安檢輸送機設計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設計</b></p><p><b>　　安檢輸送機設計</b></p><p>　商 丘 工學院2016-JXSJ</p><p>　080202-194</p><p>　　誠　信　承 諾 書</p><p>　　本人鄭重承諾和

2、聲明:</p><p>　　我承諾在畢業(yè)論文撰寫過程中遵守學校有關規(guī)定,恪守學術規(guī)范,此畢業(yè)設計中均系本人在指導教師指導下獨立完成,沒有剽竊、抄襲他人的學術觀點、思想和成果,沒有篡改研究數據,凡涉及其他作者的觀點和材料,均作了注釋,如有違規(guī)行為發(fā)生,我愿承擔一切責任,接受學校的處理,并承擔相應的法律責任。</p><p>　　畢業(yè)設計作者簽名：　　　　　　　</p><

3、p>　　年　　　月　　　日　</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　安檢輸送機在當今運輸行業(yè)中占有著關鍵的地位，帶式輸送機是安檢輸送機的主要硬件組成。本文研究的對象是安檢輸送機，研究傾角為0度的一般的固定式短程帶式輸送機的設計，輸送機由六個主要部件組成：傳動裝置，機尾或導回裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。</p>&l

4、t;p>　　本次輸送機設計代表了設計的一般過程, 首先對輸送機作簡單的概述；然后分析輸送機的選型原則及計算方法；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。最后簡單的說明輸送機的安裝與維護。通過對帶式輸送機工作原理及驅動方式的研究，對輸送機的材料和設計做了研究，闡述了設計要點。對今后的選型設計工作有一定的參考價值。 </p><p>　　關鍵詞：安檢輸送機;帶

5、式輸送機;傳動裝置;導回裝置</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Security in the conveyor in the shipping industry occupies a key position, is the main hardware security conveyor belt conveyor. Conv

6、eyor, the object of this study is security research Angle of 0 degree generally stationary short-range the design of the belt conveyor, belt conveyor consists of six main parts: transmission device, the tail or guide dev

7、ice, the central rack, tension device, and adhesive tape.</p><p>　　The belt conveyor design represents the general process of design, first makes simple outline on the conveyor; And then analyzed the selecti

8、on principles and calculation methods of the conveyor; Then on the choice of conveyor main parts and components for checking. Finally a simple conveyor installation and maintenance. Based on the working principle of the

9、belt conveyor and the study of driving mode, research to the material and the design of conveyor, this paper expounds the design key points.</p><p>　　Keywords: The Security Conveyor ;The Belt Conveyor ;Driv

10、e Unit ;Delivery End</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　1.1課題研究的目的和意義1</p><p>　　1.2帶式輸送機的應用2</p><p>　　1.3帶式輸

11、送機的分類2</p><p>　　1.4帶式輸送機的發(fā)展狀況2</p><p>　　1.5帶式輸送機工作原理3</p><p>　　1.6帶式輸送機結構和布置4</p><p>　　1.6.1 帶式輸送機結構4</p><p>　　1.6.2 布置方式4</p><p>　　1.

12、6.3 運行阻力的計算4</p><p>　　2 安檢輸送機的設計計算6</p><p>　　2.1安檢輸送機的數據6</p><p>　　2.2計算步驟6</p><p>　　2.2.1 承載段運行阻力6</p><p>　　2.2.2 空回段運行阻力6</p><p>　　2

13、.2.3 用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關系7</p><p>　　2.2.4 輸送帶的強度驗算7</p><p>　　2.2.5 拉緊裝置10</p><p>　　2.2.6 電動機功率和減速器的減速比10</p><p>　　2.2.7 電機軸的制動力矩的計算11</p><p>　　3 驅

14、動裝置選用13</p><p>　　3.1電機選用13</p><p>　　3.2減速器的選用13</p><p>　　3.2.1 傳動裝置的總傳動比14</p><p>　　3.2.2 液力偶合器14</p><p>　　3.2.3 聯軸器14</p><p>　　4 安檢輸送

15、機部件的選用18</p><p>　　4.1輸送帶18</p><p>　　4.2.1 輸送帶的分類18</p><p>　　4.2.2 輸送帶的連接19</p><p>　　4.2傳動滾筒20</p><p>　　4.2.1 傳動滾筒的作用和類型20</p><p>　　4.2

16、.2 傳動滾筒的選型及設計20</p><p>　　4.2.3 傳動滾筒結構20</p><p>　　4.2.4 傳動滾筒的設計21</p><p>　　4.2.5 傳動滾筒軸的設計計算24</p><p><b>　　4.3托輥27</b></p><p>　　4.4制動裝置28

