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      皮带传送机设计【含8张CAD图纸、说明书】皮带传送机设计【含8张CAD图纸、说明书】

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      皮带运输机设计 摘要 本文对带式传输机的各个部件的设计进行了?#25945;鄭?#22312;传递物质的方法,采用皮带运输带起着非常重要的作用,在竞争性成?#38236;?#38271;距离、可靠性物?#35797;?#36755;方面,带式运输机发挥着非常重要的作用。 传输机系统变得更大、更复杂,同时驱动装置也经历了一系列的发展,并将继续发展下去,如今,更大的传输带需要更大的功率、单独驱动器、多倍驱动器,就传输带的使用而言,控制驱动加速转矩的能力是关键的因素。在指定的安全极限范围内,一个高效的传动装置将能提供平稳、安全的运转,同时保持传输带的张力。对于多倍传动装置的均分负载,转矩与速度控制同样是其设计?#34892;?#32771;虑的?#26041;凇?#30001;于传送带驱动装置技术的发展,?#32440;?#26377;越来越多更可靠、具有成本效益、设定的宽范围功率的传送带驱动装置可供人们选择。 关键词 带式 运输机 驱动 系统 Belt Conveyor Driving System Abstract A short review for the design of each part for belt conveyor , Among the methods of material conveying employed, belt conveyors play a very important part in the reliable carrying of material over long distances at competitive cost. Conveyor systems have become larger and more complex and drive systems have also been going through a process of evolution and will continue to do so. Nowadays,bigger belts require more power and have brought the need for larger individual drives as well as multiple drives.The ability to control drive acceleration torque is critical to belt conveyors’ performance. An efficient drive system should be able to provide smooth,soft starts while maintaining belt tensions within the specified safe limits. For load sharing on multiple drives.torque and speed control are also important considerations in the drive system’s design. Due to the advances in conveyor drive control technology,at present many more reliable.Cost-effective and performance-driven conveyor drive systems covering a wide range of power are available for customers choice . Key words Belt Conveyor Driving System 目 录 引言5 第一章 带式输送机概述6 1.1带式输送机的应用6 1.2带式输送机的分类6 1.3 各种带式输送机的特点6 1.4 带式输送机的发展状况7 第二章 总体方案设计8 2.1布置方式8 2.2带式输送机的工作原理9 2.3传动原理10 2.4 传动方?#36127;?#24635;体设计12 第三章 主要技术参数的设计计算13 3.1 设计的原始数据13 3.2槽角的选取14 3.3胶带运行阻力的计算15 3.4输送带上各点张力的计算19 3.5 输送带的强度验算22 第四章 驱动装置的选用与设计27 4.1电机的选用27 4.2 减速器的选型与设计27 4.3 联轴器的计算与选型31 4.4驱动滚筒的设计33 第五章 托辊的设计38 5.1 托辊的作用与类型38 5.2托辊间距40 5.3 托辊的选型41 第六章 制 动 装 置41 6.1 制动装置的作用41 6.2 制动装置的种类41 6.3 制动装置的选型43 第七章 改 向 装 置44 7.1凸弧段曲率半径R的计算44 7.2改向滚筒的选用44 第八章 其他部件的选用44 8.1 拉紧装置46 8.2机架与中间架50 8.3 卸?#29486;?