機(jī)械課程設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置

1、食品機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì) 目錄1緒論21.1設(shè)計(jì)來源21.2設(shè)計(jì)的目的和意義32.設(shè)計(jì)步驟32.1 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案:32.2電動(dòng)機(jī)的選擇:32.3 總傳動(dòng)比的計(jì)算和各級(jí)傳動(dòng)比的分配52.4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算52.5 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)62.51計(jì)算說明書63 參考文獻(xiàn)71緒論帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，在冶金、采礦、動(dòng)力、建材等重工業(yè)部門及交通運(yùn)輸部門中主要用來運(yùn)送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備相比，不僅具有長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集中化控制,特別是對(duì)高

2、產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年，長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度的帶式輸送機(jī)的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運(yùn)輸系統(tǒng)及露天采礦場(chǎng)、選礦廠中的應(yīng)用又得到進(jìn)一步推廣。 選擇帶式輸送機(jī)這種通用機(jī)械的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題，能培養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)基本理論和專業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，也使我們的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。1.1設(shè)計(jì)來源帶式輸送機(jī)是以膠帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的一種運(yùn)輸設(shè)備，它在地面和井下運(yùn)輸具有廣泛的應(yīng)用。 帶式輸送機(jī)自1795年被發(fā)明以來，經(jīng)過兩個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已被電力、冶金、煤炭、

3、化工、礦山、港口等各行各業(yè)廣泛采用。特別是第二次工業(yè)革命帶來了新材料、新技術(shù)的采用，使帶式輸送機(jī)的發(fā)展步入了一個(gè)新紀(jì)元。當(dāng)今，無論從輸送量、運(yùn)距、經(jīng)濟(jì)效益等各方面來衡量，它已經(jīng)可以同火車、汽車運(yùn)輸相抗衡，成為三足鼎立局面，并成為各國(guó)爭(zhēng)先發(fā)展的行業(yè)。 帶式輸送機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點(diǎn)，并能適應(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等，所以它已經(jīng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。加之國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、銷售的周期，使它更加具有競(jìng)爭(zhēng)力。 目前，帶式輸送機(jī)已經(jīng)成為露天礦和地下礦

4、的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中重要的組成部分。為了更好的研究帶式輸送機(jī)的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)其不足之處，本課題所研究的是大傾角、上運(yùn)帶式輸送機(jī)。此次研究的主要問題在于系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)件布置、軟起動(dòng)和制動(dòng)問題。帶式輸送機(jī)向上運(yùn)送物料時(shí)，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行工礦有別于一般的帶式輸送機(jī)。由于運(yùn)轉(zhuǎn)上的需要，在結(jié)構(gòu)上有特點(diǎn)，控制上有特殊要求。上運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)裝置及其控制技術(shù)尤為關(guān)鍵。若制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的不合理，很容易發(fā)生飛車事故，從而造成斷帶、撕帶等事故，給生產(chǎn)帶來極大危害。如何實(shí)現(xiàn)軟制動(dòng)與自動(dòng)張緊，逐漸向智能化、自動(dòng)化、人性化方向發(fā)展，是目前帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向，也是本課題的研究目的和意義所在。相信隨著課題的不斷深入，對(duì)

5、帶式輸送機(jī)將會(huì)有深入的了解，為以后的學(xué)習(xí)也能打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。 1.2設(shè)計(jì)的目的和意義帶式輸送機(jī)是以膠帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的一種運(yùn)輸設(shè)備，他在地下和井下運(yùn)輸具有廣泛應(yīng)用。帶式輸送機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和封閉性好等特點(diǎn)，并能適應(yīng)在各種環(huán)境下工作，所以他已經(jīng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。1.3國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機(jī)、鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)和排棄場(chǎng)的連續(xù)輸送設(shè)施等。 這些輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大(可達(dá)30000t/h)

6、，適用范圍廣(可運(yùn)送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運(yùn)人)，安全可靠，自動(dòng)化程度高，設(shè)備維護(hù)檢修容易，爬坡能力大(可達(dá)16°)，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。 目前，帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是：大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機(jī)長(zhǎng)度和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。我國(guó)已于1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機(jī)的定型設(shè)計(jì)。2帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)形式與方案選擇2.設(shè)計(jì)步驟2.1 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案:1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3.

