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TD75型可逆配倉帶式輸送機設計說明書 摘要..............................................................1 Abstract.........................................................1 第一章緒論......................................................1 1.1TD75帶式輸送機簡介...........................................2 1.2 國內(nèi)外研究概況及存在問題.....................................3 1.3帶式輸送機的用途和特點.......................................4 1.4帶式輸送機的發(fā)展方向.........................................4 第二章帶式輸送機方案的確定.................................5 2.1工作原理.....................................................7 2.2擬定方案時考慮的要求和條件...................................8 2.3TD75型可逆配倉帶式輸送機的布置形式...........................9 第三章TD75型可逆配倉帶式輸送機部件的選用............10 3.1輸送帶的選用................................................10 3.2電動滾筒的選用..............................................11 3.3傳動滾筒的選用..............................................12 3.4改向滾筒的選用..............................................13 3.5機架的選用..................................................14 第四章TD75型可逆配倉帶式輸送機的設計計算............15 4.1輸送帶寬度的計算............................................16 4.2輸送帶輸送能力的設計計算....................................17 4.3驅(qū)動裝置主電機的設計計算....................................18 4.4驅(qū)動裝置減速器的選型計算....................................19 4.5鏈傳動機構(gòu)的設計計算........................................20 4.6輸送帶張力的設計計算........................................21 第五章各主要部件的強度的校核.............................23 5.1軸的受力分析與校核..........................................25 5.2滾動軸承的選擇與校核........................................27 5.3輸送帶下垂度的校核..........................................29 5.4輸送帶不打滑條件的校核......................................30 結(jié)論.............................................................32 致謝.............................................................32 參考文獻........................................................33 摘 要 TD75型可逆配倉皮帶式輸送機(以下簡稱皮帶機)是一種輸送量大、運行費用低、使用范圍廣的能夠往復行走的輸送設備；可逆配倉皮帶輸送機在使用效果上和卸料小車相同，都是為皮帶輸送機下方料倉進行布料使用。皮帶式輸送機的環(huán)境使用溫度為一10℃～+40℃，輸送物料溫度視輸送帶不同而不同，普通輸送帶輸送物料溫度一般不高于60℃，耐熱橡膠帶可輸送120℃以下的較高溫物料，當輸送酸性、堿性、油類物料及具有有機溶劑性質(zhì)的物料時，需選用耐油、耐酸堿的橡膠帶或塑料帶。 本次畢業(yè)設計是關于TD75型可逆配倉帶式輸送機的設計。首先對D75型可逆配倉帶式輸送機作了簡單的概述；接著分析了可逆配倉帶式輸送機的選型原則及計算方法；然后根據(jù)這些設計準則與計算選型方法按照給定參數(shù)要求進行選型設計；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核?？赡媾鋫}的部件組成，基本和皮帶輸送機相同，結(jié)構(gòu)組成如下: 1、 輸送帶：輸送帶是可逆配倉皮帶輸送機最重要的組成部分。 2、托輥：托輥是可逆皮帶輸送機組成部分最多的一個部件之一。 3、機身機架：機身機架是輸送機的骨架結(jié)構(gòu)，承載著輸送機所有的重量 4、滾筒滾筒分為改向滾筒和傳動滾筒。其中改向滾筒用以改變輸送帶運行方向，傳動滾筒主要用以通過驅(qū)動給輸送帶產(chǎn)生運輸速度。 