平帶式輸送機的設計課程設計說明書

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次課程設計是關于平帶式輸送機的設計。首先對輸送機作了簡單的概述；之后進行機械部分的設計，首先是進行輸送帶設計計算，算出輸送帶的功率之后，求出轉矩，暫選出電動機，給出轉速，查表同步皮帶和減速器的傳動比，反求滾筒轉速，之后進行同步皮帶的計算，進行軸的設計，鍵的設計和校核，然后選電機，減速器，同步皮帶，圓錐滾子軸承，聯(lián)軸器，將所有數

2、據計算好之后，開始畫機械圖，在圖上設計工作臺，然后再進行電氣部分的設計，繪制電路圖，設計程序的總體框圖，進行程序計算，算出輸送機在不同轉速下單片機所需輸出的脈沖信號，然后利用單片機的定時器來控制電動機的轉速，最后對本次整個課程設計進行總結。</p><p>　　本次帶式輸送機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。 </p>&l

3、t;p>　　關鍵詞：帶式輸送機；機械部分設計；電氣部分設計，程序設計</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　1前言3</b></p><p>　　2課程設計的要求與任務7</p>

4、<p>　　3 機械部分設計10</p><p>　　3.1帶式輸送機的設計計算10</p><p>　　3.2 傳動功率的計算12</p><p>　　3.3 電動機的選擇13</p><p>　　3.4減速器的選擇13</p><p>　　3.5 同步皮帶的設計計算14</p>

5、<p>　　3.6軸的計算16</p><p>　　3.7 軸的結構設計17</p><p>　　3.8 鍵的設計計算和校核18</p><p>　　3.9 聯(lián)軸器的選擇18</p><p>　　3.10軸承的選擇和計算22</p><p>　　4 電氣部分設計23</p>&l

6、t;p>　　4.1電氣設計的基本原則和步驟23</p><p>　　4.2 步進電動機驅動器的選擇24</p><p>　　4.3 控制電路設計25</p><p>　　4.4 程序流程圖26</p><p>　　4.5程序計算27</p><p>　　4.6程序設計27</p><

7、;p><b>　　結論29</b></p><p><b>　　參考文獻29</b></p><p><b>　　一 、前言</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　帶式輸送機是輸送能力最大的連續(xù)輸送機械之一。其結構

8、簡單、運行平穩(wěn)、運轉可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、便于集中控制和實現自動化、管理維護方便，在連續(xù)裝載條件下可實現連續(xù)運輸。它是運輸成件貨物與散裝物料的理想工具，因此被廣泛用于國民經濟各部門。尤其在礦山用量最多、規(guī)格最大。</p><p>　　帶式輸送機的技術發(fā)展</p><p>　　1880年德國LMG公司設計了一臺鏈斗挖掘機，其尾部帶一條蒸氣機驅動的帶式輸送機。1896年美國紐約頒布了魯賓

9、斯為帶式輸送機的發(fā)明人。20世紀30年代隨著德國褐煤露天礦連續(xù)開采工藝的發(fā)展，帶式輸送機也隨之得到迅速地發(fā)展，二次大戰(zhàn)前德國褐煤露天礦已出現1.6m帶寬的帶式輸送機。50年代開發(fā)出的鋼繩芯輸送帶為帶式輸送機長距離化和大型化創(chuàng)造了條件。前西德為了擺脫石油危機帶來的影響，開發(fā)了年產4000～5000萬t的褐煤露天礦，并在50～60年代為日挖10萬石方的斗輪挖掘機開發(fā)了配套的3.0m帶寬的帶式輸送機，帶速為6.8m/s。后經科研開發(fā)將帶速提高

10、到7.5m/s，使帶寬從3.0m降至2.8m，但運量仍保持3.75萬t/h。單條帶式輸送機的裝機容量為6×2000kW，是當今運量最大的帶式輸送機。</p><p>　　上述兩種帶式輸送機均采用了模塊設計。各條帶式輸送機由統(tǒng)一的機頭、機尾、中間架、傳動單元、托輥組和電氣房模塊組成，給設計、制造、使用和維護帶來許多方便。目前最高的帶速是15m/s，可用于大型排土機臂架上。</p><p

11、>　　70年代開始，西方各國推廣斜井帶式輸送機。德國魯爾區(qū)Haniel-ProsperⅡ煤礦使用了當今規(guī)格最大的斜井帶式輸送機，其帶寬為1.4m，帶速為5.5m/s,帶強為st7500N/mm，整機傳動功率為2×3100kW同步電機。電機轉子直接固定在滾筒軸上，從而省去了減速器。同步機用交直交變頻裝置調速，起、制動過程非常平穩(wěn)，起動時間可達140s，制動時間達40s。輸送帶保證壽命達20年。該機上、下分支輸送帶都運送物料

12、。向上運媒1800t/h，下分支向下運矸石1000t/h。提高高度達700余米。</p><p>　　經過一百年的發(fā)展，帶式輸送機已成為一個龐大的家族，不再是常規(guī)的開式槽型或直線布置的帶式輸送機，而是針對生產需求設計出各種各樣的特種帶式輸送機。例如，彎曲型、線摩擦型。大傾角型?？缮炜s型。吊掛型、管式、吊掛管式、波紋擋邊式、氣墊式、壓帶式、鋼絲繩牽引式和鋼帶式等帶式輸送機。它們各有自己的獨特優(yōu)點，適用于某些特殊場合

