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整条烟喷码线 码垛 机构 设计 CAD 图纸

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内容简介：

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计（论文）摘 要本次设计是关于输送机、码垛机的设计。首先对胶带输送机、码垛机作了简单的概述；接着分析了带式输送机、码垛机的选型及计算方法；然户根据这些设计准则与计算选型方法按照给定的参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机和码垛机各主要部件进行了校核。普通型带式输送机由三个主要部件组成：传动装置、拉紧装置及胶带；码垛机由推出机构、步进机和气压系统等组成。最后简单的说明了输送机和码垛机的安装与维护。目前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中一个。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面，目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距，国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足；码垛机是机、电一体化高新技术产品，中、低位码垛机可以满足中低产量的生产需要。 本次设计代表了设计的一般过程，对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词 带式输送机;码垛机;选型设计;主要部件AbstractThis design is about conveyors, palletizers design. First, belt conveyor , stacking machine briefly outlined ; then analyzes the selection and calculation methods conveyor, stacking machines ; contingent households calculated based on these design criteria and selection process according to the given parameters required be the type design ; then on conveyors and palletizers all major components were selected check . Normal belt conveyor consists of three main components: gear, and belt tensioning device ; palletizer launched by the agency , stepping machines and pneumatic system components. Finally, a brief description of the installation and maintenance of conveyors and stacker machines. Currently, the belt conveyor is moving in the direction of long-distance, high-speed, low- friction development , in recent years the cushion belt conveyor is one of them . In the belt conveyor design, manufacture and application of Chinas current compared with foreign advanced level there is still a wide gap between the country there are many deficiencies in the design and manufacture of conveyor process ; palletizer is a mechanical, electrical integration high-tech products , the low stacking machine to meet the production needs of the low yield. This design represents a general process of design , selection of design work for the future has a certain reference value.Keywords belt conveyors； palletizers ； selection and design ； the main components目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1研究的目的和意义11.2本课题主要研究内容1 1.3课题的基本内容11.4研究方案及目标 11.5为完成课题所需的条件2第2章 带式输送机、码垛机的概述32.1带式输送机的应用32.2带式输送机的分类32.3带式输送机的机构与工作原理32.4带式输送机的发展与现状32.5码垛机的应用42.6码垛机的分类42.7码垛机的工作原理42.8码垛机的发展与现状42.9本章小结5第3章 带式输送机和码垛机的设计63.1 带式输送机设计的技术参数63.2 输送机带速的选择63.3 输送带宽度的计算选择63.4 圆周驱动力73.4.1计算公式83.4.2主要阻力计算83.4.3倾斜阻力计算93.5 传动功率计算103.5.1传动轴功率（PA）计算103.5.2电动机功率计算113.6输送带张力计算123.6.1输送带不打滑条件校核133.6.2输送带下垂度校核143.6.3各特性点张力计算143.6.4传动滚筒、改向滚筒合张力计算163.7传动滚筒最大扭矩计算163.8拉紧力计算173.9输送带强度校核计算173.10驱动装置的选用与设计173.10.1电机的选用173.10.2液力耦合器193.10.3联轴器193.11 码垛机的设计选型及介绍203.11.1电动机的计算选取203.12本章小结22第4章 输送带的计算选型234.1输送带的结构234.2覆盖胶的性能及适用情况254.3输送带的带芯254.4本章小结27第5章 输送机部件的选用285.1传动滚筒285.1.1传动滚筒的作用及类型285.1.2传动滚筒的选型及设计285.1.3传动滚筒的结构285.1.4传动滚筒的直径验算295.2托辊305.2.1托辊的作用与类型305.2.2托辊的选型315.2.3托辊的校核335.3制动装置345.3.1制动装置的作用345.3.2制动装置的种类345.3.3制动装置的选型355.4改向装置355.5拉紧装置365.5.1拉紧装置的作用365.5.2张紧装置在使用中应满足的要求365.5.3拉紧装置在过渡工况下的工作特点365.5.4拉紧装置布置式应遵循的原则375.5.5拉紧装置的种类及特点375.6码垛机设备的维护与保养385.7本章小结39结论40致谢41参考文献42附录144附录249- - 2 - -第1章 绪 论1.1 研究的目的和意义整条烟喷码线及装箱机构的设计分为：整条烟的输送机、打码输送机、自动装箱机部分组成。适用于中小城市规模销售，做到喷码到户。该机械结构只适用于常见包装方式的整条烟。 该系统的研制，就是净化烟草行业的销售市场，有效地控制假冒伪劣烟充斥市场，更有效地保护消费者的利益，做到专买专卖。1.2 本课题主要研究内容根据市场和目前技术状况的分析以及对现有技术成果的分析、消化和吸收，以经济性、实用性和可靠性等原则，制定总体设计方案，采用优化设计的方法总体结构设计，在此基础上设计出输送机和码垛机。1.3 课题的基本内容根基市场和目前技术状况的分析以及对自身技术成果的分析、消化、和吸收，以经济性、实用性和可靠性等原则，制定总体设计方案，采用优化设计的方法总体结构设计，在此基础上设计出输送机和码垛机。1.4 研究方案及目标方案：理解输送机、码垛机的工作原理，广泛收集国内外相关资料，对各种主要研究成果进行整理分析并结合老师所给技术参数设计计算出各部件的外形尺寸。画出设计图，并对所设计的结构进行相应的校核。目标：设计出结构合理的输送机、码垛机结构，并对此基础上进行校核，使输送机、码垛机能接近合理结构。哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 题 目 整条烟喷码线及码垛机构的设计专 业 机械制造及其自动化 学 号 1109511110 学 生 黄 泳 指 导 教 师 王 杰 答 辩 日 期 2013年12月17日 哈工大华德学院哈工大华德学院毕业设计（论文）评语姓名： 黄泳 学号： 1109511110 专业：机械设计制造及其自动化 毕业设计（论文）题目：整条烟喷码线及码垛机构的设计 工作起止日期： 2013 年 9 月 20 日起 2013 年 12 月 17 日止指导教师对毕业设计（论文）进行情况，完成质量及评分意见：_指导教师签字： 指导教师职称： 评阅人评阅意见：_ _评阅教师签字：_ 评阅教师职称：_答辩委员会评语：_根据毕业设计（论文）的材料和学生的答辩情况，答辩委员会作出如下评定：学生 毕业设计（论文）答辩成绩评定为： 对毕业设计（论文）的特殊评语：_答辩委员会主任（签字）： 职称：_答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员（签字）：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _年 月 日哈工大华德学院毕业设计（论文）任务书 姓 名：黄泳 院 （系）：机电与汽车工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化 班 号： 11095111 任务起至日期： 2013年 9月 20 日 至 2013 年 12 月 17 日 毕业设计（论文）题目：整条烟喷码线及码垛机构的设计 立题的目的和意义：整条烟喷码线及装箱机构的设计分为:整条烟的输送机、打码输送机、自动装箱机部分组成。适用于中小城市规模销售，做到喷码到户。该机械结构只适用于常见包装方式的整条烟。该系统的研制，就是净化烟草行业的销售市场，有效地控制假冒伪劣烟充斥市场，更有效地保护消费者的利益，做到专买专卖。 技术要求与主要内容： 根据现场的已知条件设计1.输送机、2.打码输送机、3.码垛机。 进度安排：1. 9月10日 毕业设计动员导师与学生见面，下达设计任务书 2. 9月20日 开题答辩 3. 11月12日 中期检查 4. 