5、清掃裝置：清掃裝置是可逆配倉皮帶輸送機的一個附屬部件，主要用于清掃粘結(jié)在輸送帶表面的物料使用。 目前，可逆配倉帶式輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式移動輸送機就是其中的一個。在可逆配倉帶式輸送機的設計、制造以及應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設計制造可逆配倉帶式輸送機過程中存在著很多不足。本次可逆配倉皮帶輸送機的設計代表了設計的一般過程,對今后的選型設計工作有一定的參考價值。 關鍵詞：TD75型可逆配倉帶式輸送機的設計、可逆運動、卸料小車 Abstract TD75 type reversible design matches the warehouse of the belt conveyor s living standard, peoples demand for walnut increased, especially for high quality walnut demand. Walnut is used not only for food, but some developed countries use it to create a variety of new materials, which has been rapid development of walnut industry. Relative to the developed countries abroad, the production process of our domestic walnut is still very backward, still using intermittent Martin method is backward, unable to meet the domestic demand, our country every year to import large quantities of walnut is from abroad, so I did about graduation design walnut vibration conveying equipment. An important component of vibrating conveyor is walnut processing process mentioned in this design. Vibrating conveyer is the eccentric wheel drives a connecting rod to generate centrifugal force, the materials can be separated. This paper is divided into several parts to illustrate the design process, including the choice of motor, a crank connecting rod transmission design, shaft design, bearing design, selection of the key and the design of the frame, trying to through the design, so that the transport mechanism of walnut is simple, and can improve the efficiency, and also can reduce the energy consumption. Keywords：TD75 type, vibration conveyor, an eccentric wheel 第一章 緒論 1.1TD75帶式輸送機簡介 1、TD75型帶式輸送機是一般用途的帶式輸送機，由于輸送量大、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、成本低、通用性強等優(yōu)點而廣泛地用于冶金、煤炭、化工、水電等部門中用來輸送散狀物料或成件物品，輸送堆積比重為0.5-2.5噸/m³的各種塊狀、粒狀物料，也可輸送成件物品。 2、TD75型帶式輸送機的帶寬有六種：500、650、800、1000、1200、1400毫米。 3、TD75型帶式輸送機所選用的輸送帶有普通橡膠帶和塑料帶兩種。適用工作環(huán)境溫度在-15～+40之間。輸送具有酸性、堿性、油類物質(zhì)和有機溶劑等成份的物料時，需采用耐油性、耐酸堿的橡膠帶和塑料帶。 4、TD75型帶式輸送機適用于水平或傾斜輸送。驅(qū)動部分采用電機－－減速機驅(qū)動或電動滾筒驅(qū)動兩種型式。制動裝置選用滾柱逆止器。帶式逆止器、制動器等。拉緊形式有螺旋拉緊、垂直拉緊、車式拉緊三種。5、定貨時需注明：帶速、帶寬、輸送距離、輸送量、傾斜角度、物料特性、工作環(huán)境、堆積角度等基本技術參數(shù)。 1.2國內(nèi)外研究概況及存在問題 最早的帶式輸送雛形是1880年德國LMG公司設計的鏈斗式挖掘機尾部蒸汽驅(qū)動的帶式輸送機。在1980年之前，澳大利亞、南非和加拿大采礦工業(yè)很大程度上得益于歐洲和美國的開發(fā)研究。到1980年以后，固定式帶式輸送機已經(jīng)出現(xiàn)，并且正在設計大運量、長距離、高帶速的帶式輸送機，其具有獨特的特點。 在我國，20世紀80年代之前，大型帶式輸送機基本上依賴國外技術。在引進、消化、合作研究的基礎上，目前已經(jīng)能夠獨立的設計、制造大型的帶式輸送機系統(tǒng)。近十多年來，國產(chǎn)煤礦帶式輸送機從SDJ、SSJ、STJ、DT等系列定型發(fā)展到各種功能特種帶式輸送機系列。如大傾角帶式輸送機成套設備、高產(chǎn)高效的工作面順槽可伸縮帶式輸送機，大傾角、長距離帶式輸送機系列產(chǎn)品等。