13、。例如，管式和吊掛式輸送機因其密封性好，適用于有環(huán)保要求或物料不應受外界環(huán)境影響的場合。波紋擋邊帶式輸送機可以做大傾角甚至垂直提升，因而在卸船和 豎井提升中得到應用。壓帶式大傾角帶式輸送機于50年代在下挖式斗輪挖掘機上廣泛應用。傾角可達35º，從而縮短斗輪臂架長度。</p><p>　　目前國內外帶式輸送機正朝著長距離、高速度和大運量方向發(fā)展。單機運距已達30.4km，多機串聯(lián)運距最長達208km，由1

14、7條帶式輸送機組成，最寬的帶式輸送機帶寬為4m。最大運輸能力已達到3.75萬t/h，最高帶速達到15m/s。單條帶式輸送機的裝機功率達到6×2000kW。我國生產的帶式輸送機最大帶寬已達到2m，帶速已達到2 m/s，設計運輸能力已達到5.2萬t/h，最大運距為3.7km。</p><p>　　帶式輸送機的運輸能力和輸送距離是所有其他輸送設備無法比擬的，因此世界各國都在不斷地努力發(fā)展和完善帶式輸送機技術。

15、努力的方向著重于：</p><p>　　提高帶速，它是提高輸送能力和節(jié)省投資的有效途徑。</p><p>　　提高各部件的可靠性，也包括輸送帶的可靠性，往往一個部件的失靈會影響整機乃至整個系統(tǒng)的停頓。</p><p>　　努力減少維護工作量或取消日常維護工作，因帶式輸送機分布在幾百米甚至幾千米的運輸線路上，很難實現有效的維護保養(yǎng)工作。</p><

16、p>　　節(jié)能研究，帶式輸送機本身是輸送機中耗能最省的，但在大型礦山、冶金、電力和專用港口等企業(yè)中帶式輸送機用量很大，成為企業(yè)中的一個耗能大部門，因而進一步的節(jié)能研究具有重要意義。例如，功率計算中的阻力確定，加大張力和托輥直徑以及改進輸送帶結構與配方降低在運行阻力中占最大比重的壓陷阻力</p><p>　　西方一些國家為適應金屬露天礦型化的需要，正努力解決輸送機輸送金屬礦石及其圍巖的問題，以求用帶式輸送機替代

17、昂貴的汽車運輸。</p><p>　　對大中型帶式輸送機采用動態(tài)設計方法，通常采用的靜態(tài)設計方法沒有考慮輸送帶的粘彈性問題，因而輸送機的起動與制動過程中會在輸送帶中產生沖擊波，沖擊波引起的輸送帶動張力要比正常運行的最大張力大10多倍，它直接關系著輸送帶的強度、接頭強度、滾筒、傳動裝置和聯(lián)接件的設計強度，然而研究可控的起動裝置和制動裝置來減小動張力便成為動態(tài)設計的根本所在。</p><p>

18、　　常用帶式輸送機類型與特點</p><p>　　帶式輸送機的種類很多，常用的主要有以下幾種：</p><p>　?。ㄒ唬┩ㄓ脦捷斔蜋C（DT）</p><p>　　通用帶式輸送機是一種固定式帶式輸送機。其特點式托輥安裝在固定的機架上，由型鋼做成的機架固定在底板或地基上，整個機身成剛性結構。因此，它廣泛用于要求設備服務年限長，地基平整穩(wěn)定的場合。例如，煤礦地面生產系

19、統(tǒng)、洗煤廠、井下主要運輸大巷、港口、發(fā)電廠等生長地點。該種輸送機應用十分普遍，現已形成系列產品如TD62、TD75、DTⅡ等。</p><p>　　（二）鋼繩芯帶式輸送機</p><p>　　鋼繩芯帶式輸送機在結構形式上相同于通用帶式輸送機，只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。因此，它是一種強力型帶式輸送機，具有輸送距離長、運輸能力大、運行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長等優(yōu)點。但其最大缺點

20、是因鋼繩芯輸送帶的芯體無橫絲，故橫向強度低易造成縱向撕裂。在大型礦井的主要平巷、斜井和地面生產系統(tǒng)往往會遇到大運量、長距離情況，如果采用普通型帶式輸送機運輸，由于受到輸送帶強度的限制而只能采用多臺串聯(lián)運行方式，這就造成了設備數量多，物料轉載次數多，因而帶來設備投資高，運轉效率低，事故率升高，粉媒比重上升以及維護人員增多等后果。采用鋼繩芯帶式輸送機可以有效地解決這類問題。該種帶式輸送機已經定型成DX系列。</p><p

21、>　?。ㄈ┑鯍焓綆捷斔蜋C</p><p>　　吊掛式帶式輸送機是一種將其機架用鋼絲繩或鐵鏈吊掛在頂板上的帶式輸送機。機架可以采用鋼絲繩或型鋼材，托輥組可以是鉸接或固定支承。它通常用于底板或地基起伏不穩(wěn)定，服務時間較短的場合。如煤礦井下采區(qū)上、下山，順槽和集中運輸巷。</p><p>　　（四）可伸縮帶式輸送機</p><p>　　可伸縮帶式輸送機的輸送長度

22、可以根據工作的需要隨時縮短或加長。這是為滿足煤礦井下綜采工作面順槽輸送要求而設計的。</p><p>　?。ㄎ澹┮苿訋捷斔蜋C（DY）</p><p>　　移動帶式輸送機是一種按整機設計并且整機可在不同地點使用的帶式輸送機。按移動的方式不同又可分為移動式與攜帶式帶式輸送機。前者是靠輪子、履帶或滑撬移動的帶式輸送機；后者是可用人力或機械從一個位置抬到另一個位置的帶式輸送機。主要用作短距離輸送