17、</p><p>　　4.4.1 制動裝置的作用28</p><p>　　4.4.2 制動裝置的種類28</p><p>　　4.4.3 制動裝置的型號選擇30</p><p>　　5 其他部件的選用31</p><p>　　5.1機架與中間架31</p><p>　　5.2裝料點

18、的緩沖32</p><p>　　5.3清掃裝置33</p><p>　　5.4電氣與安全保護裝置34</p><p><b>　　總 結36</b></p><p><b>　　致 謝37</b></p><p><b>　　參考文獻38</b

19、></p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　課題研究的目的和意義</p><p>　　隨著城市的發(fā)展,交通運輸企業(yè)也發(fā)展迅速，而安全問題也相伴而出，安檢輸送機即行李安檢機則可以很好的解決這個問題。行李安檢機則可以快速和方便的幫助安全人員快捷、高效的完成檢驗，帶式輸送機是安檢輸送機的傳輸部分。而今，帶式輸送機快捷、快

20、速、方便、高效的走進我們的生活，同時大大地改善了我們的生活和工作。安檢輸送機如圖1.1所示。</p><p>　　圖1.1 安檢輸送機</p><p>　　自1795年帶式輸送機被發(fā)明以來，經過了200多年的發(fā)展，已被電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各種行業(yè)廣泛采用，特別是第三次工業(yè)技術革命后對新材料和新技術的采用，帶式輸送機的發(fā)展踏進了一個新的紀元?，F今，從輸送量、運送距離、經濟效益

21、等各方面來衡量，它已經成為各國爭先發(fā)展的行業(yè)。帶式輸送機的結構簡單，具有輸送量大、輸送物料范圍廣泛、運距長、裝卸料方便、可靠性高、運費低廉、自動化程度高等特點，在國民經濟的發(fā)展中占有著不可缺少地位。</p><p>　　近年來,隨著中國的迅速發(fā)展，對工業(yè)現代化、長距離、大容量、高功率運輸設備的需求是日益增長的。帶式輸送機由于其結構緊湊,傳動效率高,噪音低,使用壽命長,運行平穩(wěn),工作可靠性及其密封好、占用空間小等特

22、征,且能適應各種惡劣的工作環(huán)境,包括潮濕、泥濘、粉塵等工作環(huán)境,所以它是國民經濟中不可或缺的關鍵設備。與此同時國際互聯網絡的實現,極大地縮短了帶式輸送機的設計、開發(fā)、制造、銷售周期,使其更具競爭力。</p><p>　　要如何實現制動與自動張緊，逐漸向人性化、自動化、智能化方向發(fā)張，在目前是帶式輸送機的主要發(fā)展方向，也是也是安檢輸送機需要的發(fā)展方向，同時也是本課題的研究目的和意義所在。</p>&l

23、t;p><b>　　帶式輸送機的應用</b></p><p>　　帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，是具有撓性牽引物件的輸送機，在固定式或移動式起重運輸機中連續(xù)運輸機是主要類型之一，其運輸靠連續(xù)物料流的整體運動來完成。在工業(yè)、農業(yè)、交通等各經濟企業(yè)中，在生產過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線中連續(xù)運輸機是不可缺少的組成部分。</p><p>　　在連續(xù)運輸機中使用最廣

24、泛的是帶式輸送機，帶式輸送機輸送量大，維護簡便，輸送距離長，運行可靠，適應于各個國民經濟部門。 </p><p><b>　　帶式輸送機的分類</b></p><p>　　帶式輸送機按輸送帶結構可分成普通型帶式輸送機和特種結構的帶式輸送機。普通型帶式輸送機在運輸物料的時候，上帶為槽形，下帶為平形，托輥托起輸送帶，輸送帶外表幾何形狀均為平面，其簡介如下:</p&g

25、t;<p>　　帶式輸送機的發(fā)展狀況</p><p>　　帶式輸送機目前被廣泛用于各個國民經濟部門，包括交通、運輸、加工業(yè)、礦業(yè)、物流等。帶式輸送機主要包括：鋼絲繩、鋼繩牽引帶式輸送機和排棄場的連續(xù)傳輸設施。</p><p>　　這些輸送機輸具有送能力大 (可達30000 t / h) 的特點，適用范圍寬，可以運輸礦石、煤、巖石各種成品件貨和各種粉末材料，一定條件下還可以運人

