小型便携式皮带输送机设计

1、小型便携式皮带输送机设计00总装圉 AutoCAD II形 53? KBIT滚筒365 ICB5-T机身 AutoCAD 国形269 KBL石脚架AutoCAD2B9 KB图形勺拉杆 AutoCAD134 KB图形10固定片一AutoCAD 图形10 KS11托换AutoCAD 图形156 O诃丝杆130 KB13琏轮AutoCAD 匪1 形156 KBSMmIflicrosoft FwerFU04 KE任务书Mi crosoft Word 9.32 KB设计说明书（论立） Microsoft Word 9.1, 167 KE小型便携式用带输送机设计Microsoft Word 9.小型便携式

2、皮带榆送附nRAR压缩文件摘要本次毕业设计是关于皮带输送机的设计，首先对输送机的做了简单的概述；接着分 析了输送机的选型原则和计算方法，然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参 数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。最后对输送机 的主要部件进行了分析。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导 回装置，中部机架，拉紧装置以及皮带。在皮带输送机的设计、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。关键词：带式输送机；选型设计；驱动装置；主要部件1 4托滚AutoCAD 图形DWG 1 iS 肚-

3、1 -小型便携式皮带输送机设计Small portable belt con veyor desig nAbstract: This graduation project is about the leather belt conveyers design, first has made the simple outline to the conveye, Then has analyzed conveyers shaping principle and the computational method, then acts according to these design criterio

4、n and the computation shap ing method accord ing to assig ns the parameter to request to carry on the shap ing desig n Then to conv eyer each main spare part which chose has carried on the exam in ati on.。The popular belt type conveyer is composed of six major componen； The transmission device the a

5、irplane tail and leads the installment, middle rack, tightening device as well as leather belt. In the leather belt conveyers design the manufacture as well as the application aspect at prese nt our country and the overseas adva need level compared still had the big disparity the home have many in s

6、ufficie ncies in the desig n manu facture belt type conv eyer processKey words: Belt conveyer； Shaping design Drive ； Major component-2 -小型便携式皮带输送机设计目 录摘要-1 -Abstract- 2 -设计任务书-5 -1带式输送机基本原理 -6 -1.1主要特点：-6 -1.2结构组成：-6 -1.3布置方式： -6 -1.4传动方案的拟定 -7 -1.5传动型式与驱动装置 -8 -1.6带式输送机的应用 -8 -2带式输送机的设计计算 -9-2.1 带

7、宽和输送带的确定 -9 -2.1.1带宽的确定-9 -2.1.2 输送带的选择 -9 -2.2圆周驱动力-10 -2.2.1计算公式-10 -2.2.2 主要特种阻力计算 -12 -2.2.3 附加特种阻力计算 -13 -2.2.4 倾斜阻力计算 -14 -2.3 电动机的功率计算 -14 -2.4 输送带张力计算 -15 -2.4.1输送带不打滑条件校核 -15 -2.4.2输送带下垂度校核 -16 -三驱动装置的选用与设计 -17 -3.1电机的选用-17 -3.2传动比的分配-17 -3.3传动装置的运动和动力参数计算 -17 -3.4滚子链传动设计计算 -19 -3.5齿轮的设计-21

8、 -3.5.1高速级圆柱直齿的设计 -21 -3.5.2低速级圆柱直尺齿轮设计 -23 -3.6轴系零件的设计计算 -25 -四带式输送机部件的选用 -27 -4.1 传动滚筒的计算 -27 -4.1.1 传动滚筒的作用及类型 -27 -4.1.2传动滚筒结构 -27 -4.1.3传动滚筒的直径验算 -28 -4.2 托辊-28 -4.2.1 托辊的作用与类型 -28 -422 托辊的选型 -29 -4.3联轴器的选择 -30 -4.4拉紧装置-31 -4.5 机架-31 -4.6润滑与密封-32 -参考文献-33 -致 谢-34 -4 -小型便携式皮带输送机设计设计任务书小型便携式皮带输送机

9、设计要求带式输送机连续单向传动，载荷变化不大，空载起动，输送带速度允许误差 5%。室内工作，有粉尘。两班制工作，每班按 8H计算，使用期限10（每年按250工 作日算）年，在中小厂小批量生产。原始数据：1输送物料：袋装大米。2物料特性：宽度：300mm 每袋重量：50kg。3.工作环境：室内。4输送系统及相关尺寸：运距：10m 。运输速度：0.45m/ s。滚筒直径：120 mm。-5 -小型便携式皮带输送机设计1带式输送机基本原理带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，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