23、或轉載。如煤場、碼頭、倉庫等場所。</p><p>　　（六）彎曲帶式輸送機</p><p>　　彎曲帶式輸送機是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機。該種輸送機適用于煤礦井下彎曲巷道和地面越野輸送。</p><p>　?。ㄆ撸┚€摩擦帶式輸送機</p><p>　　在帶式輸送機（在此稱之為主機）某位置的輸送帶下面加裝一臺或幾臺短的帶式輸送機（稱

24、之為輔機），主帶借助重力或彈性力壓在輔機的帶子（輔帶）上，輔帶可以通過摩擦力驅動主帶，這樣主帶張力便可以大大降低而實現低強度帶完成長距離或大運量輸送。</p><p>　?。ò耍┐髢A角帶式輸送機</p><p>　　普通帶式輸送機的輸送傾角超過臨界角度時，物料將沿輸送帶下滑。各種物料所允許的最大上運傾角見表1。大傾角帶式輸送機可以減小輸送距離、降低巷道開拓量，減少設備投資。在露天礦它可以直

25、接安裝在非工作邊坡，節(jié)省大量土方工程和投資。</p><p>　　表1 帶式輸送機的最大傾角</p><p>　?。ň牛╀摾K牽引帶式輸送機</p><p>　　鋼繩牽引帶式輸送機從1951年起在英語國家得到應用。它的優(yōu)點在于牽引體與承載體是分開的，可以跨越長距離和大高差。但缺點是輸送帶成槽性差，影響輸送截面積，鋼絲繩裸露在外，不易防腐蝕，維護費用高。因此，國外一些

26、國家不提倡使用。我國自1967年起在煤礦開始使用，但總體用量不高。根據研究表明，當輸送量超過500t/h，運距超過2～5km時，鋼繩牽引帶式輸送機的基建投資和運費將少于鋼繩芯帶式輸送機，即運距越長越有利。</p><p>　?。ㄊ﹫A管式帶式輸送機</p><p>　　圓管式帶式輸送機是用托輥把輸送帶逼成管形，物料形成封閉運輸，減少了環(huán)境污染，并能任意轉變和提高輸送傾角。它適用于有環(huán)保要求

27、或物料不受外界環(huán)境影響的場合，如水泥、粉媒、谷物等物料的輸送。</p><p>　　（十一）鋼帶輸送機（DG）</p><p>　　鋼帶輸送機的輸送帶是一薄的撓性鋼帶。其耐熱性比常規(guī)輸送帶好得多，因此它已在食品工業(yè)中得到應用。但鋼帶的成槽性差，滾筒傳遞扭距很有限，因而不適用于長距離輸送。</p><p>　?。ㄊ┚W帶輸送機（DW）</p><

28、p>　　網帶輸送機的輸送帶是一撓性網帶，在技術性能上與鋼帶輸送機相似，主要用于輕工業(yè)和有特殊要求的場合</p><p>　　二 、課程設計的目的、要求及具體任務</p><p><b>　　課程設計的目的</b></p><p>　　通過課程設計培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和能力、提高分析和解決實際問題能力的一個重要環(huán)節(jié)，專業(yè)課程設計時建立的

29、專業(yè)基礎課程和專業(yè)方向課的基礎上的，是學生根據所學課程進行的工程基本訓練，課程設計的目的在于：</p><p>　　1、培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論和專業(yè)知識，獨立進行機電控制系統(tǒng)產品的初步設計工作，并結合設計或試驗研究課題進一步鞏固和擴大知識領域。</p><p>　　2、培養(yǎng)學生搜索、閱讀和綜合分析參考資料，運用各種標準和工具書籍一集編寫技術文件的能力、提高計算、繪圖等基本能力。&l

30、t;/p><p>　　3、培養(yǎng)學生掌握機電產品設計的一半程序和方法，進行工程師基本素質的訓練。</p><p>　　4、樹立正確的設計思想及嚴肅認真的工作作風。</p><p><b>　　課程設計的基本要求</b></p><p>　　方案設計：根據課程設計任務的要求，在搜集、總體設計：針對具體的原理方案，通過對動力和總體

31、參數的選擇和計算，進行總體設計，最后給出機械系統(tǒng)的控制原理圖或主要部件圖。</p><p>　　2）根據控制功能要求，完成電氣控制設計，給出電氣控制電路原理圖。</p><p>　　3）課程設計的成果最后集中表現在課程設計說明書和所繪制的設計圖紙上，每個學生應獨立完成課程設計說明書一份，字數5000字以上，設計圖紙不少于兩張。</p><p>　　用計算機繪圖或手工

32、繪圖，打印說明書。</p><p>　　5）設計選題分組進行，每位同學采用不同方案獨立完成。</p><p><b>　　課程設計的具體任務</b></p><p>　　1）題目： 平帶式輸送機的設計</p><p><b>　　2）方案選擇：</b></p><p>　　電

33、機驅動方式：步進電機</p><p>　　機械傳動方式：同步皮帶</p><p>　　電氣控制方式：單片機控制</p><p>　　功能控制要求：速度控制</p><p><b>　　主要設計參數：</b></p><p>　　工作行程 ：第一段行程100mm,速度0.1 m/s第二段行程400m

34、m，速度0.2m/s</p><p>　　負載質量：100kg</p><p><b>　　三、機械部分設計</b></p><p>　　3.1帶式輸送機的設計計算</p><p><b>　　1）帶寬的確定</b></p><p><b>　　件料輸送</b

