毕业设计（论文）-90度转弯皮带机设计

1、SJ005-1题目： 90度转弯机 摘要本文设计了一种90°转弯皮带机，该机器能快速实现货物改变方向，快速转移。90°转弯皮带机设置有独立的电机作为原动件，电机通过v带传动装置、减速器、链传动装置将动力和运动传递给传送带的驱动滚筒，驱动滚筒与皮带之间利用摩擦力传动，实现皮带的循环运转，并且在传送带部分还设有张紧装置、导向装置，张紧装置用于张紧皮带，使皮带和驱动滚筒之间有足够的摩擦力，导向装置起到导向的作用，保证传送带平稳地沿预定的90°设定轨迹运转。其中v带传动装置是第一级减速装置，减速器是第二级减速装置，这两部分减速装置同时使用，保证传送带的运转有足够的动力，链

2、传动装置不起减速的作用，只起到改变方向的作用，目的是使90°转弯皮带轮结构紧凑，减少占用厂房面积，从而减少生产成本。关键词：90度转弯机 减速装置 导向装置AbstractIn this paper, a 90 ° turning belt conveyor is designed, which can quickly change the direction of goods and transfer them. The 90 ° turning belt conveyor is equipped with an independent motor as the

3、 driving part. The motor transmits the power and movement to the driving roller of the conveyor belt through the V-belt drive device, reducer and chain drive device. The driving roller and the belt are driven by friction force to realize the circular operation of the belt. The belt part is also equi

4、pped with a tensioning device and a guide device, which is used to tension the belt Make sure that there is enough friction between the belt and the driving drum, and the guiding device plays a guiding role to ensure that the conveyor belt runs smoothly along the predetermined 90 ° set track. A

5、mong them, the V-belt drive is the first reduction device, and the reducer is the second reduction device. The two reduction devices are used at the same time to ensure that the conveyor belt has sufficient power for operation. The chain drive device does not play the role of deceleration, only play

6、s the role of changing the direction. The purpose is to make the 90 ° turning pulley compact, reduce the occupation of plant area, and thus reduce the production cost. Key words: 90 degree turning machine deceleration device guide device目 录第一章 绪论51.1课题背景和意义512国内外发展现状51.2.1国外现状51.2.2国内现状61.3主要研究

7、内容6第二章 传动装置的设计82.1 电动机的选择82.1.1 选择电动机类型和机构形式82.1.2 功率的计算82.1.3 确定电动机的转速82.2 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比92.2.1 总传动比92.2.2 分配各级传动比92.3 传动装置的运动和动力参数102.3.1 各轴的转速102.3.2 各轴的输入功率102.3.3 各轴的输入转矩102.4 V带的设计102.4.1 确定计算功率112.4.2 选择带型112.4.3 确定带的基准直径和112.4.4 确定中心距a和带轮的基准长度112.4.5 验算小带轮上包角122.4.6 确定带的根数122.4.7 确定预紧力1

8、22.4.8 计算带传动在轴上的力132.4.9 误差验算132.4.10 带轮设计132.5 减速器的设计142.5.1 选择齿轮材料和热处理、精度等级、齿数142.5.2 按齿面接触疲劳强度设计152.5.3 按齿根弯曲疲劳强度校核162.6 轴的结构设计172.6.1 减速器输入轴的设计172.6.2 减速器的输出轴182.7 轴的校核182.8 滚动轴承的选择与校核212.8.1 减速器输入轴选用轴承212.8.2 减速器输出轴选用轴承222.9链传动的设计222.9.1选择链轮齿数222.9.2求计算功率222.9.3确定链节距232.9.4确定中心距和连接数232.9.5确定润滑方

9、式232.9.6链轮的设计23第三章 传送带部分的设计253.1 主滚筒的结构设计253.2 托辊的设计263.3 导向装置的设计273.4 支腿的设计27致 谢30参考文献31附录32第一章 绪论1.1课题背景和意义近些年来，电商、快递行业迅速发展，建立智能高效的物流系统呼声日益提高，许多大企业在全国各地都建立了智能仓储物流基地，形成了一套智能高效的物流网络。而这些行业迅猛发展不但给人们带来了诸多便利，同时也对输送分拣系统提出了更高的要求：即柔性化、智能化。显然，输送分拣系统的整体运行效率要受到系统中的每台设备的影响，关键设备的失灵甚至会直接影响到整体系统，导致系统的崩溃，故而物品输送环节在