12月5日 结题验收 5. 12月13日 上交论文，导师交叉批阅论文 6. 12月17日 答辩委员会分组答辩 同组设计者及分工： 独立完成指导教师签字_ 年 月 日 系（教研室）主任意见： 系（教研室）主任签字_ 年 月 日哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计（论文）摘 要本次设计是关于输送机、码垛机的设计。首先对胶带输送机、码垛机作了简单的概述；接着分析了带式输送机、码垛机的选型及计算方法；然户根据这些设计准则与计算选型方法按照给定的参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机和码垛机各主要部件进行了校核。普通型带式输送机由三个主要部件组成：传动装置、拉紧装置及胶带；码垛机由推出机构、步进机和气压系统等组成。最后简单的说明了输送机和码垛机的安装与维护。目前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中一个。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面，目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距，国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足；码垛机是机、电一体化高新技术产品，中、低位码垛机可以满足中低产量的生产需要。 本次设计代表了设计的一般过程，对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词 带式输送机;码垛机;选型设计;主要部件AbstractThis design is about conveyors, palletizers design. First, belt conveyor , stacking machine briefly outlined ; then analyzes the selection and calculation methods conveyor, stacking machines ; contingent households calculated based on these design criteria and selection process according to the given parameters required be the type design ; then on conveyors and palletizers all major components were selected check . Normal belt conveyor consists of three main components: gear, and belt tensioning device ; palletizer launched by the agency , stepping machines and pneumatic system components. Finally, a brief description of the installation and maintenance of conveyors and stacker machines. Currently, the belt conveyor is moving in the direction of long-distance, high-speed, low- friction development , in recent years the cushion belt conveyor is one of them . In the belt conveyor design, manufacture and application of Chinas current compared with foreign advanced level there is still a wide gap between the country there are many deficiencies in the design and manufacture of conveyor process ; palletizer is a mechanical, electrical integration high-tech products , the low stacking machine to meet the production needs of the low yield. This design represents a general process of design , selection of design work for the future has a certain reference value.Keywords belt conveyors； palletizers ； selection and design ； the main components目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1研究的目的和意义11.2本课题主要研究内容1 1.3课题的基本内容11.4研究方案及目标 11.5为完成课题所需的条件2第2章 带式输送机、码垛机的概述32.1带式输送机的应用32.2带式输送机的分类32.3带式输送机的机构与工作原理32.4带式输送机的发展与现状32.5码垛机的应用42.6码垛机的分类42.7码垛机的工作原理42.8码垛机的发展与现状42.9本章小结5第3章 带式输送机和码垛机的设计63.1 带式输送机设计的技术参数63.2 输送机带速的选择63.3 输送带宽度的计算选择63.4 圆周驱动力73.4.1计算公式83.4.2主要阻力计算83.4.3倾斜阻力计算93.5 传动功率计算103.5.1传动轴功率（PA）计算103.5.2电动机功率计算113.6输送带张力计算123.6.1输送带不打滑条件校核133.6.2输送带下垂度校核143.6.3各特性点张力计算143.6.4传动滚筒、改向滚筒合张力计算163.7传动滚筒最大扭矩计算163.8拉紧力计算173.9输送带强度校核计算173.10驱动装置的选用与设计173.10.1电机的选用173.10.2液力耦合器193.10.3联轴器193.11 码垛机的设计选型及介绍203.11.1电动机的计算选取203.12本章小结22第4章 输送带的计算选型234.1输送带的结构234.2覆盖胶的性能及适用情况254.3输送带的带芯254.4本章小结27第5章 输送机部件的选用285.1传动滚筒285.1.1传动滚筒的作用及类型285.1.2传动滚筒的选型及设计285.1.3传动滚筒的结构285.1.4传动滚筒的直径验算295.2托辊305.2.1托辊的作用与类型305.2.2托辊的选型315.2.3托辊的校核335.3制动装置345.3.1制动装置的作用345.3.2制动装置的种类345.3.3制动装置的选型355.4改向装置355.5拉紧装置365.5.1拉紧装置的作用365.5.2张紧装置在使用中应满足的要求365.5.3拉紧装置在过渡工况下的工作特点365.5.4拉紧装置布置式应遵循的原则375.5.5拉紧装置的种类及特点375.6码垛机设备的维护与保养385.7本章小结39结论40致谢41参考文献42附录144附录249- VI -第1章 绪 论1.1 研究的目的和意义整条烟喷码线及装箱机构的设计分为：整条烟的输送机、打码输送机、自动装箱机部分组成。适用于中小城市规模销售，做到喷码到户。该机械结构只适用于常见包装方式的整条烟。 该系统的研制，就是净化烟草行业的销售市场，有效地控制假冒伪劣烟充斥市场，更有效地保护消费者的利益，做到专买专卖。1.2 本课题主要研究内容根据市场和目前技术状况的分析以及对现有技术成果的分析、消化和吸收，以经济性、实用性和可靠性等原则，制定总体设计方案，采用优化设计的方法总体结构设计，在此基础上设计出输送机和码垛机。1.3 课题的基本内容根基市场和目前技术状况的分析以及对自身技术成果的分析、消化、和吸收，以经济性、实用性和可靠性等原则，制定总体设计方案，采用优化设计的方法总体结构设计，在此基础上设计出输送机和码垛机。1.4 研究方案及目标方案：理解输送机、码垛机的工作原理，广泛收集国内外相关资料，对各种主要研究成果进行整理分析并结合老师所给技术参数设计计算出各部件的外形尺寸。画出设计图，并对所设计的结构进行相应的校核。目标：设计出结构合理的输送机、码垛机结构，并对此基础上进行校核，使输送机、码垛机能接近合理结构。1.5 为完成课题所需的条件熟练掌握设计思路；了解并掌握校核各零件的计算公式；能快速准确的通过网络查阅所需材料；熟练应用CAD等制图软件及工具。第2章 带式输送机和码垛机的概述2.1 带式输送机的应用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。在工业、农业、交通等各企业中，连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。2.2 带式输送机的分类带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分为两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带输送物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。2.3 带式输送机的机构与工作原理带式输送机由输送带、驱动装置、托辊、机架、拉紧装置和制动装置等组成。输送带绕经驱动滚筒和改向滚筒形成环形封闭带。上下两股输送带分别支撑在上托辊和下托辊上。拉紧装置保证输送带正常运转所需的张紧力。工作时，驱动滚筒通过摩擦力驱动输送带运行。物料装在输送带上与输送带一同运动。通常利用上股输送带运输物料，并在输送带绕过机头滚筒改变方向时卸载。必要时，可利用专门的卸载装置在输送机中部任意点进行卸载。2.4 带式输送机的发展与现状 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；另一方面是带式输送机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。我国生产制造的皮带输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，带式输送机的技术水平有了很大提高，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，研制成功了多种软件起动和制动装置以及PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力耦合器和行星齿轮减速器。2.5 码垛机的应用码垛机是机、电一体化高新技术产品，中、低位码垛机可以满足中低产量的生产需要。