调整机构。7编写技术文件（说明书，论文等）解决的思路本次设计香梨加工及包装生产线中其方位调整装置，基本上包括一香梨载台（上料斗）、一感测组件、三个调整组件（高度限位器，同速调整器，水平定位器），两个输送区（输送带一盒输送带二）一控制电路。由香梨载台传送的香梨经过高度限位器第一次方位调整后，经输送带传送经过导向轮导向第一段导向槽组分成若干组单列输送线，在经过同速调整器的限位和调速，初步形成单排同速的输送状态，经果槽1进入到输送带二，由输送带二传送经过第二段导向槽再次调整其纵向单列的方位，到达调整组件三水平定位器，经再次横向方位的调整，使其保证纵向和横向的一致性。香梨在感测组件的运作下，侦测出香梨最后一次调整的位置，且由控制电路依照所设定的参数控制调整组件动作，由调整组件带动香梨挪移到香梨果派内。从而能够以相对更为主动、积极的手段调整香梨的方位，确保香梨得以顺利执行后续的加工或回收作业。本次设计的香梨方位调整装置在设计和其工作中把建模、动态模拟、控制相结合起来，同时在设计中的资料和图纸运用PLM（产品生命周期管理）系统进行科学的管理,不仅有利于我们对所学知识的应用和总结，也可以培养我们的动手和创新能力。方案原理图如下五、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法1、通过课本内所学知识及相关参考设计手册进行资料的查阅2、利用网上资源，查找各类相关资料和文献3、查阅资料文献中的实际生产案例，再与设计思路中的想法进行对比研究，进行短板改良和整体优化4、与老师进行交流，由老师指导输送带在实际工业生产中的应用与优化经验5、通过图书馆中的资源选择与设计内容相匹配带轮和输送带六、完成本课题的工作方案及进度计划925109完成开题报告1091025方位调整装置方案图设计10251115方位调整装置的设计11151125其他部分设计及说明书整理汇总11251225出设计图纸七、主要参考文献目录1刘忠仁水果角膜包装机P中国专利932096654,200201132马刚可调式水果包装机P中国专利02109683X200206163黄长征，谭建平仿真技术现状及发展趋势J韶关学院学报，2009，0150594舒荣祥水果塑膜简易包装机P中国专利2006100489808200601095成大先机械设计手册M，北京化学工业出版社20086濮良贵，纪名刚，机械设计M,高等教育出版社，20057孙桓，陈作模，机械原理M,高等教育出版社，20058孙波，毕业设计宝典M,西安电子科技大学出版社，20089杨黎明机械零件设计手册北京国防工业出版社，199610王昆等机械设计（机械设计基础）课程设计高等教育出版社，200611徐灏机械设计手册北京机械工业出版社，19951212濮良贵等机械设计，第八版北京高等教育出版社，2006。13叶玉驹等机械制图手册，第四版北京机械工业出版社，200814卢秉恒，赵万华，洪军主编机械制造技术基础机械工业出版社，199915胡宜明,孟淑华主编机械制图高等教育出版社，200116冯辛安,黄玉美,关慧贞主编机械制造装备设计机械工业出版社，200指导教师审查意见指导教师签字年月日学生签名年月日指导教师审阅意见指导教师签名年月日下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985毕业设计库尔勒香梨方位调整装置学生姓名 学 号 所属学院 专 业 班 级 指导老师 日 期 前 言香梨方位调整装置是香梨生产包装加工过程中重要的设备。现今在水果蔬菜加工工生产过程中的很多程序和步骤依然需要大量的人力来完成，由于长期高频率的重复性动作生产，不但劳动强度大，而且极易产生视觉疲劳和精神上的麻木，因此不仅生产效率低，失误率高，而且容易已发劳动事故，造成人身伤害和财务损失。本课题的设计就是为了缓解劳动强度，提高生产效率，使香梨的生产包装能够进一步向自动化，智能化迈进。