并用動態(tài)分析、智能化控制技術等對關鍵設備進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)。研制成功了多種軟啟動和制動裝置以及可編程電控裝置。但和國外先進機型相比，國內(nèi)輸送機機型一般較小，帶速通常不超過4m/s，最大運送量為3000t/h，可 靠性、壽命偏低，普遍沿用靜態(tài)設計法，設備成本偏高。此外，我國尚未形成元部件的大規(guī)模專業(yè)生產(chǎn)廠，設計水平有待提高。 隨著全球經(jīng)濟的增長，帶式輸送機技術已經(jīng)成為當代科學技術發(fā)展的前沿之一。當今的全球經(jīng)濟需要設計和生產(chǎn)“環(huán)?！毙洼斔蜋C，不能污染周圍的環(huán)境，可以根據(jù)運輸需要設計長距離、高帶速、大運量、大功率，并且還要節(jié)約環(huán)保。輸送機技術進步的一個特點是將基礎的研究發(fā)展為實用技術，進而實現(xiàn)商業(yè)化，投入到具體生產(chǎn)中。 1）設備的機構(gòu)設計合理與否是決定設備好用與否的關鍵，所以這就要求時下的研發(fā)人員具有一定實力和眼界，能夠根據(jù)不同的工況，不同的條件設計出滿足不同需要的產(chǎn)品。當今社會是工業(yè)化社會，機械設備需要不斷地創(chuàng)新和完善，不斷地研發(fā)出更新的設備，這樣才能符合現(xiàn)代化大生產(chǎn)的需求，能夠為蓬勃發(fā)展的工業(yè)社會創(chuàng)造有利的價值，能夠?qū)ΜF(xiàn)代化大生產(chǎn)起到?jīng)Q定性的作用。 2）擴大功能，一機多用化 一臺設計優(yōu)異的設備，只有做到模塊化，才能滿足不同工況的需求，才能夠?qū)Ω鞣N各樣產(chǎn)品的生產(chǎn)起到特定的作用。 3）設備大型化、提高運輸能力 為了適應高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸送機的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢，也是高產(chǎn)高效礦井運輸技術的發(fā)展方向。我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設備”項目的實施，帶式輸送機的技術水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進步。 為了適應高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸送機的輸送能力要加大。長 距離、高帶速、大運量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢，也是高產(chǎn)高效礦井運 輸技術的發(fā)展方向。在今后的10a內(nèi)輸送量要提高到3000～4000t/h，還速提高至4～6m/s，輸送長度對于可伸縮帶式輸送機要達到3000m。對于鋼繩芯 帶式輸送機需加長至5000m以上，單機驅(qū)動功率要求達到1000～1500kW。 1.3帶式輸送機的用途和特點 可逆配倉皮帶輸送機在使用效果上和卸料小車相同，都是為皮帶輸送機下方料倉進行布料使用。可逆配倉皮帶輸送機的行走裝置和皮帶輸送機自身是兩個獨立的系統(tǒng)。在使用時，注意行走裝置帶速的選擇。通常情況下帶速根據(jù)布料量的大小進行選擇，至于可逆配倉的部件組成，基本和皮帶輸送機相同。 二、帶式輸送機方案的確定 2.1工作原理 可逆配倉皮帶輸送機的行走裝置和皮帶輸送機自身是兩個獨立的系統(tǒng)。行走部分由電機通過鏈傳動驅(qū)動行走輪使輪子的在預定的軌道上面正反向轉(zhuǎn)動，這樣就達到了輸送線“可逆”的目的，意味著可以往復地給輸送線下方的料倉布料。而輸送帶的轉(zhuǎn)到則是由電動滾筒來完成，通過電動滾筒的不斷轉(zhuǎn)動，從而帶動輸送帶的連續(xù)轉(zhuǎn)動。其設備的外觀大致如下： 可逆配倉帶式輸送機結(jié)構(gòu)方案圖 首先，針對與行走部分，電機驅(qū)動裝置通過驅(qū)動鏈輪傳動，從而帶動行走輪轉(zhuǎn)動，因為行走輪下部有軌道，所以整個輸送線可以在預定的軌道上面移動，又因為電機是變頻調(diào)速電機，通過PLC控制，所以可以通過控制系統(tǒng)來使輸送線在軌道上面往復行走。針對輸送裝置，輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒、改向滾筒和拉緊滾筒形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置給輸送帶以正常運轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時，電動滾筒驅(qū)動輸送帶連續(xù)運轉(zhuǎn)。物料從裝載點裝到輸送帶上，然后從規(guī)定的卸載點卸載。 2.2擬定方案時要考慮的要求和條件 帶式輸送機主要由輸送帶、托輥、機身機架、滾筒、清掃裝置等部件組成。 輸送帶是帶式輸送機的承載構(gòu)件，帶上的物料隨輸送帶一起運行，物料根據(jù)需要可以在輸送機的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運行阻力小。帶式輸送機可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時，不同物料的最大運輸傾角是不同的，由于帶式輸送機的結(jié)構(gòu)特點決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現(xiàn)在：運輸能力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機的1/3到1/5；由于物料同輸送機一起移動，同刮板輸送機比較，物料破碎率??