可按照要求的编组方式和层数，完成对料袋、胶块、箱体等各种产品的码垛。最优化的设计使得垛形紧密、整齐。2.6 码垛机的分类码垛机按智能化水平分为：机器人码垛机和机械式码垛2种。机械式码垛机可以分为：龙门式码垛码垛机、立柱式码垛机、机械臂式码垛机。码垛机按照行业分为：食品饮料行业码垛、水泥自动装车码垛机、工业品码垛机等。2.7 码垛机的工作原理平板上工件符合栈板要求的一层工件，平板及工件向前移动直至栈板垂直面。上方挡料杆下降，另三方定位挡杆起动夹紧，此时平板复位。各工件下降到栈板平面，栈板平面与平板底面相距10mm,栈板下降一个工件高度。往复上述直到栈板堆码达到设定要求。2.8 码垛机的发展与现状我国包装机械起步较晚，解放后轻工业开发了一批专用包装设备，为饮料厂、卷烟厂、火柴厂配套，尚未形成行业。80年代初，包装机械作为新兴的工业部门开始发展起来，经过近二十年的艰苦努力，一支从包装设备科研、设计、生产制造及教育管理的行业队伍已经形成，并初具规模，产品品种不断增加，产量迅速上升，技术水平逐年提高，作为包装机械工业在我国国民经济的崛起中正在不断发展完善。2.9 本章小结本章主要讲述了输送机、码垛机的分类和工作原理及发展和现状，对输送机、码垛机有了一定了解。第3章 带式输送机、码垛机的设计3.1 带式输送机设计的技术参数参数和工作条件（1） 输送物料：整条烟（2） 物料特性：1）块度：0-400mm 2）密度：0.9kgm 3）在输送带上堆积角：p=23 （3）工作环境：室内、干燥 （4）输送系统及相关尺寸：1）运距：10m 2）倾斜角：=163.2 输送机带速的选择输送带的带速很大程度上取决于所输送的物料的特性、所期望的输送能力和所采用的输送带的张力。块状易碎的物料会有带速的限制。当输送带和所输送的物料通过托辊时，较低的带速可以使易碎的物料在装料和卸料点处不会发生跳动和碎裂。本设计的输送物料为块状易碎物料，根据所需要的输送量计算得带速为1.6ms。3.3 输送带宽度的计算选择对于块状物料，输送带宽度按下式计算 （3-1） B输送带宽度，m； Q所需输送量，kgh；按最大输送量Q=50 kgh； 物料松散密度，kgm；取=0.75kgm； V输送带速度，ms；取V=1.6 ms； C倾角系数，由实用机械设计手册表13.3-14查得当输送机倾角=16时，倾角系数C=0.88； K装载系数，一般取K=0.8-0.9，在此去K=0.85； y断面系数，堆积角p=23，由运输机械设计选用手册表3-15查得y=0.12； 代入数据B=0.359m 此时取标注输送带宽度B=0.4m=400mm。3.4 圆周驱动力3.4.1 计算公式 传动滚筒上所需圆周驱动力Fu为输送机所有阻力之和，可用式（3-2）计算。Fu= FH +FN+Fs1+Fs2+Fst （3-2）式中 FH主要阻力，N； FN附加阻力，N； Fs1特种主要阻力，N； Fs2特种附加阻力，N； Fst倾斜阻力，N。五种阻力中，FH、FN是所有输送机都有的，其他三类阻力根据输送机侧型及附件装设情况定。3.4.2 主要阻力计算输送机的主要阻力FH是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式（3-3）计算：FH=fLgqRO+qRU+（2qB+qG）cos （3-3）式中 f模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定； L输送机长度； g重力加速度，g=9.8ms；qRO承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kgm； qRO=G1a0其中G1承载分支每组托辊旋转部分重量，kg；a0承载分支托辊间距，m；托辊已经选好，已知G1=12.21kg计算qRO=12.211.2=10.18kgmqRU回程分支托辊组每米长度旋转部分重量，kgm； qRU= G2au其中G2回程分支每组托辊组旋转部分重量； au回程分支托辊间距，m G210.43kg qRU=10.433=3.48kgm qG每米长度输送物料质量，kgm； qG=Imv=Q3.6v=400（3.6x1.6）=69.44kgm qB每米长度输送带质量，kgm qB=11.5kgmFH=fLgqRO+qRU+（2qB+qG）cos =0.022x400x9.8x10.18+3.48+（2x11.5+69.44）xcos0 =9150.06Nf运行阻力系数，f值应根据表选取。取f=0.022.表3-1 阻力系数f 输送机工况f工作条件和设备良好、带速低、物料内摩擦较小0.02-0.023工作条件和设备一般、带速较高、物料内摩擦较大 0.025-0.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大、设备质量较差 0.035-0.0453.4.3 倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算：Fst= qGxgxH式中 H输送机受料点与卸料点间的高差，m；输送机向上提升时H为正，反之为负。 Fst= qGxgxH=0由式 Fu= cFH +FN+Fs1+Fs2+Fst （3-4） Fu=1.09x9150.06+0+2100+0=12073.57N C与输送机长度有关的系数，大于80m时，按式计算； C=（L+L0）L L0附加长度，一般在70m到100m之间； C系数，不小于1.02表3-2 系数C（装料系数在0.7-1.1范围内） L80100150200300400500600 C1.921.781.581.451.311.251.201.17 L70080090010001500200025005000 C1.141.121.101.091.061.051.041.033.5 传动功率计算3.5.1 传动轴功率（PA）计算传动滚筒轴功率（PA）按式（3-5）计算：PA= Fuv1000 （3-5）3.5.2 电动机功率计算 电动机功率Pm，按式（3-6）计算； 发电工况：Pm= PA （3-6）发电工况（下运）：Pm= PA （3-7）=12式中 传动效率，一般在0.85-0.95之间选取； 1联轴器效率； 每个机械式联轴器效率：1=0.98； 液力耦合器：1=0.96； 2减速器传动效率，按每级齿轮传动效率，为0.98计算； 二级减速机2=0.98x0.98=0.96 三级减速机2=0.98x0.98x0.98=0.94电压降系数，一般取0.90-0.95；”多机驱动功率不平衡系数，一般取0.90-0.95，单机驱动时”=1。根据计算出的Pm值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。由式（3-5）PA=（12073.57x1.6）1000=19320w由式（3-6）Pm=19320（0.94x0.95x1）=21634.94w选电动机型号为Y200L-4.30KW3.6 输送带张力计算输送带张力在整个长度上是变化的，影响因素很多，为保证输送机上正常运行，输送带张力必须满足以下两个条件：（1） 在任何负载情况下，作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，而输送带与滚筒间应保证不打滑。（2） 作用在输送带上的张力应足够大，使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。3.6.1 输送带不打滑条件校核 圆周驱动力Fu通过摩擦传递到输送带上（见图3-1）图3-1 作用于输送带的张力为保证输送带工作时不打滑，需在回程带上保持最小张力应F2min计算：F2minFumax式中：输送机满载启动时或制动时出现的最大圆周驱动力，启动时Fumax=KAFu，启动系数KA=1.3-1.7,；对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值；否则，就应取最大值。传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见表3-3 表3-3 传动滚筒与输送带间的摩擦系数工作条件光面滚筒胶面滚筒 干态运行0.35-0.400.40-0.45清洁潮湿运行0.100.35污浊的湿态运行0.05-0.100.25-0.30取KA=1.5，由式Fumax=1.5x12073.57=18110.355N对常用：11 =0.67 该设计取=0.25；=210。 F2minFumax*1（1）=18110.355x0.67=12133.94N3.6.2 输送带下垂度校核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Fmin，需按式（3-8）和（3-9）进行验算。承载分支：F承mina0（qB+qG）g8（）adm （3-8）回程分支： F回minaD*qB*g8（）adm （3-9）式中（）adm允许最大垂度，一般0.01； a0承载上托辊间距（最小张力处）； aD回程下托辊间距（最小张力处）； 取（）adm=0.01得：F承min =1.2（11.5+69.44）x9.8(8*0.01)=11898.18N F回min=3x11.5x9.8(8*0.01)=4226.25N所以按垂度条件应满足F回min= F回min11898.18N3.6.3 各特性点张力计算为了确定输送带作用于各改向滚筒的合张力，拉紧装置拉紧力和凸凹弧起始点张力等特性点张力，需逐点张力计算法，进行各特性点张力计算。图3-2 张力分布点图3.6.3.1 运行阻力的计算：由分离点起，依次将特殊点设为1、2、3、4、5、6，如图3-2所示。计算运行阻力时，首先要确定输送带的种类和型号。在前面我们已经选好了输送带，680S型输送带，纵向拉伸强度750Nmm；带厚8.5mm；输送带质量11.2kgm。1）承载段运行阻力，由式（3-10）：Fz=（q+q0+qz）Lwzcos+（q+q0）Lsing （3-10） =（69.44+11.5+10.18）*400*0.04*1x9.8 14287.616N2）回空段运行阻力，由式（3-11）：Fk=（q0+qk）Lwkcos（qk+q0）Lsing （3-11）F45=（11.5+3.48）*298*0.035*1 *9.8 =1531.17NF23=（11.5+3.48）*2*0.035*1 *9.8 =10.28N3）最小张力点：由以上计算可知，3点为最小张力点3.6.3.2 输送带上各点张力的计算1） 由悬垂度条件确定5点的张力承载段最小张力应满足F承min1.2（11.5+69.44）*9.8（8*0.01）=11898.18N2） 由逐点计算法计算各点的张力因为S6=11898.18N,根据表选CF=1.05故有S5=S6CF=11331.6NS4=S5S45=9800.43NS3=S4CF=9333.74NS2=S3S23=9323.46NS1=S6+Fz=26185.796NSY=S1=26185.796N用摩擦条件来验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系滚筒为包胶滚筒，围包角为210。