10、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。所 以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。1.1主要特点:轻型皮带输送机的主要优点为工作可靠、管理方便、平稳无噪声、不损伤被输送物 料、整个长度上都可以装料和卸料、输送量大、输送距离远、动力消耗低等特点。1.2结构组成：皮带输送机主要由机架、输送皮带、皮带辊筒、张紧装置、传动装置等组成。机架 上装有皮带辊筒、托辊等，用于带动和支承输送皮带。1.3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，借助于滚筒或其他 驱动机构与输送带之间

11、的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可 分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。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。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱 动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动 方式，“单点”两字省略。单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长 距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。带式输送机常见典型的布置方式如 图1-1所示：图1-1带

12、式输送机典型布置方式1.4传动方案的拟定601000V二 D为了确定传动方案，可根据已知条件计算出工作滚筒的转速为:60 1000 0.45 r/min =71.656r/min 二 120若选用同步转速为1500或1000r/min的电动机，则可估算出传动装置的总传动比i约为21或14。根据这个传动比及工作条件可有图1-2所示的三种传动方案进行分析比较可知：（a）因用带传动装置的外形尺寸大；方案（b）因齿轮的转速高，减速器的尺寸小, 链传动的尺寸也较紧凑；方案（c）减速器的尺寸也较小，但若开式齿轮的传动也较小，中心距较短，可能会使滚筒与开式小齿轮轴相干涉。从尺寸的紧凑来看，应选用方案（b）;

13、若对尺寸要求不高，则方案（a）也可采用；若总传动比较大，则选方案（c）为好。以i1i1U1 zznzi j1 13Ilf -SB1111 |d I1 1厂 iI护|HI-7 -小型便携式皮带输送机设计-8 -小型便携式皮带输送机设计图1-2传动方案图-# -小型便携式皮带输送机设计1.5传动型式与驱动装置驱动装置是带式输送机的动力传递机构。一般由电动机、联轴器、减速器及驱动滚 筒组成。根据不同的使用条件和工作要求，带式输送机的驱动方式，可分单电机驱动、多 电机驱动、单滚筒驱动、双滚筒驱动和多滚筒驱动几种。如表1-1所示：表1-1驱动装置型式功率范围/KW备注丫系列电机+联轴器+1.137功率w

14、 200kW 时电压减速器为 380V丫系列电机+液力耦合45315功率200kW 时电压器+减速器为 3000V、6000V电动滚筒传动2.255其他驱动型式 355用户自行设计本次设计选用Y系列电机+联轴器+减速器的传动型式。1.6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到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。连续运输机可分为：（1）具有挠性牵引物件的输送机，如带式

15、输送机，板式输送机，刮板输送机，斗 式输送机、自动扶梯及架空索道等；（2）不具有挠性牵引物件的输送机，如螺旋输送机、振动输送机等；（3）管道输送机（流体输送），如气力输送装置和液力输送管道。其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的，带式输送机运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭， 机械电力，轻工，建材，粮食等各个部门-9 -小型便携式皮带输送机设计2带式输送机的设计计算2.1带宽和输送带的确定2.1.1带宽的确定按照给定的工作条件，物料的最大宽度为 300mm。按照式（2-1）核算。B _2：200（2-1）式中为最大宽度。计算： B=2 300 200 =800 mm。2

16、.1.2输送带的选择输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件（钢丝绳牵引带式输送机除外）， 它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯（骨架）和覆盖层组成， 其中覆盖层又分为上覆盖胶，边条胶，下覆盖胶。输送机的带芯主要是有各种织物（棉织物，各种化纤织物以及混纺织物等）或钢丝 绳构成。它们是输送带的骨干层，几乎承载输送带工作时的全部负载。因此，带芯材料 必须有一定的强度和刚度。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤以及周围有害介质的 影响。上覆盖胶层一般较厚，这是输送带的承载面，直接与物料接触并承受物料的冲击 和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带

