移动皮带输送机的毕业设计

1目录摘要1关键词11前言22总体方案确定221设计方向222方案选择3221子母机架式（抽屉式）3222折叠式3223云梯式423伸缩传动系统选择4231人工手动4232液压传动5233机械传动53输送机设计计算531原始数据及工作条件532输送带速度原则633输送带带宽计算734输送能力计算735输送机功率计算7351传动滚筒功率计算72352电动机功率计算8353最大张力计算8354输送带层数计算94部分零部件的选用941输送带的选择1042驱动装置选用1043托辊的选用11431平行上托辊11432平行下托辊1144改向滚筒的选用125伸缩机构设计1351机构的设想1352螺母螺杆机构1353选用材料1354相关数据计算14541原始数据14542耐磨性14543验算自锁15544螺杆强度15545螺纹牙强度16546螺杆稳定性16547螺杆的刚度17548螺杆的横向振动18549动力计算185410螺母螺杆装置布置185411联结螺母和伸长架的螺栓选择196螺杆减速装置2061螺杆减速装置简述2062选用电动机型号20363减速齿轮设计2164设计计算21641原始数据21642选择材料，确定试验齿轮的疲劳极限应力21643接触强度初步确定中心距，并初选主要参数21644校核齿面接触疲劳强度22645校核齿轮弯曲疲劳强度24646齿轮主要参数257齿轮传动联动部件设计2671联动部件2672小齿轮结构设计26721初步估算轴径26722小齿轮外型与制造形式2773选用联轴器2774小齿轮用滚动轴承28741原始数据28742轴承选用与寿命计算2975齿轮轴强度校核2976螺杆轴承选用30761已知数据30762寿命计算3177轴承座3278传动键设计3279重新校核螺杆强度328输送机机架设计3281机架的要求3282机架的材料选择3383输送机横截面布置设计3384机架质量估算3449设计计算铰支和液压缸相关数据3491输送机整体重量估算3492输送机支撑架形式3593固定铰支座和液压缸受力分析和安装位置设计3594伸长架稳定性计算3795定制液压缸3710工业脚轮、伸长架用滑轮及其他产品参考数据3711主要结论3912结束语40参考文献40致谢41移动皮带运输机的设计摘要移动皮带输送机是一种工效高，使用，机动性好的连续输送装卸设备，主要用于装卸地点经常变更动的场所，移动皮带输送机承载能力高，寿命长，结构聚凑，占地面积小，重量轻，体积小，尤其是垂直传动结构形式，更适于煤矿井下矿山运输机械上使用。文章首先介绍了国内外带式输送机的发展状况、输送机发展趋势和设计目的和意义，分析了常见的伸缩输送机的伸缩形式以及用以实现伸缩的传动形式。设计是基于QD80轻型带式输送机设计方法，其中部分零部件从QD80输送机零部件种选用，伸缩机构为自行设计，采用螺母螺杆传动形式达到输送机伸缩目的，通过计算确定了伸缩机构的相关参数，对输送机的各种运动状态进行了模型简化与受力分析，计算结果保证一些极限情况下的机构的安全性。设计了一套通过电机、齿轮减速带动螺母螺杆运动的传动机构。关键词皮带运输机；移动；伸缩DESIGNOFMOBILEBELTCONVEYORABSTRACTMOBILEBELTCONVEYORISAKINDOFHIGHEFFICIENCY,MANEUVERABILITYGOODCONTINUOUS5TRANSPORTATIONLOADINGANDUNLOADINGEQUIPMENT,MAINLYUSEDFORLOADINGANDUNLOADINGLOCATIONSITEISCONSTANTLYCHANGING,MOBILEBELTCONVEYORHIGHCARRYINGCAPACITY,LONGLIFE,GATHERTOGETHERSTRUCTURE,COVERANAREAOFANAREASMALL,LIGHTWEIGHT,SMALLSIZE,ESPECIALLYVERTICALTRANSMISSIONSTRUCTUREFORM,MORESUITABLEFORTHECOALMINEMINETRANSPORTMACHINERYINUSETHEPAPERFIRSTINTRODUCEDTHEDEVELOPINGSITUATIONOFBELTCONVEYORATHOMEANDABROADANDTHETRENDOFITSDEVELOPMENTANDDESIGNPURPOSEANDSIGNIFICANCE,ANALYZEDCOMMONTELESCOPICANDTRANSMISSIONFORMINTELESCOPICCONVEYORTHEDESIGNPROCESSWASBASEDONTHEMETHODOFQD80SMALLBELTCONVEYOR,SOMEPARTOFPARTSWERESELECTEDFROMQD80STANDARDPARTS,THETELESCOPICAGENCYUSEDSCREWNUTTRANSMISSIONFORMTOACHIEVETHECONVEYORTOEXPANDANDCONTRACT,RELEVANTPARAMETERSWERECONFIRMEDBYCALCULATIONDESIGNATRANSMISSIONAGENCYWITHELECTRICMOTORANDGEARSTODRIVESCREWNUTAGENCYKEYWORDSBELTCONVEYORMOBILETELESCOPIC1前言移动皮带输送机是一种工效高，使用，机动性好的连续输送装卸设备，主要用于装卸地点经常变更动的场所，如港口、码头、车站、煤场、仓库、建筑工地、沙石料场、农场等，用来短途运输及装卸散料或单件重量100公斤以下的成件物品。DY型移动式胶带输送机分为可升降型及不可升降型两大类，输送带的运行靠电动滚筒驱动，整机的升降与运行均为非机动。移动皮带输送机承载能力高，寿命长，结构聚凑，占地面积小，重量轻，体积小，尤其是垂直传动结构形式，更适于煤矿井下矿山运输机械上使用。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。近年来带式输送机发展的趋势是大运量、长距离、大倾角、多品种。与其他高新技术相结合，开发出多功能的机型。设计要求1、适用于短途运输及装卸散料或单件重100公斤以下的成件物品62、输送长度5M3、提升高度13M4、输送能力50T/H5、移动、使用方便基本原始的移动皮带运输机，此次设计还添加了伸缩功能元素，在输送距离上有进一步的提高。2总体方案确定21设计方向传统小型皮带输送机要么固定某处位置不能移动，要么可以移动但只能水平方向输送货物，也有可移动能向上输送的机型。这些输送机都有一个共同的特点，输送距离固定不变，基于上述带式输送机发展趋势，我考虑将移动、倾斜、伸缩三个特点集中在同一台输送机中，达到多功能效果。22方案选择查阅相关资料后发现，实现移动容易，倾斜不难，惟有伸缩这个特点是较难实现。胶带必须折叠隐藏在输送机某处，待输送机伸长时使用。移动方案用输送机底部安装滚轮容易实现，倾斜可仿照吊车原理，使用一个液压系统实现。伸缩方案现有多种15221子母机架式（抽屉式）设计把输送机机架制造成两个部分，一部分是主体，另一部分是伸长部分，可活动。需要伸长时则伸出移动部分，可达到伸缩目的。图1子母机架式（抽屉式）FIGLCOMPOSITEAIRCRAFTPOSTUREDRAWER222折叠式设计机架类似于卫星上的太阳能帆板形式，上下对称，机架可以折叠，当机架打开，输送距离伸长，可以达到伸缩目的。7图2折叠式FIG2FOLDING223云梯式类似消防车的云梯结构，在消防车应用非常广泛，伸缩范围大，可达几十米甚至上百米。图3云梯式FIG3LADDERTYPE此外还有褡裢式、叠罗汉式、电磁式、大型输送机式等等。比较这几种方案，折叠式结构简单、使用方便、用途广泛、制造容易，但机构较多，成本相对消耗大。云梯式是一种比较理想的方案，机构相对复杂。相比之下，抽屉式结构简单，制造方便，可操作性强，能够相对容易满足设计的伸缩、移动、变幅三个要求。本设计决定选用子母式（抽屉式）方案。8图4总体方案图FIG4THEOVERALLDESIGNDIAGRAM23伸缩传动系统选择由于子架嵌套在母架内部，待需要时方伸出。主要考虑了三种传动方式231人工手动靠人力伸缩，只要设计合适的，符合人机工程的运动因素，可以考虑。232液压传动在母架内置一液压缸，由液压控制系统伸缩子架，是一种理想的方案。233机械传动有两种选择，一是蜗轮蜗杆式，二是螺母丝杠式，将蜗轮或螺母固定在子架上随蜗杆或丝杠移动。根据自动化生产要求，人工手动可以排除，费时费力并伴有一定危险性。液压传动与机械传动都可以作为伸缩传动形式。本设计考虑使用机械传动。3输送机设计计算YD移动带式输送机市面上很常见，各种类型琳琅满目。