将香梨方位的调整和列面的码齐通过调整装置来替代人工完成，实现机械调整的功能，包括输机构的设计、调整机构的设计，传动系统及机架的设计。关键词：香梨方位调整装置；机械调整；传动系统；输送机构目录1绪论41.1国内外现状51.2任务要求及实现预期目标的可行性分析62整体结构分析62.1上料斗72.2高度调整装置72.3定位机构72.4导向机构73.水平输送机构73.1概述73.2输送机构支架设计93.3 设计原始资料93.4 带式输送机机型的选择93.5基本参数的选择确定113.6 驱动装置及其布置183.7 清扫装置203.8制动装置204.键的选择与校核214.1.键的选择214.2 键的校核215、联轴器的选择：226、润滑与密封23总 结24致 谢1参考文献11绪论随着水果蔬菜种植技术的告诉发展，其巨大的产量增值，因此其采摘和储存的压力日益倍增。由于人们是日常消费的日益增多，加大了果蔬的需求，因此刺激了果树市场的蓬勃发展，进加大了对其生产包装的效率和质量的要求。而目前对果蔬的加工生产绝大多数尚停留在以人工来完成的阶段。其工作相当繁重，工作效率低，并且耗费大量的人力。为了改变这种现状，设计一种适用于于大规模批量化生产需求的设备。其意义在于解放人力，提高生产效率，节能环保。研究的目标是设计出符合香梨包装生产需求的方位调整装置,并且在运行过程中可以做到高效，稳定，可靠，节能环保。本次设计香梨加工及包装生产线中其方位调整装置，基本上包括：一香梨载台（上料斗）、一感测组件、三个调整组件（高度限位器，同速调整器，水平定位器），两个输送区（输送带一盒输送带二）一控制电路。由香梨载台传送的香梨经过高度限位器第一次方位调整后，经输送带传送经过导向轮导向第一段导向槽组分成若干组单列输送线，在经过同速调整器的限位和调速，初步形成单排同速的输送状态，经果槽1进入到输送带二，由输送带二传送经过第二段导向槽再次调整其纵向单列的方位，到达调整组件三水平定位器，经再次横向方位的调整，使其保证纵向和横向的一致性。香梨在感测组件的运作下，侦测出香梨最后一次调整的位置，且由控制电路依照所设定的参数控制调整组件动作，由调整组件带动香梨挪移到香梨果派内。从而能够以相对更为主动、积极的手段调整香梨的方位，确保香梨得以顺利执行后续的加工或回收作业。本次设计的香梨方位调整装置在设计和其工作中把建模、动态模拟、控制相结合起来，同时在设计中的资料和图纸运用PLM（产品生命周期管理）系统进行科学的管理,不仅有利于我们对所学知识的应用和总结，也可以培养我们的动手和创新能力。1.1国内外现状 果蔬是世界上仅次于粮食的农产品。我国又是果蔬生产大国民生活水平的提高，人们对果蔬的需求量越来越大，对果蔬的质量和安全要求也越来越高。近年来，食品安全问题受到前所未有的重视，包装精美、品质安全的蔬菜水果也日益受到消费者青睐。为提高蔬菜水果的包装速度和质量，有必要研发能够实现自动包装蔬菜水果的包装机械。 ，种植资源丰富，有着悠久的栽培历史，是世界上许多果蔬的发源地。随着国，产品贸易中占据了重要地位。目前，我国的果蔬加工业已具备了一定的技术水平和较大的生产规模，外向型果蔬加工产业布局已基本形成。但国内果蔬包装机械相对于国外仍然存在机械化水平不高、包装效果不尽人意的问题，所以仍然需要加大果蔬自动包装特点的深入研究，制定包装机自动包装策略，并根据包装策略设计高效合理的执行机构，完成相关机构和控制系统的设计。尽管我国的果蔬加工产业无论是加工能力、技术水平、装备硬件以及国内外市场都取得了较大的进步和快速的发展，但是与国外发达国家相比仍然存在一定的差距我国依然存在一定的差距。蔬菜水果等产品的自动化包装的包装机械是集机、电、仪、气、光等多种学科于一体、结构复杂、技术含量高、能够最大限度的提高包装的质量与精度，有效的克服水果、蔬菜手工包装速度慢、质量不稳定的弊病，在提高生产效率的同时，显著降低成本，提高产品的市场竞争力。