；帶式輸送機的單機運距可以很長，與刮板輸送機比較，在同樣運輸能力及運距條件下，其所需設備臺數(shù)少，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設備和人員，并且維護比較簡單。由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設備比較，初期投資高且不適應輸送 有尖棱的物料。輸送機年工作時間一般取4500-5500小時。當二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲倉時，取上限為宜。帶式輸送機布置的一般要求：在曲線段內(nèi)，禁設給、卸料裝置，各種給、卸料裝置應設在水平段。拉緊裝置一般布置在輸送帶張力最小處。輸送機盡可能布置成直線，應避免單純的按地形布置成大凹弧、深凹弧的形式。 在具體布置時應注意下列幾點： 1）在曲線段內(nèi)，不允許設給料和卸料裝置。 2）給料和中途卸料點最好設在水平段上，但也可設在傾斜段上。設在傾斜段上時，中途卸料點的傾斜度不宜超過10～12，否則容易掉料。 3）若在水平段內(nèi)均勻給料，并且轉(zhuǎn)折處比較平滑，凸、凹段曲率半徑適當，則表2-2中所列最大允許傾角還可以增加10%左右。 2.3 TD75型可逆配倉帶式輸送機的布置形式 幾種常見的TD75型可逆配倉帶式輸送機的布置形式如下圖所示： 在這里，我們選擇結(jié)構(gòu)簡單的且容易制造的水平的布置方式，如下圖所示： 可逆配倉帶式輸送機的布置形式 第3章 TD75型可逆配倉帶式輸送機部件的選用 3.1輸送帶的選用 輸送帶與輸送裝置一起組成傳輸系統(tǒng)，它是一種極好的傳輸工具，在很多的領域內(nèi)都有使用。輸送帶具有很好的傳輸優(yōu)勢，能夠為企業(yè)節(jié)省物力人力財力，能夠提高工作效率，為企業(yè)增加收益。 輸送帶的種類也是有許多的，傳輸特性當然也不盡相同，因而要選擇好輸送帶。我們在選擇輸送帶時，有哪些選擇因素? 1.適合貨物類型的輸送帶。輸送帶的設計材料不同，決定了其運輸貨物的品種也不同，如易燃易爆的貨物最好是使用阻燃輸送帶等。 2.根據(jù)貨物重量來選擇。 結(jié)構(gòu)材料不同導致生產(chǎn)出來的輸送帶其承載貨物重量的能力也 不同，這要求了我們，選擇輸送帶時，應該選擇承載能力相對大的帶子。 根據(jù)傳輸速率來選擇。有的帶子限制了傳輸?shù)乃俾试诙嗌俜秶鷥?nèi)，所以要選擇適合需求的輸送帶。輸送帶在選擇的時候，有很大的技巧，需要我們不斷地去實踐完善，以確保選擇的輸送帶滿足我們的要求。 根據(jù)課題給定的參數(shù)和現(xiàn)場的工況條件，我們選用膠帶，厚度20MM，扯斷強度等于56kgn，每米質(zhì)量=30kg/m。 3.2電動滾筒的選用 顧名思義，電動滾筒的驅(qū)動源為電源，其主要組成部分是電動機和減速機以及電源線等等，它的出現(xiàn)，具有劃時代的意義，能夠很好地取代電機以及各種各樣的傳動裝置，電動滾筒的應用十分廣泛，可以在不同的環(huán)境下面使用不同類型的電動滾筒。 電動滾筒作為皮帶運輸機和提升等設備的動力，廣泛應用于冶金、礦山、造紙、煤炭、建材、電力、化工、復合肥及筑路機械等行業(yè)。我公司生產(chǎn)的電動滾筒有定軸齒輪、擺線針輪、行星針輪三種傳動形式，安裝型式有電機內(nèi)置、外置和移動式，電機內(nèi)置時有油冷式和油浸式兩種形式，由于電動滾筒與一般減速 機構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、密封性好、安裝方便等優(yōu)點，深得用戶的歡迎.其內(nèi)部采用定軸齒輪二級傳動，屬于老產(chǎn)品，但用途最廣泛，與減速機相比較，具有占地小、重量輕、外觀整齊、效率高，在粉塵大、潮濕泥濘的惡劣環(huán)境下仍能正常工作等優(yōu)點。隨著電動滾筒的不斷革 新與技術進步，根據(jù)需要也可以制成三級減速 （0.08-0.63米/秒之間的低帶速），以滿足用戶之要求。具體電動滾筒參考圖片如下圖： 電動滾筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 電動滾筒驅(qū)動功率通常由三部分組成，即輸送機空運轉(zhuǎn)時所需的功率，輸送機水平運送負荷所所需的功率和輸送機提升負荷時所需要的功率?？刹捎孟铝泄竭M行計算： P＝〔CfL（3.6GmV+Qt）+QtH〕/367式中 P——電動滾筒的軸功率（kW）； C——輸送帶、軸承等處的阻力系數(shù)，數(shù)值可從表1中查到； f——托輥的阻力系數(shù)，f＝0.025～0.030； L——電動滾筒與改向滾筒中心距的水平投影（m）； Gm——輸送帶、托輥、改向滾筒等旋轉(zhuǎn)零件的重量，數(shù)值可從表2中查到（kg/m）； V——帶速（m/s）； Qt——輸送量（t/h），Qt＝Iv輸送物料的密度，輸送物料的密度見表3； Iv——輸送能力，數(shù)值可從表4中查到（m3/h）； H——輸送高度（m）； B——帶寬（mm）。 上述公式可以滿足一般情況下電動滾筒功率的計算，但特殊情況除外: 1.如果電動滾筒每天的工作時間超過8小時，那么就要額外選擇特定的參數(shù)； 2.電筒滾筒的形式不同，那么電動機的功率的選擇也有區(qū)別； 3.電動滾筒的啟停次數(shù)的多少，也影響到電動滾筒的選型。 其中，表1，表2如下圖所示： 故根據(jù)公式我們可以得出：所選電動滾筒的功率為：P=[1.13X0.03X15000X200X1.3/367=2.5KW; 3.3傳動滾筒的選用 帶式輸送機在港口、煤炭、電廠等物料輸送中應用日益廣泛,傳動滾筒是式輸送機的關鍵部件,其作用是將驅(qū)動裝置提供的扭矩傳到輸送帶上。