我查找了部分资料，对于移动输送机的设计手册或设计资料很少见到，通过互联网搜索相关关键词，也没有什么重要的信息。现在通用的设计手册所写内容多是ISO或国家标准化的产品，即是用于运输煤炭、矿石等散状物品的DT型通用带式输送机。该类产品属于大型机械设计产品，不适用于仓库、邮局、物流场所设计使用，经过多方面考虑，决定参考QD80轻型带式输送机相关设计资料，作为本设计设计计算依据。轻型带式输送机是一种用途很广的连续输送设备，适用于输送各种散状或成件物品。原化工部起重运输设计技术中心站组织了12个设计、生产单位参加的轻型带式输送机联合设计组，于1980年完成了QD80轻型固定带式输送机系列设计。QD80轻型固定带式输送机是为化工、轻工、食品、粮食、邮电等部门设计的通用固定连续输送机，可输送各种散状物料和成件物品。931原始数据及工作条件物料名称和输送能力本输送机适用于包装品、箱体等件货，不能用于散货类输送。尤其适用市面上常见的食品包装物，例如带装大米。输送能力定为50T/H。成件物品单位重量本输送机主要用于短途运输及装卸散料或单件重100公斤以下的成件物品输送机布置形式及主要尺寸图5输送机整体布置示意图FIG5CONERYOROVERALLLAYOUTDIAGRAM驱动滚筒安装在输送机中部。主机长5M,主机最大变幅为15，伸长后长度可达8M。输送带允许最大倾角见下表表1成件物品倾斜输送许用角度表TABLE1INCLINEDCONERYORINTOITEMSPERMISSIBLEANGLETABLE成件物品纸袋塑料袋麻袋纸箱不包装邮包、面粉、食品、香烟、洗衣粉、化肥、碳黑、陶土、袋装化工原料及产品轮胎、胶鞋、陶瓷制品、各种工业半成品16182016121810工作环境输送机可以在室内使用也可以在室外露天场，天气晴朗或多云环境下所使用，保持干燥、清洁、无尘环境。温度一般在1040之间。输送物品的特殊要求腐蚀性、油性、毒性物品一般不得使用，其他要求无。32输送带速度原则输送成件物品时，一般带速V0251M/S，本设计选择带速为1M/S。33输送带带宽计算对于成件物品，带宽B一般应比被输送物品的横向尺寸大50100MM,但对重心低的大件物品（如轮胎等）允许带宽等于或小于物品横向尺寸。QD80型输送机对单位长度载荷有规定，见下表表2单位载荷TABLE2UNITLOAD带宽B，MM300,400500,650800,1000,1200允许单位载荷QN/M150300400500600本设计初定单件物品质量上限M50KG，即重量G4905N。因此，选用带宽为B800MM的输送带。34输送能力计算此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等请联系扣扣九七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载该论文已经通过答辩352电动机功率计算0KP11（3）电动机功率，KWP传动滚筒轴功率，KW0传动总效率，取508备用系数，K,1PKW1243085P353最大张力计算01NESV（4）最大工作张力，NN驱动系数1E计算时以包角代入，查光面滚筒，干燥环境80025,19E021945NS354输送带层数计算NZB（5）输送带带芯层数，层最大工作张力，NNS安全系数，取N8输送带带宽，MMB带芯径向扯断强度，N/MM层QD80轻型带式输送机拥有配套的薄型橡胶输送带使用，运送成件物品使用的芯层一般可用棉帆布芯、维纶芯或尼龙芯13。本设计采用棉帆布芯。薄型带技术参数见下表表3输送带参数表TABLE3CONVEYORBELTPATAMETERTABLE带芯种类棉帆布芯维纶帆布芯尼龙减层芯径向扯断强度N/MM层1825355636507011222412每层厚度MM05056085120405060851考虑棉帆布芯的四种不同的类别，分别计算层数。CC18层245810ZCC25层9CC35层64835CC56层20Z通过计算，不妨选择CC18作为输送带带芯，层数至少为2。4部分零部件的选用QD80型带式输送机有许多配套的零部件供设计者选用，其产品都可以在市场购买，本设计亦选择相关产品，节省设计成本。