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畢業(yè)設計（論文）開題報告 論文題目 帶式輸送機傳動裝置設計及齒輪加工工藝設計 學生姓名 曹麗吉 學 號 1029306131 課程類型 ＢＹ 班 級 10-1 指導教師 劉尚榮 專業(yè) 機電一體化 一、研究背景 帶式輸送機自1795年被發(fā)明以來，經(jīng)歷了兩個多世紀的發(fā)展，其現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應用在電力、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、新技術的采用，使帶式輸送機的發(fā)展步入一個新紀元。當今，無論從輸送量、、運距、經(jīng)濟效益等各方面來衡量，它已經(jīng)可以同火車、汽車運輸相抗衡，成為三足鼎立局面，并成為各國爭先發(fā)展的行業(yè) 。 二、選題的目的、意義 帶式輸送機的最新發(fā)展方向時一呈現(xiàn)長距離、大運量、高速度、集中控制等特點。與其他運輸設備(如機車類)相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)運輸?shù)奶攸c，而且運行可靠，易于實現(xiàn)自動化和集中控制，經(jīng)濟效益十分明顯。帶式輸送機也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運輸設備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化的大型礦井，帶式輸送機己成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。 隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和需要，我國對大傾角固定帶式輸送機、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機及長運距、大運量帶式輸送機及其關鍵技術、關鍵零部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應用動態(tài)分析技術和中間驅動與智能化控制等技術，研制成功了軟啟動和制動裝置以及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，帶式輸送機各項技術指標有了很大提高。 本文在對常規(guī)上運帶式輸送機驅動及制動方案的理論研究的基礎上，提出長運距、大運量上運帶式輸送機常見驅動方式和制動方法，通過系統(tǒng)的動態(tài)建模計算和仿真分析，將靜態(tài)設計結論和動態(tài)分析結果相結合，指出長運距、大運量上運帶式輸送機啟動、運行和制動過程中存在的問題，并提出可行的控制理論和解決方案。 通過對井下上運帶式輸送機了解，基本掌握了它的原理及應用。為以后的總體設計、CAD畫圖等做好了充分的準備。 總而言之，帶式輸送機在煤礦中是目前最理想的運輸工具，其距離、大運量、連續(xù)運輸、運行可靠、易于實現(xiàn)自動化和集中控制的特點，是其他機械設備無法比擬的，因此，發(fā)展帶式輸送機對煤礦實現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)，提升煤礦的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)效率，降低作業(yè)的危險，進而使我國經(jīng)濟迅速健康發(fā)展具有重要的意義。 三、國內(nèi)外研究動態(tài) 1、國內(nèi)研究動態(tài) 國外帶式輸送機技術的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個方面：一方面是帶式輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高傾角帶輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型；另一方面是帶式輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術是開發(fā)應用于了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術，提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機已達到表1所示的主要技術指標，其關鍵技術與裝備有以下幾個特點： ⑴設備大型化。 其主要技術參數(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應用動態(tài)分析技術和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術，采用大功率軟起動與自動張緊技術，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設備運行性能好，運輸效率高。 ⑶采用多機驅動與中間驅動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術，使輸送機單機運行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設備的通用性、互換性及其單元驅動的可靠性。 ⑷新型、高可靠性關鍵元部件技術。如包含CST等在內(nèi)的各種先進的大功率驅動裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機尾等。如英國FSW生產(chǎn)的FSW1200/（2~3）400（600）工作面順槽帶式輸送機就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運輸能力達3000 t/h以上，它的機尾與新型轉載機（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。 2、國外研究動態(tài) 國外帶式輸送機技術的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個方面：一方面是帶式輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高傾角帶輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型；另一方面是帶式輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術是開發(fā)應用于了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術，提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性。