10、输送分拣系统中占据着一个极为重要的地位。在输送分拣系统中，90度转弯皮带机被广泛使用于物品输送环节，建立自动化输送分拣线。这种转弯皮带机具有突出的优点：转角可变。转弯皮带机的转角通常为30°、45°、60°、90°、180°，在某些特殊场合下，可以根据设计要求达到任意角度。可以用于改变传输方向，建立智能化的流水线。可实现多排连续输送线，达到充分利用空间宽度的目的。如图1-1所示，90度转弯皮带机常用于设备过渡，建立智能化的流水线。相对于普通带式输送机而言，90度转弯皮带机能实现物料的直角转弯，可设置于车间的拐角处，充分利用有限的空间，使生产率最

11、大化，广泛应用于化工、食品、医药、木材的传送；相比于锥齿轮、蜗轮蜗杆等传动装置，90度转弯皮带机可在长距离条件下进行物料输送，具有更高的通用性。图 1-1 转弯皮带机示意图12国内外发展现状1.2.1国外现状自20世纪以来，国外的研究部门、生产厂家对90°弯曲输送机做了广泛的实验研究，成果归纳如下：(1) 90°弯曲输送机用于选煤、破碎等行业时，如果将防尘罩加在破碎机、转载机到皮带机的这部分区域，可将该区域内煤尘降低60 %以上。(2)一台封底槽的90度转弯机与普通皮带式机相比，驱动功率有着大幅度的提高，提高功率大约在10%左右。因此90°转弯皮带机虽然有 90&

12、#176;弯曲装置损耗功率、支撑装置增加重量等因素，但其驱动功率并没有明显提高。(3)根据德国威斯特伐利亚矿山研究所对矿井下的皮带输送机做了广泛的调研，发现转弯皮带机能小幅度提高链条的拉力，大约在5%左右。 1就目前而言，由于市场制约的原因，国外只有少部分的厂家做转弯机的设计和生产，而这少部分厂家也是主要生产移动导轮转弯皮带机和链条转弯皮带机的。但上述的皮带机缺点比较明显：就是转弯皮带机的导引装置于圆弧导轨之间有较大的摩擦，易造成磨损，因此这两种皮带机在运行过程中存在着运行噪音大、许可速度小，一般只适用于低速、低载的场合。明显不能满足当前物流网络对转弯皮带机的要求。1.2.2国内现状我国子20

13、世纪50年代年便开始了对转弯带式输送机的研究，最早由海起重输送机械厂完成了普通带式输送机的转弯运行。经过60余年的研究，我国在转弯输送机的发展上取得了巨大的成就，国内生产的转弯平带机最大转弯半径高达上千米，可用于露天矿山开采、地下煤矿的弯曲运输巷道、港口货运等行业，较短的转弯半径在10米左右，最短的转弯半径在1米左右，常采用将直线段雨转弯段设置为独立设备，再使用多段输送机串联搭接，如顺丰速运的输送线的转弯中心半径为1.7米。 2转弯皮带机同时具有以下特点：可以进行连续输送，具备独立转弯单元的能力，所以一般使用在物流运输分拣系统的转弯处，用来作为不同输送方向生产线的连接，减少占地面积。转弯皮带机

14、震动较小，而且不需要强制转弯，可以保证皮带受到的力是均匀的，而且使用寿命比较长。转弯皮带机的转弯角度可根据实际要求调整，保证物流分拣线的连续转弯；转弯皮带机一般来说都是独立设备，不需要考虑前后连接端的输送线皮带，和水平转弯带式输送机相比，具有更小的转弯半径，即可保证场地利用率达到最高；同时转弯皮带机与前后端输送线无高度差，相比较于串联搭接的输送机，具有物品输送顺畅的优点，相比于滚筒转弯机，转弯皮带机采用皮带作为传送元件，可在较大距离情况下使用，且物品不会出现跳动或是滑动，保证运送的平稳性。1.3主要研究内容本课题的主要内容是完成90度转弯机的的设计：根据生产现场的实际要求，确定带式输送机的型式