17、沿 托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶的厚度一般较薄。侧边覆盖胶的作用是当输送带发生 跑偏使侧面与机架相碰时，保护带芯不受机械损伤。输送带的品种规格符合GB/T 4490 1994运输带尺寸、GB/T 79842001输 送带具有橡胶或塑料覆盖层的普通用途织物芯输送带和GB/T97702001普通用途钢丝绳芯输送带的规定，如表2-1所示：表2-1抗拉体强种类度/（N/mm*400层）输送带宽度/mm100 120 140 160 18050065080000000帆布带CC-56VV V V V V V尼龙带NN-100VV V V V V V由于本设计只是小型输送机，初步选定为帆布带。由于带宽为

18、800mm，层数选为4层，重量 9.31kg/m。2.2圆周驱动力221计算公式（1）所有长度（包括L 80m）。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（2-2）计算：FU = FH FN FS1 FS2 FSt（2-2）式中Fh主要阻力，N ;Fn 附加阻力，N ；Fsi 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，由设计者选择。（2） L _80m弓I入系数C作简化计算，则公式变为下面的形式：FU 二 CFh FS1 FS2 FSt（2-3 ）式中C 与输送

19、机长度有关的系数，在机长小于80m时，可按式（2-4）计算,或从表查取。(2-4)LL。L式中Lo附加长度，一般在0到80之间;C 系数，不小于1.02。C查DTH（ A）型带式输送机设计手册2表3-5即本说明书，如表2-2所示:表2-2系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.03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(2-5)计算：Fh -

20、fLgqR。7ru (2qB 7g)cos、(2-5)f 模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取；l 输送机长度(头尾滚筒中心距)，mg重力加速度；初步选定平行托辊为DTH 03C2112上托辊间距a0 = 1.1m,下托辊间距au = 2mqRO 承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m,用式(2-6)计算:qR$(2-6)a。其中G 承载分支每组托辊旋转部分重量，kg;%承载分支托辊间距，m托辊已经选好，知 G 24.3kg。计算：qR。二色二竺二鸟？.。？ kg/ma。1.1cg每米输送物料质量；qRu 回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m;其中G2 回

21、程分支每组托辊旋转部分质量；久一一回程分支托辊间距，G 6.45kgqG 二 50kg / mqB每米长度输送带质量，kg/m, qB =9.31kg/m。FH - fLgqR。7ru (2qB qG)cos =0.030 X 10X 9.8 X 22.09+6.45+(2X 9.31+50)X cos0 =288.565Nf运行阻力系数f值应根据表2-3选取，取f =0.030表2-3阻力系数f输送机工况f工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.02 0.023工作条件和设备质量一般，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，托辊0

22、.035 0.045成槽角大于352.2.2主要特种阻力计算主要特种阻力FS1包括托辊前倾的摩擦阻力 F ；和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力Fgl两部分，按式(2-7)计算：Fsi 讦； Fgl(2-7)F按式(2-8 )或式(2-9)计算：三个等长辊子的前倾上托辊时：F； = CT0L ；(qB qG)gcos、sin；(2-8)二辊式前倾下托辊时：F 二0L qB g cos cos sin ；(2-9)本输送机没有主要特种阻力FS1，即FS1 =0。223附加特种阻力计算附加特种阻力Fs2包括输送带清扫器摩擦阻力Fr和卸料器摩擦阻力Fa等部分，按下 式计算：Fs2 =匕 Fr Fa（

23、2-10）F厂AP3（ 2-11）Fa 二 B k2（ 2-12）式中n3 清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器；A一个清扫器和输送带接触面积，m2，见表P 清扫器和输送带间的压力，N/m2，般取为3 104 10 104 N/m2 ；J3 清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7;k2 刮板系数，一般取为1500 N/m。导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积。查表 2-4得 A=0.008m2，取 p=10 104 N/m2，取 =0.6，将数据带入式（2-11）:则 Fr=0.008X 10 104 X 0.6=480 N。表2-4带宽B/mm导料栏板内宽 b/m刮板与输送带接触

24、面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021拟设计的总图中有两个清扫器，Fa=2由式（2-12）则 FS2=2X480=960N。2.2.4倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算：FStFst 二 q g H（ 2-13）式中：因为是本输送机水平运输，所有H=0Fst 二 q g h =o由式（2-13）Fu 二 CFh Fs Fs2 FstFu =1.12 X 228.562+0+0+960=128