#32622;51 8.4 清 扫 装 置52 8.5 头部漏斗54 8.6 电气及安全保护装置54 第九章 安装运转与维护54 9.1安装要求54 9.2调整55 9.3运转与维护55 结论56 致谢57 参考文献58 附录59 引 言 带式输送机是用连续的无端输送带输送货物的机械,俗称皮带机。输送带根据摩擦传动原理而运动,既是承载货物的构件,?#36136;?#20256;递牵引力的构件,其特点是输送能力大,爬坡能力强,操作简单,安全可靠,自动化程度高,设备维修容易,广泛应用于采矿、冶金、化工、铸造、建材等行业的输送和生产流水线以?#20843;?#30005;站建设工地?#36879;?#21475;等大宗散货的输送装卸作业中,在我国的国民经济中占有重要的地?#24359;?#20170;年来,随着社会经济的发展,带式输送机的发展趋势有大运输能力,大带宽,大倾角,增加单机长度和水平转弯,合理使用胶带张力,?#26723;?#29289;料输送能耗,清理胶带的最佳方法等,特别是大倾角的皮带输送机,在?#36136;?#30340;生产中,变的越来越需要,国内外许多学者都?#24230;?#21040;其研制过?#35752;校?#34429;然已经出现了一批可以用于较大倾角的输送机,不过技术还不够完善、成熟,由于其工作的环境比较复杂 毕业设计是大学四年的最后一次教学实践,它是实现工科大学生培养目标的实践性、综?#38386;?#25945;学的必经?#26041;凇?#23427;不但有助于培养我们分析问题和创造性地解决问题的能力,全面提高我们的素质,还是一次对我们应用知识解决问题的能力的检验。 高等工程教育的培养目标是德、智、体全面发展,培养能够解决各种技术性问题的技术人员。鉴于此,我们应获得工程师初步训练,成为长于实践的高等工程技术应用型人才。学生应具备必须的理论基础,扎实的专业知识和较强的工程实践能力。毕业设计是教学计划中学生必须的最后一个教学?#26041;冢?#26159;实?#32440;?#23398;、科?#23567;?#24037;程实践相结合的重要结?#31995;恪?它的主要目的是培养学生综合运用所学的知识?#22270;?#33021;去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题。建立正确的设计思想,掌?#23637;?#31243;设计的一般程序和方法,通过毕业设计,进行工?#35752;?#35782;和工程技能的综合训练,使学生一走上工作岗位就具有较强的应用生产现场正在使用和近期可能推广使用的技术,去解决工程实际生产中遇到的实际问题的能力。 毕业设计的基本要求是 1既要完成任务,又要培养学生,应把对学生的培养放在第一?#24359;?#22312;指导老师的指导下,根据所选定的设计课题,通过实习,结合工程实际,独立完成设计工作,受到一次机械工程师如何解决工程实际问题的初步训练。 (2)通过毕业设计,使学生受到综合运用知识,解决实际问题的能力,提高自身技术水平、运算能力及识图、制图?#31570;?#38405;手册,使用国?#20918;?#20934;?#25176;?#24687;资料的能力,文字表达能力和一般的组织管理能力。 (3)培养自己独立工作的能力,巩固和扩大专业知识面,有较强的自学能力及工作适应能力,提高运用科研成果?#25176;录?#26415;的能力及对现有的生产设?#36127;?#29983;产技术进行改造的能力。 (4)培养严谨求实,理论联系实际的作风及严肃的科学态度,树立正确的生长观点?#22270;?#26415;经济观点。 第一章 带式输送机概述 1.1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?#20132;?#36816;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?#35752;?#32452;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?#26377;?#29301;引物件的输送机,如带式输送机,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?#26377;?#29301;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?#26723;?#21147;,轻工,建材,粮?#36710;?#21508;个部门。 1.2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成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过?#35752;?上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表?#36127;?#24418;状均为平面;另外一类是特?#32440;?#26500;的带式输送机,各有各的输送特点.