河北工程大學(xué)帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)

1、目 錄摘要1關(guān)鍵詞1Abstract1Key words1引言11 傳動裝置總體設(shè)計(jì)方案31.1 方案的設(shè)定31.2 電動機(jī)的選擇41.2.1 選擇電動機(jī)類型41.2.2選擇電動機(jī)容量41.2.3選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速41.3確定傳動裝置的傳動比52 設(shè)計(jì)V帶和帶輪73 齒輪的設(shè)計(jì)83.1選定齒輪類型、精度等級、材料、齒數(shù)并初選螺旋角83.2初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸93.3齒輪主要幾何尺寸103.4校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度103.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)114傳動軸的設(shè)計(jì)124.1軸的設(shè)計(jì)124.2齒輪軸的設(shè)計(jì)17 4.3滾動軸承的校核185 鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)196 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)197 潤滑密封設(shè)計(jì)21設(shè)計(jì)小結(jié)21參考文獻(xiàn)2

2、3致謝24帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)機(jī)械電子專業(yè)學(xué)生 XXX指導(dǎo)老師 XXX摘要：本次論文設(shè)計(jì)的題目是“帶式輸送機(jī)傳動裝置的設(shè)計(jì)”。 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并完成帶式輸送機(jī)傳動裝置中減速器裝配、零件圖設(shè)計(jì)及主要零件的工藝、工裝設(shè)計(jì)。本次的設(shè)計(jì)具體內(nèi)容主要包括：帶式輸送機(jī)傳動總體設(shè)計(jì)；主要傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；主要零、部件設(shè)計(jì)；完成主要零件的工藝設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)一套主要件的工藝裝備；撰寫開題報(bào)告；撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書；翻譯外文資料等。掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序、方法、設(shè)計(jì)規(guī)律、技術(shù)措施，并與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，具備了機(jī)械傳動裝置、簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造。關(guān)鍵詞：減速器；齒輪；軸承；聯(lián)軸器The D

3、esign of The Belt Conveyor Transmission DeviceStudent majoring in Machinery and electronics engineering XXXTutor XXXAbstract：This paper design topic is the design of the belt conveyor transmission device . Structure and complete the belt conveyor in transmission device assembly drawing design, gear

4、reducer and the main components of the process, tooling design. The design of specific content mainly includes: belt conveyor transmission overall design; Main transmission mechanism design; The main parts design; Complete the main parts of the process design; Design a set of main parts process equi

5、pment; The dissert-ation written report; Writing the graduation design specifications; Translating the foreign material, etc. Control of the machine the general design procedures, methods, design rules, technical measures and combining with the production practice, training analysis and solving the

6、general engineering problem of capacity, with the mechanical transmission device, simple mechanical design and manufacturing. Key words：Reducer;Gear;Bearing;Coupling引言帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。主要由機(jī)架、輸送皮帶、皮帶輥筒、張緊裝置、傳動裝置等組成。它可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)行純粹的物料輸送

7、外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。 帶式輸送機(jī)可以用于水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸，使用非常方便，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中，如：礦山的井下巷道、礦井地面運(yùn)輸系統(tǒng)、露天采礦場及選礦廠中。 (1) 研究的意義帶式輸送機(jī)在科學(xué)進(jìn)步之生活歷史中,傳統(tǒng)之搬運(yùn)工具用于中國之萬里長城和埃及的金字塔,雖然在當(dāng)時(shí)非常的輝煌,然而在時(shí)光的流轉(zhuǎn)下,漸漸的被淘汰.帶式輸送機(jī)在工業(yè)革命后漸進(jìn)的發(fā)展,由于帶式輸送機(jī)具備省力,經(jīng)濟(jì),快速安全的因素,被廣泛的使用,三十多年來轉(zhuǎn)向高能量,快速度之方向發(fā)展,每日從數(shù)萬里外運(yùn)送數(shù)十萬噸之材料并非難事,因此使帶式輸送機(jī)被加倍的重視.而且

8、在工業(yè)中帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸方面已經(jīng)是不可或缺的了,在設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)時(shí)首先我們須要依照指導(dǎo)去推論及構(gòu)思輸送機(jī)的圖,經(jīng)過一再的審核才將圖面做出。(2) 國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。目前，使用的帶式輸送機(jī)已達(dá)到主要技術(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備

9、有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1) 設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300500萬t以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。2) 應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動與自動張緊技術(shù)，對輸送機(jī)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。3) 采用多機(jī)驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動的可靠性。4) 新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。包含CST等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、

10、快速自移機(jī)尾等。如英國FSW生產(chǎn)的FSW1200/（23）400（600）工作面順槽帶式輸送機(jī)就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá)3000 t/h以上，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)（如美國久益公司生產(chǎn)的S500E）配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。(3) 國內(nèi)帶式輸送機(jī)的前景我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國內(nèi)

11、空白，并對帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。1 傳動裝置總體設(shè)計(jì)方案1.1 方案的設(shè)定本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力F=5500N。運(yùn)輸帶工作速度v=1.3m/s。 卷筒直徑D=250mm。(1) 外傳動機(jī)構(gòu)為V帶傳動。(2) 減速器為單級斜齒圓柱齒輪減速器。圖1-1 傳動裝置總體設(shè)計(jì)方案簡圖1.V帶傳動 2.運(yùn)輸帶 3.單級斜齒圓柱齒輪減速器 4.聯(lián)軸器 5.電動機(jī) 6.卷筒(3) 方案簡圖如上圖(4) 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動，由于V帶有緩沖