尽管高新技术在我国果蔬加工业得到了逐步应用，加工装备水平也得到了明显提高，但由于缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术，造成了我国果蔬加工业总体加工技术与加工装备制造技术水平偏低，标准体系不完善，综合利用水平低。更重要的是，我国果蔬加工企业的研发与创新能力十分薄弱，核心竞争力实质只是所谓的“低价格优势”。在国外，绝大部分企业都设有企业的研发部门或研发中心，进行新产品的开发，一般企业的研发费用占销售收入23以上。但是，国内的大部分加工企业不重视产品的研发和科技投入，不注重企业人才培养与引进，造成企业研发人才和研发设施缺乏，从而导致企业研发与创新能力差、技术水平落后、产品难以满足市场需1.2任务要求及实现预期目标的可行性分析现今香梨包装生产过程中，其位置的调整仍然有大量的人工来完成，由于长时间的高强度的重复工作，会使人在体力和视觉上产生疲劳，进而降低了生产效率，增加了出错率。而方位调整装置不但减轻了人工的劳动强度，提高了生产效率，降低了失误率，减少了费果率。更是包装生产线实现自动化和智能化的重要环节。2整体结构分析本次香梨方位调整装置的设计采用的是水平布局的形式，主要有上料斗，高度调整装置，定位机构，导向机构，水平输送机构四个主要部分。其原理如图2-1所示。图2-1 2.1上料斗上料斗采用304不锈钢焊接加工而成，简单可靠，加工方便，成本造价低。其结构如下图所示：2.2高度调整装置（1） 机构组成：其结构包括调整座，滚轮，调整支撑块等组成。（2） 作 用：通过调整滚轮的高度保证从料斗上落下的库尔勒香梨能够单层通过。2.3定位机构（1） 定位机构组成包括：气缸，气缸安装座，定位板，光电开关。（2） 作 用：使通过导向槽的香梨能够第一次调整位置。2.4导向机构 是由304不锈钢经过冲裁折弯加工制成的，具有工艺简单，成本低的优点。起到对香梨分流导向的作用。3.水平输送机构3.1概述1.水平输送机构采用带传动装置，其设计传动原理：皮带与皮带轮之间会因为传动带传动时的初产生一种压力。因此当皮带轮转动时，带轮与皮带之间会有摩擦力的存在，此时皮带轮就会产生一个沿传送带圆周方向的切向力，这个切向力就是皮带轮产生的一个主动力，皮带在主动力的作用下和皮带轮进行同步运动。由于皮带是循环连续的一个闭环，因此传送带在主动带轮和从动皮带轮的作用下不断的循环传动。传送带一般分为有牵引件式和无牵引件式，本次设计采用有牵引件式结构。牵引件一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证传送带正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。1）具有牵引件的传送带设备构成和特点：具有牵引件的传送带传送带一般包括：牵引件、承载构件、驱动装置、涨紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成；涨紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证传送带正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。具有牵引件的传送带设备的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件(如输送带)上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料。这类的传送带设备种类繁多，主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等。 2）没有牵引件的传送带设备的结构组成各不相同，用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是：利用工作构件的旋转运动或往复运动，或利用介质在管道中的流动使物料向前输送。2传动带的类型，特点和应用根据带传动的原理不同，带传动可以分为摩擦型和啮合型两大类。