其简介如下 1.3 各种带式输送机的特点 (1)QD80轻型固定式带输送机 QD80轻型固定式带输送机与TDⅡ型相比,其带较薄、载荷也较轻,运距一般不超过100m,电机容量不超过22kw. (2) 它属于高强度带式输送机,其输送带的带芯中有平行的细钢绳,一台运输机运距可达几公里到几十公里. (3)U形带式输送机 它又称为槽形带式输送机,其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高到使输送带成U形.这样一来输送带与物料间产生挤压,导致物料对胶带的摩擦力增大,从而输送机的运输倾角可达25. (4)管形带式输送机 U形带式输送带进一步的成槽,最后形成一个圆管状,?#27425;?#31649;形带式输送机,因为输送带被卷成一个圆管,故可以实现闭密输送物料,可明显减轻粉状物料对环境的污染,并且可以实现弯曲运行. (5)气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的,而是在?#25484;?#33180;气垫上运行,省去?#36865;?#36746;,用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊,运动部件的减少,总的等效质?#32771;?#23569;,阻力减小,效率提高,并且运行平稳,可提高带速.但一般其运送物料的块度不超过300mm.增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外,?#37096;?#20197;改变输送带本身,把输送带的运载面做成垂直边的,并且带有横隔板.一般把垂直侧挡边作成波状,故称为波状带式输送机,这种机型适用于大倾角,倾角在30以上,最大可达90. (6)压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力.这种输送机的主要优点是输送物料的最大倾角可达90,运行速度可达6m/s,输送能力不随倾角的变化而变化,可实现松散物料和有毒物料的密闭输送.其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大. (7)钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物,既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点,又具有带式运输的连续、柔性的优点。 1.4 带式输送机的发展状况 目前,带式输送机的发展趋势是大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系?#25345;?#24102;式输送机又成为重要的组成部分.主要有钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等. 这些输送机的特点是输送能力大可达30000t/h,适用范围广可运送矿石,煤炭,岩石?#36879;?#31181;粉状物料,特定条件下?#37096;?#20197;运人,安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大可达16,经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资。 使用胶带张力,?#26723;?#29289;料输送能耗,清理胶带的最佳方法?#21462;?#25105;国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围 (1)适用于环境温度一般为C;在寒冷地区驱动站应有采暖设施; (2)可做水平运输,倾?#27605;?#19978;16和向下运输,?#37096;?#20197;转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km; (3)可露天铺设,运输线可设防护?#21482;?#35774;通廊; (4)输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通胶带长;其成槽性好;运输距离大。 第二章 总体方案设计 机械产品的方案设计首先确定它的工作原理方案,再确定机械运动方案。机械系统的工作原理和机械传动方案的优劣是决定产品性能、成本,关?#26723;?#20135;品水平及竞争力的关键所在。因此机械系统的运动方案设计阶段是机械产品设计中最重要的设计阶段,是机械产?#20998;?#20851;重要的?#26041;凇?#22312;?#31169;?#27573;完成的草图和总体布置,不仅确定了整机的布置形式和重要尺寸,而且也确定了各种部件的基本型号和特性参数。 2.1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?#25237;?#28857;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?#25237;?#30005;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,?#27425;?#21333;驱动方式,故一般对单点驱动方式,“单点”两?#36136;?#30053;。 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?#22411;?