15、，并完成各部件的选用设计以及必要部件的校核：比如带传动的设计校核、减速器的设计校核、链传动的设计校核，以及支撑部件的设计校核等，最终根据设计结果绘制三维图，并再转化为零件图和装配图。皮带输送机的传输速度一般属于中低速，因此电机与皮带卷筒之间需要增加减速装置，这里选择v带为一级减速装置，减速器为二级减速装置。如图1-2所示，本文所设计的转弯皮带机配有独立的驱动，电机与小带轮直接连接，通过v带传动将动力传至大带轮，通过减速器作用与卷筒相连接，保证具有足够的动力。皮带套装在驱动卷筒和从动卷筒之间，通过调节装置张紧，增加皮带与驱动卷筒之间的正压力，从而保证皮带与驱动卷筒之间有足够的摩擦力，保证90&#

16、176;皮带机的正常运转；同时，导向装置螺栓连接固定在外圈机架上，皮带的外圈包边过盈配合连接在外圈导向装置的导轮内，以保证皮带可以沿着圆弧顺畅地运转。图 1-2 转弯皮带机的传动示意图本设计主要分为驱动部分、传动部分、传送带部分的设计，驱动部分主要负责驱动整个转弯皮带机，减速部分起到减速增扭的作用，保证运行速率符合要求且具有足够的动力，传送带部分负责货物的运输。90°转弯带式输送机设计要求：一班制，载荷平稳，工作年限10年，每年按300天计（1）皮带机宽度：1060mm。（2）输送量：2800kg/h。（3）带速为：0.243m/s。（4）运输带工作拉力：F=9.5kN第二章 传动装

17、置的设计2.1 电动机的选择2.1.1 选择电动机类型和机构形式从节约成本方面考虑，选用交流电动机作为原动件，交流电机根据结构形式的不同可分为鼠笼式和绕线式两种结构。由于鼠笼型三相异步电机具有节能、高效、低噪音、小振动的优点，因此这里选用Y型鼠笼型三相异步电机。2.1.2 功率的计算如果选用电机的额定功率小于机器的需要功率，就难以保证机器的正常运转，长时期的过载甚至会使电机发生损坏；如果选用的额定功率大于机器的需要功率，就会造成电能的浪费以及选型不合适等问题。 电动机的功率的计算： （2-1）式中，工作机所需工作效率（单位：kW）；由电动机到工作机的总效率，这里取效率为0.85工作机的有效功率

18、： （2-2）式中，运输带工作拉力，取F=9.5kN；带式输送机的带速，取0.25m/s将上述数据代入式（2-1）（2-2）得：。 计算总效率： （2-3）式中，分别为V带、齿轮传动、联轴器、滚筒、轴承的传动效率，取 3 带入式（2-3）中，求得（3）故电动机所需的工作效率为： 由于载荷平稳，传动功率不大，电动机额定功率只需略大于即可，这里选择电动机的额定功率为=3kW。2.1.3 确定电动机的转速（1）滚筒轴工作转速为： （2-4）将上文数据代入式（2-4）中，得：r/min查机械设计手册得到：带传动的推荐传动比范围，一级齿轮减速器传动比，则总传动比范围（2）确定电动机转速 （2-5）代入数

19、据得：r/min 因此，所选电机的转速应在 r/min之间，主要包含1500 r/min、1000 r/min、750 r/min三种转速的电机。三相异步电机的转速越高，重量和价格越低，这里选择转速为750 r/min。这里选择雷赛伺服电机ACM高压伺服电机，130基座中惯量系列，型号为ACM13030M2F-71-L，尺寸如图2-1所示：图 2-1 雷赛伺服电机ACM13030M2F-71-L尺寸参数该电机性能参数如表2-1所示：表2-1 雷赛伺服电机ACM13030M2F-71-L参数表型号额定输出/KW保持转矩/Nm额定电流/A额定转速/rpm最高转速/rpm转动惯量/电压/v适配驱动器