35、></p><p>　　輸送件料時，帶寬應比貨件的橫向尺寸大50-100mm，貨件對輸送帶的比壓應小于5KPA，帶速一般取1.5m/s以下。</p><p>　　輸送能力 : Q=3.6*(Gv/a) (t/h)</p><p>　　式中 G-----貨件單件質量，kg;</p><p>　　a------件料間距（含自

36、身長度），m；</p><p>　　v------帶速，m/s 。</p><p>　　由已知可知 G=100kg</p><p><b>　　a=0.5m</b></p><p><b>　　v=0.2m/s</b></p><p>　　可知 帶寬L=500 mm</

37、p><p>　　帶速v=0.2m/s</p><p>　　輸送能力Q= 144 t/h</p><p><b>　　2）輸送帶的選用</b></p><p><b>　　帶寬b=500mm</b></p><p>　　抗拉體材料：尼龍帆布</p><p>

38、<b>　　型號：NN-100</b></p><p><b>　　每層扯斷強度 </b></p><p><b>　　每層厚度 </b></p><p>　　每層重量m=1.02 </p><p>　　3）輸送機總阻力的計算</p><p>　　1、選

39、擇平行上托輥形式,普通輥子</p><p><b>　　D=89mm</b></p><p><b>　　L=600mm</b></p><p><b>　　軸承型號： </b></p><p>　　旋轉部分質量4.78kg</p><p>　　2、選擇

40、傳動滾筒（膠面）</p><p><b>　　許用轉矩M= </b></p><p>　　許用合力F=49Kn</p><p><b>　　D=500mm</b></p><p><b>　　軸承型號：1316</b></p><p>　　轉動慣量J=6

41、kg </p><p><b>　　3、計算總阻力</b></p><p>　　上托輥旋轉部分每米質量 </p><p>　　一組上托輥中輥子個數 </p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　　查表得上托輥間距離 </p><p>

42、;　　下托輥旋轉部分每米質量 </p><p>　　一組下托輥中輥子個數 </p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　　查表得上托輥間距離 </p><p><b>　　貨載每米質量q= </b></p><p><b>　　=C </b

43、></p><p><b>　　查表得：C=8</b></p><p>　　帶式輸送機長度：L=1800mm</p><p>　　查表得模擬摩擦系數f=0.02</p><p>　　重力加速度g=9.81 </p><p>　　查表得輸送帶每米質量 =5.02 </p><

44、;p><b>　　傾角 </b></p><p>　　求得 Fu=611.44N</p><p>　　4）帶式輸送機功率的計算</p><p><b>　　傳動效率 </b></p><p><b>　　= </b></p><p><b&g

45、t;　　=0.136 KW</b></p><p>　　5）輸送帶的最大張力F1</p><p>　　查表得傳動滾筒與橡膠帶間摩擦系數 0.4</p><p>　　橡膠帶在滾筒上圍包角 </p><p>　　F1=963.02 N</p><p>　　6）輸送帶的強度（輸送帶層數）</p>&

46、lt;p><b>　　Z </b></p><p><b>　　安全系數n=10</b></p><p><b>　　Z=1.9 取 2</b></p><p>　　所以選用四層強度合適</p><p><b>　　7）滾筒轉速的計算</b><

47、/p><p><b>　　n= </b></p><p>　　n=7.64 r/min</p><p>　　3.2傳動功率的計算</p><p>　　1） 傳動軸功率（）計算</p><p><b>　　傳動滾筒軸功率（）</b></p><p>　　2）

48、 電動機功率計算</p><p><b>　　電動機功率</b></p><p>　　式中——傳動效率，一般在0.85~0.95之間選?。?lt;/p><p><b>　　——聯(lián)軸器效率；</b></p><p>　　每個機械式聯(lián)軸器效率：=0.98</p><p>　　——減速

49、器傳動效率，按每級齒輪傳動效率.為0.98計算；</p><p>　　二級減速機：=0.98×0.98=0.96</p><p>　　---同步皮帶的傳遞的功率=0.9</p><p>　　——電壓降系數，一般取0.90~0.95。</p><p>　　根據計算出的值，查電動機型譜，按就大不就小原則選定電動機功率。</p>

50、;<p>　　可知=0.136 KW</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=0.169 kw</p><p><b>　　3.3 電機的選用</b></p><p>　　電動機額定轉速根據生產機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉速不低500r/min，因為功

51、率一定時，電動機的轉速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率</p><p>　　低。若電機的轉速高，則極對數少，尺寸和重量小，價格也低。</p><p>　　本設計選電動機型號為: 型號90BF001，相數：4，步距角：0.90</p><p><b>　　3.4減速器的選用</b></p><p>　　設電機的轉速為

52、875 r/min</p><p>　　總傳動比 ,取減速器傳動比i1=40, 則同步帶傳動比i=2.85</p><p>　　一般一級減速器傳動比小于8，二級傳動比一般為8-40，可根據計算，選擇合適的傳動比，然后選擇減速器。</p><p>　　選擇運輸機械用減速器DCY450型</p><p>　　DCY450型減速器傳動比為40 ，中

53、心距230 mm</p><p>　　3.5同步皮帶的設計計算</p><p><b>　　初始條件</b></p><p>　　傳動功率P為：0.14(kW)</p><p>　　主動軸轉速n1為：21.78(r/min)</p><p>　　從動軸轉速n2為：7.64(r/min)</p

54、><p><b>　　傳動比i：2.85</b></p><p><b>　　帶的工作能力驗算</b></p><p><b>　　-H同步帶許用拉力</b></p><p>　?。恚刃屯綆挝婚L度質量</p><p><b>　?。?lt;/