#24448;采用多电动机驱动。带式输送机常见典型的布置方式如下表2-1所示 表2-1 带式输送机典型布置方式 2.2带式输送机的工作原理 带式输送机又?#24179;?#24102;运输机,其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机构.带式输送机组成及工作原理如图2-1所示 ,它主要包括一?#24405;?#20010;部分减速器、电动机、输送带通常称为胶带 、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置?#25176;读献?#32622;等. 图2-1 带式输送机简图 1张紧装置 2装?#29486;?#32622; 3犁形卸料器 4槽形托辊 5输送带 6机架 7传动滚筒 8卸料器 9清扫装置 10平?#22411;?#36746; 11空段清扫器 12清扫器 输送带绕1经?#38750;?#21160;滚筒和尾部拉紧装置的滚筒3,形成一个无极的环形封闭带,输送带上分支(有载分支)支撑载槽型托辊上(上托辊),下分支(无载分支)支撑在平托辊上,拉紧装置给输送带一保证正常运转所需要的张力。工作时驱动滚筒通过摩擦力驱动输送带运行,物料经装载装置加到输送带上,随胶带一起运动到头部卸载装置卸载,利用专门的卸载装置在输送机中部?#25105;?#28857;卸载。一般物料是装载到上带承载段的上面,在机头滚筒在此,即是传动滚筒卸载,利用专门的卸载装置?#37096;?#22312;中间卸载. 2.3传动原理 在进行总体方案设计前,首先简要地阐述皮带运输机的传动原理,下图表示输送机的传动原理。 如图,要克服阻力使胶带运动起来,必须使胶带在传动滚筒相遇点2的张力大于分离点1的张力。这两点张力差就是传动滚筒所传给胶带的摩擦力,也就是胶带输送机的牵引力。传动滚筒传给胶带的牵引力是摩擦力,和一般的摩擦力一样有个限度,不能?#25105;?#22823;,设1点的张力为S1,2点实际张力为Sy,其极限张力为Symax, 图2-2传动原理图 以下专门设计计算Symax,但首先假设胶带是一种理想?#26377;?#20307;,它可以?#25105;?#25376;曲,而不受弯曲应力。 如上图所示,围包角,在?#25105;?#28857;A得张力为S,弧1A所对应围包角为,当有一微小增量d时张力增量为ds.由上图可以列出单元长度皮带受力的平衡方程组 由于很小,。由此上述方程组可简化为 略去二次微量项解方程得 在极限平衡状态下,当围包角增大到时,张力增大到,利用两个条件,取微分方程得定积分 解上式得 ln 即 由于在滚筒胶带输送机传动装置传递的最大牵引力为 从上式可以看出,提高传动装置的牵引力可?#28304;?#20197;下三个方面考虑 (1)增加拉紧力 增加初张力可以使胶带在传动滚筒分离点的张力增加。此法提高牵引力虽然可以, 但是增大S1必须相应的增大皮带截面,这样会增大传动装置的结构尺寸,不经济,?#35797;?#35774;计中不采用此法。 (2)增加围包角 (3)增加摩?#26009;?#25968; 通过对上述传动原理的阐述可以看出,增大围包角是增大牵引力的有效方法。?#35797;?#20256;动中拟采用双滚筒驱动,以增加围包角。单滚筒驱动围包角只能取到200~300,双滚筒可?#28304;?#21040;450~480。?#35797;?#35774;计中为增大围包角采用双滚筒驱动,初定围包角450。 2.4 传动方?#36127;?#24635;体设计 由于我们所设计的皮带运输机运输量大,工作环境为露天地面,为减小设计尺寸,且提高运输能力,决定采用?#25945;?#30005;动机,分别驱动双滚筒。按照皮带运输机的一般工作原理可得到总体的传动方案。拟定 如下线路布置的传动方案 图2-3传动方案图 1尾部滚筒 2改向滚筒 3驱动滚筒 4头部滚筒 第三章 主要技术参数的设计计算 3.1 设计的原始数据 (1)带式输送机布置形式及尺寸如图3-1所示 (2)皮带宽B800 mm; (3)输送长度L 400 m; (4)皮带速度1.6 m / s; (5)输送倾角 6°; (6)输送量 500 t / h ; (7)运行条件主要用于地面环境运行; (8)输送方向由左向右输送物料,设有头部清扫器、尾部空段清扫器 及拉紧装置?#21462;?3.2槽角的选取 表3-1 倾?#27605;?#25968;选用表 倾角° 4 6 8 0.99 0.98 0.97 表3-2槽形托辊物料断面面积A(10)(带宽B800mm) 20° 25° 30° 35° 40° 0 279 344 402 454 50 10 405 466 518 564 603 20 535 591 638 678 71 30 671 722 763 798 822 由已知条件,并查手册得 物料堆积密度1.26t/ 按小时输送量确定 有表3-1得 6°时,Cst0.98 图3-2 槽形托辊的带上物料堆积截面 故所选的槽形物料截面面积 在时,对应表3-2中所列四种槽角,A均大于0.068,在此选槽角40,此时A0.071, 实际36000.0711.61.260.98521t/h500t/h 3.3胶带运行阻力的计算 输送带的张力包括有拉紧装置所形成的初张力,克服各种阻力所需要的张力及由动载荷所产生的张力。 