25、3.193N2.3电动机的功率计算电动机功率的选择传动滚筒轴功率（Pa ）按式（2-14）计算:（2-14）F1000FA 二 Fv/1000 =1283.193 0.45/1000kW = 0.578kWFA-传动滚筒功率。F运输带拉力。v带速。电动机功率PM ,按式（2-15）计算:（2-15）为了计算电动机所需的功率PM,首先要确定从电动机到工作机之间的总效率 电动机至工作的传动总效率：=12 2 5 4 5。由机械设计设计手册查表可知：式中1弹性联轴器效率；1=0.99 ;2 闭式齿轮传动（设齿轮精度为 8级）效率；2 =0.97 ;3 滚动轴承效率；3=0.99 ;4 开式滚子链传动

26、效率；4 =0.92 ；5 滚筒的效率；5=0.96 ；所以传动总效率为=i ； 5 4 5 = 0.992 0.972 0.995 0.92 0.96 = 0.7745。由式（2-15）可知，电动机所需功率为0:578 kW =0.746kW。0.7745查机械零件设计手册可知，选取电动机的额定功率为1.1kW。2.4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，为保证输送机上午正常运 行，输送带张力必须满足以下两个条件8:（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

27、应足够大，使输送带在两组托辊间的垂度小于一定 值。2.4.1输送带不打滑条件校核F2min :为保证输送带工作时不打滑，需在回程带上保持最小张力Fumin 输送机满载启动或制动时出现得最大圆周驱动力。启动时 &min二心匸。启动系数Ka=1.31.7,这里取Ka=1.5卩一传动滚筒与输送带间得摩擦系数。查2-5表，取卩=0.4表2-5工作条件光面滚筒胶面滚筒清洁干燥0.25 0.030.40环境潮湿0.10 0.150.25 0.35潮湿粘污0.050.20输送带在所有的传动滚筒上得包围角eub 欧拉系数，查表可求得eub=1.42。1C= =2.380-1Smin 3CFmax=2.380

28、汇 1924.790=4580.485N2.4.2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 a(qB qG)ga adm回程分支F回 mina qB g式中l h，a adm允许最大垂度，一般_0.01 ；a。承载上托辊间距（最小张力处），-18 -小型便携式皮带输送机设计-# -小型便携式皮带输送机设计au 回程下托辊间距（最小张力处）；承min1.1 (9.3150) 9.88P01=7792.026 N2 9.31 9.88 0.01= 2280.950 N;-# -小型便携式皮带输送机设计三.驱动装置的选用与设计3.1电机的选用（1）

29、电动机的类型选择电动机的类型根据动力源和工作条件，选用丫系列三相异步电动机。（2）电动机转速的选择选择常用的同步转速为1500r/min和1000r/min两种。（3）电动机型号的确定根据电动机所需的功率和同步转速，查机械零件设计手册可知，电动机型号为丫90S-4和丫90L-6型。根据电动机的满载转速nw和滚筒转速nw可算出总传动 比，先将此两种电动机的数据和总传动比如表（3-1）所示：表（3-1 ）电动机比较万案电动机型额定功同步转速满载转速总传外伸轴轴外伸号号率kWr/mi nr/mi n动径mm度mm1Y90S-41.11500140020.1032802Y90L-61.11000960

30、13.403880由表（3-1 ）可知，方案1虽然电动机转速高，价格低，但传动比大。为了能合理的分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案2,即电动机型号为Y90L-6。查机械零件设计手册2可知，该电动机的中心高H=132mn外伸轴径为38mm,轴外伸长度为80mm3.2传动比的分配由机械设计课程设计 查询可知，链传动的传动比推荐值为i=2-4，在此取i=3，则减速器的总传动比为i= 13.40 = 4.467 03双极圆柱齿轮的高速级的传动比为 h帀二1.3 4.467 = 2.410。低速级的传动比为iL=坯7二1.854 oi12.4103.3传动装置的运动和动力参数计算(1) 各轴的

31、转速计算:电动机轴：门!等于电机转速，即 m =960r/min高速轴：n1 = 960 =389.340r / mini12.410低速轴：n23 8 9. 3 4 0n32 1 4. 8r5 5 / m ini21. 854卷筒：=傀=214.855r/mi n(2)各轴输入，输出功率计算：R =巳牛=0.746 汉 0.99kW = 0.739kWP2 二只匕巴=0.739x0.97x0.99kW =0.710kWP =口2口3 =0.710 域 0.97 汉 0.99kW=0.681kW巳 半 3 1 = 0.681 0.99 0.99kW = 0.668kW-9609550P2955