55、b></p><p><b>　?。瓕挾认禂担?lt;/b></p><p><b>　　所以帶的功率為</b></p><p><b>　　此帶合格</b></p><p>　?。ǎ叮┳饔迷谳S上的載荷</p><p><b>　　3.6軸的設

56、計計算</b></p><p><b>　　大帶輪的設計</b></p><p>　?。?）計算作用在帶輪上的力</p><p><b>　　轉矩： </b></p><p><b>　　圓周力：</b></p><p>　　由于大帶輪有54

57、個齒，所以槽半角：</p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　法向力：</b></p><p>　?。?）初步計算軸的直徑</p><p>　　選取45號鋼作為軸的材料，調質處理</p><p>　　計算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響，

58、取A=115</p><p><b>　　3.7軸的結構設計</b></p><p>　　直接把大帶輪安裝在軸上，由于帶的實際寬度為101.6mm,查機械手冊，選無擋圈帶輪，帶輪寬度為101.6mm,由于帶輪距輸送機軸約50mm，伸長段設計為兩段，第一段長l=55mm,直徑，第二段，選M36的螺母與彈簧墊片防止大帶輪的軸向竄動，為了便于軸向定位，安裝大帶輪的軸轂應比帶

59、輪長度短1~4mm,長40.9mm,</p><p>　　用于軸向定位的螺紋根據螺母和墊片選取，長49.0mm,</p><p><b>　　小帶輪的設計</b></p><p>　　計算作用在小帶輪軸上的力</p><p><b>　　轉矩：</b></p><p><

60、;b>　　圓周力：</b></p><p>　　由于小帶輪由16個齒，所以槽半徑角：</p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　法向力：</b></p><p>　　(2)初步計算軸的直徑</p><p>　　選取45號鋼作為

61、軸的材料，調質處理</p><p>　　計算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵的影響，查機械設計，取A=115</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　?。?）軸的結構設計</b></p><p>　　把小帶輪直接安裝在減速器的輸出軸上，由于帶的實際寬度為38.1mm，查機械設

62、計手冊，選無擋圈的帶輪，寬43.9mm,使帶輪距減速器端蓋50mm,伸長段設計為兩段，第一段：第二段：</p><p>　　選M30的螺母和彈簧墊片，</p><p>　　3.8鍵的結構設計和校核</p><p>　　用于連接減速器輸出軸與帶輪，選平鍵，查機械設計手冊，根據軸的直徑為30mm, 查鍵標準，得到鍵截面尺寸：</p><p>&l

63、t;b>　　b=8mm, </b></p><p><b>　　l=28mm,</b></p><p><b>　　h=7mm</b></p><p>　　用于連接滾筒輸出軸與帶輪，選平鍵，查機械設計手冊，根據軸的直徑為36mm, 查鍵標準，得到鍵截面尺寸：</p><p>&l

64、t;b>　　b=10mm</b></p><p><b>　　l=36mm</b></p><p><b>　　h=8mm</b></p><p><b>　　六、鍵的校核</b></p><p>　　減速器輸出軸鍵，該鍵材料選45鋼，許用壓強</p&g

65、t;<p><b>　　耐磨條件：</b></p><p><b>　　該鍵合格</b></p><p><b>　　d—軸徑 mm</b></p><p><b>　　h-鍵的高度</b></p><p><b>　　l-鍵的工

66、作長度</b></p><p>　　[p]-許用壓強,鋼：[p]=50</p><p>　　滾筒輸入軸鍵，該鍵材料選45鋼，許用壓強</p><p><b>　　耐磨條件：</b></p><p><b>　　該鍵合格</b></p><p><b>　

67、　d—軸徑 mm</b></p><p><b>　　h-鍵的高度</b></p><p><b>　　l-鍵的工作長度</b></p><p>　　[p]-許用壓強,鋼：[p]=50</p><p><b>　　3.9聯(lián)軸器的選擇</b></p>

68、<p>　　聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機器運轉時兩軸不能分離；只有在機器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。</p><p>　　聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設計聯(lián)軸器時，要從結構上采取各種不同的措施，使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。</p><

69、p>　　根據對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個類別。</p><p><b>　　剛性聯(lián)軸器</b></p><p>　　這類聯(lián)軸器有套筒式、夾殼式和凸緣式等。凸緣聯(lián)軸器

70、是把兩個帶有凸緣的半聯(lián)軸器聯(lián)成一體，以傳遞運動和轉矩。凸緣聯(lián)軸器的材料可用灰鑄鐵或碳鋼，重載時或圓周速度大于30m/s時應用鑄鋼或碳鋼。由于凸緣聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器，對所聯(lián)兩軸的相對位移缺乏補償能力，故對兩軸對中性的要求很高。當兩軸有相對位移存在時，就會在機件內引起附加載荷，使工作情況惡化，這是它的主要缺點。但由于構造簡單、成本低、可傳遞較大轉矩，故當轉速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好時亦常采用。</p><p&

71、gt;<b>　　撓性聯(lián)軸器</b></p><p>　　（1）無彈性元件的撓性聯(lián)軸器</p><p>　　這類聯(lián)軸器因具有撓性，故可補償兩軸的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。常用的有以下幾種：</p><p><b>　　1）十字滑塊聯(lián)軸器</b></p><p>　　十字滑塊聯(lián)軸器由兩

72、國在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器和一個兩面帶有凸牙的中間盤所組成。因凸牙可在凹槽中滑動，故可補償安裝及運轉時兩軸間的相對位移。</p><p>　　這種聯(lián)軸器零件的材料可用45鋼，工作表面須進行熱處理，以提高其硬度；要求較低時也可用Q275鋼，不進行熱處理。為了減少摩擦及磨損，使用時應從中間盤的油孔中注油進行潤滑。</p><p>　　因為半聯(lián)軸器與中間盤組成移動副，不能發(fā)生相對轉動，故主動軸