运行阻力分为?#27605;?#27573;、曲线段及其他附加阻力,现分述如下. (1)如下图所示,运行阻力包括两部分,一部分是摩擦阻力;一部分是由下滑力自重分力引起的阻力.有摩擦力引起的阻力总是为正,但由于下滑力引起的阻力在此段输送带向上运行时为正,向下为负. 图3-3 运行阻力示意图 承载段或称为重段运行阻力为 因为 所以 式中 当承载段向上运行时,下滑力是正;向上运行时,下滑力是负. 同样,输送带回空段阻力为 式中 当承载段向上运行时,回空段是向下运行的,此时,回空段向下滑力为负;反之,回空段的下滑力为正。 如图3-1由分离点起,?#26469;?#23558;特殊点设为1、2、3。。。。,一直到相遇点为7点,计算运行阻力时,首先,要初定输送带的种类和型号,在此,初选定为钢绳芯带,选ST1000的钢绳芯带,查表得纵向拉伸强度Gx1000N/mm,输送带每米质量为qo23.1kg/m 3.3.1承载段的运行阻力 由以上所述得 又有 3.6qv 得 物流每米质量为 表3-3每组托辊转动部分质量m'、m" 托辊形式 650 800 1000 1200 铸铁座 12 14 22 25 冲压座 9 11 17 20 铸铁座 10 12 17 20 冲压座 9 11 15 18 表3-4常用的托辊阻力系数 工作条件 平?#22411;?#36746; 槽形托辊 室内清洁、干燥、无磨损性?#23601;?0.018 0.02 ?#25484;?#28287;度、温度正常,有少量磨损性?#23601;?0.025 0.03 室外,有大量磨损性?#23601;粒?#27745;染摩擦表面 0.035 0.04 由表3-3得Gtz14,同时选出托辊间距1.2m 所以 查表3-4选0.04,代入Fz 得 [(86.823.111.67)4000.04 (86.823.1)400]9.81 64.055KN 受料区的惯性阻力 4.360KN 犁式卸料器的阻力 其中 C2为常数,当B800mm时,C2350N 故 0.435KN 3.3.2回空段的运行阻力 由 查表3-3得Gtk12,选取3m 则 查表3-4得0.035,代入Fk 得 363.172929.6245.557KN 49.81 0.0577KN (23.14)130.0359.81 0.12KN 表3-5清扫器阻力表 带宽B 种类 800 1000 1200 弹簧清扫器 760 1540 1540 空段清扫器 160 200 230 清扫器摩擦阻力 FrF空段F弹簧 查表3-5得 Fr760160920N0.92KN 3.3.3最小张力点 胶带张力的计算示意图见图3-1 根据简图可以求出各点的张力 因为 Fk F1~2F2~3FrF6~7 0.12(5.557)0.92(0.0577) 4.5747KN<0 所以 3点的张力最小 3.4输送带上各点张力的计算 在讨论输送带各段的阻力计算后,为求所需要的牵引力,进而计算电机的功率,选取减速器、联轴器的类型,以及利用悬垂度条件对胶带强度进行校核,确定拉紧装置的拉紧力等,都需要先计算出胶带张力。 在进行胶带张力计算时是采用逐点计算法,逐点计算法就是沿着胶带运行方向,输送带上?#25105;?#28857;的张力Si1等于前一点的张力Si与这两点之间的运行阻力之和。 逐点计算法的步骤首先从驱动滚筒的绕出点开始,将输送带的轮廓分为相互衔接的若干区段,在这个区段的连接点?#29486;?#26126;标号,然后?#26469;?#27714;出各点的张力。 3.4.1有悬垂度条件确定4点的张力 有输送带的悬垂度条件,得最小的张力为 式中Szmin承载段输送带最小张力,N; Stmax输送带最大允许悬垂度, 把值代入上式,可求得 同理,可求得回空段输送带的最小张力为 式中回空段两托辊间距,m。 所以最小张力 5(86.823.1)9.811.2 6.433KN 3.4.2 由逐点计算法计算各点的张力 表3-6 分离点张力系数Cf 轴承类型 近90围包角 近180围包角 滑动轴承 1.03~1.04 1.05~1.06 滚动轴承 1.02~1.03 1.04~1.05 因为S46.433KN,?#25351;?#25454;表3-6选Cf1.05,故有S36.127KN S2S3F23F空11.084KN SlS1S2F1211.0840.1210.964KN S5S4FbaFbFz75.283KN S6S5Cf79.047KN SyS7S6F67Fr79.91KN 3.4.3用摩擦条件来验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系 表3-7摩?#26009;?#25968;表 光面、潮湿 光面、干燥 胶面、潮湿 胶面、干燥 像胶接触面 0.2 0.25 0.35 0.4 塑料接触面 0.15 0.17 0.25 0.3 设为包胶滚筒,每个滚筒与输送带的围包角为225。由表3-7选摩?#26009;?#25968;0.35。并取摩擦力备用系数n1.2。 按摩擦传动件?#39029;鯯y与S1的关系,因为 SyS1 所以 可算得允许Sy的最大值为 10.964(1) 144.392KN>79.047KN 故摩擦条件满足。 3.5 输送带的强度验算 3.5.1输送带的计算安全系数 Sn 输送带的额定拉断力,N; 对钢绳芯带 SnBGx Gx纵向拉伸强度,N/mm; Smax输送带?