32、0 0.710n2-389.3409550P39550 0.681(3)各轴的输入转矩计算:NLm =17.415N_mn39550R95507.739T1 =NLm = 7.352NLm214.855 血=26.890山9550F4T4 ：n4加N29.692NLm-21 -小型便携式皮带输送机设计-# -小型便携式皮带输送机设计上述计算结果如表3-2所示(以供查用)：-# -小型便携式皮带输送机设计表3-2轴号转速n r/min功率P kW转矩T Nm传动比i19600.7397.3502.4102389.3400.71017.4151.8543214.8550.68126.8901.85

33、44214.8550.66829.69213.4滚子链传动设计计算(1) 选择链轮齿数Z|,Z2传动比i =3。由机械设计书5中描述“链传动比一般i乞8，推荐i =2一3.5,当v乞3m/s且载荷平稳时允许到10。”选取链速为0.6L3m/s，由表3-3可知，取小链轮齿数Zi=18,大链轮齿数Z 乙=3.15 18 =53 (取奇数)。表3-3链速v(m/s)0.6L 33 88L 25)25齿数z-17-21-25-35轮转速估计工作点落在曲线顶点左侧。由表5-12查得工作情况系数Ka=1.0 ;由 表5-13查得小链轮齿数系数Kz =1.11 ;由图5-28查得链长系数Kl =1.06;采

34、用单排链，由表5-13查得单排链系数Km =1.0。因此，实际工作条件下的传动功率为：PoKaPKzKl1.0 1.11.11 1.06 1.0二 0.935kW-23 -小型便携式皮带输送机设计-# -小型便携式皮带输送机设计根据小链轮转速m =214.855r/min和功率p。= 0.668kW，由图5-26选择滚子链型号为12A,其节距为p=19.05mm(4) 确定链长L和实际中心距aLpP1000116 19.051000=2.21mmZ1Z22乙Z22)2 -8(Z2 Z12 二)2-# -小型便携式皮带输送机设计-# -小型便携式皮带输送机设计19.0517 5317 53 25

35、3-17 2= (116-) = (116-2 )2-8( 2)2=442mm中心距减少量 =(0.002 L|0.004)a =(0.002_ 0.004)442 =0.884J 1.768mm ；实际中心距 a =a - a = 442-(0.884 .768) =440.232_ 441.116mm ；取实际中心距长为a = 441mm。(5) 验算链速vnzp60 1000389.340 17 19.0560 勺 000二 2.101m/ s 3m /s符合条件(6) 求工作在轴上的压力Fq工作拉力：lP0.668F= 10001000332.338NV2.01工作平稳，取压轴力系数K

36、Q =1.2。轴上的压力 Fq =KqF -1.2 332.338 =398.805N。（7） 根据链速v=2.101m/s，链节距p=19.05,按机械设计书中图5-27链传动选择油 浴或飞溅润滑方式。（8）链轮结构设计设计结果：滚子链型号12A1 116 ,GB1243.1-83;链轮齿数-17，z2 -53 : 中心距 a=441mm，压轴力 FQ -398.805N。3.5齿轮的设计3.5.1高速级圆柱直齿的设计（1）精度等级、材料、热处理及齿数由于减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面选择小齿轮材料为 40Cr（调质）；大齿轮材料为45钢（调质）；齿面硬度均为5862HRC精度等级选

37、用8级精度，齿面精糙度R1.6L3.25 ；小齿轮齿数 乙=20,大齿轮齿数z2 -iz2.410 20 = 48;（2）确定许用应力查阅机械设计书中图6-14，得齿面接触疲劳强度：匚Hlim1 =5诚=1500MPa ；查阅图6-15，得齿根弯曲疲劳强度：匚Flim1二二Flim2 =460MPa ；查阅表6 - 5，得最小安全系数：SHlim =1.1，SFlim =1.5 ；齿数比u =互=48二2.4 oz,20计算齿轮的循环次数N的公式为：N=60nj Lh。式中N循环次数；n齿轮的转速，r/min ；j 齿轮每转一圈时同一齿面得啮合次数；Lh齿轮的工作寿命h o9N1=60nj L