26、，安全可靠且自動化程度高，設備維護簡單，爬坡能力強，操作成本低，由于距離縮短可使得交通基礎設施投資得以節(jié)省。</p><p>　　目前,帶式輸送機的發(fā)展趨勢是：運輸能力大、大帶寬、大傾角，增加單長度和橫向彎曲，合理使用膠帶張力，降低能源消耗，材料輸送的最佳方式等。1978年，我國已完成完成鋼絲繩芯帶式輸送機的設計。</p><p><b>　　帶式輸送機工作原理</b>

27、;</p><p>　　帶式輸送機又稱膠帶運輸機，作為主要部件，輸送帶既是牽引機構也是承載機構。主要有滾筒拉緊裝置、托輥及中間架、輸送帶(通常稱為膠帶) 、清掃裝置、制動裝置和卸料裝置等部分組成。帶式輸送設計的結構簡圖如圖1.2所示。</p><p>　　圖1.2 帶式輸送機的結構簡圖</p><p>　　1、漏斗； 2、大機架； 3、清掃器； 4、滾筒；5、保護裝

28、置； 6、膠帶； 7、上托輥； 8、中間托輥； 9、導料槽；10、改向滾筒；11、拉緊裝置； 12、尾機架； 13、清掃器； 14、下托輥； 15、中間機架； 16、電機； 17、偶合器； 18、制動部件； 19、減速器部件； 20、聯軸器等部件。</p><p>　　輸送機的上帶的支撐是用槽形托輥，可以增加物流斷面積，下帶 (不承載的空帶)用平托輥。帶式輸送機有水平、傾斜和垂直運輸三種運輸方式。</p&g

29、t;<p>　　傳動裝置的牽引力的提高的考慮方面：</p><p><b>　?。?）增大拉緊力。</b></p><p><b>　?。?）增加圍包角。</b></p><p>　　（3）增大摩擦系數。</p><p>　　通過對上述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的有效方法。所以故

30、在傳動中擬采用這種方法。</p><p>　　帶式輸送機結構和布置 </p><p><b>　　帶式輸送機結構</b></p><p>　　帶式輸送機主要由：頭架、驅動裝置、傳動滾筒、托輥、中間架、尾架、卸載裝置、清掃裝置、安全保護裝置等部件組成。</p><p>　　帶式輸送機的承載構件是輸送帶，物料隨輸送帶一起運

31、行，物料在輸送機的端部卸下。輸送帶的支撐采用旋轉的托棍，其運行阻力較小。帶式輸送機的線路布置可沿水平也可傾斜傾斜。</p><p>　　帶式輸送機因結構特點而具有的優(yōu)良性能主要表現在：運輸能力大，工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機的1/3到1/5；物料同輸送機一起移動，物料破碎率小；在同樣運輸能力及運距條件下與刮板輸送機比較，所需設備臺數少，轉載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設備和人員，維護比較簡單。但輸送帶成本高且易損壞。&l

32、t;/p><p>　　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。</p><p><b>　　布置方式</b></p><p>　　電動機通過聯軸器、減速器帶動傳動滾筒轉動或其他驅動機構，借助于滾筒或其他驅動機構與輸送帶之間的摩擦力，使輸

33、送帶運動。帶式輸送機的驅動方式按驅動裝置可分為單點驅動方式和多點驅動方式兩種。</p><p>　　通用固定式輸送帶輸送機多采用單點驅動方式，即驅動裝置集中的安裝在輸送機長度的某一個位置處，一般放在機頭處。單點驅動方式按傳動滾筒的數目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅動。對每個滾筒的驅動又可分為單電動機驅動和多電動機驅動。因單點驅動方式最常用，凡是沒有指明是多點驅動方式的，即為單驅動方式，故一般對單點驅動方式，“單點”兩

34、字省略。</p><p>　　單筒、單電動機驅動方式最簡單，在考慮驅動方式時應是首選方式。在大運量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機中往往采用多電動機驅動。</p><p><b>　　運行阻力的計算</b></p><p>　　輸送帶的張力包括有拉緊裝置所形成的初張力,克服各種阻力所需要的張力及由動載荷所產生的張力[1]。</p>&l

35、t;p>　　運行阻力分為直線段、曲線段及其他附加阻力,運行阻力即摩擦阻力，由摩擦力引起的阻力總是為正。</p><p>　　膠帶的參數[2]如表1.1所示。</p><p>　　縱向拉伸強度=1000N/mm；輸送帶每米質量。</p><p>　　承載段(或稱為重段)運行阻力為</p><p><b>　　表1.1　膠帶參數&