#29486;?#22823;张力点的张力,N; 由 SmaxS779.047KN SnBGx8001000800KN 得 10.12 3.5.2输送带的许用安全系数 表3-8 基本安全系数mo与Cw表 带芯材料 工作条件 基本安全系数mo 弯曲伸长系数Cw 有利 3.2 正常 3.5 不利 3.8 有利 2.8 正常 3.0 不利 3.2 [m] mo基本安全系数,列在表3-8中; Cw附加弯曲伸长折算系数,列在表3-8中; 动载菏系数,一般取1.21.5; 输送带接头效率。 由表3-8,选取mo3,Cw1.8;取1.2, 0.85 代入 得 [m]7.624KN 3.5.3对输送带的强度进行验算 在此,因 m10.12[m]7.624 故 所选的输送带能满足强度要求. 3.5.4传动滚筒?#26412;?#30340;确定和滚筒强度的验算 ①考虑到比压及摸擦条件的滚筒最小?#26412;?计算时,可两滚筒分开算,?#37096;?#20004;滚筒按一体来算. 由 式中 wo-----输送机的牵引力,N; Sy-----相遇点的张力,N; S1-----分离点的张力,N; B-----输送带宽度,mm; [p]-----输送带允许的比压,钢绳芯为0.7,其他普通带为0.4mpa; ------围包角,rad; ---------摩?#26009;?#25968;。 故由已知条件可得 89.622KN ②按钢绳芯带绳芯中的钢绳?#26412;?#19982;滚筒?#26412;?#30340;比值 由 式中 D--------传动滚筒?#26412;?mm; d--------?#20013;?#24102;中钢绳的?#26412;?mm; 由查表得?#20013;?#24102;中钢绳的?#26412;?d4mm 得 D≥150d1504600mm 故 可采用?#26412;段?D630mm的滚筒 ③验算滚筒的比压 比压要按相遇点滚筒所承受的比压来算,因此滚筒所承受的比压较大.按最不利的情况来考虑,设总的牵引力由两滚筒均分,各传递一半牵引力. 总的牵引力 WoS7Sy-S1Sl79.91--10.96468.946KN 故相遇点S7,其分离点所承受的拉力为 S179.9168.946/245.437KN 由 式中 ----- 输送带作用在传动滚筒滑动弧表面的平均压力,mpa; D ----- 滚筒?#26412;?mm; 故 0.18mpa 由于 pcp0.18mpa 135 kw, 满足要求。 ②.起动转矩校核 查减速器设计选用手册得 , 式中 启动转矩或最大输入转矩。 查表取 905 , 转速, 许用输入功率。 则 ?#39318;?#30697;满足要求。 ③.热效应验算 应满足下列关系 减速器热功率,取155kw, 环境温度系数,查表4-21取0.89, 功率利用系数,查表1-49取0.79。 则 kw90 kw, 故 满足要求。 4.2.4 箱体的结构设计 .箱体的结构 为了避免箱体在加工和工作过?#35752;?#20135;生不允许的变形,从而引起轴承座?#34892;?#32447;歪?#20445;?#20256;动产生偏载,影响减速器正常工作,在设计箱体时,首先应保证轴承座的刚度。轴承座应有足够的厚度,取20mm,给轴承座加凸台结构。各凸台高度一致,按最大轴承座凸台高度确定。 .箱体的密封 为了保证箱盖与箱座接合面的密封,对接合面的?#36127;?#31934;度和表面粗糙度有一定要求,取表面粗糙度值为在箱座联接凸缘上面铣出回?#20984;擔?#20351; 渗向接合面的润滑油流回?#32479;亍?4.2.5 附加件的结构选择与设计 .视孔及视孔盖 视孔的位置应设在箱盖的上部,以便于观察传动件啮合情况的位置,尺寸应足够大,以便于检查和手能伸入箱内操作,视孔盖采用轧制钢板,其结构轻便,加工容易,上下面无需机械加工。 .通气器 通气器的通气孔不直接通顶端,以避免?#39029;?#33853;入。安装在钢制视孔盖上时,用一个扁螺母固定。为了防止螺母松脱而落到箱内,螺母需布置在视孔盖上。 .油标 选用?#32479;?#20316;为油标,它结构简单,为便于加工和节省材料,油柄?#32479;?#26438;两个元件应铆接在一起。?#32479;?#23433;装在减速器上,采用螺纹联接。检查油面高度时拔出?#32479;擼?#20197;杆上油痕?#21368;?#27833;的高度。?#32479;?#19978;?#25945;?#21051;度线的位置分别对应最高和最低油面。?#32479;?#37319;用侧装式结构。 .放油孔和螺塞 放油孔的位置在?#32479;?#30340;最低处,并安置在减速器?#25381;?#20854;他部件靠近的一侧,以便于放油,螺塞纹?#26412;对?#20026;箱体壁厚的两倍,安装时应配有封油垫圈,封油垫圈材料为耐油橡胶。 .启盖螺钉 启盖螺钉?#25381;?#31665;体侧边的凸缘上,?#26412;?#19968;般等于凸缘联接螺栓?#26412;叮?#34746;纹有效长度要大于凸缘厚度。 .定位销与起吊装置 定位销的位置应设置在箱体长度方向的两端,两个定位销应尽量相距远些,以提高定位销的精度,定位销采用圆锥形结构。起吊装置设计为吊耳结构。 .减速器的润滑 (1)选用一般机械油,同时可以加防锈剂和抗氧化剂。 (2)选用极压齿轮油牌号N15。 (3)工作油温-4~,选润滑剂12ZP. 4 ?#25381;?#21608;期为2~3年。 (5)滚动轴承采用脂润滑。 4.3 联轴器的计算与选型 本设计采取液力联轴器,它可以联结两个传动轴,能够保护动力系统免于过载损坏,还可以用于空载启动原动机,还能做离合器、无极调速器等使用。 液力联轴器由泵轮、?#26032;幀?#22806;壳和输入轴及输出轴等组成。泵轮与外壳通过螺栓固定连接,其作用是防止工作液体外溢。输入轴(与泵轮固定的连接)与输出轴(与?#26032;?#22266;定连接)分别与动力机和工作机相连接。泵轮与?#26032;?#22343;具有径向直叶片的叶轮。由泵轮和?#26032;?#20855;有叶片的凹腔部分所形成的圆环状空腔称为工作腔,供工作液体在其中循环流动,传递动力进行工作。工作腔的最大?#26412;?#31216;为有效?#26412;叮?#26159;液力偶合器的特征尺寸规格大小的标?#22659;?#23544;。 液力偶合器安装在动力机与工作机之间,当泵轮被动力机带动运转时,工作腔中的液体随泵轮做圆周运动,同时又在离心惯性力作用下沿叶片间通道向外流动,即对泵做相对运动。液体质点相对于叶轮的运动状态由叶轮和叶片形状决定。由于叶片为径向直叶片,假设叶片数目无穷多,厚度无限薄,则液体质点从泵轮半径?#38386;?#30340;流道进口处被加速,并被抛向半径较大的流道出口处。从而液体质点的动量矩增大,即泵轮从动力机吸收机械能并转化为液体能。在 泵轮出口处液流?#36234;?#39640;的速度和压强冲向?#26032;?#21494;片,并沿着叶片表面与工作腔外环所构成的流道做向心流动。液流对?#26032;?#21494;片的冲击减小了自身的速度和压强,使液体质点的动量矩?#26723;停头?#30340;液体能推动?#26032;鄭?#21363;工作机)旋转做功(?#26032;纸?#28082;体能转化为机械能)。液流的液体能?#22836;?#20943;小后,在其后的液流的推动下,由?#26032;?#22806;缘(?#26032;?#27969;道入口)流向内缘(?#26032;?#27969;道出口),并流入泵轮,开始下一个能量转化的循环流动。如果没有环流运动。就没有能量的传递。 液力偶合器与电动机的匹配原则 (1) 保证额定工况点的高效率。 在额定传动?#21462;?.96~0.98,液力偶合器的输入特性曲线应交于电动机机械特性的额定工况点上。但与值的选择应相互兼顾,如只考虑高效率而取过大的,则因过小而常会使偶合器的有效?#26412;对?#22823;。这对安装空间有限和尽?#32771;?#23567;总机尺寸不利。 (2) 确保限矩性能 偶合器与电动机联合运行的有点之一就是过载保护,而过载保护是通过限制泵轮力矩不超过电动机的最大力矩来实现的。因此,对于要求过载保护的最大过载系数=(0.9~,这既可充分利用电动机的最大力矩启动,又可以保护电动机。 1 根据载荷性质不同进行匹配 对于带?#21892;?#21160;的液力偶合器,最好取=,以便于利用电动机的最大力矩启动。对于阻力小,惯?#28304;?#30340;载荷(如转?#26377;推?#30862;机),可使?#28304;?#20110;。此处的是指i=0时的值。 表4-1YL450A型液力联轴器各项技术特征 泵轮转速/r 1500 传递功率/KW 55~110 输出方式及规格 渐开线花键INT 60Z3.5m30p5H 重量/Kg 89 额定滑差S* 3~3.5 液力联轴器的结构图 1后辅助室外壳 2泵轮 3外壳 4透平轮 5注油塞 6弹性联轴器 7易熔合金保护塞 液力偶合器有很多优点隔离纽振,防护动力过载,均匀多台原动机间的负荷分配,空载启动,离合方便,实现无极调速,无磨损,易散热以及可?#26377;?#32852;结。但它也存在着诸多的缺点其效率低,有功率损失,对于功率大于100KW的偶合器,除本体外,还有一套冷却供油系统和若干辅助设备,消耗部分辅助功率,当原动机转速?#31995;?#26102;,偶合器的尺寸重量较大?#21462;?4.4驱动滚筒的设计 驱动滚筒是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?#26412;?#21448;有几种不同的轴径和?#34892;目?#36317;供选用。 ①.轻型轴承孔径80100㎜。轴与轮毂为单键联接的单幅板?#38468;?#31570;体结构。单向出轴。 ②.中型轴承孔径120180㎜。轴与轮毂为胀套联接。 ③.重型轴承孔径200220㎜。轴与轮毂为胀套联接,筒体为铸焊结构。有单向出轴和双向出轴两种。 输送机的驱动滚筒结构有钢板?#38468;?#32467;构及铸?#21482;?#38136;铁结构,驱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摩?#26009;?#25968;小,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摩?#26009;?