38、.=60 960 1 8 10 250 =1.152 10N2=60nj Lh=60 389.340 1 8 10 250 =4.672 108查阅图6-16，得接触强度计算寿命系数ZN1 =1, ZN2 =1.3 ；-25 -小型便携式皮带输送机设计查阅表6-17，得弯曲强度计算寿命系数YN1 =1,Yn2 =1H limN11500 1HP1Shlim11.1= 1363.6MPar _ HlimZN2 HP2 :SH lim21500 1 =613.3MPa1.5-26 -小型便携式皮带输送机设计(3) 验算齿面接触疲劳强度条件 计算工作转矩：P0710=9.55 106=9.55 10

39、67063.021 N_mmn19606 P260 681.T2 =9.55 106 2 =9.55 10616704.037 N_mmn2389.340(4) 确定载荷系数K查阅表6-2查得使用系数Ka =1.0;由8级齿轮精度，取动载系数Kv =1.2，由硬齿面，非对称布置，取齿间载荷分配系数=1.1，取齿间载荷分布系数K，1.3载荷系数 K=KA KV K：K：=1.0 1.2 1.1 1.3=1.716。取模数m=2。贝U齿轮直径小齿轮d1 = mz = 2汶20 = 40mm,大齿轮d2 = mz = 2 48 =96mm查阅图6-12，节点区域系数ZH =2.433，查表6.3，得

40、材料系数Z 188.0。得因齿较少，取大值Z ；=0.90H1= ZhZeZ2K(u 1) bd：u=2.5 188 0.92 1.716 7063.021 20 402 2.4= 237.645MPa-HP1=2.5 188 0.92 1.716 16704.03748汇962 汇 2.4二 98.294MPa crHP2-# -小型便携式皮带输送机设计-# -小型便携式皮带输送机设计验算齿根的弯曲疲劳强度条件-27 -小型便携式皮带输送机设计查机械设计课本中表6-4得齿形系数YFa1 =2.80，应力校正系数YSa1=：1.55,YFa2 =2.22,Ysa2 =1.77，当z大时，Y取大

41、值。当z小时，丫取小值，在此取重合 度系数丫；=0.65。2KT1Fbd1m丫丫 2 1.716 7063.021丫Fa1YSa1丫 -=20 40 22.80 1.55 0.65 二 42.739 MPa 乞二 FP1三二込YFaY 门6 咐04.037 2.80 1.55 0.65 55MPa P2 bd2m名48汉96汇2两齿根的弯曲疲劳强度满足条件3.5.2低速级圆柱直尺齿轮设计（1）确定许用应力小齿轮齿数 乙=20,大齿轮齿数Z2 “乙=1.854 20 = 37 ;查机械设计书中图6-14，得齿面接触疲劳强度匚Hlim1 -；Hlim2 =1500MPa，查6-15， 得齿根弯曲疲

42、劳强度，；十讪1 -心诚= 460MFa ;查表6.5，得最小安全系数SHlim T.1，SFiim =1.5;齿数比 u =1.85。乙 20计算齿轮的循环次数N的公式为N=60njLh式中N循环次数；n齿轮的转速， r/min ;j 齿轮每转一圈时同一齿面得啮合次数；Lh齿轮的工作寿命，ho8N1=60nj Lh=60 389.340 1 8 10 250 =4.672 108N2=60nj Lh=60 214.855 1 8 10 250 =2.578 10查阅图6-16，得接触强度计算寿命系数Zn1 =1, Zn2 =1.3 o 查阅表6-17，得弯曲强度计算寿命系数丫阳=1,Yn2

43、=1。JHlimZN1 1500 cccc仆二HP1 込山1363.6MPa oSH lim11.1-29 -小型便携式皮带输送机设计-30 -小型便携式皮带输送机设计kHlimZN2HP 2 :SH lim21500 11.5= 613.3MPa(2)验算齿面接触疲劳强度条件 计算工作转矩：6 P260 710.T, =9.55 106 二=9.55 10617415.369 mmn2389.340p0 681T2 =9.55 106 2 =9.55 10630269.484 mmn2214.855确定载荷系数K查表6-2查得使用系数Ka =1.0；由8级齿轮精度，取动载系数Kv =1.2，

44、由硬齿面，非对称布置，取齿间载荷分配系数K：. =1.1，取齿间载荷分布系数K1.3。载荷系数 K=KA KVK ： = 1.0 1.2 1.1 1.3 = 1.716。取模数m=2。则齿轮直径 d1 二 mzi = 2 20 = 40mm, d m乙=2 37 = 74mm。查图6-12，节点区域系数Zh =2.433，查表6.3，得材料系数188.0。得因齿较少，取大值Z,=0.90ZhZeZ,讐。= 2.5 188 0.9 ? 1716 17415369 V20汉402汉1.85= 425.030MPaHP1-31 -小型便携式皮带输送机设计-# -小型便携式皮带输送机设计= 2.5 1