根據(jù)滾筒的承載不同,可將滾筒分為輕型滾筒、中型滾筒、重型滾筒,輕型滾筒為焊接結(jié)構(gòu) ,即輻板與筒皮焊接,輪轂與軸采用鍵連接,中型滾筒和重型滾筒為鑄焊構(gòu),即輻板與輪轂采用整體鑄造形式,然后與筒皮焊接,輪轂與軸采用脹套連接,脹套連接的優(yōu)點是:定位精確、傳遞扭矩大、易于拆裝、避免軸向的攢動等。傳動滾筒表面都覆蓋橡膠或陶瓷以增大驅(qū)動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)。由于中型滾筒和重型滾筒承載重,設計計算不合理,容易造成滾筒斷軸等事故的發(fā)生,因此,我們根據(jù)現(xiàn)場工況，以及一些原始參數(shù)可以求出：求軸上的功率P3和轉(zhuǎn)速N3與轉(zhuǎn)矩T3，若取沒級齒輪的傳動效率（包括軸承效率在內(nèi)）=0.97，則： P3=250X0.97=228.2KW. 則軸的角轉(zhuǎn)速A=N2x2x3.14/60=6.63rad/s. (2) 罐通體厚度的計算 首先，我們選擇Q235鋼板作為我們制作滾筒的材料，并取[Q]-4Q,對于Q235A鋼，Q=235N/MM2.則T=86.71XP/VR2X0.0338W 式中，P=功率，KW.V=帶速度 M/S R=滾筒半徑。W代表滾筒長度，查表，經(jīng)計算可知，滾筒長度W=800. 滾筒合張力260KN、扭矩40KNm、滾筒直徑υ1000㎜,帶寬800mm 其中滾筒的結(jié)構(gòu)簡圖如下: 根據(jù)工況條件，我們采用45#鋼作為滾筒的材料，調(diào)質(zhì)處理,機械性能為: 抗拉強度σb=580MPa; 屈服點σs=290Mpa; 彎曲疲勞極限σ1=235Mpa; 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 τ1=135MPa; 許用靜應力σ1p=238MPa, 許用疲勞應力σ1p=165MPa; 初選軸徑 1.確定軸伸直徑,按扭轉(zhuǎn)強度計算軸伸直徑d=60; 軸傳遞的扭矩T=40kNm=40000Nm ; 軸的許用扭矩剪應力τp=35MPad1=17.240000353=180㎜; 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求取軸伸直徑180㎜ 2.確定脹套處軸徑 按彎扭合成強度計算軸徑d=21.68M2+(ψT)2*σ-1p3; 軸在脹套處所受彎矩M=52000Nm, 軸在脹套處所受扭矩T=40000Nm 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求取d2=47㎜軸的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖 3.4改向滾筒的選用 根據(jù)工作原理，我們知道，改向滾筒的作用，我們除了它的傳動方式和傳動滾筒一樣外，最顯著的區(qū)別就是改向滾筒能夠改變輸送帶行走的方向。其選型步驟與傳動滾筒類似，在這不再重復。 3.5機架的選用 根據(jù)槽鋼承載力計算公式： M=Pac/L(M：彎矩，P集中力，a集中力距支座距離，c集中力距另一支座距離，L跨度，L=a+c)； （僅用于矩形截面); f=M/W≤材料的許用應力（彈性抗拉強度/安全系數(shù)）。 M=Pac/L=11960xL，本次設計初定L為20000mm; 則M=13456N.M; ，初定槽鋼為80x40x3的槽鋼和40x40x3，計算W得出 ; 折算后位12Mpa; 查得普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235A的抗拉強度為375~500Mpa，由于12Mpa遠遠小于375Mpa，所以初定槽鋼40x40x3和80x40x3的槽鋼滿足要求。 由計算得出可以使用200x75x3的槽鋼，初定設計計算得出槽鋼總體架尺寸為20000mmx1000mm。 第4章 TD75型可逆配倉帶式輸送機的設計計算 4.1輸送帶寬度的計算 根據(jù)公式，B=SQRT(Q/（k*γ*v*c*ξ））我們可知： 輸送帶材質(zhì)為膠帶，已知：Q=20t/h； 端面系數(shù)k=360； 物料容重γ=0.90t/m3； 皮帶速度v=1.6m/s； 傾角系數(shù)c=0.91； 速度系數(shù)ξ=1.00； 將以上各數(shù)值代入計算式，得：B=0.521m根據(jù)計算和設計經(jīng)驗，選取B= 800mm的普通帶，滿足塊度要求。 4.2輸送帶輸送能力的設計計算 根據(jù)實際工況，我們選擇的橫隔板為TC系列的，而TC系列的橫隔板β=60度。根據(jù)公式： Tg為物料盒輸送帶接觸理論接觸長度，于是：通過以下公式： 滿足要求，式中：p為物料堆積比重 h為橫隔板高度，單位mm； β為輸送機傾角，單位。； Ts為橫隔板間距，單位：m； Bf為有效寬度，單位：m； V為帶速，單位：m/s； 4.3驅(qū)動裝置主電機的設計計算 1、各參數(shù)設定 輸送帶總長度“20000M,機架上最大承受重量為2000N, 行走輪與軌道之間的摩擦系數(shù)=0.08 物料進給速=1～1000毫米/分 定位精度0.001毫米 2、確定三項異步電動機的型號 （1）脈沖當量的選擇，脈沖當量：一個指令脈沖使電動機驅(qū)動拖動的移動距離=0.01mm/p（輸入一個指令脈沖工作臺移動0.01毫米） 初選之相電動機的步距角0.60 /1.20 ，當三相六拍運行時，步距角￡=0.60 其每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)S==600 p/r （2）等效負載轉(zhuǎn)矩的計算[7] 1、空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩 得= =0.014N.M 2、測量儀工作時的轉(zhuǎn)矩 得=0.467N.M 得電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩為（0.3～0.5）TL=（0.1152～0.192）N.M （3）等效轉(zhuǎn)動慣量計算 1、滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動慣量 Js= Js=5.146x10-6 kgm2 2、滑塊的運動慣量 得JW=3.419x10-7 kgm2 換算到電動機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 JL= 得JL=0.00035 kgm2； （4） 初選步進電動機型號，根據(jù)TL=（0.1152～0.192）N.M和電動機總轉(zhuǎn)動慣量=0.00035初步選定電動型號為85BYG3H358B反應式步進電動機。該電動機的最大靜扭距Tmax=6.0N.M 查表選用兩個85BYG3H358B型步進電機。 電機的有關參數(shù)見下表2.1： 表4. 電機參數(shù)如下： 型號 主要技術數(shù)據(jù) 外形尺寸（mm） 重量 (N) 步距角 最大靜轉(zhuǎn)矩 最高空載啟動頻率 （step/s） 相數(shù) 電壓 (V) 電流 (A) 外徑 長度 軸徑 85BYG3H358B 0.6-1.2 6.0 500 3 60 5.8 85 97 12 35 4.4輸送裝置減速器的設計計算 電機轉(zhuǎn)速3000r/min，輸送帶的速度為1.6m/s由公式 總傳動比 已知需要減速比為1:60左右的減速器，在這里我們選用上海泰一傳動設備的蝸輪蝸桿減速器，此種減速器為兩端輸出的，一頭為減速器輸入與電機輸出連接，另一頭為減速器輸出與輸送帶的傳動軸的伸長端連接。 如上圖為本蝸輪蝸桿減速器的外形尺寸圖，我們本次設計中選用WPWKO型40，減速比為1:60，減速器的外形尺寸為587x495x90，減速器輸入軸徑為80mm，輸出端孔徑80mm。 4.5鏈傳動機構(gòu)的設計計算 1、選擇鏈輪齒數(shù) 鏈傳動速比：假設鏈速度v＝3～8m/s，由表9-8選小鏈輪齒數(shù)z1=25。大鏈輪齒數(shù)z2=iz1=3.2325=81，z2<120，合適。 2、 確定計算功率 已知鏈傳動工作平穩(wěn)，電動機拖動，由表9-9選KA=1.3，計算功率為Pc=KAP=1.355kW=71.5kW； 3、初定中心距a0，取定鏈節(jié)數(shù)Lp 初定中心距a0=(30~50)p，取a0=40p。 取Lp=136節(jié)(取偶數(shù))。 4、確定鏈節(jié)距p 首先確定系數(shù)KZ，KL，KP。 由表9-10查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ=1.34； 由圖9-10查得KL=1.09。 選單排鏈，由表9-11查得KP=1.0所需傳遞的額定功率為由圖9-13選擇滾子鏈型號為10A，鏈節(jié)距p=15.875mm。 5、確定鏈長和中心距 鏈長L=Lpp/1000=13615.875/1000=2.16m 中心距a>550mm，符合設計要求。中心距的調(diào)整量一般應大于2por(0.002~0.004)a?！鱝≥2p=215.875mm=31.75mm 實際安裝中心距a=a-△a=(643.3-31.75)mm=1911.55mm 6、求作用在軸上的力 鏈速鏈速3=6300N, FHmin>=4450N,所有傳動滾筒合力：Fn=FCmin-FHmin=6300-4450=1850N ,合適； 4.6.3輸送帶張力計算 由以上數(shù)據(jù)可知，輸送帶的特性點與張力成一定的比例關系，經(jīng)查表可得如下數(shù)據(jù)： 特性點 張力（N) 1 7425.8 2 8724.8 3 8899.3 4 9913.5 5 10210.1 6 10210.1 7 10619.3 8 10619.3 9 10937.9 10 12180.5 11 12191.2 12 12678.8 4.6.4輸送帶張力計算 由上述數(shù)據(jù)可知，拉緊力F0=Fs-Fn=1850N，重錘重量為620KG,初選輸送帶NN-100，F(xiàn)max=4000N,因此輸送帶的層數(shù)為3層，經(jīng)核算，傳動滾筒直徑D=500<800，合適； 第五章各主要部件的強度的校核 5.1 軸的受力分析和校核 軸的強度計算一般可分為三種：1）按扭轉(zhuǎn)強度或剛度計算；2）按彎扭合成強度計算；3）精確強度校核計算。 當軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點及載荷種類均已確定，支撐反力及彎矩可求得時，可按照彎曲或者彎扭合成強度進行軸的強度計算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮，如本設計中的帶傳動對軸的力，其作用點取在輪緣寬度的中點。計算時，通常把軸當作置于鉸鏈支座上的雙支點梁，一般軸的支點近似取為軸承寬度中點。 由于本設計所用軸主要是受彎曲強度，很少的扭轉(zhuǎn)強度，是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度設計，應校核軸的彎曲強度，首先分析軸的受力，左端受的是圓錐篩的重力，右端是帶輪對軸的力，中間是軸承座的兩個支撐力。 左端的作用力包括篩自身的重力、物料的重力、物料旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。所以考慮圓錐篩對軸產(chǎn)生作用力時，僅是一個經(jīng)驗數(shù)據(jù)。