41输送带的选择设计选用带宽B800MM,芯层选用棉帆布芯，代号CC18，相关参数见下表表4棉帆布芯参数表TABLE4COTTONCANVASCOREPARAMETERTABLE芯层覆盖胶厚度输送带宽度800MM带芯类别扯断强度层数N/MM厚度MM上胶MM下胶MM最大工作张力,KN输送带总厚度MM质量2KG/M棉帆布182361015152884159定货长度L2816M，不妨选用20M，其整体重量。16085923MKG薄型输送带可采用热流化或冷胶接头，使用时可交厂家技术人员操作。42驱动装置选用QDF风冷电动机是专为QD80轻型带式输送机配套设计的，采用行星摆线针轮减速传动，结构紧凑、运转平稳，体积小，重量轻，可按型号向相关生产厂家直接购买。本设计机型较小，故直接采用驱动滚筒传动，不再使用传动滚筒。计算得电动机功率是1435KW，选用P15KW，名义转矩,滚150MNM筒直径D320MM,参考质量为W160KG。QDF风冷电动滚筒安装尺寸示意图13图6电动滚筒示意图FIG6THEELECTRICROLLERDIAGRAM下表为电动滚筒相关参数表5电动滚筒参数表TABLE5THEELECTRICROLLERPARAMETERTABLE带宽BDLL1L2LHHBD80032090011002401909540602043托辊的选用托辊用来承托皮带，根据设计机型考虑，本设计为小型输送机，运输物品为成件物品，运输数量和受冲击情况都比较理想，可人为控制。431平行上托辊图7上托辊示意图14FIG7ROLLERONTHESCHEMATIC平行上托辊相关参数表6平行上托辊参数表TABLE6PARALLELRPLLERPARAMETERSONTHETABLE带宽BLAHLL1L2D允许最大载荷，N质量KG图号800106010101309001101407521001745QDC51432平行下托辊图8下托辊示意图FIG8UNDERTHEROLLERS平行下托辊相关参数表7平行下托辊参数表TABLE7PARALLELROLLERPARAMETERSUNDERTHETABLE带宽BL1ALHBD允许最大载荷，N质量KG图号8009649249006250762100127QDC52考虑到有些成件物品尺寸小，质量大，为能保证安全输送，上托辊间距选用350MM，预计使用22个，主机架14个，伸长架8个。下托辊使用四个，伸长架一个，主机架三个。44改向滚筒的选用根据设计要求，应选用三个改向滚筒，选用D164MM，L900MM的改向滚筒，单件重455KG,按要求安装。15图9改向滚筒示意图FIG9REDIRECTIONROLLERDIAGRAM改向滚筒相关参数见下表表8改向滚筒参数表TABLE8REDIRECTIONROLLERPARAMETERTABLE带宽BLDL1DB允许最大负荷N质量KG图号800900164100435267000455QDB525伸缩机构设计51机构的设想伸缩机构的设计目的的为了完成伸缩运动，而伸缩运动本身可以看作是往复的直线运动。一般实现往复直线运动的机构有液压缸、柱塞缸、齿轮齿条、蜗轮蜗杆、螺母丝杠等。液压传动是一种理想的传动方式，机械式传动也广泛应用千斤顶、机床当中。这两种传动方式都可以作为输送机伸缩机构传动装置，本设计采用机械传动方式。52螺母螺杆机构螺旋传动主要由螺杆和螺母组成，一般用来把旋转运动变成直线运动，也可把直线运动变成旋转运动，同时进行能量和力的传递。滑动螺旋副的螺纹通常为梯形、锯齿形和矩形，梯形罗纹牙型角30度，螺旋副的小径和大径处有相等的径向间隙，螺纹工艺性好，牙根强度高，内螺纹对中性好。采用剖分式（也称开合式）螺母可调整、消除轴向间隙，梯形螺纹是螺旋传动中最常用的一种7。蜗轮蜗杆机构用在水平内做往复直线运动亦无不可，当伸长机架伸出时，会使蜗轮蜗杆变位造成咬合不均匀，相比之下螺母套在螺杆上，机构就要简单16一些。图10螺母螺杆传动示意图FIG10NUTSCREWTRANSMISSIONSCHEMATICDIAGRAM53选用材料螺杆材料45钢，调质230250HBS；螺母材料ZQAL94,剖分式制造。54相关数据计算541原始数据按设计条件，螺母在螺杆上的行程L3000MM，所受轴向力F2SMAX4490N，同时还要考虑伸长架倾斜时会有一个重力的分力会作用在螺母上，定F5000N。伸长架伸长速度宜适中，不应太慢，最高转速。MAX40/INNR542耐磨性1螺杆中径2FDP（6）螺纹形式系数，梯形螺纹08F轴向力，N螺母长度L与螺杆中径之比，剖分式螺母，取2D25325P许用压强，MPA。