20、3000W电机31513.5750150029380L5-1000Z/L5-2000S3Z /L5-3000T3Z2.2 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比2.2.1 总传动比 (2-6)代入数据得： 2.2.2 分配各级传动比由，为使减速器的外部尺寸不致过大，以节约成本，取传动比则 （2-7）代入数据得： 2.3 传动装置的运动和动力参数2.3.1 各轴的转速定义减速器的输入轴为I轴，输出轴为II轴，求出两轴的转速：I轴： r/minII轴： r/min滚筒轴：r/min与设计规定的滚筒轴转速误差在5%以内，可以接受。2.3.2 各轴的输入功率I轴： kWII轴： kW滚筒轴： kW2.

21、3.3 各轴的输入转矩I轴： II轴： 滚筒轴： 将上述结果汇总于下表2-1：表2-1 传动装置的运动和动力参数轴名功率(kW)转矩()转速(r/min)传动比效率I轴2.88146.688187.540.96II轴2.77582.85454.1650.96筒轴轴2.69570.874510.982.4 V带的设计2.4.1 确定计算功率查机械设计，得到在载荷变动小，每天工作时间在1016h，轻载启动时，工作情况系数 4 （2-9）代入数据得： kW2.4.2 选择带型根据计算功率和小带轮转速由文献5图8-11选定带型为A型，得到小带轮的最小直径，推荐槽轮数为162.4.3 确定带的基准直径和

22、（1）初选小带轮的基准直径，考虑到小带轮转速较低，且结构尺寸无特殊要求，因此选择（2）验算带速 （2-10）代入数据得：考虑到直角转弯机的尺寸不宜过大，不宜采用增大小带轮直径的方式增大转速，因此带的速度合适。 （3）计算从动带轮的基准直径 mm，取标准值：大带轮的基准直径=355mm2.4.4 确定中心距a和带轮的基准长度（1）初定中心距 （2-11）代入数据得：mm （2-12） 代入数据得：mm初选中心距=500mm。 （2）计算所需皮带的基准长度 （2-13）代入数据得：mm 查机械设计手册，选带轮的基准长度 mm（3）计算实际中心距 （2-14）代入数据得：mm 考虑到带轮的制造误差、

23、装配误差、后期调整的需要；中心距的变动范围： （2-15）代入数据得： mm （2-16）代入数据得：mm 2.4.5 验算小带轮上包角小带轮上的包角公式为 （2-17）代入数据得：=150°>120°，故主动带轮包角适合。2.4.6 确定带的根数V带根数的计算公式为： （2-18）式中，单根v带的基本额定功率，取0.6，单根v带额定功率增量，取0.1，包角修正系数，取0.95，带长修正系数，取0.99计算得到，z=4.8,取z=5, 符合推荐的槽轮数。2.4.7 确定预紧力确定初拉力单根v带所需的初拉力为： （2-19）其中，qv带每米长的质量，取0.17将上文求得

24、的参数代入得， 计算作用在轴上的压力 （2-20）将上文中所选的参数代入得， 2.4.8 计算带传动在轴上的力由式（2-19） （2-21）代入数据得：N2.4.9 误差验算设计中给定的传动比为，其变换范围为：实际设计的传动比为：，误差小于5%，故满足误差要求。2.4.10 带轮设计电机的直径，小带轮直径mm，,故小带轮采用腹板式结构，大带轮直径为 >300mm，因此采用轮辐式的结构。 带轮尺寸选取如下图所示：小带轮，腹板式小带轮结构如图2-2所示， 电机直径，mm，查机械设计手册，得到槽间距mm，第一槽对称面至端面的距离mm，最小轮缘厚mm,基准上槽深mm，基准下槽深mm，mm，mm，