#25968;大,适用于环境湿度大、运距长的输送机,铸(包)胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸(包)胶滚筒、人?#20013;?#27807;槽铸(包)胶滚筒和菱形铸(包)胶滚筒。 人?#20013;?#27807;槽铸(包)胶滚筒是为了增大摩?#26009;?#25968;,在钢制光面滚筒表面上,加一层带人字沟槽的橡胶层面,这种滚筒有方向性,不得反向运转。与菱形铸(包)胶滚筒相比,由于本设计的输送机主要用于户外作业的环?#25345;?#19979;,故选菱形铸(包)胶滚筒。 4.4.1驱动滚筒的功率 设驱动滚筒的轴为Ⅴ轴,减速器输出轴为Ⅵ轴,则驱动滚筒轴的转速为nv,功率为pv,则有 p5=p4 , n5=n4=nw , 式中 低速联轴器的传动效率,=0。99; nw工作机转速; P5 73.430.99 72.70KW =14635.01N.m 4.4.2驱动滚筒轴径的计算 ①计算最小轴径 选取驱动滚筒轴的材料为45#钢,调质处理。查表知考虑弯矩影响的设计系数A107,于是轴的最小?#26412;禿min,可有下式求得 dmin= 式中 A考虑力弯矩影响的设计系数 P5第Ⅴ轴的功率; n5第Ⅴ轴的转速; 则 =123.26mm 因减速器输出轴与驱动滚筒的轴之间需要安装一联轴器,故需要结合联轴器的轴径后在确定驱动滚筒的轴径。 ②联轴器的选取 联轴器是机械传动中常用的部件。它用来把两轴联接在一起,机器运转时两轴不能分离;只有在机器停车并将联接拆开后,两轴才能分离。 联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差、承载后的变?#25105;?#21450;温度变化的影响等,往往不能保证严格的对中,而是存在着?#25345;?#31243;度的相对位移。这就要求设计联轴器时,要从结构上采取各种不同的措施,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联接的功能),联轴器可分为刚性联轴器(无补偿能力)和?#26377;?#32852;轴器(有补偿能力)两大类。?#26377;?#32852;轴器又可按是否具有弹性元件分文无弹性元件的?#26377;?#32852;轴器和有弹性元件的?#26377;?#32852;轴器两个类别。 刚性联轴器 这类联轴器?#36816;?#32852;两轴的相对位移缺乏补偿能力,故对两轴对?#34892;?#30340;要求很高。当两轴有相对位移存在时,就会在机件内引起附加载荷,使工作情况恶化,这是它的主要缺点。但由于构造简单、成?#38236;汀?#21487;传递较大转矩,?#23454;?#36716;速低、无冲击、轴的刚?#28304;蟆?#23545;?#34892;越?#22909;时亦常采用。 ?#26377;?#32852;轴器 1、无弹性元件的?#26377;?#32852;轴器 这类联轴器因具有?#26377;裕?#25925;可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件,故不能缓冲减振。常用的有以?#24405;?#31181; (1)十?#21482;?#22359;联轴器 半联轴器与中间盘组成移动?#20445;?#19981;能发生相对转动,故主动轴与从动轴的角速度应相?#21462;?#20294;在两轴间有相对位移的情况下工作时,中间盘就会产生很大的离心力,从而增大动载荷及磨损。因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。 这种联轴器一般用于转速,轴的刚度较大,且无剧?#39029;?#20987;处。效率,这里为摩?#26009;?#25968;,一般取为0.120.25;为两轴间径向位移量,单位为;为轴径,单位为。 (2)滑块联轴器 这种联轴器与十?#21482;?#22359;联轴器相似,其结构简单,尺寸紧凑,适用于小功率、高转速而无剧?#39029;?#20987;处。 3十字轴式万向联轴器 这种联轴器可以允许两轴间有较大的夹角(夹角最大可达),而且在机器运转时,夹角发生改变仍可正常传动;但当过大时,传动效率会显著?#26723;汀?#36825;种联轴器的缺点是当主动轴角速度为常数时,从动轴的角速度并不是常数,而是在一定范围内变化,因而在传动中将产生附加动载荷。为了改善这种情况,常将十字轴式万向联轴器成队使用。 这种联轴器结构紧凑,维护方便,广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系?#25345;小?#23567;型十字轴式万向联轴器已标准化,设计时可按标准选用。 (4)齿式联轴器 这种联轴器能传递很大的转矩,并允许有较大的偏移量,安装精度要求不高;但质量较大,成本较高,在重型机械中广泛使用。 (5)滚子链联轴器 滚子链联轴器的特点是结构简单,尺寸紧凑,质量小,?#23433;?#26041;便,维修容易、价廉并具有一定的补偿性能和缓冲性能,但因链条的套筒与其相配件间存在间隙,不宜用于逆向传动、起动频繁或立轴传动。同时由于受离心力影响也不宜用于高速传动。 2、有弹性
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