选摩擦系数=0.25。并取摩擦力系数备用系数n=1.2. 由式（3-12）可算出允许SY的最大值为：SYmax=S1（1+） （3-12）=26185.796*1+（e0.25*2101801）1.2=33386.89SY 故摩擦条件满足。3.6.4 传动滚筒、改向滚筒合张力计算根据计算出的各特性点张力，计算各滚筒合张力。头部180改向滚筒的合张力： F改1=S1+S2=26185.796+9323.46=35509.256N 尾部180改向滚筒合张力： F改2=S5+S6=11331.6+11898.18=23229.78N3.7 传动滚筒最大扭矩计算 单驱动时，传动滚筒的最大扭矩Mmax按式（3-13）计算：Mmax= （3-13）式中 D传动滚筒的直径，mm；初选传动滚筒直径为80mm，则传动滚筒的最大扭矩为： Mmax=12.07*0.82=4.83KNm3.8 拉紧力计算拉紧装置拉紧力F0按式（3-14）计算F0=Si+Si+1 （3-14）式中Si拉紧滚筒趋入点张力，N；Si+1拉紧滚筒奔离点张力，N。由式（3-14）F0=S3+S4=9333.74+9800.43=19134.13KN3.9 输送带强度校核计算纵向拉伸强度Gx按式（3-15）计算Gx （3-15）式中 n1静安全系数，一般n1=-10。运行条件好，倾角好，强度低取小值；反之，取大值。输送带的最大张力Fmax=26185.796Nn1选为7，由式（3-15）Gx26185.796*71000=183.30Nmm可选输送带为680S即满足要求。3.10 驱动装置的选用与设计带式输送机的负载时一种典型的恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷启动和制动。电动机的启动特性与负载的启动要求不相适应在带式输送机上比较输出，一方面为了保证必要的启动力矩，电动机启动时的电流要比额定的运行的电流大6-7倍，要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏，电网不因大电流使电压过分降低，这就要求电动机的启动要尽量快，即提高转子的加速度，使启动过程不超过3-5s。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源，它由电动机、耦合器、减速器、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。减速器有二级、三级及多级齿轮减速器，第一级为直齿圆锥齿轮减速传动，第二、三级为斜齿圆柱齿轮减速传动，联接电机和减速器的联轴器有两种，一是弹性联轴器，一种是液力耦合器。为此，减速器的锥齿轮也有两种：用弹性联轴器时，用第一种锥齿轮，轴头为平键连接；用液力耦合器时，用第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮连接。传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，传动滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上面，电动机可安装在机头任一侧。3.10.1 电机的选用电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速不低500rmin，因为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸越大，价格越贵，而效率低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为21.6kw，所以需选用功率为30kw的电动机。拟采用Y200L-4型电动机，该型电机转矩较大，性能良好，可以满足要求。 查带式输送机设计手册，它的主要性能参数如下表：表3-4 Y200L-4型电动机主要性能参数 电动机型号 额定功率kw满载转速rmin电流A效率功率因素cosY200L-430147056.892.20.87启动电流额定电流启动转矩额定转矩最大转矩额定转矩重量kg 7.0 2.0 2.2 2553.10.2 液力耦合器液力传动与液压传动一样都是以液体作为传递能量的介质，同属液体传动的范畴，二者的重要区别在于，液压传动是通过工作腔容积的变化，是液体压力能改变传递能量的；液力传动是利用旋转的叶轮工作，输入轴与输出轴为非刚性连接，通过液体动能的变化传递能量，传递的扭矩与其转速的平方成正比。目前，在带式输送机的传动系统中，广泛使用液力耦合器。液力传动装置广泛应用于煤矿机械，车辆，建筑机械，工程机械，起重机械，载重汽车，小轿车和舰艇上。次设计选用的YOD400，输入转速为1470rmin，效率达0.96，启动系数为1.3-1.7。3.10.3 联轴器本次驱动装置的设计中，较多的采用联轴器，这里对其简单介绍：联轴器是机械传动中常用的部件。它用来把两轴连接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将连接拆开后两轴才能分离。联轴器所连接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度的变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。根据对各种相对位移有无补偿能力（即能否在发生相对位移条件下保持连接的功能），联轴器可分为刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器（有补偿能力）两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性的挠性联轴器两个类别。3.11 码垛机的设计选型及介绍本章将详细分析系统中各个组成硬件的原理与特点，并根据货物存储系统的实际工作环境，选择适合本系统的设备型号以及参数，完成码垛机单元的硬件设计。3.11.1 电动机的计算选取3.11.1.1 码垛机的已知参数作为整个码垛机系统的运动速度驱动者，电动机的合适选取十分重要。针对该立体仓库的实际工作情况，设计的码垛机系统应当满足以下参数要求： 工作台的质量：m1=40kg； 工件质量：m2=0.5kg； 最高速度：Vmax=0.012ms； 加速时间：t1=0.2s 减速时间：t2=0.2s 丝杆导程：P=5mm 阻力：f=20N 摩擦系数：=0.1-0.33.11.1.2 根据已知参数对电动机的选型计算 先求加速度：a=Vmaxt1=0.06ms 垂直方向轴向力计算： 上升加速时Fa1=（m1+m2）g+（m1+m2）a+f =（40+0.5）x9.8+（40+0.5）x0.06+20=419.33N上升匀速时Fa2=（m1+m2）g+f =（40+0.5）x9.8+20=416.9N上升减速时Fa3=（m1+m2）g-（m1+m2）a+f =（40+0.5）x9.8-（40+0.5）x0.06+20=414.47N下降加速时Fa4=（m1+m2）g-（m1+m2）a-f =（40+0.5）x9.8-（40+0.5）x0.06-20=374.47N下降匀速时Fa5=（m1+m2）g-f =（40+0.5）x9.8-20=376.9N下降减速时Fa6=（m1+m2）g+（m1+m2）a-f =（40+0.5）x9.8+（40+0.5）x0.06-20=379.33N水平运动时Fa7=（m1+m2）g+（m1+m2）a+f =0.2x（40+0.5）x9.8+（40+0.5）x0.06+20=101.81N通过计算分析可以清楚的发现，码垛机垂直方向的较水平方向的力要大，因此只要按照垂直方向的上升加速时的力Fa1计算转矩选取电动机，就可以满足其它运动对于电动机转矩的要求。T=FmaxP2=419.33x5x0.0012x0.9=0.371N*m通过表3-5可选BS57HB41-02型步进电动机表3-5 步进电机型号具体参数 型号步距角（）保持转矩（N*m）额定电流（A）相电阻（）相电感（mH）转子惯量（g*mm）BS42HB33-011.80.160.954.22.538BS42HB38-011.80.261.23.33.254BS42HB47-011.80.3171.23.32.868BS57HB41-021.80.392.21.41.4131BS57HB51-031.80.723.00.740.92753.12 本章小结通过对各部分部件的选用及计算与校核，得出的结论完全符合且满足各项安全指标。从而进一步确保了本次设计的准确性与合理性。第4章 输送带的计算选型4.1 输送带的结构输送带最初是由传送带发展而来，早在1795年就已被发现，但它是帆布带。1858年出现了增强骨架，1868年出现了两层骨架的橡胶输送带，1892年才解决了橡胶输送带成槽能力，后来又发明了合成纤维，将棉布与尼龙或聚酯纱合捻作经线，提高了输送带的成槽性和强度。随后发明了阻燃带。20世纪20年代后期又出现了芳纶带，使超长距离几十千米一台成为可能。输送带的寿命由输送的物料和使用条件决定，对输送带的要求是：1. 要有足够的拉伸强度和弹性模量，以达到在所要求的距离内输送材料所需要的输出功率以及在负荷状态下允许最低装载所产生的运转伸长率。2. 要有良好的负荷支撑及足够的宽度，以满足运输物料时所需要的类型和体积。3. 要有柔性，目的在于在长度方向上能围绕滚筒弯曲，如果需要的话，希望在横向形成槽形。4. 要有尺寸稳定性，使输送带运转时平稳。5. 承载面的覆盖胶要经受的起承载物体的负载冲击，并且能帮助恢复弹性，传动时，覆盖胶能与滚筒有足够的摩擦力。6. 各组分之间有良好的粘合力，避免脱层。7. 耐撕裂性能好，耐损伤。8. 能连接成环形。由此可见，选择输送带的骨架层成为带式输送机最关键的一步，对带式输送机的功能起着决定性作用。输送带的结构最为简易，它由橡胶制成的覆盖胶，包裹在带芯骨架的上下两面，用隔离层粘接物，将覆盖胶与带芯粘合在一起。普通输送带就是由这三部分组成，见图4-1图4-1 普通输送带结构 a-帆布带芯 b-钢丝带芯 1-覆盖胶 2-带芯 3-隔离层粘接物1. 覆盖层。分为上胶层和下胶层，分别粘在带芯层外边，由使用条件决定是否要用耐油、耐磨、耐寒、耐燃、耐热和耐臭氧的橡胶配方。2. 带芯层。它是输送带的骨架，承受载荷的主体，根据带强选择棉帆布、尼龙布、聚酯纱、芳纶布、钢丝绳芯，带芯可制成单层、多层。3. 隔离层。用于粘接带芯，视带芯不同而配方不同。4.2 覆盖胶的性能及适用情况：覆盖胶的各种适用情况1. 普通耐磨带选天然橡胶聚氨酯橡胶或如丁苯胶混炼而成。2. 耐较高温度（130）时选氯丁基和三元乙丙橡胶，最高在200以下适用。3. 耐燃带使用氯丁二烯、丁苯橡胶和天然橡胶混炼而成还要加上阻燃剂。4. 耐油带使用氯丁二烯和丁苯橡胶，如果和聚乙烯并用，能抗氧老化。5. 耐酸碱带使用氯丁胶或丁基橡胶。输送带的覆盖胶除具有上述各橡胶配方外，还可以制成各种各样形式的表面结构，如凸形花纹、凹形或圆形孔、人字油槽等，这些都属于特殊胶带范围。橡胶的选择决定了覆盖胶的性质和骨架结合能力。