73、與從動軸的角速度應相等。但在兩軸間有相對位移的情況下工作時，中間盤就會產生很大的離心力，從而增大動載荷及磨損。因此選用時應注意其工作轉速不得大于規(guī)定值。</p><p>　　這種聯(lián)軸器一般用于轉速,軸的剛度較大，且無劇烈沖擊處。效率，這里為摩擦系數，一般取為0.12~0.25；為兩軸間徑向位移量，單位為；為軸徑，單位為。</p><p><b>　　2）滑塊聯(lián)軸器</b&g

74、t;</p><p>　　這種聯(lián)軸器與十字滑塊聯(lián)軸器相似，只是兩邊半聯(lián)軸器上的溝槽很寬，并把原來的中間盤改為兩面不帶凸牙的方形滑塊，且通常用夾布膠木制成。由于中間滑塊的質量減小，又具有較高的極限轉速。中間滑塊也可用尼龍6制成，并在配制時加入少量的石墨或二硫化鉬，以便在使用時可以自行潤滑。</p><p>　　這種聯(lián)軸器結構簡單，尺寸緊湊，適用于小功率、高轉速而無劇烈沖擊處。</p&g

75、t;<p>　　3)十字軸式萬向聯(lián)軸器</p><p>　　這種聯(lián)軸器可以允許兩軸間有較大的夾角（夾角最大可達），而且在機器運轉時，夾角發(fā)生改變仍可正常傳動；但當過大時，傳動效率會顯著降低。這種聯(lián)軸器的缺點是：當主動軸角速度為常數時，從動軸的角速度并不是常數，而是在一定范圍內變化，因而在傳動中將產生附加動載荷。為了改善這種情況，常將十字軸式萬向聯(lián)軸器成隊使用。</p><p>

76、;　　這種聯(lián)軸器結構緊湊，維護方便，廣泛應用于汽車、多頭鉆床等機器的傳動系統(tǒng)中。小型十字軸式萬向聯(lián)軸器已標準化，設計時可按標準選用。</p><p><b>　　4）齒式聯(lián)軸器</b></p><p>　　這種聯(lián)軸器能傳遞很大的轉矩，并允許有較大的偏移量，安裝精度要求不高；但質量較大，成本較高，在重型機械中廣泛使用。</p><p><b

77、>　　5）滾子鏈聯(lián)軸器</b></p><p>　　滾子鏈聯(lián)軸器的特點是結構簡單，尺寸緊湊，質量小，裝拆方便，維修容易、價廉并具有一定的補償性能和緩沖性能，但因鏈條的套筒與其相配件間存在間隙，不宜用于逆向傳動、起動頻繁或立軸傳動。同時由于受離心力影響也不宜用于高速傳動。</p><p>　　（2）有彈性元件的撓性聯(lián)軸器</p><p>　　這類聯(lián)軸

78、器因裝有彈性元件，不僅可以補償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲存的能量愈多，則聯(lián)軸器的緩沖能力愈強；彈性元件的彈性滯后性能與彈性變形時零件間的摩擦功愈大，則聯(lián)軸器的減振能力愈好。</p><p>　　1）彈性套柱銷聯(lián)軸器</p><p>　　這種聯(lián)軸器的構造與凸緣聯(lián)軸器相似，只是套有彈性套的柱銷代替了聯(lián)接螺栓。因為通過蛹狀的彈性套傳遞轉矩，故可緩沖減振。這種聯(lián)軸器制

79、造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命較短。他適用于聯(lián)接載荷平穩(wěn)、需正反轉或起動頻繁的傳遞中小轉矩的軸。</p><p><b>　　2）彈性柱銷聯(lián)軸器</b></p><p>　　這種聯(lián)軸器與彈性套柱銷聯(lián)軸器很相似，但傳遞轉矩的能力很大，結構更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位

80、移，適用于軸向竄動較大、正反轉變化較多和起動頻繁的場合。</p><p>　　3）梅花形彈性聯(lián)軸器</p><p>　　這種聯(lián)軸器的半聯(lián)軸器與軸的配合孔可作成圓柱形或圓錐形。裝配聯(lián)軸器時將梅花形彈性件的花瓣部分夾緊在兩半聯(lián)軸器端面凸齒交錯插進所形成的齒側空間，以便在聯(lián)軸器工作時起到緩沖減振的作用。</p><p>　　梅花形彈性聯(lián)軸器的結構圖如下：</p>

81、;<p>　　在本次設計中我選擇的是</p><p>　　TL型彈性套柱銷聯(lián)軸器</p><p><b>　　如下圖所示</b></p><p><b>　　3.10軸承的選擇</b></p><p>　　滾動軸承使用維護方便，工作可靠，起動性能好，在中等速度下承載能力較高。與滑動軸承

82、比較，滾動軸承的徑向尺寸較大，減振能力較差，高速時壽命低，聲響較大。</p><p>　　滾動軸承的優(yōu)點和缺點</p><p><b>　　優(yōu)點</b></p><p>　　1、摩擦力小，功率消耗小，機械效率高，易起動。 </p><p>　　2、尺寸標準化，具有互換性，便于安裝拆卸，維修方便。 </p>

83、<p>　　3、結構緊湊，重量輕，軸向尺寸更為縮小。 </p><p>　　4、精度高，轉速高，磨損小，使用壽命長。 </p><p>　　5、部分軸承具有自動調心的性能。 </p><p>　　6、適用于大批量生產，質量穩(wěn)定可靠，生產效率高。 </p><p><b>　　缺點</b></p>