带的类型有：平带，V带，特殊带，同步带。平 带：一般使用在生产线输送线上，其抗拉强度较大，耐湿性，廉价，中心距大，传动速度较低，传动负载较小，可实现远距离输送。V 带：传动轴距较小，结构紧凑，进行大功率，大负载的力传动，一般用在汽车，工程机械，内燃机等大扭矩力的输出结构中。同 步 带：具有高速，大功率的特点，主要用在要求同步传动的机械设备中，比如比较精密的加工机床。根据本次设计的要求和工作情况，我们选择平带输送方式。3.2输送机构支架设计输送机构的支架的架体设计主要采用成熟的铝合金型材，支腿主要采用矩形管焊接设计，这样结构简单可靠，成本低，便于维护。3.3 设计原始资料原始条件： 设计运输能力：Q=1.0t/h,运输距离：1.2m,输送物品为：库尔勒香梨，输送方式：水平输送 ，输送速度为：0.5m/s。3.4 带式输送机机型的选择带式输送机是否能高效、安全、可靠地完成生产运输关键取决于机型选择的正确与否，正确的选型式是输送机达到设计指标的重要保障。选型设计一般有两种情况：一种是专用的成套供应的设备的计算，如矿用吊挂式、可伸缩带式输送机功率、输送带强度和主要部件是否满足要求，这类选型一般是对已有设备进行重新设计和计算。另一种是对通用设备的选型设计，按工作需求对滚筒、输送带、托辊和驱动装置等具体部件进行设计计算，通过计算来确定零部件和相关机构的正确型号和结构，然后按生产需求组装成具体生产条件下需要的的通用带式输送机。根据已知的原始资料分析得，本机不适合整机定型带式输送机，因此采用非整机定型的输送机，且用单机输送。因此，由于本设计的运量小，带较短，水平输送，故采用单滚筒通用带式输送机。3.5基本参数的选择确定3.5.1 输送带类型的选择输送带是用来承载和牵引物料并使之沿一定方向运行的重要部件。为保证输送机能正常而持久地工作，在类型选择上需考虑以下几点：（1）输送带必须具有足够的强度，能承受输送带运转时产生的最大张力；（2）输送带必须具有足够的厚度，以抵抗给料处的冲击并平稳地运行；（3）优先选用尼龙、维尼龙帆布分层带，因在同样抗拉强度下，上述材料比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀； (4)输送带和覆盖层的厚度能适应在运转过程中的冲击，磨损，腐蚀，和割裂等情况。根据原始资料和上述选择要求，方案可选择 NN 型尼龙芯带，型号是NN-300 的 5层尼龙芯橡胶带，上胶厚度为 4.0 mm，下胶带厚度为 1.5mm。其带芯强度为 300N/ mm，输送带的每层质量为 1.6kg/ ，每毫米厚胶带质量 1.3 kg/m。尼龙带线质量 =（覆盖层厚度（mm）1.3+层数K）带宽（m）3.5.2 输送带带宽的确定（1）满足设计运输能力的带宽 B ： B=式中 Q 设计运输能力，t/h； B 满足设计运输能力的输送带宽度，m； 物料断面系数，见表 3-1； 速度系数，（见附录） v输送带运行速度，m/s； 物料的堆积密度，t/m 3（见附录）； 倾角系数，见表 3-2； 由于此次设计是输送库尔勒香梨属于独立的成品物体而非散装物料，所以选择平形带，由物料断面系数表 3-1 选择 =172,由倾角系数表 3-2选 择=1.0 =1.0 ,物料堆积密度 =1.5t/ ,带速v =0.5m/s，运量 Q =0.5t/h,休止角 =25（见附录）B=0.2395m240mm设计运输的库尔勒香梨最大直径为70mm，一次输送三排，导向槽板厚为2mm，三道导向槽总厚度为2612mm。因此带的总宽度B1222mm，所以以上计算所得的带宽B满足本次设计的运输能力。 表3-1 物料断面系数休止角1520253035槽型275295330360390平行67135172209247 表3-2 倾角系数输送倾角0-351015201.00.990.950.890.813.5.2 输送线路初步设计线路初步的设计是根据原始设计参数来设计输送线整体的结构以便完成设计时所要求完成的功能。