4.3 输送带的带芯由于橡胶弹性大，弹性模量较低、输送带的带芯易在外力作用下产生变形，因此要用纺织材料或金属材料作骨架。要求其材料强度高、伸长率适当、耐曲挠、耐疲劳、耐热好、收湿性小和同橡胶结合性好。1. 各种纤维性能比较棉纤维的基本特性是湿强度较高，干强度较低，与橡胶粘接性好，耐油性较差，耐疲劳性较差，弹性差，纤维较粗。它是输送带中强度最低的一种。人造纤维又名粘胶纤维，与棉纤维相比，它强度高，耐热导热性好，生热少，耐疲劳，初始弹性模量较高，尺寸稳定性好，但吸湿性大，因而吸湿强度下降较大。 聚酰胺纤维，俗称尼龙，输送带常采用尼龙6和尼龙66两种，与棉纤维和人造纤维相比，强度高出1.5-1.8倍，吸湿性较低，变形大，收缩性大，尺寸稳定性差，与橡胶结合性差。聚酯纤维，俗称涤纶，强度高但比尼龙稍低，伸长性较低，弹性好，耐热性好，耐疲劳性好，尺寸稳定性好，但耐磨性次于尼龙，与橡胶结合性也差，但它综合了人造纤维和尼龙的性能。芳族聚酰胺，俗称芳纶，有合成钢丝之称。它具有合成纤维和钢丝的优点，相对密度小，耐化学腐蚀性好的特点，但价格较贵。综上所述，芳纶、尼龙、聚酯都有良好的耐疲劳性，高的强度和重量比，特别适用于强度范围很宽的输送带，经过定型和浸渍以后，他们在工作负荷下，能同橡胶很好的粘合，伸长率都低，但聚酯的高弹性模量正好用于设计深槽形输送带的经线，聚酯伸长率小于1，而尼龙是2-2.5。2. 编织方法对强度的影响用尼龙作为纬线编织的平纹或牛津织物的带芯，对抗冲击性、耐撕裂性，成槽性都很好，相对密度也小，制造成低径向收缩的带芯结构，能改进其抗拉性能，带强度可达700KNm。在带长度不变的情况下，弹性模量越高，过渡段就越长；弹性模量越小，过渡段就越短。维纶芯及尼龙芯输送带质量好、价格低。本设计要求带式输送机的适应温度为-15-40，工作温度低于-5，不宜采用维纶芯胶带，综合考虑各种带的性能及价格后初步决定采用尼龙带或棉帆布带。4.4本章小结本章主要讲述输送带的结构及选择，选择合适的输送带使输送机、码垛机能正常的运转。第5章 输送机部件的选用5.1 传动滚筒5.1.1 传动滚筒的作用及类型传动滚筒是传动动力的主要部件。作为单点驱动方式来讲，可分成单滚筒传动及双滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不太大的输送机上，功率较大的输送机可采用双滚筒传动，其特点是结构紧凑，还可增加围包角以增加传动滚筒所能传递的牵引力。使用双滚筒传动时可以采用多电机分别传动，可以利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转。双滚筒传动亦可采用多点驱动方式。5.1.2 传动滚筒的选型及设计传动滚筒式传递动力的主要部件，它是依靠与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。传动滚筒根据承载能力分为轻型、中型和重型三种。同一种滚筒直径又有几种不同的轴径和中心跨距供选用。 轻型：轴承孔径80-100mm。轴与轮毂为单键连接的单幅板焊接筒体结构。单向出轴。 中型：轴承孔径120-180mm。轴与轮毂为胀套联结。 重型：轴承孔径200-220mm。轴与轮毂为胀套联结，简体为铸焊结构。有单向出轴和双向出轴两种。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，新设计产品全部采用滚筒轴承。传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上；铸胶滚筒的主要优点是表面摩擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机。 比较选用钢制光面滚筒5.1.3 传动滚筒的结构其结构示意图如图所示图5-1 驱动滚筒结构示意图 传动滚筒长度的确定。查带式输送机设计手册表6-1得： 其主要性能参数如下表5-1所示：表5-1 传动滚筒参数表Bmm许用扭矩KN*m许用合力KNDmm1200750800轴承型号代号转动惯量kg*m重量kg222208080.125618 再查表8-6可得出滚筒长度为1200mm。5.1.4 传动滚筒的直径验算大量实验表明，传动滚筒的摩擦系数与胶带和滚筒之间的单位压力有较大的关系，在单位压力较大的区域摩擦系数随压力的增大而减小，所以传动滚筒的直径应按平均压力进行验算。P= (5-1)式中 P胶带与滚筒之间的平均压力，对于织物芯，胶带推荐不大于0.4B带宽，已知B=400mmD传动滚筒直径，800mma胶带在滚筒上的围包角，210p传动滚筒引力，p=26185.795N所以P=360*26185.795（400*800*3.14*210*0.25） =0.071Nmm0.4Nmm因此传动滚筒直径D合格。5.2 托辊5.2.1 托辊的作用与类型 作用托辊是决定带式输送机的使用效果，特别是输送带使用寿命的最重要部件之一。托辊组的结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受承载的大小与性质。对托辊的基本要求是：结构合理，经久耐用，密封装置防尘性能和防水性能好，使用可靠。轴承保证良好的润滑，自重较轻，回转阻力系数小，制造成本低，托辊表面必须光滑等。支承托辊的作用是支承输送带及带上的物料，减小带条的垂度，保证带条平稳运行，在有载分支形成槽形断面，可以增大运输量和防止物料的撒漏。一台输送机的托辊数量很多，托辊质量的好坏，对输送机的运行阻力、输送带的寿命、能量消耗及维修、运行费用等影响很大。 类型托辊可分为槽型托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等。 托辊间距托辊间距的布置应遵循胶带在托辊间所产生的挠度尽可能小的原则。胶带在托辊间的挠度值一般不超过托辊间距的2.5%。在装载处的上托辊间距应小一些，一般的间距为300-600mm，而且必须选用缓冲托辊，下托辊间距可取2500-3000mm，或取上托辊间距的两倍。5.2.2 托辊的选型由于胶带输送机胶带跑偏常常引起设备停机，撒料，机架堵塞，胶带边缘撕裂、磨损等故障，严重影响了设备的使用及寿命，明显降低了运输经济指标。因此，设计时应引起注意，现着重分析带式输送机胶带跑偏的原因并提出相应的防偏措施。 带式输送机胶带跑偏的主要原因带式输送机在运转过程中受各种偏心力的作用，使胶带中心偏离输送机的中心线，产生偏心，其主要原因是卸料点偏心给料、安装制造误差、风力干扰、蛇行等。胶带跑偏不仅能引起胶带边缘的磨损、物料洒落等，而且还能造成人力、物力和财力的浪费。 改变托辊组的结构来防止带式输送机胶带跑偏胶带跑偏是通过胶带传送给托辊。使托辊组与胶带间的摩擦力产生变化引起的。因此，解决输送机的胶带跑偏问题，最好是改变托辊组的结构，常见的防偏托辊组结构有前倾托辊组、调心托辊组和铰链式吊挂托辊组。1） 前倾托辊组前倾托辊组与普通托辊组的区别在于侧辊在边柱上沿输送机方向前倾一个角度，一般为1.5-2.0。从安装制造上讲，不会造成成本的增加。前倾托辊组纠偏原理是：当胶带跑偏时，偏离侧的托辊与胶带的摩擦力增大，而胶带运行方向与托辊的线速度方向有一夹角及前倾角，使胶带产生一个向心的纠偏力。由于辊子的前倾增加，胶带的运行阻力也会增加，输送机全程采用前倾托辊，耗能约增加10%-20%，所以长距离的输送机不宜全程采用前倾托辊组。合理的前倾托辊组其边支柱应做到可将边托辊置于前倾和对中两位置上，在调试运行过程中，只有跑偏段的托辊调到前倾位置上输送机的耗能增加很少，不会超过3%。一般情况下，给料稳定的胶带机采用前倾托辊组，能较好地解决胶带跑偏问题2） 调心托辊组调心托辊组重量较大、成本较高。对于给料经常发生变化的胶带机用调心托辊组纠偏效果较好。目前采用的调心托辊组主要有锥形连杆式双向自动调心托辊组、分体式锥形调心托辊组和带侧挡辊的调心托辊组。调心托辊组的纠偏原理是：当胶带跑偏时，引起托辊上的载荷重新分布并且是不均匀的，相对转轴产生扭矩，跑偏量较小时，调心托辊组的扭矩小于摩擦力矩，调心托辊组不会转动，对跑偏没有反应。当跑偏量逐渐增大，扭矩超过摩擦力矩时横梁就围绕立轴成旋转，并随着转动的增加，转矩继续加大，调心托辊组继续转动，辊子的线速度方向与胶带的运行方向形成的夹角增大，使他们的摩擦力产生向心分力。强制胶带返回中心位置，而越过中心位置向另一侧继续移动，扭矩也逐渐减少，经过几次往复直到扭矩小于摩擦力矩。胶带达到稳定运行。试验证明，没8-10个托辊组增加一个调心托辊组能很好的解决胶带跑偏的问题3） 铰链式吊挂托辊组铰链式吊挂托辊组的辊子是相互链接的。侧辊靠拆卸方便的挂具吊在机架或钢绳上，特别适用于输送大块物料和经常搬移、安装精度不高的移置式输送机上。5.2.3 托辊的校核 承载分支的校核P0=ea0（+qB）g (5-2)式中P0承载分支托辊静载荷,N a0承载分支托辊间距，m e辊子载荷系数，查表选e=0.8 v带速ms，已知v=1.6ms qB每米长输送带质量，kgm，已知11.5 kgm Im=svkp式中 s三节托辊槽形输送带上最大截面积，m k倾斜系数 v带速，ms 物料松散密度，kgm 查表3-2得 s=0.1062m 查表3-3得 k=1 带上式： Im=0.1062*1.6？*1*900=152.928kgs 则P0=0.8*1.2（152.9281.6+11.5）*9.8 =1007.41N 查表2-74得，上托辊直径为108mm，长度为380mm，轴承型号为6205C4，承载能力为2640N,大于所计算的P0，故满足要求。 动载计算 承载分支托辊的动载荷：P0=P0*fx*fd*fa式中：P0承载分支托辊的静载荷 fx运行系数查表4-14取1.2 fd冲击系数查表4-15取1.04 fa工况系数查表4-16取1.00 则P0=1007.41*1.2*1.04*1 =1257.25N2640N 故承载分支托辊满足动载要求。5.3 制动装置5.3.1 制动装置的作用对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均角度大于4时，当满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象，从而引起物料的堆积、飞车等事故，所以应设置制动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置，有时也能用作调节或限制机构的运行速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。5.3.2 制动装置的种类带式输送机制动器的种类很多，根据输送机的技术性能和具体使用条件（如功率大小、安装倾角等），可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘行制动器等。5.3.3 制动装置的选型制动器的选型要考虑以下几点：1.机械运转状况，计算轴上的负载转矩，并要有一定的安全储备。2.应充分注意制动器的任务，根据各自不同的执行任务来选择，支持制动器的制动转矩，必须有足够储备，即保证一定的安全系数，对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。3.