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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 論文題目 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及齒輪加工工藝設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 曹麗吉 學(xué) 號(hào) 1029306131 課程類型 ＢＹ 班 級(jí) 10-1 指導(dǎo)教師 劉尚榮 專業(yè) 機(jī)電一體化 一、研究背景 帶式輸送機(jī)自1795年被發(fā)明以來，經(jīng)歷了兩個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，其現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行各業(yè)。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) 。 二、選題的目的、意義 帶式輸送機(jī)的最新發(fā)展方向時(shí)一呈現(xiàn)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度、集中控制等特點(diǎn)。與其他運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比，不僅具有長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、連續(xù)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中控制，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。帶式輸送機(jī)也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化的大型礦井，帶式輸送機(jī)己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。 隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和需要，我國(guó)對(duì)大傾角固定帶式輸送機(jī)、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)及長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動(dòng)與智能化控制等技術(shù)，研制成功了軟啟動(dòng)和制動(dòng)裝置以及PLC控制為核心的電控裝置，并且井下大功率防爆變頻器也已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)、試制階段。隨著高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，帶式輸送機(jī)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)有了很大提高。 本文在對(duì)常規(guī)上運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)方案的理論研究的基礎(chǔ)上，提出長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量上運(yùn)帶式輸送機(jī)常見驅(qū)動(dòng)方式和制動(dòng)方法，通過系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)建模計(jì)算和仿真分析，將靜態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)論和動(dòng)態(tài)分析結(jié)果相結(jié)合，指出長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量上運(yùn)帶式輸送機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行和制動(dòng)過程中存在的問題，并提出可行的控制理論和解決方案。 通過對(duì)井下上運(yùn)帶式輸送機(jī)了解，基本掌握了它的原理及應(yīng)用。為以后的總體設(shè)計(jì)、CAD畫圖等做好了充分的準(zhǔn)備。 總而言之，帶式輸送機(jī)在煤礦中是目前最理想的運(yùn)輸工具，其距離、大運(yùn)量、連續(xù)運(yùn)輸、運(yùn)行可靠、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中控制的特點(diǎn)，是其他機(jī)械設(shè)備無法比擬的，因此，發(fā)展帶式輸送機(jī)對(duì)煤礦實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)，提升煤礦的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率，降低作業(yè)的危險(xiǎn)，進(jìn)而使我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速健康發(fā)展具有重要的意義。 三、國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài) 1、國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài) 國(guó)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(zhǎng)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(dòng)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，在煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)已達(dá)到表1所示的主要技術(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ⑴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)300~500萬t以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。 ⑵應(yīng)用動(dòng)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(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。 ⑶采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)的可靠性。 ⑷新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含CST等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)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、快速自移機(jī)尾等。如英國(guó)FSW生產(chǎn)的FSW1200/（2~3）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(guó)久益公司生產(chǎn)的S500E）配套，可隨工作面推移而自動(dòng)快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。 2、國(guó)外研究動(dòng)態(tài) 國(guó)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(zhǎng)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(dòng)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。例如西班牙的西撒哈拉帶式輸送機(jī)線路是世界最長(zhǎng)的長(zhǎng)距離輸送機(jī)線路，該線路長(zhǎng)達(dá)100km，用兩年半時(shí)間建成，并于1972年投入使用，用來將位于石質(zhì)高原地區(qū)的布克拉露天礦的磷灰石礦石運(yùn)往艾爾—阿雍海港?？偼顿Y額為兩億馬克。預(yù)計(jì)該線路能達(dá)行30年，年平均運(yùn)輸量為1000萬噸磷灰石礦石(2000t/h)。整條線路由長(zhǎng)為6.9~11.8km的11臺(tái)帶式輸送機(jī)組成。帶寬為l000mm，采用ST3150型鋼絲繩芯膠帶，帶速為4.5 m/s應(yīng)用動(dòng)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(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)的可靠性。應(yīng)用動(dòng)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(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)的可靠性。 四、研究方法 本設(shè)計(jì)以普通型帶式輸送機(jī)框架為依據(jù)，逐一進(jìn)行論述，先是確定出帶式輸送機(jī)的總體目標(biāo)和性能，而后再確定出整體方案。 了解電機(jī)的類型、規(guī)格和用途等特點(diǎn)。對(duì)cad的熟練運(yùn)用，對(duì)帶式輸送機(jī)整體結(jié)構(gòu)的了解，對(duì)各參數(shù)的選取與計(jì)算。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，并用cad繪制，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，完成對(duì)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。 五、主要研究?jī)?nèi)容 1 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì) 1.1帶式輸送機(jī)初步設(shè)計(jì)計(jì)算 布置形式的分析確定，帶速的選擇；輸送帶帶寬、類型的選擇確定；輸送帶線質(zhì)量的計(jì)算；物料線質(zhì)量的計(jì)算；托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量的計(jì)算；各直線區(qū)段阻力計(jì)算；局部阻力計(jì)算；輸送帶各點(diǎn)張力計(jì)算及強(qiáng)度校核；變坡段曲率半徑的確定；滾筒牽引力與電機(jī)功率的計(jì)算；拉緊力與拉緊行程的計(jì)算；制動(dòng)(逆止)力矩的計(jì)算。 1.2 機(jī)械裝置的選擇與確定 電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器的選擇；軟起動(dòng)裝置或制動(dòng)裝置的選擇；傳動(dòng)滾筒、改向滾筒的選擇與設(shè)計(jì)；采用托輥、托輥組的種類、結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)；采用拉緊裝置的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。 1.3 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)布置圖的設(shè)計(jì) 六、設(shè)計(jì)方案或論文提綱 減速器設(shè)計(jì)則分為以下幾個(gè)步驟： 1．?dāng)M定傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)： 2 .齒輪減速器總體設(shè)計(jì) （四個(gè)齒輪和三個(gè)傳動(dòng)軸） 3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比； 4.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)； 5.齒輪及軸的設(shè)計(jì)， 6.減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。 7.中間軸上從動(dòng)齒輪機(jī)械加工工藝規(guī)程 七、完成期限和預(yù)期進(jìn)度 （1） 1-3周 主要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，熟悉題目，收集資料， 明確研究目的和任務(wù)，構(gòu)思總體方案，完成開題報(bào)告 （2） 4-12周 設(shè)計(jì)與計(jì)算，繪制圖形 （3） 9-10周 中期檢查， 完成中期設(shè)計(jì)報(bào)告 （4） 13-14周 編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 （5） 15周 檢查驗(yàn)收，交報(bào)告 （6） 16周 答辯 八、主要參考資料 [1]于巖,李維堅(jiān).運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì).北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1998，8.1～80 [2]李炳文，王啟廣.礦山機(jī)械.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2007,162～186 [3]張?jiān)?DTⅡ(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：冶金工業(yè)出版社.2003,15～450 [4]宋偉剛.通用帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006,1～183 [5]《煤炭工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編》編委會(huì),煤炭工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編.煤礦運(yùn)輸提升設(shè)備.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000,5.313～430 [6]北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所.DTⅡ(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)..北京：冶金工業(yè)出版社礦山機(jī)械.2003,20～50 [7]周滿山，于巖，張媛等。帶凹凸變坡的帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)。礦山機(jī)械，2011.6 [8]王新偉等。軟啟動(dòng)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用。礦山機(jī)械，2005.4 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