设计的主要内容包括驱动装置结构和数量以及安装位置，张紧装置的结构和安装的方式和位置，机头、机尾布置，装卸位置及相关结构的设计，清扫装置的类型及位置的确定等。初步确定以下两个方案如图 2-1。3.5.3 输送线方案比较方案一、选用输送带为钢丝绳芯阻燃输送带。单滚筒单电动机头部驱动。方案二、选用 带式输送机，输送带为 NN-300 尼龙芯带。单滚筒双电动机头部驱动。方案一与方案二比较：方案一采用钢丝绳芯阻燃输送带，抗拉强度高，成槽性好，但抗纵向撕裂能力差，价格高。单滚筒单电动机头部驱动电动机功率大。方案二采用输送带为 NN-300 尼龙芯带。抗拉强度底，纵向抗拉高，价格低。方案一改向滚筒需要较多，输送带会因为频繁改向而减少寿命。而且拉紧装置在输送机下面不方便维护，且容易受到粉尘的污染。同时方案一选用了钢丝绳芯输送带增加了输送带的线质量。从而计算的牵引力，沿程阻力都会增大，因而选用的电动机、减速器、逆止器、连轴器的型号都会增大，成本提高。然而本设计的输送距离只有 1.2m 输送距离相对较短，没有必要太复杂。3.5.4 基本参数的确定计算(1)输送带线质量 当输送带选定后，由公式（2-1）计算出输送带线质量： = （覆盖层厚度（ mm ） 1.3+ 层数 K ）带宽（ m ） =（61.3 61.4） 0.24 10.272 kg / m (2)物料线质量 q 已知设计运输能力 Q =0.5t/h，输送带运行速度 v =0.5m/s 时，物料线质量 q=0.28kg/m 3.5.5 托辊的选择 托辊是带式输送机的重要部件，起到支撑输送带，减小运行阻力，保证输送带平稳运行的作用。托辊的总重约占总机重量的 20%30%；因此，它的可靠性和寿命直接关系到输送机的运行效率。因此托辊的结构和托辊组的设计是关键问题。 根据托辊不同的用途其类型主要分为承载托辊（又称上托辊）、回程托辊（又称下托辊）、缓冲托辊与调心托辊。承载托辊安装在有载分支上，以支承输送带与物料，为了提高生产率和防止物料的撒落，托辊一般采用槽形托辊，槽形托辊一般由 3 个或 3 个以上托辊组成。目前普通槽形托辊的成槽角均为 35，托辊之间的联接采用铰接或固支。对于成件物品的运输通常采用平行承载托辊。而库尔勒香梨的运输属于成品件运输，因此此次设计采用平行承载托辊。托辊间距的选择应该根据输送物料性质、输送带的重度及运行阻力等来进行选择。承载托辊间距可根据机械设计手册中带传动的机械设计的参考来选取。缓冲托辊间距一般为承载托辊间距的 0.30.5 倍，约为 0.30.6m。回程托辊间距可按 23 m 考虑或取为承载托辊间距的 2 倍。3.5.6 滚筒的选择计算滚筒是带式输送机驱动机构的重要部件，根据其在输送机构和其在机构中起到的作用可分为驱动滚筒和导向滚筒两大类。(1)驱动滚筒传动滚筒作用是传递牵引力或制动力。传动滚筒有钢制光面滚筒、包胶滚筒和陶瓷滚筒等类型。钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，所以一般常用于短距离轻载荷输送机中。包胶滚筒主要优点是表面摩擦系数大，适用于长距离大型带式输送机。(2)导向滚筒 导向滚筒有钢制光面滚筒和光面包胶滚筒。包括用于输送带在输送机端部的改向，增加传动滚筒包角的导向滚筒，拉紧滚筒和用于拉紧装置的导向滚筒。 本次设计输送距离为1.2m，属于短程轻载输送，因此本次设计的滚筒采用钢制光面滚筒。（3） 输送带张力的计算对于尼龙帆布层芯带： =72000 式中 Se 输送带许用张力，N； ss 带芯每层帆布拉断强度，N/mm； B 输送带宽度，mm； Z 帆布层数 m 输送带安全系数。尼龙帆布芯带一般取 m=6。（4）滚筒的选择计算滚筒直径是滚筒的重要设计指标,虽然选用大直径的滚筒有利于提高输送机构的载荷和输送速度。但滚筒直径增大后也会带来驱动滚筒的质量、驱动装置减速器的减速比、减速器的质量和尺寸都增大的问题。