12、吸振能力，采用V帶傳動能減小振動帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分為單級斜齒圓柱齒輪減速器，這是單級圓柱齒輪中應(yīng)用較廣泛的一種。原動機(jī)部分為Y系列三相交流異步電動機(jī)。總體來講，該傳動方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。1.2 電動機(jī)的選擇1.2.1 選擇電動機(jī)的類型 按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，額定電壓380V。1.2.2 選擇電動機(jī)的容量 工作機(jī)的有效功率為 從電動機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為 可

13、知7：V帶傳動效率 0.96 ：滾動軸承效率 0.99（球軸承） ：齒輪傳動效率 0.97 （8級精度一般齒輪傳動）：聯(lián)軸器傳動效率 0.99（彈性聯(lián)軸器）：卷筒傳動效率 0.96所以電動機(jī)所需工作功率為 1.2.3 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 單級圓柱齒輪減速器傳動比1而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為 所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有、1000r/min和1500兩種。綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機(jī)1。根據(jù)電動機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊中選定電動機(jī)型號為Y160M-41。其主要性能如下表：表1-1 Y1

14、00L2-4型電動機(jī)主要性能電動機(jī)型號額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)啟動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩Y160M-41114602.22.2電動機(jī)的主要安裝尺寸和外形如下表：圖1-2 電動機(jī)主要安裝尺寸和外形圖 表1-2電動機(jī)主要安裝尺寸表中心高外型尺寸L（AC/2+AD）HD底腳安裝尺寸AB地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸DE裝鍵部位尺寸FGD160600 417.5 385254 2101542 1101242.0181.3 確定傳動裝置的傳動比總傳動比為 考慮潤滑條件等因素1，初定計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) (1) 各軸的轉(zhuǎn)速I軸 II軸 III軸 卷筒軸 (2) 各軸的輸入功率 I

15、軸 II軸 III軸 卷筒軸 (3) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩為 I軸 II軸 III軸 卷筒軸 將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表：表1-3各軸運(yùn)動和動力參數(shù)軸名功率P/kw轉(zhuǎn)矩T/(Nmm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動比效率I軸8.245.510414603.60.95II軸7.831.848105405.64.00.96III軸7.527.099105101.391.00.98卷筒軸7.376.958105101.392 設(shè)計(jì)V帶和帶輪電動機(jī)輸出功率 ，轉(zhuǎn)速，帶傳動傳動比i=4，每天工作16小時(shí)。(1) 確定計(jì)算功率由課本表8-7工作情況系數(shù)1，故 (2) 選擇V帶類型 由 和查課本圖8-1

16、1選擇帶型 ，選用A型帶。(3) 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速1) 初選小帶輪基準(zhǔn)直徑 選取小帶輪基準(zhǔn)直徑1，而1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離11機(jī)座肋厚m軸承端蓋外徑D2D2=D+（55.5）1157 潤滑密封設(shè)計(jì)對于單級斜齒圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃友b置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規(guī)定高度。油的深度為H+，H=30 =34。所以H+=30+34=64其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤滑效果好。從密封性來講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，凸緣應(yīng)有足夠的寬度，連接表面應(yīng)精刨，密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣連接螺柱之間的距

17、離不宜太大，并均勻布置，保證部分面處的密封性。軸承端蓋采用嵌入式端蓋，易于加工和安裝。設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)時(shí)碰到的主要困難是，傳動方案的選定：方案選擇的主要依據(jù)是性能和經(jīng)濟(jì)成本之間的權(quán)衡。從相關(guān)手冊中查各級傳動的傳動比的合理范圍，進(jìn)而得到此裝置的總傳動比。傳動比太小不能有效地發(fā)揮其性能；傳動比太大就會因材料性能達(dá)不到要求、結(jié)構(gòu)不合理產(chǎn)生危險(xiǎn)。整個(gè)設(shè)計(jì)過程中要注意隨時(shí)整理計(jì)算結(jié)果，并在設(shè)計(jì)草稿本上記下重要的論據(jù)，結(jié)果，參考資料的來源以及需要進(jìn)一步探討的問題，使設(shè)計(jì)的各方面都做到有理有據(jù)。設(shè)計(jì)中要正確處理參考已有資料和創(chuàng)新的關(guān)系。熟悉和利用已有的資料，既可避免許多重復(fù)的工作，加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，同時(shí)也是提高設(shè)計(jì)

18、質(zhì)量的重要保證。善于掌握和使用各種資料，如參考和分析已有的結(jié)構(gòu)方案，合理選用已有的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，也是設(shè)計(jì)工作能力的重要方面。在教師的指導(dǎo)下訂好設(shè)計(jì)進(jìn)程計(jì)劃，注意掌握進(jìn)度，按預(yù)定計(jì)劃保證質(zhì)量完成設(shè)計(jì)任務(wù)。機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)邊計(jì)算，邊繪圖，邊修改，設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪圖交替進(jìn)行，這與按計(jì)劃完成設(shè)計(jì)任務(wù)并不矛盾，應(yīng)從第一次設(shè)計(jì)開始就注意逐步掌握正確的設(shè)計(jì)方法。 在這次的課程設(shè)計(jì)過程中,綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識與技能,結(jié)合各個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計(jì),一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問題和解決問題的能力,為我們以后對專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計(jì)打下了寬廣而

19、堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一就是資料的整理查找。手中必須要有資料、手冊，要不憑空設(shè)計(jì)是不能設(shè)計(jì)出來什么有價(jià)值的東西的。相關(guān)的手冊。資料是億萬從業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，自己不可能全部從生產(chǎn)中直接總結(jié)獲得，需要自己懂得借鑒前人的成果。這次的課程設(shè)計(jì),對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想;訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識等方面有重要的作用。參考文獻(xiàn) 1 徐錦康，機(jī)械設(shè)計(jì)M，北京：高等教育出版社，1996.4-9：68-224 2 朱理等，機(jī)械原理M，北京：高等教育出版社，2004.7（1）：241-265

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