45、88 0.92 1.716 30269.484= 227.142MPa _；： HP2-# -小型便携式皮带输送机设计-# -小型便携式皮带输送机设计(3) 验算齿根弯曲疲劳强度条件查机械设计课本中表 6-4 得，YFa2 =2.80,YSa2 =1.55，YFa2 = 2.28,= 1.73。取Y - 0.65。2KT1bd1mYFaKalY 二2 1.716 17415.3692.80 1.55 0.6520 40 2=105.382MPa _ ；丁 FP12 1.716 30269.484F2bd2m2.80 1.55 0.65 = 53.517MPa _ ；FP237 74 2两齿轮的

46、齿根弯曲疲劳强度满足要求。3.6轴系零件的设计计算1. 轴的材料的选择轴的材料主要是碳钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用 圆钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学 热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳度，故采用碳钢制造尤为广。材料选择：45#钢，采用热处理（调质）和表面未强化处理，由机械手册查得，45号钢采用调质处理硬度为217255HB2. 轴的初步计算（1）初步确定轴的直径：查机械设计书中表11.3，因轴的材料为45号钢，通常取C=106 117取c=115,可 得轴的直径：d誓高速轴 I :389.340r/min, T2 = 4.3

47、90N m, P=1.1Kw，代入上式得：d_c3P=115 3：1.1= 16.257mm取整数 d =17mmY nV 389.340低速轴 II : 214.855r/min,T=7.645N m, p =1.1kw，代入上式得：d_c3P=115 31.1-19.8mm，取整数 d = 20mm。Hn214.855（2）轴的结构设计因电机的外伸轴径为38mm用电机轴径估算高速轴的外伸直径为d=（0. 8 1.D尸（Jq. 8 1.238 3 0m4m在此取d = 40mm，装齿轮处的轴4%5% d2 = 41.6mm。初选滚动轴承6205，其宽度B= 18，根据结构要求，取轴环宽度为1

48、5mm.低速轴的与外伸直径为最小直径 d =42m m,装齿轮处的轴4%5%d2 = 44.1mm。(3) 低速轴III的受力分析轴传递的转矩T, =442.339N m，齿轮的圆周力Ft，径向力和轴向力Fa计算如下:3Ft =2T,/di =2 4.390 10 /120 =73.167NF =Ft/cos1： =73.167 /cosO =73.167 NFr = Ft tan_：in/cos： =73.167 tan20 /cos15 = 27.481 NFa =Ftta n 1 =73.167 tan 15 = 19.605 NFn = Ft / (cos : t cos : b) =

49、73.167 / (cos 20 cos20 ) =105.512 N根据轴的计算可画出如下弯距图和扭距图(如图 3-1)：四.带式输送机部件的选用4.1传动滚筒的计算4.1.1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。如双 滚筒传动仍不需要牵引力需要，可采用多点驱动方式。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁

50、结构，新设计产品全部采用滚动轴承。传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸（包）胶滚筒等，钢制光面滚筒主要 缺点是表面磨擦系数小，所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上，铸（包）胶 滚筒的主要优点是表面磨擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机。4.1.2传动滚筒结构其结构示意图如图4-1所示：图4-1滚筒结构简图传动滚筒长度的确定.查运输机械设计选用手册表 2-39得: 其主要性能参数如表4-1所示：表4-1传动滚筒参数表Bmm许用扭矩kN m许用合力kNDmm8004.140350轴承型号轴承座型号转动惯量kgL m2重量kg6205DTIIZ12107.8532再查表运输设计选用手册2

51、-40可得出滚筒长度为820mm。或者由经验公式：已知带宽B= 800mm,传动滚筒直径为120mm，滚筒长度比皮带宽略大,一般取：BB (1050) mm取B二800+ 20= 820 mm 与查表结果一致4.1.3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。p360pBD 二式中：p皮带与滚筒之间的平均压力，对于织物芯，胶带推荐不大于0.4N/mm3B带宽，已知B= 800mmD 传动滚筒直径，120mm:胶带在滚筒上的围包角，2350p传动滚筒牵引力，p= N所以360 pBD 二-J=360