因此选择传动滚筒直径时，应考虑以下四个方面考虑：1)为限制输送带绕过传动滚筒时产生过大的附加弯曲应力，对于固定式使用尼龙帆布芯带的带式输送机传动滚筒直径: 硫化接头 ：D 125Z =1256=750 式中 D 驱动滚筒直径，mm； Z 帆布层数2) 为限制输送带的表面比压，以免造成覆盖胶脱落，传动滚筒直径为：织物芯带 ：D=0.06m 式中 D 驱动滚筒直径，mm； S 输送带张力，N； B 输送带宽度，mm； p 输送带表面许用比压，取 1MPa。根据计算和工作条件选择织物芯带，驱动滚筒直径1.6D,因此取直径为94mm。3)导向滚筒直径可按下式确定 D1=0.8 D =0.894=75.2mm D2 =0.6 D =56.4mm 式中 D1尾部导向滚筒直径，mm； D2 其他改向滚筒直径，mm； D 传动滚筒直径，mm；综合考虑以上几条因素，我们选择传驱动滚筒直径 D =42mm，尾部改向滚筒以及拉紧装置处改向滚筒的直径 D1=34mm；头部改向滚筒直径为D2 =26mm。3.5.7 输送带张力计算 为保证输送的效率因此输送带的张力应满足两个条件：1）摩擦传动条件，即输送带的张力必须保证输送机在任何正常工况下都无输送带打滑现象发生。传动滚筒与输送带间的摩擦系数可参考表 3-3选取，对于塑面带应相应减少。 表 3-3 传动滚筒与输送带间的摩擦系数 运行条件光滑裸露的钢滚筒带人字形沟槽的橡胶覆盖面带人字形沟槽的聚胺基酸脂覆盖面带人字形沟槽的陶瓷覆盖面干态运行 0.350.4 0.40.450.350.40.40.45清洁湿态（有水）运行0.1 0.350.350.350.4 污浊湿态（泥土）运行0.050.10.250.3 0.20.35 按摩擦条件确定：S2=S1S3=S4=S3+S5=KS4S6=S5S7=KS6S8=S7+取=1.02 K=1.04驱动滚筒表面的牵引力的计算如下：=S8-S1驱动滚筒所能传递的额定牵引力计算如下：=由=可得到：S1=经查表 3-3可知，摩擦系数 mu= 0.4 ，其中围包角取a=210，摩擦备用系数取n=1.2。由此可以推算出：S2=36.97NS3=37.71NS4=62.13NS5=S6=63.37NS7=65.91NS8=140.19NSmax=S8=140.19N检验输送带的强度：由 Smax=S8=140.19N S=40KN 所以满足输送带强度要求。3.5.8 滚筒牵引力与电动机功率的计算 输送机满载运行时电动机有可能处于电动状态也可能是处于发电状态，因此电机在牵引力和功率计算上是有区别。电动机备用功率一般按15%-20%考虑。传动滚筒的轴牵引力：F=S8-S1+0.04（S8+S1）=110.3N 因为 F 0，所以传动滚筒输出制动力。电动机功率: PP= 1.2110.31.0/0.90kw=147.07kw （其中电动机功率备用系数为 =1.2 ，传动装置的效率为=h = 0.90）查阅有关三相异步电机产品手册选择Y280M-4 型三相异步电动机，其主要技术参数：功率:90kW 转速:1480/ min 重量:634Kg 3.5.9 拉紧力与拉紧行程(1)拉紧力 P拉 ：P拉=S7+S6=65.91+63.37=129.28N (2)拉紧行程L ：DL=KL+B=0.021.2+0.4=0.424m 。 式中 L输送机总长度，m；K 输送带工作时的伸长系数；其中输送带伸长系数 K ，查取可知 K =0.02。3.5.10输送带的拉紧装置拉紧装置又称张紧装置，它是带式输送机必不可少的部件。张紧装置的作用是:保证输送带具有一定的张力，是输送带与滚筒间产生必要的摩擦力；限制输送带在各支承点间的垂度，使输送机正常运转。拉紧装置按作用可以分为以下几种：(1)固定式拉紧装置。固定式拉紧装置是在输送机的运转过程中拉紧滚筒位置保持不变的拉紧装置，其拉紧行程的调整有手动和电动两种方式。其优点是结构简单紧凑，工作可靠，缺点是输送机运转过程中由于输送带的弹性变形和塑性伸长引起张力降低，可能导致输送带在传动滚筒上打滑。