查得滑动速度范围在0102M/S时的许用压强P710MPA,取P7MPA。2508137DM（7）2查GB579686,取，公称直径，外螺纹小径237D42DM，螺距。31DM10P173螺纹导程HPZ（8）Z螺纹线数，Z110HPM计算螺母移动速度，最高转速，即，螺母MAX40/INNRMAX67/RS线速度。676/HVNS螺母在螺杆上的移动时间为。357LTV4螺母旋合长度2LD（9）2539L5旋合圈数LMP（10），一般要求旋合圈数小于1012，满足要求。92510M6螺纹工作高度105HP（11）105HM7螺纹表面工作压强21FPDM（12）5009331472PMA许用应力，校验合格。0MAP543验算自锁1螺纹升角2ARCTNHPD（13）10ARCTN42937182当量摩擦角ARCTNARCTOSTTFF（14）查滑动螺旋传动的摩擦特性滑动摩擦系数，取081F09F梯形螺纹，牙型半角352当量摩擦系数093COS1TFF当量摩擦角ARTNARCT52TF反行程自锁条件4925验算满足自锁条件，与设计初衷相符。当输送架倾斜时，必须自锁才能保持输送架稳定，否则伸缩就不能实现。544螺杆强度1螺旋传动的转矩21TANTTFD（15）15037TAN492532616NMN2当量应力223340FTDD（16）22345016703182MPA3强度条件查45钢调质023S（17）3406SPA19，螺杆满足强度条件。681MPA545螺纹牙强度1螺纹牙底宽度，梯形螺纹0651BM2剪切应力，只验算螺母FDBM（18）5006331426925MPA许用剪切应力，校验满足强度。PA3弯曲应力，只验算螺母123BFHDBM（19）25014695许用弯曲应力，校验也满足强度。BMPAB因螺母材料强度通常低于螺杆，因此一般只校验螺母螺纹牙的强度。546螺杆稳定性1柔度RLI（20）长度系数螺杆最大工作长度，MML螺杆危险截面的惯性半径，MMI31754D设计螺杆安装为一端固定，一端可移动。0,0LM732715R202临界载荷20REAF（21）52071EMPA223475438DAM2502107096FN3校验96445547螺杆的刚度1轴向载荷F使每个螺纹导程产生的变形23FPHED（22）3524010131273M2转矩T使每个螺纹导程产生的变形量2436HTPGD（23）G螺杆材料的切变模量48310GMA22416701538TM3每个螺纹导程的总变形量FT（24）当轴向载荷F与运动方向相反时取正号。333021051051M4单位长度变形量5010，安全。5810M548螺杆的横向振动1临界转速21（25）10260IENLL螺杆两支承间的距离，取L3300MM支承系数，查得392711密度，63780/KGM简化后得62130DNL62975396/IN0R2工作转速，同时考虑效率08N4/MI417/MINRR满足设计初衷。549动力计算驱动功率36110095NTFVP（26）螺旋传动中主动件上的转矩，TNM螺旋传动中主动件上的转速，N/INR螺旋传动中移动件的轴向力，NF螺旋传动中移动件的线速度，MM/SV从动力源到螺旋传动主动件的机械效率，取1109螺旋传动的正行程效率，TANT34016707895PKW5410螺母螺杆装置布置螺母螺杆安装放置在输送机主机架内部，应当满足一些条件不能干涉伸长架的往复运动，不能触碰输送皮带。螺母采用剖分式，外形设计应能够和伸长架紧密连接。螺杆上应当有限位装置。螺杆驱动可用电机也可以用液压马达，本设计选用电机。22图11螺旋运动机构工作示意图FIG11SPIRALMOTIONMECHANISMWORKINGSCHEMATICDIAGRAM5411联结螺母和伸长架的螺栓选择采用铰制孔螺栓联接，螺栓受横向力作用，设计使用四个M16的铰制孔用螺栓，性能级别为46。图12螺栓杆联接示意图FIG12BOLTCONNECTIONDIAGRAM已知轴向力为5000N，每个螺栓受力，设，50124SN8H验算挤压强度，剪切强度，0SPPDH204SFD螺栓所受工作剪力，NSF螺栓抗剪面直径（螺栓光杆直径），MM0D螺栓抗剪面数目M螺栓杆与孔壁接触受压的最小轴向长度，MMH螺栓材料的许用剪切应力，MPA螺栓材料和被联接件中弱者的许用挤压应力，MPAP23查M16的铰制孔用螺栓光杆直径，查螺栓公称屈服极限017DM，查挤压安全系数S12，许用挤压应力240SMPA。