制动器应能保证良好的散热功能，防止对人身、机械及环境造成危害。输送机向上运输时，在停车时需防止输送带的反向倒退，此时的制动一般称为逆止。向下运输时，在停车时需防止输送带的正向前进，此时称为制动。输送机应根据其工作条件设计制动装置。作用在传动滚筒所需的制动力应按照输送机水平、上运和下运三种情况分别确定。5.4 改向装置带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒可用于输送带180、90或小于45的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张紧滚筒使输送带改向180，垂直重锤张紧装置上方滚筒改向90，而改向45以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。改向滚筒直径有250、315、400、500、630、800、1000mm等规格。选用时可与传动滚筒直径匹配，改向180时其直径可比传动滚筒直径小一档，改向90或45时可随改向角减小而适当取小1-2档。本次设计采用2个直径800mm的改向滚筒，改向180，改向托辊组是若干沿所需半径弧线布置的支承托辊，它用在输送带弯曲的曲率半径较大处，或用在槽型托辊区段，使输送带在改向处仍能保持槽形横断面。输送带通过凸弧段时，由于托辊槽角的影响，使输送带两边伸长率大于中心，为降低胶带应力应使凸弧段曲率半径尽可能大。一般按织物芯带伸长率为0.8%，钢绳芯带为0.2%计算。5.5 拉紧装置5.5.1 拉紧装置的作用拉紧装置的作用是：保证输送带在传动滚筒的绕出端（即输送带与传动滚筒的分离点）有足够的张力，能使滚筒与输送带之间产生必须的摩擦力，防止输送带打滑；保证输送带的张力不低于一定值，以限制输送带在各支承托辊间的垂度，避免撒料和增加运动阻力，补偿输送带在运转过程中产生的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化。5.5.2 张紧装置在使用中应满足的要求1. 布置输送机正常运行时，输送带在驱动滚筒的分离点具有一定的恒张力，以防输送带打滑。2. 布置输送机在启动和停机时，输送带在驱动滚筒的分离点具有一定的恒张力，比值一般取1.3-1.7。3. 保证输送带承载分支和回空分支最小张力处的输送带下垂度不应超过标准规定值。4. 补偿输送带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸缩的变化。5. 为输送带接头提供必要的张紧行程。6. 在工况过渡过程中，应能将输送带中出现的动力效应减至最小限度，以防损坏输送机。5.5.3 拉紧装置在过渡工况下的工作特点1.为使输送带分离点张力保持恒定，一般情况下需用“理想”的拉紧装置，这种拉紧装置应能以很大的、按规律变化的速度移动。除了由于要在相当大的速度下保持张力恒定所引起的困难以外，还需知道速度的变化规律。拉紧装置的运动，在很大程度上与输送机质量对驱动装置拆算质量的比值有关。随着此比值的减少拉紧装置的移动速度也减小。2.拉紧装置的移动速度随着输送机启动时间增长而减小。3.对于固定拉紧装置的输送机，输送带分离点必须有很大的顶紧力，以防止启动时输送带打滑。4.对于大功率输送机，应延长启动过程，以便降低动载荷并改善拉紧装置的工况。5.5.4 拉紧装置布置式应遵循的原则带式输送机拉紧装置的位置的合理布置，对输送机正常运转、启动和制动，以及拉紧装置的设计、性能及成本的影响都十分大，一般情况下拉紧装置的布置应遵循以下原则：1.为降低拉紧装置的成本，使其张紧力最小，一般张紧装置尽可能布置在输送带张力最小处。2.长距离水平输送机和坡度在5%以下的倾斜输送机，拉紧装置一般布置在驱动滚筒的空载侧（张力最小处）。3.距离较短的输送机和坡度在6%以上的倾斜输送机拉紧装置一般布置在输送机机尾，并尽可能将输送机局部滚筒作拉紧滚筒。拉紧装置的布置位置还要考虑输送机具体安装布置方式，使拉紧装置便于安装、维护。5.5.5 拉紧装置的种类及特点1.螺旋式拉紧装置拉紧滚筒的轴承座安装在带有螺母的滑动架上，滑动架可在尾部的导轨上移动。它利用人力旋转螺杆来调节输送带的张力。螺旋式拉紧装置的结构简单紧凑，但是拉紧力的大小不易掌握，工作过程中不能保持恒定。一般用于机长小于100m功率较小的输送机上，可按机长的1%-1.5%选取拉紧行程。2.小车重锤式拉紧装置小车重锤式拉紧装置，其拉紧滚筒固定在小车上，通过重锤的重力牵引小车，从而达到张紧输送带的作用。它的结构比较简单，可保持恒定的拉紧力，其大小决定于重锤的重量。小车重锤式拉紧装置外形尺寸大、占地多、质量大，适用于长度、功率大的输送机，尤其是倾斜输送机上。3.直式拉紧装置垂直式拉紧装置是利用重锤重力，使拉紧滚筒沿垂直导轨移动产生拉紧力。它能保证输送带在各种状态下有恒定的牵引力，可以自动补偿输送带的伸长，适用于长距离固定式带式输送机。其缺点是需要有足够的空间放置拉紧滚筒、重锤和要保证拉紧所需要的行程，因此在空间受限的条件下无法使用。4.绳绞筒式拉紧装置利用钢绳缠绕在绞筒上，将输送带拉紧。一般绞筒都是经过涡轮减速器来带动。5.6 码垛机设备的维护与保养为了延长码垛机的使用寿命，减少不必要的磨损和零件损坏，必须做好对机器的定期维修和保养工作。1. 每次启动码垛机后，不能立即进入工作状态，要先空载运行一段时间，待机器稳定运转之后才能进入正常的工作状态。2. 在没有特殊情况的条件下，不能使机器带负载停止运行，以减少机器的损坏。3. 码垛机的操作人员，应经常检查机器的各个部位，一旦发现有零件出现损伤或者严重变形，要及时更换或者做维修处理，以免造成不必要的事故。4. 对于轴承的润滑，用油杯来完成，所以要求操作人员要定期向油杯中添加润滑油，以保证轴承润滑良好。5.7 本章小结本章具体的说明了输送机、码垛机的结构，各部分部件的功能及其使用特点。进而以此达到合理选用最佳各部分零件。使脱粒机能完成任务书所要求的功能，精度。达到了本次课题的目的。结 论本次设计主要是根据现有的设计标准进行仿形设计，严格依据设计标准和有关规范进行设计和计算。设计的主要成果为：1.熟练的掌握了输送机、码垛机各部分的结构、原理和功能，了解了国内外的发展状况；2.掌握了输送机、码垛机在使用过程中经常出现的问题，并在设计中针对每个问题做了适当的解决。存在的问题：1.对带式输送机传动装置设计的困难度估计不太准确，设计的进度把握不太好；对码垛机部分机构不太了解。2.受专业知识等方面的限制，本次设计还不是很好。致 谢经过近三个月的查资料、整理材料、设计、写说明书，今天终于完成了本次毕业设计，在这过程中我得到了许多人的帮助。毕业设计得以完成，首先要感谢王杰老师，因为毕业设计是在王老师的悉心指导下完成的。王老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风等都对我影响深远。在这次设计过程中，老师多次牺牲休息时间给我们指导和讲演，不断发现和指出我设计中的错误和纰漏，使我能够顺利的进行设计工作，最终完成毕业设计。同时，毕业设计的完成也离不开其他各位同学和朋友的关心和帮助。在整个的毕业设计写作中，一些同学和朋友积极的帮我查资料和提供有利的建议和意见，在他们的帮助下，才得以不断的完善，最终帮助我完整的做完了整个毕业设计。另外，还要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的教导使我们有了良好的专业知识，这也是本次毕业设计得以完成的基础。 通过此次的毕业设计，我学到了很多知识，在毕业设计的过程中，通过查资料和搜集有关的文献，培养了自学能力和动手能力。并且由原先的被动的接受知识转化为主动的寻求知识，这可以说是学习方法上的一个很大突破。参考文献1 孙恒，陈作模,葛文杰主编. 机械原理.第七版.高等教育出版社，2000年3月2 濮良贵主编.机械设计.西北工业大学出版社，2003年3月3 梁根煌主编.运输机械手册.化学工业出版社，1982年6月4 编辑委员会.运输机械设计选用手册.化学工业出版社，1999年1月5 蔡鹤皋.机电一体化技术手册.北京机械工业出版社，2002年6 张宏友.液压与气动技术.大连理工大学出版社，2009年7 编辑组编.机械设计手册. 机械工业出版社，1986年128 濮良贵，纪名刚主编. 机械设计学习指南.第四版.高等教育出社,20019 王丽洁，吴佩年. 机械制图.哈尔滨工业大学出版社,1998年10 王知行，邓宗全. 机械原理. 高等教育出版社,2006年11 刘品.机械精度设计与检测. 第4版. 哈尔滨工业大学出版社,2006年12 刘子林主编. 电机与电气控制. 电机与电气控制13 韩鸿鸾.数控机床的机械结构与维修M.山东科学技术出版社，2005年14 中国机械工业教育协会组.数控机床及其使用维修M.北京机械工业 出版社，2001年15 陈铁鸣.机械设计.哈尔滨工业大学出版社，2006年16 刘福佑,实习先,陶兆荣.机械设计手册.化学工业出版社，2002年附录11 引言带式输送机又称胶带输送机，输送设备广泛应用于家电、电子、电器、机械、烟草、注塑、邮电、印刷、食品等各行各业，物件的组装、检测、调试、包装及运输等。线体输送可根据工艺要求选用：普通连续运行、节拍运行、变速运行等多种控制方式；线体因地制宜选用：直线、弯道、斜坡等线体形式。 输送设备包括：皮带输送机也叫带式输送机或胶带输送机等，是组成有节奏的流水作业线所不可缺少的经济型物流输送设备。皮带机按其输送能力可分为重型皮带机如矿用皮带输送机，轻型皮带机如用在电子塑料，食品轻工，化工医药等行业。皮带输送机具有输送能力强，输送距离远，结构简单易于维护，能方便地实行程序化控制和自动化操作。运用输送带的连续或间歇运动来输送100KG以下的物品或粉状、颗状物品，其运行高速、平稳，噪音低，并可以上下坡传送。码垛机是将已装入容器的纸箱，按一定排列码放在托盘、栈板（木质、塑胶）上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。本设备采用PLC+触摸屏控制，实现智能化操作管理，简便、易掌握。可大大地减少劳动力和降低劳动强度。码垛机是输送机输送来的料袋、纸箱或是其它包装材料按照客户工艺要求的工作方式自动堆叠成垛，并将成垛的物料进行输送的设备。自动码垛机是机、电一体化高新技术产品，中、低位码垛机可以满足中低产量的生产需要。可按照要求的编组方式和层数，完成对料袋、胶块、箱体等各种产品的码垛。最优化的设计使得垛形紧密、整齐。2 特点及原理2.1 特点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。带式输送机还应用于建材、电力、轻工、粮食、港口、船舶等部门。码垛机结构特点：中、低位码垛机主要由压平输送机、缓停输送机、转位输送机、托盘仓、托盘输送机、编组机、推袋装置、码垛装置、垛盘输送机组成。其结构设计优化，动作平稳可靠。码垛过程完全自动，正常运转时无须人工干预，具有广泛的适用范围。2.2 工作原理胶带输送机主要由胶带、传动滚筒、拉紧装置、托辊机架以及传动装置等几部分组成。胶带绕经两端滚筒后，用胶带卡子或硫化方法，将两头接在一起，使之成为闭环结构。胶带由上、下托辊支承着，由拉紧装置将胶带拉紧，具有一定的张力。