25、mm, mm图 2-2 小带轮结构图大带轮,大带轮的结构如图2-3所示，选取轴直径mm，将参数代入上述公式中，得到d=30mm,d1=60mm,D=355mm,Dw=360mm,L=60mm图 2-3 大带轮结构图2.5 减速器的设计由上文分析可知，大带轮轴通过一个i=4.165的减速器与滚筒相连，目的是满足扭矩、惯量的要求。由于传动比较小，故采用单极圆柱齿轮减速器。由上文分析可知，减速器的输入转速 ，且载荷较轻，故采用单极直齿圆柱齿轮减速器。减速器的结构如图2-4所示：图 2-4 单极直齿圆柱齿轮减速器原理图2.5.1 选择齿轮材料和热处理、精度等级、齿数由上文分析可知，小齿轮的转速，大齿轮

26、转速，由上文分析可知，传递扭矩 （2-22）将、参数带入式（2-20）中，得到传递功率。由于该对齿轮传动属于一般用途，故材料选择为45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，查机械设计手册，得到小齿轮的齿面硬度为230240HBS，大齿轮的齿面硬度为190200HBS。精度要求不高，采用8级精度传动。初选，这里选择，以保证主动齿轮可以和从动齿轮的每个齿在不同的循环互相接触，实际传动比为。2.5.2 按齿面接触疲劳强度设计 （2-23） 其中，载荷系数，齿宽系数，弹性系数，节点区域系数，重合度系数，许用接触应力，单位：取出式（2-21）所用的参数，过程如下：查机械设计手册，由于有轻微冲击，且原动机是

27、电动机，因此选择，又因为有轻微冲击，因此初选载荷系数查机械设计手册，由于所选齿轮是软齿轮，且对称布置，故选取=0.9小齿轮材料选择锻钢，配对齿轮材料选择铸钢，故选择弹性系数=188.9选用直齿圆柱齿轮传动，因此螺旋角，故节点区域系数=2.5 （2-24）算得，端面重合度系数=1.68由于采用直齿圆柱齿轮传动，所以纵向重合度=0，故重合度系数=0.87 （2-25）式中，齿轮的转速，单位，=187.5；齿轮转一周时，同一齿面啮合的次数，取；齿轮的工作寿命，单位，由工作要求，求得=48000h计算得到，查机械设计手册，取,取小齿轮的平均硬度235HBS，大齿轮的平均硬度195HSB，查机械设计手册

28、得到=540，=390。取， （2-26）计算得到，取较小值来计算齿轮参数：将上述所选参数带入式（2-26）中，得到小齿轮的直径=81.34修正: （2-27）带入式（2-25）中，得 （2-28）式中，使用系数，动载系数，齿向载荷分布系数， 齿间载荷分布系数查机械设计手册，由于有轻微冲击，且原动机是电动机，因此选择使用系数，由速度和精度等级为8级查出动载系数，由齿宽系数，对称布置选择齿间载荷分布系数，由选择的直齿轮经表面硬化，精度等级为8级，选择齿向载荷分布系数，带入式（2-26）中，求得。 （2-29）将参数带入式（2-29）中，求得 （2-30）将参数带入式（2-30）中，求得=3.68

29、，选取标准值为4 （2-31）有上文分析可知，=23，=96，带入式（2-31）中，求得=238mm，大齿轮齿宽：，取=82mm小齿轮齿宽：2.5.3 按齿根弯曲疲劳强度校核 （2-32）式中，齿形系数， 应力修正系数， 重合度系数重合度系数： （2-33）由上文可知，端面重合度=1.75，求得重合度系数=0.68查机械设计手册，得到齿形系数，应力修正系数，查机械设计手册，通过应力循环次数，,查得弯曲疲劳强度的寿命系数取小齿轮的齿面硬度均值为235HBS，大齿轮的齿面硬度均值为195HBS，查机械设计手册，得到，。取安全系数 （2-34）带入式（2-34）中，求得,将上述参数带入式（2-23）