36、lt;/b></p><p>　　因為 </p><p>　　又 下滑力=0</p><p>　　故 （1.1）</p><p>　　式中 ——物流每米質量，kg/m；</p><p>

37、;　　——輸送帶每米質量，kg/m；</p><p>　　——承載段托輥每米轉動部分質量，kg/m。</p><p>　　又 （1.2）</p><p>　　——承載段托輥組轉動部分質量，kg；</p><p>　　——承載段托輥組間距，m；

38、</p><p>　　——輸送帶的長度，m。</p><p>　　同樣,輸送帶回空段阻力為</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>　?。?.4） </p><p>　　式中 ——回空段托輥每米轉動部分質量，kg/m；</p><p>

39、;　　——回空段托輥組轉動部分質量，kg； </p><p>　　——回空段托輥組間距，m；</p><p>　　同時選出托輥間距，=2m。</p><p>　　安檢輸送機的設計計算</p><p><b>　　安檢輸送機的數據</b></p><p>　　1. 輸送物料：行李</p>

40、<p>　　2. 最大輸送量：=1500t/h；最大物流密度=1t/m3</p><p>　　3. 輸送機長：=5 m</p><p>　　4. 傾角： =0°</p><p>　　5. 帶速：=2m/s</p><p><b>　　計算步驟</b></p><p><

41、;b>　　承載段運行阻力</b></p><p>　　帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為</p><p><b>　　（2.1）</b></p><p>　　式中 ——輸送量（；</p><p><b>　　——帶速（；</b></p><p><

42、;b>　　——物流密度；</b></p><p>　　考慮安檢輸送機的工作條件及帶速為0.2 m/s，故選的平型托輥 </p><p>　　由式 （2.2）</p><p>　　物流每米質量 </p><p>　　可得

43、 = </p><p>　　輸送機在不同的工作環(huán)境下，其值也是不同的，在同樣的工作環(huán)境下，其值會因為托輥不同而不同[3]。當輸送機至于室內工作，環(huán)境清潔干燥，且無磨損性塵土的時候。平行托輥的值為0.018，而槽型托輥的值為0.02；當輸送機至于室內工作，溫度正常，但是其環(huán)境潮濕，且有少量的磨損型塵土的時候，平行托輥的值為0.025，槽型托輥的值為0.03；而當輸送機處于室外的時候，且有大量的磨損性塵土來污

44、染摩擦表面，平行托輥的值為0.035，槽型托輥的值為0.04。</p><p>　　由此可知=0.018，代入表達求得 </p><p>　　=（200+23.1+31.3）1000.0189.81=0.96kN</p><p><b>　　空回段運行阻力</b></p><p>　　托輥組的轉動部分如表2.1所示<

45、;/p><p>　　由表2.1得，帶入表達式求得</p><p><b>　　≥0</b></p><p>　　表2.1 托輥組轉動部分質量</p><p>　　用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關系</p><p>　　滾筒為包角滾筒，滾筒與輸送帶的為包角為°。摩擦系數如表2.

46、2所示。</p><p>　　表2.2　擦摩系數μ</p><p>　　由表2-2選摩系數：=0.25，并取摩擦力備用 ，。</p><p>　　由式 （2.4）</p><p>　　式中 —— 摩擦力備用系數，一般；</p><p&

47、gt;　　——輸送帶與傳動滾筒間的摩擦系數；</p><p>　　——輸送帶與兩個滾筒的為包角之和。</p><p><b>　　故摩擦條件滿足。</b></p><p><b>　　輸送帶的強度驗算</b></p><p>　　1. 計算輸送帶的安全系數 </p><p>

48、;<b>　?。?.5）</b></p><p>　　式中 ——輸送帶額定拉斷力，N；</p><p><b>　　對于鋼繩芯帶，由式</b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　式中 ——縱向拉伸強度，N/mm；</p>

49、;<p>　　——輸送帶上最大張力點的張力，N；</p><p>　　故 </p><p>　　2. 輸送帶的許用安全系數</p><p><b>　　（2.7）</b></p><p>　　式中 ——基本安全系數，在表2.3中；</p><p&

50、gt;　　——附加彎曲伸長折算系數，列在表2.3中；</p><p>　　——動載荷系數，一般取1.2~1.5；</p><p>　　——輸送帶接頭效率。</p><p>　　可知 =3.0，=1.8，取=1.2，=0.95，得</p><p>　　輸送帶的基本安全系數與如表2.3所示。</p><p>　　表2.3