当主动滚筒被电动机带动而旋转时，借助于主动滚筒与胶带之间的摩擦力带着胶带连续运转，从而将装到胶带上的货载从卸载滚筒2处卸载。码垛机平板上工件符合栈板要求的一层工件，平板及工件向前移动直至栈板垂直面。上方挡料杆下降，另三方定位挡杆起动夹紧，此时平板复位。各工件下降到栈板平面，栈板平面与平板底面相距10mm,栈板下降一个工件高度。往复上述直到栈板堆码达到设定要求。2.3 传动原理特点胶带输送机的牵引力是通过传动滚筒与胶带之间的摩擦力来传递的，因此必须将胶带用拉紧装置拉紧，使胶带在传筒滚筒分离处具有一定的初张力。胶带与货载一起在托辊上运行。胶带既是牵引机构，又是承载机构，货载与胶带之间没有相对运动，消除了运行中胶带与货载的摩擦阻力。由于托辊内装有滚动轴承，胶带与托辊之间是滚动摩擦，因此运行阻力大大减小，从而减少了功率的消耗，增大了运输距离。对于一台胶带输送机，其牵引力传递能力的大小，决定于胶带的张力、胶带在传动滚筒上的围包角和胶带与传动滚筒之间的摩擦系数。要保证胶带输送机的胶带在传动滚筒上不打滑，正常运行，在生产实践中要根据不同情况采取相应的措施。提高牵引力的传递能力可从以下几方面入手：增大拉紧力（初张力)。胶带输送机在运行中，胶带要伸长，造成牵引力下降，所以要根据情况，利用拉紧装置适当地将胶带拉紧，增大胶带张力，以提高牵引力。增大摩擦系数。其具体措施是：保护好传动滚筒上覆盖的木衬或橡胶等衬垫，以增大摩擦系数，另一方面要少出水煤，预防摩擦系数减少。增加围包角。井下胶带输送机由于工作条件差，所需牵引力大，故多采用双滚筒传动，以增大围包角。3 带式输送机3.1 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，钢铁厂和水泥厂散装物料的输送，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1/3-1/5），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10km以上。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。3.2 设计要点 1、工作环境、状况和条件需要考虑每天运转的时间、工作频率、带式输送机的服务年限、给料以及卸料的方法。工作环境、状况：环境温度、露天或室内、环保要求、移动或固定、伸缩要求。2、输送线路和输送带的问题需要详细考虑输送线路的尺寸，包括：倾角、最大长度、提升高度；直线段、曲线段的尺寸；连接尺寸等。输送带：最大的垂度要求、模拟摩擦阻力系数、摩擦系数、安全系数。3、物料的性质和输送量需要考虑物料的具体性质，包括：松散密度、安息角、物料的粒度、最大块度情况、物料的湿度、物料的磨损性、粘结性和摩擦系数。输送量，料流均匀时能够直接达到的输送量，料流不均匀时可以考虑给出料流量的基本统计数据。4 码垛机4.1 控制系统主要控制元件，包括可编程控制器、变频调速控制器、接近开关，按钮开关和接线端子等均采用品质一流的产品，确保了系统硬件的可靠性和长寿命。高品质的硬件和由专家设计的专门控制软件相结合，实现了系统高度的自动化。完善的安全联锁机制，可以对设备和操作人员提供保护。图形显示触摸屏使码垛机操作简单，故障诊断容易，同时方便了检修和维护。4.2 主要用途机器人码垛机可以集成在任何生产线中，为生产现场提供智能化、机器人化、网络化，可以实现啤酒、饮料和食品行业多种多样作业的码垛物流，广泛应用于纸箱、塑料箱、瓶类、袋类、桶装、膜包产品及灌装产品等。配套于三合一灌装线等，对各类瓶罐箱包进行码垛。码垛机自动运行分为自动进箱、转箱、分排、成堆、移堆、提堆、进托、下堆、出垛等步骤。码垛机技术特点：低位进箱，占用空间少，生产能力大；整机PLC控制，全自动运行；适应多种垛型及瓶型，调整方便；多处安全保护，可带触摸屏控制；采用优质输送链分段传动，输出段可任意加长；电机、气缸传动及控制全部采用进口名牌元件；尽量采用304材料，整机美观大方；特别适应于码热收缩膜包装的产品。附录21 Introduction Also known as belt conveyor belt conveyor , conveyor equipment widely used in home appliances , electronics, electrical appliances, machinery , tobacco , injection molding , telecommunications, printing, food and other industries , object assembly, testing, debugging , packaging and transportation. Conveying line body chosen according to process requirements : a variety of control ordinary continuous operation, beats running , running gear , etc. ; line body chosen according to local conditions : straight lines, curves , slopes and other wire forms. Transportation equipment , including : belt conveyor is also called conveyor or belt conveyor , etc., is composed of rhythmic flow line indispensable economic conveying equipment. Conveyor belt according to their ability to be divided into heavy as mine belt conveyor belt conveyor belt light as plastics used in electronics , food and light industry, chemical and pharmaceutical industries. Belt conveyor has a transmission capacity , transmission distance, the structure is simple and easy to maintain , easy to implement procedures to control and automation. The use of continuous or intermittent motion conveyor belt to transport 100KG following items or powder, teeth -like objects , which runs high-speed, stable, low noise , and can send more than downhill . The palletizer is loaded carton container arranged by a certain code on pallets, pallets ( wood , plastic ), and automatic stacking , the stacking multiple layers, and then introduced to facilitate forklift shipped to warehouses for storage . This equipment uses PLC + touch screen control , intelligent operation management , simple and easy to learn. Can greatly reduce labor and reduce labor intensity. Palletizer is conveyors to the bag , carton or other packaging material in accordance with the requirements of the customer process works automatically stacked into a pile , and will become the stack of materials for equipment transportation . Automatic stacking machine is mechanical, electrical integration of high-tech products, in low stacking machine to meet production needs in low yield. Grouping manner and in accordance with the number of layers required to complete the bag , plastic blocks , box palletizing and other products . Optimized design makes the stack tightly , neatly.2 Characteristics and Principles2.1 Features Coal belt conveyor is ideal for efficient continuous transport equipment , compared with other transport equipment ( such as locomotive class ) , has the advantage of long distance transportation , large volume, continuous conveyor , etc., and reliable operation, easy to automate and centralize control , especially for high-yield and efficient mine , coal mining conveyor has become mechatronics technology and equipment critical equipment . The main feature is the body belt conveyor can easily scalable with belt storage , tail can advance with the coalface elongation or shortening , compact, not to set the foundation , laid directly on the roadway floor , rack