84、<p><b>　　1、噪音大。 </b></p><p>　　2、軸承座的結構比較復雜。 </p><p><b>　　3、成本較高。</b></p><p>　　球軸承適于承受輕載荷，滾子軸承適于承受重載荷及沖擊載荷。當滾動軸承受純軸向載荷時，一般選用推力軸承；當滾動軸承受純徑向載荷時，一般選用短圓柱滾子軸承

85、；當滾動軸承受純徑向載荷的同時，還有不大的軸向載荷時，可選用深溝球軸承、圓錐滾子軸承及調心球或調心滾子軸承；當軸向載荷較大時，可選用接觸角較大的角接觸球軸承及圓錐滾子軸承，或者選用向心軸承和推力軸承組合在一起，這在極高軸向載荷或特別要求有較大軸向剛性時尤為適合。</p><p>　　本次設計中我選擇的是</p><p>　　圓錐滾子軸承 30000型 02系列 軸承代號30302</

86、p><p><b>　　如圖所示</b></p><p><b>　　四、電氣部分設計</b></p><p>　　4.1電氣控制系統(tǒng)設計的基本原則和設計步驟</p><p><b>　　1、設計的基本原則</b></p><p>　　在電氣控制系統(tǒng)的設計過

87、程中，應遵循以下幾個原則：</p><p>　　1) 最大限度滿足機床和工藝對電氣控制的要求；</p><p>　　2) 在滿足控制要求的前提下，設計方案應力求簡單、經濟和實用，不宜盲目追求自動化和高性能指標；</p><p>　　3) 妥善處理機械與電氣的關系。很多生產機械是采用機電結合控制方式來實現控制要求的，要從工藝要求、制造成本、機械電氣結構的復雜性和使用維

88、護等方面協(xié)調處理好二者的關系；</p><p>　　4) 把電氣系統(tǒng)的安全性和可靠性放在首位，確保使用安全、可靠。</p><p>　　5) 合理的選用電器元件。</p><p><b>　　2、設計步驟</b></p><p>　　1) 分析被控對象并提出控制要求</p><p>　　詳細分析被

89、控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電、液之間的配合，提出被控對象對PLC控制系統(tǒng)的控制要求，確定控制方案，擬定設計任務書。</p><p>　　2) 確定輸入/輸出設備</p><p>　　根據系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設備（如：按鈕、位置開關、轉換開關及各種傳感器等）和輸出設備（如：接觸器、電磁閥、信號指示燈及其它執(zhí)行器等），從而確定與單片機有關的輸入/輸出設備，從

90、而可以正確地使用單片機。</p><p><b>　　3）選擇單片機</b></p><p>　　單片機造價低廉，實用性經濟性好，1、芯片雖小，五臟俱全，是單片機主要特點之一。其內部設有程序存儲器、數據存儲器、各種接口電路。而大型的處理器運算速度較高，運算器位數較多，處理能力較強，但需要在外部配置接口電路。</p><p>　　2、單片機主頻一

91、般在100MHZ以下，適合用于獨立工作的小型產品之中，引腳數量從幾個到百余個。</p><p>　　3、應用簡單、靈活，可用匯編語言及C語言開發(fā)單片機產品。</p><p>　　根據設計的實際情況，我選擇了80CC51單片機</p><p>　　4.2步進電機驅動器的選擇</p><p>　　步進電機專用芯片的選擇：</p>&

92、lt;p>　　在選擇電機時，因為考慮到伺服系統(tǒng)的關系，使用與其配套的PMM8713。</p><p>　　PMM8713是單片CMOS芯片，用于控制三相和四相步進電機</p><p>　　PMM8723 是表面安裝器件，用于控制二相步進電機，是PMM8713的簡化設計，價格低于PMM8713</p><p>　　PMM8714是單片CMOS芯片，用于控制五相步

93、進電機</p><p>　　對于PMM8713，它的基本規(guī)格如下：</p><p>　　控制步進電機工作方式：4相輸出—1相勵，2相勵磁，1-2相勵磁。</p><p>　　3相輸出—1相勵，2相勵磁，1-2相勵磁</p><p>　　電源電壓范圍 ：</p><p>　　輸出電流

94、 ：源極或漏極輸出電流最小為20mA</p><p>　　抗干擾能力強 ：所有輸入端內部都設置施密特電路</p><p>　　兩種類型脈沖輸入方式 1）2輸入端（CW和CCW輸入方式）</p><p>　　2）1輸入端一切換端（CK和U/D輸入方式）</p><p>　　6）有勵磁監(jiān)視 ： P

95、MM8713的E腳輸出可說明控制器的工作方式</p><p>　　PMM8713的管腳功能如下：</p><p>　　PMM8713的其他相關參數參見參考書及相關手冊</p><p><b>　　4.3控制電路設計</b></p><p><b>　　4.4程序流程圖</b></p>

96、<p><b>　　4.5程序計算</b></p><p>　　定時器法利用定時器進行工作。為了產生上圖所示的步進脈沖，要根據給定的脈沖頻率和單片機的機器周期來計算定時常數，這個定時常數決定了定時時間。當定時時間到而使定時器產生溢出時發(fā)生中斷，再中斷程序中進行改變P1.0電平狀態(tài)的操作，這樣就 可以得到一個給定頻率的方波輸出，改變定時常數，就可以改變方波的頻率，從而實現調速。<