查剪切安全系数S25，许用挤压剪切应力201SPAS，（27）4965SP0259817SPPFMPADH（28）22040SM（29）校核安全，设计可用。6螺杆减速装置61螺杆减速装置简述螺杆要做往复的直线运动，而设计是用螺杆的旋转的运动转化成直线运动，螺杆旋转可以用电动机带动。一般三相异步电动机的转速较高，通常有3000R/MIN、1500R/MIN、1000R/MIN等，由螺杆设计中设计的转速为400R/MIN,因此必须设计一套减速装置。螺杆转速、扭矩，传动比也已知，如果选用确定的转速，那么电动机功率也被确定了。推导过程如下齿轮减速传递中两齿轮接触面的传递力是不变的，设大小齿轮直径分别为，齿数分别为，传动比I，小齿轮传递的计21D21Z算转矩，齿轮传递圆周力，齿轮模数M。1TF根据传递原理，有，11T2D1122DMZ，假设选用原动机转速1000R/MIN，,211FDI054I,原动机功率。67845TNI16879549TNPKW62选用电动机型号24查电动机相关型号5，选取P075KW,名义转速N1000R/MIN，型号Y90S。63减速齿轮设计由于传动比不高，减速设计用一级减速即可，采用直齿圆柱齿轮减速。64设计计算641原始数据已知传动比，工作时间30000H1075,0/MINPKWNR25I642选择材料，确定试验齿轮的疲劳极限应力小齿轮45钢，调质，硬度229286HBS大齿轮45钢，调质，硬度229286HBS，大小齿轮精度选为6级。按MQ级质量标准，查齿轮的齿面接触疲劳极限，2LIM1LI20/HNM查齿轮材料的弯曲疲劳强度基本值。21240/FENM643接触强度初步确定中心距，并初选主要参数13248AHPKTAU（30）式中中心距，MM齿数比，取U21ZU25I载荷系数，取K8K小齿轮传递的额定转矩，1TNM11075954916PN齿宽系数，取A2A05A许用接触应力，HP/NMLIMNS（31）25接触强度计算的最小安全系数，取MINHSMIN1HS2620534/1PNM，取。32187648540A6A按经验公式，70213MAM取标准模数，1212DZMA（32）1637125ZM（33）取1238,8913DZMAB（34）0563644校核齿面接触疲劳强度1THEAVHFUZKBD（35）计算接触应力，2/NM节点区域系数HZ材料弹性系数，E2/接触强度计算的重合度与螺旋角系数分度圆的圆周力，NTF齿宽，MMB小齿轮分度圆直径，MM1D26齿数比U使用系数AK动载系数V齿向载荷分布系数H齿间载荷分布系数13276880TTFND使用系数AK动载系数21120VTAZVUKFB（36）1443812/6060DNMS（37）查6级齿轮精度129,93K2485011737680125V231HBKBD2331508041计算2103768/ATKFNMB查2H查25,189/EZ27，查得Z1Z代入376825251891732H20/NM计算安全系数LIMHNLVRWXZS（38）寿命系数先计算应力循环次数NZ9116003180NT22472查1,NN润滑油膜影响系数，查得LVRZ105LVR工作硬化系数，查得W接触强度计算的尺寸系数X1620151374HS2255一般可靠，取MIN10HSMIN1HS由此可得I645校核齿轮弯曲疲劳强度TFAVFFSKYB（39）计算弯曲应力，F2/NM齿向载荷分布系数齿间载荷分布系数K复合齿形系数FSY弯曲强度计算的重合度与螺旋系数3768,10,75TAVNK28查2311053081FBKBD23810534015查122,4FFSFSKY23768153124051265/FNM22217/FSY计算安全系数FENRELTRRELTXFFYY齿轮材料弯曲疲劳强度基本值，E弯曲强度计算的寿命系数NY相对齿根圆角敏感性系数RELT相对表面状况系数RL弯曲强度计算的尺寸系数X查240/FEM对调质钢，981128,710,NNYY21,RELTRELTRRELTRRELTY1403465FS2147F由一般可靠度安全。