常用的结构类型有螺旋拉紧装置（拉紧行程短，拉紧力小，故适用于机长小于 80m 的短距离带式输送机上）和钢绳绞车拉紧装置等。(2)重锤拉紧装置。它是利用重锤的重量产生拉紧力，并保证输送带在各种工况下有恒定的拉紧力，可以自动补偿由于温度改变和磨损而引起输送带的伸长变化。重锤拉紧装置是结构最简单、应用范围最广泛的拉紧装置。它的缺点是占用空间较大，工作拉紧力不能自动调整。根据输送机的长度和使用场合的不同，重锤拉紧装置可分为重锤垂直拉紧装置和重锤车式拉紧装置，它们适用于固定长距离带式输送机上。(3)自动拉紧装置。自动拉紧装置是在输送机工作中能按一定的要求自动调节拉紧力的拉紧装置。它是现代大型带式输送机中广泛应用的拉紧装置。自动拉紧装置的类型很多，按作用原理分，有连续作用和周期作用两种；按控制参数分，有一个、两个或三个等（常作为控制参量的有张力、带速和传动滚筒的利用弧）；按拉紧装置的驱动方式分，有电力驱动与液压驱动两种；按控制方法上区分，有稳定式、随动式和综合式三种。 根据输送机设计原始数据和计算出的拉紧力和拉紧行程，综合考虑各种拉紧装置类型和特点，本设计选择使用钢丝绳绞车液压尾部自动拉紧装置。 3.6 驱动装置及其布置驱动装置的作用是在带式输送机正常运行时提供牵引力或制动力。它主要由传动滚筒、减速器、联轴器和电动机等组成。电动机与减速器又构成了驱动单元。3.6.1 驱动装置的型式驱动装置按传动滚筒的数目分为单滚筒驱动、双滚筒驱动及多滚筒驱动；按电动机的数目分为单电动机驱动和多电动机驱动。每个传动滚筒既24 可配一个驱动单元又可配两个驱动单元，而且每个驱动单元也可以驱动两个驱动滚筒。驱动装置的布置形式有垂直式和并列式两种。但并列式布置要求使用垂直输出轴减速器，因此制造要求高，价格也比较高。我国 TD-75 与 DX系列带式输送机驱动装置均为垂直布置。按驱动单元的固定方式可分为侧挂式与基本式。基本式又分为固定式和单点浮动支承式。侧挂式的驱动单元挂在机头一侧，不需地基，基建投资少，安装调试方便，但加装制动装置有困难。固定式的驱动单元固定在机座上，机座用螺栓固定在基础上，减速器与传动滚筒之间采用固定式联轴器，这种固定方式要求安装精度高，但往往由于制造和安装的误差、工作载荷引起的轴和支承部分的变形以及基础下沉等不均衡因素使两根轴的对中受影响，从而大大地降低了传动性能。3.6.2 电动机带式输送机驱动装置最常用的电动机是三相笼型电动机，其次是三相绕线型异步电动机，只有个别情况下才采用直流电动机。三相笼型电动机与其它两种电动机相比较具有结构简、制造方便和易隔、运行可靠、价格低廉等一系列优点，并且在输送机上便于实现自动控制。其最大的缺点是不能经济地实现范围较广的平滑调速，起动力矩不能控制，起动电流大。目前，我国已经生产出最新 Y 系列三相异步电动机，它是一种全封闭自扇冷三相笼型电动机。它具有高效、节能、起动转矩大、性能好、噪音低、震动小等优点。YB 系列三相电动机派生的隔爆型三相异步电动机，它除了有 Y 系列电动机的优点外，还有隔爆结构先进，使用可靠等优点。三相绕线型电动机具有较好的调速特性，在其转子回路中串电阻，可以解决输送机各传动滚筒间的功率不平衡问题；可以通过串电阻起动以减小对电网的负荷冲击，同时又可以按所需的加速度调整时间继电器或电流继电器进行电阻的逐步切换，以实现平稳起动。三相绕线型电动机在结构和控制上都比较复杂，一般长距离、大功率带式输送机应用较多。直流电动机最突出的优点就是调速特性好，起动转矩大，但结构复杂，维护量大。与同容量的异步电机相比较，重量是异步电机的 2 倍，价格是异步电机的 3 倍，而且需要直流电源，因此只有在特殊情况（例如调速性能高）下才采用。 综上所述本设计选用 Y280M-4 型电动机。3.6.3 驱动装置位置的选择带式输送机其他参数已定，如果忽略由于张力变化而引起主力变量时，驱动装置功率与其位置选择无关，但其位置影响输送带的各点张力。