30、，求得：故齿根弯曲疲劳强度足够。齿轮参数如表2-2所示：表 2-2 齿轮部分参数表模数4中心距238mm大齿轮齿数96大齿轮齿厚92mm小齿轮齿数23小齿轮齿厚82mm小齿轮分度圆直径92mm大齿轮分度圆直径384mm压力角20°齿顶高系数1.25精度等级82.6 轴的结构设计由上述分析可知，电机轴直接与小带轮轴相连，大带轮轴与小齿轮同轴安装，即大带轮轴与小齿轮轴是相同轴。因此只需设计减速器的输入轴和减速器输出轴。2.6.1 减速器输入轴的设计减速器输入轴上的传动零件有大带轮、小齿轮。由于速度不高，且载荷平稳，因此选择轴的材料为45钢，调质处理初步估算轴的最小直径： （2-35）考虑

31、到此轴最小直径处开有键槽，用于与小带轮的键链接，考虑到键槽对轴强度的削弱，将直径增大5%，查机械设计手册，得到=110mm，将上文中数据带入得到=27.34mm，取整为=30mm，由于带轮宽度L=60mm，带轮左端用螺母固定，因此第一段长度。第二段用于装轴承，由于轴承内径一般以0或5结尾，故选择直径mm，长度=40mm，第三段用于作为轴肩固定轴承内圈，选择选择直径mm，长度mm。第四段为输入轴上直径最大的一部分，作为轴肩固定小齿轮，选择直径mm，长度mm第五段用于安装轴承，因此直径也选取mm，长度选择mm2.6.2 减速器的输出轴减速器的输出轴传递扭矩更大，因此需要更大的直径，将输出轴的参数带

32、入式（2-33）中，得到最小直径=43.43mm，又因为该轴的第一段用于安装轴承，而轴承内径一般以5或0结尾，因此取整为=45mm，第一段长度。第二段用于安装大齿轮，选择直径mm，长度mm，第三段是输出轴上直径最大的部分，作为轴肩固定大齿轮，选择直径，长度第四段选择直径，长度第五段用于安装轴承，因此选择，第六段用于密封，选择，长度选择第七段用于与链轮的配合，选择，长度选择2.7 轴的校核（1）轴的力学模型的建立减速器的结构如图2-5所示，小齿轮右侧安装有大带轮，大带轮用螺母锁紧，小齿轮一侧顶在轴肩上，另一侧使用套筒限制轴向位移；左轴承内圈顶在套筒上，外圈顶在减速器外壳上（为展示方便，省略了上方

33、的壳体）；右齿轮内侧顶在轴肩上，外侧顶在减速器外壳上。图 2-5 减速器模型大带轮输入扭矩为，由齿轮的切向力平衡；将齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点上，考虑轴、齿轮重力的影响，建立力学模型简化图如图2-6所示（考虑轴、齿轮、带轮的重量影响，为表示清晰，图中未画出）图 2-6 输入轴的力学模型简化图（2）计算轴上的作用力及支反力由于采用直齿圆柱齿轮传动，因此不存在轴向力，齿轮上仅有切向力用来平衡转矩。求解齿轮上的切向力： （2-36）求轴承上的支反力：垂直面内支反力 （2-37）水平面内支反力： （2-38）（3）绘转矩、弯矩图根据材料力学的知识，做出轴的弯矩图和扭矩图如图2-7所

34、示：图 2-7 输入轴的受力分析图（4）按第三强度理论校核由图2-7，显然，齿轮中点左侧处合成弯矩最大，此时扭矩也最大.此处的合成弯矩为 (2-39)求得，-根据第三强度理论极限公式 (2-40)其中，抗弯截面系数，求得，因此轴的设计符合要求。如图2-5所示，减速器输入轴与小齿轮键链接，由于小齿轮宽度为82mm，键的长度不能大于82mm，这里选择键的长度为70mm，查标准取得：宽度、高度选择为，选用材料为45钢，调质处理，查机械设计手册，得到许用强度为，传递的扭矩为146688。由于大齿轮宽度为92mm，因此用于与大齿轮连接的键不能大于92mm，这里选择建的长度为80mm，查标准得到：宽度、高