7、確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。 4. 選擇V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開式）5.輸送量：3690t/h2.2電動(dòng)機(jī)的選擇:選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求及條件選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)， （2）確定電動(dòng)機(jī)功率電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：Pd =,滾筒的工作轉(zhuǎn)速為：，所以Pd =3.64 kW(3) 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i24，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i840，則總傳動(dòng)比合理范圍為i16160。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為ni×n（16160）×43.907027020r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝

8、置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為Y112M4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為4.0額定電流8.8A，滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。 同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)減速器輸送量（t/h）方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Pkw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)重量N帶寬（mm）傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比3690t/h 1Y112M-4415001440470100032.822.513.13中心高外型尺寸L×（AC/2+AD）×HD底腳安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D×E裝鍵部位尺寸F×GD112400× 305

9、15; 265190 ×1401228× 608 ×412.3 總傳動(dòng)比的計(jì)算和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 （1）       總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為n/n1440/43.8832.82（2）       分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比×式中分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取2.5，則減速器傳動(dòng)比為32.80/2.513.12根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為4.17，則3.

10、152.4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 （1）各軸轉(zhuǎn)速  1440/2.5576r/min  576/4.17138r/min   / 138/3.15=43.81r/min=43.81 r/min（2）各軸輸入功率×3.64×0.963.49kW  ×2×3.49×0.99×0.983.39kW  ×2×3.39×0.99×0.983.29kW×2×4=3.29

11、×0.99×0.983.19kW則各軸的輸出功率：  ×0.99=3.46 kW×0.99=3.36 kW×0.99=3.26kW×0.99=3.16 kW各軸輸入轉(zhuǎn)矩 =×× N·m電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =9550×3.64/1440=24.14N·m所以: ×× =24.14×2.5×0.96=57.94 N·m×××=57.94×4.17×0.96

12、15;0.99=229.63 N·m×××=229.63×3.15×0.99×0.98=701.78N·m=××=701.78×0.99×0.98=680.87 N·m輸出轉(zhuǎn)矩：×0.99=57.36 N·m×0.99=227.33N·m×0.99=694.76N·m×0.99=674.06 N·m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表軸名功率P KW轉(zhuǎn)矩T Nm轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸

13、3.2524.1414401軸3.493.4657.9457.365762軸3.393.36229.63227.331383軸3.293.26701.78694.7643.814軸3.193.16680.87674.0643.812.5 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 2.51計(jì)算說明書（1）確定計(jì)算功率查課本表138得工作情況系數(shù)=1.1，故=×=1.1×4=4.4kw（2）生產(chǎn)率：有帶式輸送機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算：生產(chǎn)率是帶式輸送機(jī)的最基本的參數(shù)之一，式設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。生產(chǎn)率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)輸送物料的數(shù)量。輸送量：Q0一QQV（Qm）Q0-工程設(shè)計(jì)要求的輸送機(jī)系統(tǒng)輸送量（立方米）Q-輸送機(jī)設(shè)計(jì)輸送量

14、（t/h）QV-輸送機(jī)理論體積輸送量（立方米/小時(shí)）Qm-輸送機(jī)理論質(zhì)量輸送量（t/h）理論質(zhì)量生產(chǎn)率：3690t/h理論質(zhì)量輸送量：Qm=3600SvkpS-輸送帶上物料的最大橫截面面積（）v-輸送帶速度（m/s）k-輸送機(jī)傾斜系數(shù)p-被輸送散狀物料的堆積密度（噸/立方米）Qm=3600*0.1549*7.43*0.89*1=3690t/h。（3）選取普通V帶型號(hào)根據(jù)=4.4kw，=1440r/min 由課本圖13-15查出該點(diǎn)位于A型區(qū)域內(nèi)（4）求大小帶輪基準(zhǔn)直徑、由課本表13-9，應(yīng)不小于75，現(xiàn)取=100mm，=2.5×100=250mm（5）驗(yàn)算帶速V，帶速在525m/s范圍內(nèi)，合適。（6）求V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距a初步選取中心距： 取符合0.7（+）2（+）由課本式13-2得帶長(zhǎng) =由課本查表13-2，對(duì)A型帶選用。再由式（13