例如西班牙的西撒哈拉帶式輸送機線路是世界最長的長距離輸送機線路，該線路長達100km，用兩年半時間建成，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往艾爾—阿雍海港?？偼顿Y額為兩億馬克。預計該線路能達行30年，年平均運輸量為1000萬噸磷灰石礦石(2000t/h)。整條線路由長為6.9~11.8km的11臺帶式輸送機組成。帶寬為l000mm，采用ST3150型鋼絲繩芯膠帶，帶速為4.5 m/s應用動態(tài)分析技術和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術，采用大功率軟起動與自動張緊技術，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設備運行性能好，運輸效率高。采用多機驅動與中間驅動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術，使輸送機單機運行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設備的通用性、互換性及其單元驅動的可靠性。應用動態(tài)分析技術和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術，采用大功率軟起動與自動張緊技術，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設備運行性能好，運輸效率高。采用多機驅動與中間驅動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術，使輸送機單機運行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設備的通用性、互換性及其單元驅動的可靠性。 四、研究方法 本設計以普通型帶式輸送機框架為依據(jù)，逐一進行論述，先是確定出帶式輸送機的總體目標和性能，而后再確定出整體方案。 了解電機的類型、規(guī)格和用途等特點。對cad的熟練運用，對帶式輸送機整體結構的了解，對各參數(shù)的選取與計算。設計系統(tǒng)的結構圖，并用cad繪制，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，完成對帶式輸送機的設計。 五、主要研究內(nèi)容 1 帶式輸送機系統(tǒng)初步設計 1.1帶式輸送機初步設計計算 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)量的計算；物料線質(zhì)量的計算；托輥旋轉部分質(zhì)量的計算；各直線區(qū)段阻力計算；局部阻力計算；輸送帶各點張力計算及強度校核；變坡段曲率半徑的確定；滾筒牽引力與電機功率的計算；拉緊力與拉緊行程的計算；制動(逆止)力矩的計算。 1.2 機械裝置的選擇與確定 電動機、減速器、聯(lián)軸器的選擇；軟起動裝置或制動裝置的選擇；傳動滾筒、改向滾筒的選擇與設計；采用托輥、托輥組的種類、結構形式及特點；采用拉緊裝置的結構與特點。 1.3 帶式輸送機系統(tǒng)布置圖的設計 六、設計方案或論文提綱 減速器設計則分為以下幾個步驟： 1．擬定傳動裝置總體設計： 2 .齒輪減速器總體設計 （四個齒輪和三個傳動軸） 3.確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比； 4.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)； 5.齒輪及軸的設計， 6.減速器機體結構尺寸設計。 7.中間軸上從動齒輪機械加工工藝規(guī)程 七、完成期限和預期進度 （1） 1-3周 主要進行畢業(yè)設計準備工作，熟悉題目，收集資料， 明確研究目的和任務，構思總體方案，完成開題報告 （2） 4-12周 設計與計算，繪制圖形 （3） 9-10周 中期檢查， 完成中期設計報告 （4） 13-14周 編寫畢業(yè)設計論文，準備畢業(yè)設計答辯 （5） 15周 檢查驗收，交報告 （6） 16周 答辯 八、主要參考資料 [1]于巖,李維堅.運輸機械設計.北京：中國礦業(yè)大學出版社,1998，8.1～80 [2]李炳文，王啟廣.礦山機械.徐州：中國礦業(yè)大學出版社,2007,162～186 [3]張越,DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊.北京：冶金工業(yè)出版社.2003,15～450 [4]宋偉剛.通用帶式輸送機設計.北京：機械工業(yè)出版社，2006,1～183 [5]《煤炭工業(yè)標準匯編》編委會,煤炭工業(yè)標準匯編.煤礦運輸提升設備.北京：中國標準出版社，2000,5.313～430 [6]北京起重運輸機械研究所.DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊..北京：冶金工業(yè)出版社礦山機械.2003,20～50 [7]周滿山，于巖，張媛等。帶凹凸變坡的帶式輸送機設計。礦山機械，2011.6 [8]王新偉等。軟啟動在帶式輸送機中的應用。礦山機械，2005.4 [9]成大先主編，機械設計手冊。北京：化學工業(yè)出版社，1993 [9]《礦山運輸機械[M]，》中國礦業(yè)大學出版社， [10]孫可文主編，帶式輸送機的傳動理論與設計計算。煤炭工業(yè)出版社 [11]程居山主編，礦山機械。中國礦業(yè)大學出版社，1997 [12]吳宗澤，機械設計師手冊[M]。北京：機械工業(yè)出版社，2004 [13]邱宣懷，《機械設計》,高等教育出版社 , 1997（第四版） [14]丁學謙，礦山運輸機械[M]，中國礦業(yè)大學出版社，1998年 [15]機械設計手冊編寫組，機械設計手冊[1]，化學工業(yè)出版社，2002年 [16]北起所，DT2型帶式輸送機設計選用手冊[1]，冶金工業(yè)出版社，1994 [17]中國紡織大學工程圖學教研室，畫法幾何及工程制圖[1]，上海科技出版社，2000年 [18]張成，新型帶式輸送機設計手冊[1]，冶金工業(yè)出版社，2001年2月 [19]陳炳耀。祁開陽，帶式輸送機輸送帶與滾筒之間的打滑分析[J]，煤礦機械，2003（5）：49-51 [20]史志遠。朱真才，帶式輸送機斷帶保護裝置分析[J]，煤礦機械，2005 [21]《Auto CAD 2007中文版應用教程》鄭云廷主編 ，機械工業(yè)出版社 [22]《機械設計基礎》. 主編 范順成. 機械工業(yè)出版社 九、指導教師意見 簽名： 年 月 日