35、度选择为选用材料为45钢，调质处理，查机械设计手册，得到许用强度为，传递的扭矩为582850。 （2-41）将数据代入式（2-38）得：因此键连接强度足够。2.8 滚动轴承的选择与校核2.8.1 减速器输入轴选用轴承（1）滚动轴承的选择7208C由于以电机为原动机，且转弯机有轻微震动，为防止轴向力使转弯机发生破坏，选用角接触球轴承以承受较小的轴向载荷，由于轴向载荷较小，因此在校核过程中忽略不计。由中间轴的结构设计，根据，选用7208C。查机械设计手册，得到7208C轴承的性能参数：基本额定静载荷，基本额定动载荷。（2）滚动轴承的校核轴承受力如图2-8所示图2-8 轴承受力1）径向载荷根据轴的分

36、析，可知：A点的总反力B点的总反力2）当量动载荷由于采用直齿圆柱齿轮传动，因此轴向力很小，相比于径向力，可以忽略不计，因此两轴承的当量动载荷均为查机械设计手册，由于工作情况为载荷平稳，轻微震动，因此选择载荷系数4）验算轴承寿命因，故只需盐酸其中一个轴承即可。由于轴承预期寿命与整机寿命相同，因此轴承的寿命计算公式为： （2-42）代入数据得：其中，温度系数（轴承工作温度小于120度），轴承有足够的寿命。2.8.2 减速器输出轴选用轴承由于传送带传动平稳且震动轻微，因此选用角接触球轴承，由上文分析可知，输出轴安装轴承处直径，这里选用轴承7029C。查机械设计手册，的高7029C轴承的性能参数：基本

37、额定静载荷，基本额定动载荷。滚动轴承的校核需校核轴承寿命，过程与减速器输入轴轴承的校核相同，此处不再列出具体过程，只给出最终结果如下：轴承预期寿命为：将轴承参数带入式（2-51）中，得到轴承的寿命 选择温度系数（轴承工作温度小于120度），轴承有足够的寿命。2.9链传动的设计由于转弯皮带机的结构限制，如果没有外部的安装架，电机通过带轮、减速器连接的减速器输出轴不能与传送带滚筒同轴；为使减速器输出轴与传统带滚筒同轴，就需要在外部另设一个电机安装架，需要另外的占地。为节约场地面积，便于安装、拆卸维修，减速器输出轴与小链轮相连接，通过链条传动将动力传递给大链轮，从而带动传送带转动，通过链轮传动的方式

38、节约占地面积，从而减少生产成本。链传动的设计过程如下：2.9.1选择链轮齿数由于链传动作用仅仅为改变方向，不起减速的作用，因此传动比查机械设计手册，根据传动比，选择推荐的小链轮的齿数，由于传动比，计算得到大齿轮齿数2.9.2求计算功率由上文分析可知，小链轮的输入功率为计算功率计算公式： (2-43)式中，工况系数，由平稳运转和轻微冲击的条件，选择工况系数；齿形系数，由链轮齿数，选择将上述参数代入，计算得到2.9.3确定链节距由转速条件和功率条件：转速不高且传递功率较小，因此选择A系列滚子链，选择型号为单排链16A，链条节距2.9.4确定中心距和连接数由于工作机对中心距无特别限定，因此初选中心距

39、 （2-44）计算链结数： （2-45） 将参数带入式（2-42）中，得到链结数 再根据链结数修改中心距，求出理论中心距： （2-46）将参数带入式（2-43），求得取实际中心距： （2-47）将参数带式式（2-44）中，求得2.9.5确定润滑方式求链速： （2-48）将参数带入式（2-45），求得由于选择A系列链号，链速为，因此采用低油润滑方式2.9.6链轮的设计因为链轮较易磨损，且是重要的传动，因此链轮材料选择40钢，热处理后硬度为4050HRC求解链轮尺寸及齿形：分度圆直径： （2-49）将参数带入式（2-46）中，求得 第三章 传送带部分的设计3.1 主滚筒的结构设计主传动滚筒是传递带