MINMIN5,FSS646齿轮主要参数表9齿轮参数表TABLE9THEGEARPARAMETERTABLE29小齿轮大齿轮模数M1M1M齿数Z38Z295Z压力角200分度圆直径D1D2D齿顶高AH1AAMH11AAHMH续表9小齿轮大齿轮齿根高FH1125,0FACM1125,0FAHCM全齿高1AFH2AF齿顶圆直径AD11240ADZM22971ADHZM齿根圆直径F1153825FFH2255FF齿宽B10632AM取14B取240BM中心距A1238956DA7齿轮传动联动部件设计71联动部件名称项目名称项目30包括大、小齿轮制造形式及主要尺寸，和电动机相联的联轴器，支撑小齿轮的轴承和轴承座，支撑螺杆的轴承和轴承座，大齿轮传动键选用。设计若无法找到匹配的部件还须自行设计。72小齿轮结构设计齿轮与轴是否做成一体取决于齿轮直径与轴径之比。721初步估算轴径3PDAN（40）计算剖面处直径，MM按轴许用应力定的系数轴传动额定功率，KWP轴的转速，R/MINN查A118107，取A115，3MIN07514DM考虑安装联轴器需要附加安装键，轴径增加510，再考虑与轴承的配合，方便选用标准件，取轴的直径。20722小齿轮外型与制造形式小齿轮，按机械设计手册的设计原则，小齿轮138DM1389D直径较小，采用锻造方式，而且齿轮与轴做成齿轮轴形式，见齿轮轴示安装设计。意图，其中一些尺寸是为其他零件图13小齿轮示意图FIG13PINIONSCHEMATICDIAGRAM3173选用联轴器固定式刚性联轴器的结构非常简单，零件数量少、重量轻、制造容易。如果装配式能够保持两轴精确对中，则工作中会有比较满意的传动性能。因此，在一些转速不高，载荷平稳的场合，仍得到广泛的应用。套筒联轴器是利用一共用套筒以销、键或过盈配合等联接方式与两轴相联，如图所示的是平键套筒联轴器。图14平键套筒联轴器FIGL4FLATKEYSLEEVECOUPLING用固定式刚性联轴器联接的两轴可当作一个刚性的整体，当安装时调整未达到对中要求或工作过程因轴承磨损等各种原因引起两轴相对位移时，都将使联轴器承受弯矩，产生附加径向力，增加轴和轴承上的作用力，缩短轴承的使用期。为了减轻这种附加载荷的影响，联轴器所联两轴应采用刚性大而且稳定的轴承，同时应调整至所联两轴的相对径向位移在0002005MM以内，相对角位移在005MM/M以内。套筒常用45钢制造，对于不重要或低速传动轴，也可用铸铁制造，本设计选用45钢。已知数据，Y90S电动机转动轴长50MM，直径24MM。键槽宽8MM,为配合联轴器的使用，设计齿轮轴的直径和电动机一样也是24MM,开键槽宽8MM。表10套筒联轴器主要尺寸TABLE10SLEEVECOUPLINGMAINDIMENSIONS轴直径DH7许用转矩NMD0LLCC1紧定螺钉GB711985平键GB1096197932241254075201010M610828电动机和小齿轮上的扭矩T716NM驱动滚筒直径改向滚筒直径上托辊高度，初定H650MM，边长L150MM。伸长架高度H改向滚筒直径，初定H200MM,边长L60MM。机架厚度可设为10MM。84机架质量估算查Q235钢密度为，378510/KGM主机架横截面面积622610S主机架质量3157810ML3650G伸长架横截面面积62210S伸长架质量32810357810845KG389设计计算铰支和液压缸相关数据91输送机整体重量估算表11质量估算表TABLE11QUALITYESTIMATIONTABLE项目质量重量一次输送成件物品MAX3501WKGMAX1470GN输送带1295上托辊27489236下托辊350KG478GN改向滚筒4136W1续表11项目质量重量驱动滚筒5160KG5168GN主机架32W63724伸长架7840其他零部件0KG8GN总计129I142I92输送机支撑架形式本次设计的输送机其中一个功能就是变幅，因此在设计支撑整体输送机的支架上选择一端用铰支形式，另一端用液压缸即可实现。对固定铰支和液压缸安装位置需要计算来确定，根据前面设计计算的数据，输送机变幅最大不超过15，若计算出液压缸没有标准型号，可向相关生产厂家定制购买。固定铰支座只需要让输送架转动一个小角度即可，结构简单，设计用一个光轴通过铰支座实现，根据螺杆计算的数据，定轴直径D40MM。这是常见的形式，例如吊车、卸料车等。39图22铰支座示意图FIG22HINGEPEDESTALSCHEMATICDIAGRAM93固定铰支座和液压缸受力分析和安装位置设计图23计算示意图FIG23CALCULATIONSKETCH按QD80轻型输送机设计标准，输送机离地面高可取为500MM或1000MM，如有特殊要求可按设计要求选用，本设计取输送机离地高500MM。