在這里，假設圓錐篩為實心，對軸的作用力取其重力的。 篩的材料為不銹鋼，密度是=7.38㎏/,錐篩大端直徑為D=，小端直徑是d=360，H=1140，h=510，所以錐篩的體積 即0.2; 所以,篩的重力約為 故取G==3846.5N。 軸徑是按扭轉(zhuǎn)強度初步設計的，所以要校核軸的彎曲強度，軸的強度校核也就是找出危險截面，看危險截面是否滿足軸徑條件，如果危險截面滿 足，那么別的軸徑肯定滿足；根據(jù)軸的實際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素，及軸材料的疲勞極限，計算危險截面的情況是否滿足條件。我所校核的軸是根據(jù)許用彎曲應力校核的，即由彎矩產(chǎn)生的彎曲應力不超過許用彎曲應力，一般計算順序是先畫出軸的空間受力圖，將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，并求出水平面上和垂直面上的支承點反作用力。然后作出水平面上的彎矩和垂直面上的彎矩圖，作出合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖應用公式繪出當量彎矩圖，式中是根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應力校正系數(shù)。對于不變的轉(zhuǎn)矩，??；對于脈動的轉(zhuǎn)矩，??；對于對稱循環(huán)的轉(zhuǎn)矩取。 是材料在對稱循環(huán)應力狀態(tài)下的許用彎曲應力； 是材料在靜應力狀態(tài)下的許用彎曲應力； 是材料在脈動循環(huán)應力狀態(tài)下的許用彎曲應力； 在錐篩的設計過程中，軸的材料為45#鋼，其基本參數(shù)為，，，；應滿足 下列條件： 或 W為軸的抗彎截面系數(shù)； 軸的受力，軸左端是錐篩對軸的力也就是錐篩的重力，右端是帶輪對軸的壓力。 具體受力情況如下圖： 由材料力學的相關知識可得： 解得： 由 得： 可得軸的彎矩圖則如下： 軸所受的轉(zhuǎn)矩如下： 轉(zhuǎn)矩圖如下： =； 所以，= 所以當量彎矩圖為： 可知軸承的危險截面在左邊軸承支撐處，根據(jù)軸的校核條件可以算出： ； 即： 所以：根據(jù)校核，截面強度足夠，其它截面也是足夠安全的。 5.2滾動軸承的選擇與校核 軸承的選用在以上的說明中已經(jīng)給出，選用的是帶緊定套的滾子軸承，型號為22218CK/W33+H318，其基本參數(shù)為主要是額定載荷：C=240000N， =322000N，e=0.23,Y=2.5,，假定軸承的壽命為3年，每天工作10小時，一年工作300天，所以軸承的基本額定動載荷可按一下公式進行計算：C= 其中：C—基本額定動載荷計算值，N； P—當量動載荷，按式計算，為軸承所受徑向載荷， 軸向動載荷，X為徑向動載荷系數(shù)，Y為軸向動載荷系數(shù)； —壽命因數(shù)，按表7-2-8選?。? —速度因數(shù)，按表7-2-9選??； —力矩載荷因數(shù)，力矩較小時=1.5,力矩較大時=2; —沖擊載荷因數(shù),按表7-2-10選取; —溫度系數(shù),按表7-2-11選取; —軸承尺寸及性能表中所列基本額定動載荷; 由表查得=1.19,=0.366,=1.5,=1.2（中等沖擊）,=;1.0； 因為軸向載荷=0，即，所以當量動載荷 即，， ,所以此軸承選的合適,能 5.3輸送帶下垂度的校核 在輸送帶自重和載荷重量的作用下，輸送帶在兩托輥之間必然有懸垂度。托輥間距愈大或輸送帶張力愈小，其垂度將愈大。如果垂度過大，輸送帶在兩組托輥之間將發(fā)生松馳現(xiàn)象，可能導致物料撒落且將引起輸送帶運行阻力加大，故各國均規(guī)定了允許的最大垂度值。ISO5048中規(guī)定輸送帶垂度不超過托輥間距的0.5％～2.0％，我國設計規(guī)范中規(guī)定為2.5％。為滿足輸送帶的垂度條件，對于任何一個運輸系統(tǒng)，承載分支輸送帶的最小力Szmin需滿足：Szmin>5(q+qa)cosβ;回空分支輸送帶的最小張力Skmin需滿足:Skmin>5qd*cosβ;若輸送帶最小張力不滿足（5-35）與（5-36）式中之一，則應增大初張力，直到滿足垂度條件為止。 5.4輸送帶不打滑條件的校核 根據(jù)實際工況條件，由下式可知： 式中：Fmax為輸送機滿載啟動或制動時出現(xiàn)的最大圓周力，啟動時：Fmax=Ka*Fu;，啟動系數(shù)Ka=1.5~1.7;Fmax=5895x1.7=10022N; U為傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)，查表可得u=0.45;其中: Θ為輸送帶在所有圓周上的圓包角；查表可得：Θ=180度； eug為歐拉系數(shù)，經(jīng)由查表可得：eug=4.12;于是有： 結(jié)束語 大學最后階段最重要的畢業(yè)設計終于結(jié)束了，將近一個學期，自己付出的努力，體現(xiàn)在幾張薄薄的圖紙上。從老師給我們一個完全陌生課題，到自己動手把它設計出來，這幾個月的時間，我感覺到從未有過的充實。想想課題剛定下來的時候，除了陌生還是陌生，將擔心說給老師聽，她安慰我們別擔心，只要認真著手去做，一切問題都會解決的。于是著手去做，調(diào)研、查閱資料、定方案、計算、設計，在整個過程中，一個一個的問題接踵而至，查資料，通過借書，網(wǎng)上查閱，聽老師講解等各種方式，一個一個的問題最后都得到了我自認為完美的解決。終于，隨著時間的推移，我的設計也漸漸地接近尾聲?；叵肫疬@幾個月來自己所做的一切，結(jié)果不僅僅是這幾張圖紙所能反映的。 通過獨立完成一臺機械設備的設計，使我掌握了產(chǎn)品設計和創(chuàng)新的基本方法，也懂得了機械設計的過程，增強了自己的設計能力。