97、;/p><p><b>　　程序計算</b></p><p>　　四相步進電機 步距角為0.9度 則旋轉一圈需要的脈沖數為 360/0.9=400 個</p><p>　　如果要使輸送帶速度為0.2m/s則電機轉速為875 r/min=14.6 r/s</p><p>　　那么每秒所需脈沖為 14.6X400=583 個&l

98、t;/p><p>　　則脈沖間隔為1/583 s</p><p>　　80c51單片機的晶振頻率為12MHZ</p><p>　　則定時器輸入為 TH=19H TL=4DH</p><p>　　如果要是輸送帶的速度為0.1 m/s</p><p>　　則定時器輸入為 TH=12h TL=9AH</p><

99、;p>　　若使輸送帶在前100mm速度為0.1m/s后400 mm為0.2m/s</p><p>　　則需要啟用定時器1 ，時間間隔為1m s</p><p>　　則定時器1需要輸入為TH=1cH TL=18H</p><p>　　則需要1000*1ms=1s</p><p><b>　　4.6程序設計</b>&

100、lt;/p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　LJMP START</p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p>　　LJMP Timer0Interrupt</p><p><b>　　START:</

101、b></p><p>　　MOV SP,#60H</p><p>　　LCALL InitTimer0</p><p><b>　　LOOP:</b></p><p>　　AA: CPL P1.0 改變P1.0電平狀態(tài)</p><p>　　PUSH ACC

102、 累加器A進棧</p><p>　　PUSH PSW </p><p>　　CLR C</p><p>　　CLR TRO 停定時器</p><p>　　MOV A,TL0 取TL0當前值</p><p>　　ADD

103、A,#08H 加8個機器周期</p><p>　　ADD A,19H 加定時常數（低8位）</p><p>　　MOV TL0，A 重裝定時常數（低8位）</p><p>　　MOV A,TH0 取TH0當前值</p><p>　　ADDC A,4dH 加定

104、時常數（高八位）</p><p>　　MOV TH0，A 重裝定時常數（高八位）</p><p>　　SETB TR0 開定時器</p><p>　　POP PSW</p><p>　　POP ACC</p><p>　　RETI

105、 返回</p><p><b>　　LJMP LOOP</b></p><p>　　InitTimer0:</p><p>　　MOV TMOD,#01H</p><p>　　MOV TH0,#1CH</p><p>　　MOV TL0,#18H</p><p>

106、;<b>　　SETB EA</b></p><p><b>　　SETB ET0</b></p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　Timer0Interrupt:</p&

107、gt;<p><b>　　PUSH DPH</b></p><p><b>　　PUSH DPL</b></p><p><b>　　PUSH ACC</b></p><p>　　MOV TH0,#1CH</p><p>　　MOV TL0,#18H</p&

108、gt;<p>　　AA: CPL P1.0 </p><p>　　PUSH ACC </p><p>　　PUSH PSW </p><p>　　CLR C</p><p>　　CLR TRO </p>&l

109、t;p>　　MOV A,TL0 </p><p>　　ADD A,#08H </p><p>　　ADD A,12H </p><p>　　MOV TL0，A </p><p>　　MOV A,TH0 </p><p>

110、;　　ADDC A,9AH </p><p>　　MOV TH0，A </p><p>　　SETB TR0 </p><p>　　POP PSW</p><p>　　POP ACC</p><p>　　RETI

111、 </p><p><b>　　INC R7</b></p><p>　　CJNR,R7,#1000,EXIT</p><p><b>　　MOV R7,#0</b></p><p>　　EXIT: POP ACC</p><p><b>　　PO

112、P DPL</b></p><p><b>　　POP DPH</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　結論</b></p><p>

113、　　本次課程設計的題目是平帶式輸送機的設計，分機械設計和電氣設計兩部分，通過計算進行機械繪圖，再進行電氣繪圖和最終的程序設計。</p><p>　　本次課程設計使我加強了自己對本專業(yè)課程的認識，以及專業(yè)所學知識在生產生活中的應用，更加激發(fā)了我對專業(yè)課程的興趣，對自己以后的工作，學習和生活有著很大的幫助和提高。</p><p><b>　　參考文獻</b></p&

114、gt;<p>　　[1] 于金，趙樹國，李躍中，機電一體化系統(tǒng)設計與實</p><p>　　踐，化學工業(yè)出版社，2008（重點參考）</p><p>　　[2] 程志紅等，械設計課程上機與設計，東南大學出版</p><p><b>　　社，2006.</b></p><p>　　[3] 程志紅，機械設計

115、，東南大學出版社，2006.</p><p>　　[4] 吳振彪，機電綜合設計指導，中國人民大學出版社，</p><p><b>　　2000</b></p><p>　　[5] 長春，姜軍生 機電一體化合指導2002年</p><p>　　[6] 肖興明，陳軍，機電控制及自動化，中國礦業(yè)大學</p>

116、<p><b>　　出版社，2003.</b></p><p>　　[7] 邱宣懷等，機械設計手3冊 機械工業(yè)出版社 1991年</p><p>　　[8] 董景新 控制工程基礎（第二版）清華大學出版社</p><p>　　[9] 吳宗澤 機械零件設計手冊 機械工業(yè)出版社 2003</p><p>　

117、　[10] 周斌 機電一體化實用技術手冊 兵器工業(yè)出版社</p><p>　　1994（重點參考）</p><p>　　[11] 吳宗澤 機械設計師手冊 機械工業(yè)出版社 2001</p><p>　　[12] 殷際英 光機電一體化實用技術 化學工業(yè)出版社 2003</p><p>　　[13] 柳昌慶，王啟廣，測試技術與實驗方法，中國礦業(yè)大