设固定铰支座安装位置离输送机尾端距离为X，当输送机变幅最大到15度时，要求尾端不能接触地面，保证输送安全，依几何关系50SIN151932SINXXM即选定,分析计算固定铰支座和液压缸的受力，各部8MY件受力在91已确定，计算时只考虑水平输送情况。考虑第一种情况，输送机保持原始长度输送，假设输送机受力集中作用在中心点，简化模型。受力图如图所示图24输送机整体受力示意图1FIG24CONVEYOROVERALLSTRESSDIAGRAM1401123123402,0,0,71YFNFFMF2397497考虑第二种情况，输送机伸长至最大长度8M长时候的情况，如图所示图25输送机整体受力示意图2FIG25CONVEYOROVERALLSTRESSDIAGRAM214087,319FN122314,0,07YMFF2394伸长架稳定性计算当伸长架完全伸长或完全缩回时，是伸缩的两个极限状态，要考虑在这两个状态下伸长架和螺杆联接的稳定性，悬臂梁模型。图26伸长架受力示意图1FIG26ELONGATIONSTRESSDIAGRAM1如上图所示，单独考虑伸长架上的受力，输送机未开动，皮带所受为静止时的张紧力，F为伸长架受拉力，它在数值上等于螺母受到的拉力。知伸长架上的总重力G3257185N皮带的静止张紧力MIN2451869SNE41由力矩平衡，10MFMINMIN05S852S413FSGS算出F134N，校核是安全的。同理，考虑完全缩回的状态，算出F16286N,经校核也是安全的。95定制液压缸已确定液压缸安装位置在离输送机尾部38M处，完全变幅后的伸长高度为，若按液压缸原长05M设计，液压缸的许用行程为38SIN150984HM0484M。考虑到输送机底部还要安装脚轮，输送机整体还会再高一些，定液压缸许用行程为05M，推力12KN，压力115KN，其余参数可向生产厂家咨询定制。10工业脚轮、伸长架用滑轮及其他产品参考数据工业脚轮是用来完成输送机设计的三个功能的其中之一移动功能的，滑轮的主要目的是减小伸长架在伸缩时的阻力，这两者都有专门的厂家生产，可以选购或定制脚轮用四个，基本要求单个脚轮能承受5KN的力。滑轮用两个，选用V型滑轮，单个承受能力要达到25KN。工业脚轮数据资料,可供参考表12脚轮参数表TABLE12CASTORPARAMETERTABLE型号材质直径规格最大载荷厚度超重型工业脚轮橡胶，聚氨酯150,200,250,300,400（MM）6,8,10,12,14,162000（KN）70（MM）表13脚轮安装尺寸TABLE13CASTORMOUNTINGDIMENSIONS型式橡胶承载（KG）尼龙承载（KG）聚胺脂承载（KG）活动6“200140X140115X11516500500500固定6“200140X140115X11516500500500活动8“260140X140115X11516800800800固定8“260140X140115X11516800800800活动10“305160X160135X13516100010001000固定10“305160X160135X13516100010001000活动12“355160X160135X1351612001200120042固定12“355160X160135X13516120012001200活动14“400160X160135X13516130013001300固定14“400160X160135X13516130013001300活动16“460160X160135X13516150015001500固定16“460160X160135X13516150015001500图25电动机参数FIG25MOTORPARAMETERS表14电动机安装尺寸TABLE14MOTORINSTALLATIONSIZE安装尺寸MM外形尺寸MM机座号极数ABCDEFGHKABACADHDLY8024125501940615580165175150175290Y90S100315Y90L140125562450209010180195160225340Y100L16063100205215180245380Y112M246190702860824112245240180265400Y132S140475Y13