40、式输送机功率的圆锥柱形筒，具有传替扭矩的作用的同时，还具有支撑的作用。通过摩擦将动力传递给传送带，实现传送带上物品的传送。结构如图3-1所示，主滚筒两端设有轴承，负责承载径向力和轻微的轴向力，轴承一段顶在轴肩上，另一端顶在菱形支座上。图 3-1 主滚筒结构图如图4-2所示，轴承的菱形支座通过挡块2限制了x向、z向的自由度，通过挡块2以及螺栓螺母副限制了y向的自由度，之后使用螺栓螺母锁紧，安装菱形支座。菱形支座螺栓螺母副挡块1挡块2图 3-2 菱形支座部分结构图计算主滚筒的结构尺寸参数如下：（1）两轴承座中心距为： （4-1）式中 ，带宽，；轴承宽度，代入数据得：mm（2）滚筒长度为： （4-2

41、）代入数据得：（3）筒皮的最大许用面压，对于帆布带芯，；对于钢丝绳芯3.2 托辊的设计托辊负责承载传送带和物品的重量，是皮带机的重要部件之一，具有种类多，数量大，成本占比高等特点,托辊的成本甚至占了一台皮带机总成本的30%以上， 12，因此托辊的质量尤为重要。如图2-3所示，托辊螺栓连接在机架上，对其上方的传送带起到支撑作用，避免传送带因为带长过长导致重量过大，从而引起传送带效率下降、稳定性下降，严重时甚至会造成机器损坏。图 3-3 托辊部分结构图（1）根据工作条件选择材料，并初步确定轴的最小直径因为托辊主要承受径向力，不传递转矩，故轴的最小直径可选取较小。这里选择，即，该轴无特殊要求，材料选

42、取45钢，调质处理，查机械设计手册，得到许用强度。（2）轴的结构设计如图3-4所示，考虑到轴上零件的定位和装配方便等要求，托辊采用9个滚轮等间距串联在一个轴上，轴向固定采用弹性挡圈限位，支撑皮带传动。图 3-4 托辊部件图3.3 导向装置的设计为实现传送带的90°转弯功能，必须有导向装置进行导向，否则可能出现传送不平稳、传动不可靠，传送带可能脱落等问题，严重时会造成机器的损坏。如图3-5所示，导向装置主要由托条、导向柱、内侧挡板、外侧挡板组成，导向柱是导向装置的核心部件，导向柱可以旋转，当电机通过传动装置驱动传送带时，导向柱会对传送带由导向作用，实现传送带90°转弯；内侧挡

43、板、外侧挡板配合使用，确保导向柱不会在漏下。外侧挡板内测挡板托条导向柱图 3-5 导向装置结构图3.4 支腿的设计支腿主要负责支撑整个设备，因此需要有较高的强度和刚度，同时设计要牢固、可靠，选择焊接结构，材料选用Q235。如图3-6所示，支腿部分两侧设有立柱，立柱之间采用横梁连接，立柱通过地脚螺栓固定在地面上，上部的结构通过螺栓连接在支腿上。图3-6 支腿结构图结 论在本次毕业设计中，本文完成了一种90°转弯皮带机的设计，设计过程中，碰到了许多不熟悉的或是理解不够深入的知识点，比如带轮的结构、减速器的设计、三维图的绘制等。此次毕业设计，不但巩固了我的理论知识，同时也给了我机会让我实际

44、运用这些知识，本设计涉及到了带传动、齿轮传动、链传动等传动机构，键、轴承等元件的设计校核，以及托辊、主滚筒等的设计，是对本科所学知识的一次大考核，不单单要求深入理论知识 ，也要求能够实际应用这些理论知识。通过此次毕业设计，我大概掌握了机械设计的基本流程，以及很多机构的设计和计算。但我明白，这还远远不够，我对一些零部件的理解还不到位，对一些公式等内容的理解还不透彻，因此我将在以后的学习工作中严格要求自己，设计出合格的机械产品。本文设计了一种90°转弯皮带机，用于连接两直线传送带，建立智能化的输送线路。本文所设计的转弯皮带机结构简单，占地面积小，能有效利用厂区面积，从而降低生产成本。本文所设计的转弯皮