調(diào)研也使我大大地開闊了眼界，增長了知識和能力，也看到了目前國內(nèi)外糧食機械行業(yè)的差別，也使我增加了對糧油機械的興趣。我們學校是一個以糧食行業(yè)為特色的高等院校。通過這次的畢業(yè)設計，使我了解到我國在固定式帶式輸送機的生產(chǎn)技術和設備是比較落后的，與國外相比有很大的差距。只靠從國外引進技術和設備是不合理的，（1）、我國的國力不允許；（2）、引進的技術不能很好的消化和吸收，這對提高我國在此方面的水平是不利的。面對我國現(xiàn)在的狀況使得我們要努力的完成這次畢業(yè)設計，并在以后的工作中為提高我國機械制造業(yè)水平而努力。 在此次設計的過程中，很多料想不到的問題一個一個都要認真地解決。有的學過的知識也忘地差不多了，于是再一遍一遍地翻書，一遍一遍地復習已經(jīng)學過的內(nèi)容。于是大學四年所學的東西，便得到了系統(tǒng)的梳理。自己所學到的知識是遠遠大于這幾張圖紙所反映的內(nèi)容，比如說，在設計過程中所接觸到的相關知識并不能夠完全反映出來，在設計的過程中真正體會到了作為一名設計者的偉大與不易。也增加了自己的自信，通過這次設計我明白了，只要自己去做，去鉆研，沒有什么解決不了的問題。 這大學四年的最后的一次也是最重要的一次作業(yè)，使我對以前所學過知識進行了一次系統(tǒng)而全面的鞏固和復習。以前有一種想法，覺得在大學里面學的知識太理論了，簡直就是虛的，沒有什么實際的價值，但是在開始做這個設計的時候，我就意識到自己這種想法是完全錯誤的。設計中遇到大多數(shù)的問題都是我們學的，但是，自己還是不懂。不是忘了，就是當時學的時候沒搞懂。于是就后悔沒有在大一大二把基礎打扎實。不過，幸虧是這次的畢業(yè)設計讓我意識到了這么多的問題，也及時得到了解決，沒有把那些問題帶到我以后的工作中去。在設計中，也遇到了許多設計方面問題，這些問題對我來說相對較難，因為自己從來沒有獨立的做過一次真正的設計，我深深地感覺到理論聯(lián)系實踐的重要性。搞設計是一項體現(xiàn)一個人全面專業(yè)水平的任務，要想搞好設計，除了提高自己的專業(yè)水平，提高自己理論聯(lián)系實際的能力，拓寬知識面外，還必須有毅力、耐心，有認真仔細的工作態(tài)度，也必須活學活用，不要死搬硬套，鉆牛角尖。這次設計，我深深感到知識和能力上的不足，設計是一個學習的過程。通過這次設計，我終于懂得做一個完整的設計的過程，并積累了不少的經(jīng)驗和教訓，這為即走向社會邁向工作崗位打下了堅實的基礎，指導我今后的工作怎樣才能做的更好。 我認為本次畢業(yè)設計最重要的是我所學的專業(yè)知識能夠和實際相結(jié)合，四年來，我們已經(jīng)學習了不少的理論知識，把理論運用于實際才是最終的目的。我即將走向工作崗位，若非這次的畢業(yè)設計，可能存在的很多問題都要帶在工作的過程中，但是現(xiàn)在，我對自己以后的工作充滿了信心。本次設計不僅對我所學過的專業(yè)課程又進行了一次系統(tǒng)的復習，還讓我意識到做一個設計它所要求的知識面是相當?shù)膹V泛的，相信即將走上工作崗位的我能夠從容地應對各種問題。 我們的設計結(jié)束了，但我們的思維還在繼續(xù)，由于是第一次搞這樣的全方位的整體設計，設計經(jīng)驗不足，加上知識能力有限，肯定還存在著不少的問題，甚至還會有不太合理的地方，懇請各位老師和同學指正，給出建議和意見。 致謝 本論文是在xxx老師的精心指導下完成的，xxx老師以其嚴謹求實的治學態(tài)度、高度的敬業(yè)精神對我嚴格要求，不允許有一點點的差錯。在整個過程中，呂老師給了我許多的意見和建議，在整個畢業(yè)設計過程中給予我無私的指導。她淵博的知識、開闊的視野和嚴密的邏輯思維給了我深深的啟迪。在此，我向呂老師表達我最真摯的謝意，真誠的祝愿她身體健康，工作順利！。 另外，我還要感謝我們班給我?guī)椭耐瑢W們，在整個過程中我們一起討論，一起解決問題，他們也給了我很大的幫助，使我能夠順利完成設計。在這里一并向他們表示感謝，感謝他們在設計過程中對我的照顧和幫助，并祝他們?nèi)f事如意，心想事成！ 最后，再次對關心、幫助我的老師和同學表示衷心的感謝！ 參考文獻 1　阮競蘭、武文斌.機械原理及應用技術.中國輕工業(yè)出版社，2006，36-42 2　肖旭霖.TD75型可逆配倉帶式輸送機設備的應用.中國輕工業(yè)出版社，2000，67 3　無錫輕工業(yè)學院、天津輕工業(yè)學院.TD75型可逆配倉帶式輸送機的研究與探討.輕工業(yè)出版社，1983，97 4　劉品，徐曉希.機械精度設計與檢測基礎.哈爾濱工業(yè)大學出版社，2004，41-49 5　TD75型可逆配倉帶式輸送機示例圖冊.中國標準出版社，1985，152 6　朱輝.畫法幾何及工程制圖.上?？茖W技術出版社，2003，337-342 7　朱張校.工程材料.清華大學出版社，2001，38-67 8　劉鴻文.材料力學第四版.高等教育出版社，2004，112-147 9　田孝俊，任偉.綜述影響帶式輸送機生產(chǎn)的因素2004，（7）：37 10　史建新, 周向農(nóng).可逆帶式輸送的原理與試驗，2000，（3）：19-20 11　曹立和，周魯惠.DPF560型固定式帶式輸送機的應用與技術特點.1999，（2）：31 12　張鐘，魏小波.固定式帶式輸送機的制備及物理性質(zhì)研究.2004，（9）：121-124 13　劉紅疆, 賈貴儒.定式帶式輸送機的測定方法與改進.曠工科技，2004，（10）：73-74 14　帶式輸送機在工業(yè)中的應用.2002，（4）：38-40 15　帶式輸送機在傳統(tǒng)煤炭運輸業(yè)中的應用，2000，（1）：38-42 16　徐灝.機械設計手冊.中國科學出版社，1991 17　成大先.機械設計選用手冊.化學工業(yè)出版社，2003 18　劉嗣麟.機械工程設計手冊.鄭州大學出版社，2002