lightweight, very easy disassembly . When the transmission capacity and transport distance is large, can be equipped with an intermediate drive to meet the requirements. According transport process requirements , can be stand-alone transport , but also multi- level synthesis unit or inclined transportation system to transport materials . Belt Conveyor is widely used in metallurgy, coal , transport , utilities, chemical and other sectors , because it has a transmission capacity, simple structure, easy maintenance , low cost , versatility , etc. . Conveyor is also used in building materials , electricity, light industry, food , ports , shipbuilding and other sectors. Stacking machine structural characteristics : in low stacking machine is mainly composed of flattened conveyor, slow stop conveyor , transfer conveyor , pallet warehouse , pallet conveyors, grouping machines, pushing bag device , palletizing equipment , transport pallets machine. Its structural design optimization, smooth and reliable action. Palletizing process is completely automatic , without human intervention during normal operation , has a wide range of applications.2.2 Work Mainly by the belt conveyor belt , drive roller , tensioning device , roller racks and gear parts and other components . After the tape around the ends of the drum by using tape clamp or curing method, the two together to make it a closed loop structure. Tape from the upper and lower supporting rollers , the tape tensioning the tensioning means , with a certain tension. When the driving motor rotates the drum is driven by means of drive rollers and the friction between the tape with a tape of continuous operation , which will be installed on the carrier tape to unload cargo unloaded from the drum 2 . Layer of the workpiece and the workpiece flat on the pallet stacking machine meets the requirements of flat workpieces move forward until the pallet vertical . Top of the gauge rod drop , another tripartite positioning clamping lever start , then flat reset. Each piece down to the pallet flat , flat underside and away from the plane pallet 10mm, drop a workpiece pallet height . Back and forth until the pallet stacking above reaches the set requirements.2.3 Transmission Principle Features traction belt conveyor is through friction between the drive pulley and the belt to pass , it must be the tape taut with tension device , so that the tape has a certain tension in the early separation of the transfer drum roller . tape together with cargo runs on rollers . Tape as the drag mechanism , and a loading mechanism , there is no relative movement between the cargo and the tape , the tape running and eliminating the friction cargo . Since built with roller bearings, rolling friction between the tape and rollers, thus greatly reducing the running resistance , thereby reducing power consumption , increasing the transport distance . For a conveyor belt, the size of its traction transmission capacity , the decision of the coefficient of friction between the belt tension on the drive belt drum circumference tape wrap angle and the drive roller . To ensure the belt conveyor belt does not slip on the drive roller , normal operation , to take appropriate measures in the production practice under different circumstances . Improve traction transmission capacity available from the following aspects: increasing tension force ( initial tension ) . Belt Conveyor in operation, the tape to stretch , resulting in decreased traction , so depending on the circumstances , the use of the tape tensioning device properly tensioned belt tension is increased to improve traction. increase the coefficient of friction. The specific measures are: to protect the well -covered wood lining the drive roller or rubber pads to increase the coefficient of friction , on the other hand less water coal, preventing friction coefficient decreases. increase Wai corners . Because mine belt conveyor poor working conditions , the required traction , so many dual drum drive to increase Wai corners .3 Conveyor3.1 Technical advantages The first is its reliable operation. In many important production units require continuous operation , such as the transport of coal power plants conveying bulk materials steel mills and cement plants , as well as loading and unloading of ships in the harbor , are using belt conveyors . On these occasions , such as shutdown , the loss is huge. When necessary, the belt conveyor can take a class to a group of continuous work . Conveyor low power consumption . Due to the material and almost no relative movement of the conveyor belt , not only the running resistance is small ( about 1/3-1/5 scraper conveyor ) , but also for cargo wear and crushing are small , high productivity . These a