因此，在选择驱动装置位置时应考虑以下两点：(1) 尽量将驱动装置的位置选择在使输送带的最大张力值最小处。这样可是输送带的强度、价格相对降低，运行阻力也能减少，能耗降低，提高了输送带、滚筒及其他部件的寿命。根据上述原则，一般驱动滚筒应选择在松边张力较大的位置。这样不仅有利于减小输送带张力，而且有利于制动，避免发生飞车事故。(2)适当考虑安装、维修、搬运及特殊条件的要求。例如煤矿井下的向上运输，由于巷道狭窄，驱动装置放在上部给更换电机、减速器、驱动滚筒等部件带来了困难，同时供电线路加长，而且随着工作面的不断推进要求上部滚筒能经常下移，故驱动装置在上部会带来拆卸的不便，这时驱动装置可适当向下布置，但尽量避免放在下端。3.7 清扫装置清扫粘结在输送带表面的物料，对于提高输送带的使用寿命和保证输送机的正常运转将具有重要意义。对清扫装置的基本要求是：清扫干净，清扫阻力小，不损伤输送带的覆盖层，结构简单而可靠。常用的清扫装置有刮板清扫器、转刷清扫器、空段清扫器和弹簧清扫器。清扫装置一般安装在卸载滚筒的下方，有时为了清扫输送带非承载面上的粘附物，防止物料堆积在尾部滚筒或拉紧滚筒处，还需在其为空载分支安装空段清扫装置。本设计选取安装在尾部滚筒处空段清扫器，和用于清扫卸料滚处卸料后输送带工作面的弹簧清扫器。根据带宽 B=400mm，查 TD-75 型设计选用手册，选取清扫器装置。3.8制动装置制动装置是带式输送机的安全保护装置，特别是对大倾角带式输送机更为重要。随着生产的发展，长距离、大运量、大功率带式输送机的需求量也愈来愈大。但合理和最佳地确定大型带式输送机的驱动方式，在许多情况下是比较困难的。这是由于它要求驱动系统能够提供可调的、平滑的、无冲击的起动力矩，以减小动张力，从而改善输送带及整机的受力状况，并保护电网免受冲击。对于长距离带式输送机还提出一个慢速运行以满足日常维护的要求。逆止器是向上运输的输送机停车后，限制输送带倒退。制动器是供向下运输的输送机停车用；水平运输若需准确停车或紧急制动，也应装制动器。由于本设计水平输送且输送距离短，选 YW25-200/23 型液压推杆制动器。4.键的选择与校核4.1.键的选择在本设计中，所选择的键的类型均为A型圆头普通平键，其材料为45钢，在带轮1上键的尺寸如下表所示：轴键键槽半径r公称直径d公称尺寸bh宽度b深度公称尺寸b极限偏差轴t毂一般键联结轴N9毂9公称尺寸极限偏差公称尺寸极限偏差最小最大288780-0.0360.0184.0+0.203.3+0.200.250.404.2 键的校核4.2.1 键的剪切强度校核键在传递动力的过程中，要受到剪切破坏，其受力如下图所示：图5-6 键剪切受力图键的剪切受力图如图3-6所示，其中b=8 mm,L=25 mm.键的许用剪切应力为=30 ，由前面计算可得，轴上受到的转矩T=55 Nm ，由键的剪切强度条件： （其中D为带轮轮毂直径） =10 M30 （结构合理）4.2.2键的挤压强度校核键在传递动力过程中，由于键的上下两部分之间有力偶矩的作用，迫使键的上下部分产生滑移，从而使键的上下两面交界处产生破坏，其受力情况如下图所示：（初取键的许用挤压应力=100 ）图5-7 键挤压受力图由 =2000 N又有 8 结构合理5、联轴器的选择：联轴器的计算转矩，查设计手册表14-1，考虑到转矩变化很小，故取，则按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用HL1型弹性柱销联轴器，其公称转矩为160000N.mm。半联轴器的孔径=24mm6、润滑与密封1 .链轮的润滑采用涂刷黄油润滑，每个月润滑一次。2 .滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为1m/s 2m/s，所以选用轴承内充填油脂来润滑。3. 润滑油的选择链轮
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