51、 基本安全系數與表</p><p>　　3. 輸送帶強度臉算</p><p>　　因m>[m]，故所選輸送帶滿足強度要求。</p><p>　　通過以上的計算結果可知，>，m>7.624；故ST1000是滿足需要。鋼絲繩輸送帶的技術規(guī)格如表2.4所示</p><p>　　表2.4　鋼絲繩輸送帶技術規(guī)格</p>

52、<p>　　由表2.4可知,ST1000鋼繩芯帶中鋼繩直徑為。</p><p>　　4. 傳動滾筒直徑的確定和滾筒強度的驗算</p><p>　?。?）考慮到比壓及摩擦條件的滾筒最小直徑計算時，可兩滾筒分開算，以可一起來算。所以可得</p><p><b>　　=</b></p><p>　?。?）按鋼繩芯帶

53、繩芯中的綱繩直徑與滾筒直徑的比值，由式</p><p>　　式中 ——傳動滾筒直徑，；</p><p>　　——鋼芯帶中鋼繩的直徑，。 </p><p>　　要求 D150d=1504=600，可采用直徑為D=630的滾筒.</p><p>　　5. 驗算滾筒的比壓</p><p&

54、gt;　　比壓要按相遇點滾筒承受的比壓[4]來算，因此滾筒所承受的比壓較大。按最不利的情況來考慮，設總的牽引力由兩滾筒均分，各傳遞一半牽引力。</p><p><b>　　總的牽引力</b></p><p>　　=94.13-19.593=74.537kN。</p><p>　　其分離點所承受的拉力</p><p>　　

55、由式 （2.8）</p><p>　　式中 ——輸送帶作用在傳動滾筒滑動弧表面的平均壓力，；</p><p>　　——滾筒直徑，mm。</p><p><b>　?。?.7</b></p><p>　　因為＜0.7，故通用設計

56、的滾筒強度是足夠的，不必再進行強度驗算。</p><p><b>　　拉緊裝置</b></p><p>　　輸送帶的拉緊裝置行程 </p><p><b>　?。?.9）</b></p><p>　　式中 ——輸送機的長度，m；</p><p>　　——輸送帶彈性延伸率

57、；</p><p>　　——輸送帶懸垂度率；</p><p>　　——輸送帶接頭長度，m。</p><p>　　常用輸送帶的延伸率、垂直度率與接頭長度如表2.5所示，鋼繩芯帶直徑與接頭長度如表2.6所示。</p><p>　　查表2.5和2.6選＝0.0025，=0.001，　=1.75m，</p><p><b

58、>　　代入上式得：</b></p><p>　　l100(0.0025+0.001)+0.7+1=2.05m,，令l＝2.5ｍ。</p><p>　　電動機功率和減速器的減速比</p><p><b>　　電動機功率，由式</b></p><p><b>　?。?.10）</b>&

59、lt;/p><p>　　式中 ――動力系數，k=1.15～1.2.</p><p>　　――減速器效率， =0.85～0.9.</p><p>　　按兩滾筒的功率為，可選用1臺Y2—355L—6同步轉數為1000的250的電動機。</p><p>　　由式

60、 （2.11）</p><p>　　2.5 常用輸送帶延伸、垂直度率與接頭長度表</p><p>　　2.6 鋼繩芯帶直徑與接頭長度表/ｍｍ</p><p>　　式中 ——動機同步轉數，一般取=1500，1000，750；</p><p>　　――傳動滾筒的直徑，；</p><p>　　——輸送帶的速度，。<

61、;/p><p><b>　　減速器的減速比為</b></p><p>　　電機軸的制動力矩的計算</p><p>　　向上運輸且傾角較大，停車時會出現逆轉，所需的逆止力，由式</p><p><b>　?。?.12）</b></p><p>　　式中 ——主要運行阻力，；&

62、lt;/p><p><b>　　（2.13）</b></p><p><b>　?。?.14）</b></p><p><b>　?。?.15）</b></p><p>　　式中 ——最大的下滑力，；</p><p>　　——輸送機的輸送高度，；&l

63、t;/p><p>　　0.012×5×9.81(31.3+2×23.1+1000)=0.634kN</p><p>　　=1.5×0.634=0.951</p><p>　　電機軸上制動力矩 （2.16）</p><p>　　式中 ——傳

64、動滾筒直徑；</p><p>　　——安全制動系數，=1.25；</p><p>　　——電動機到傳動滾筒間的傳動效率， =0.85~0.9；</p><p>　　——減速器的減速比。</p><p><b>　　代入數據得</b></p><p><b>　　驅動裝置選用</b&

65、gt;</p><p>　　帶式輸送機是一種要帶負荷起動和制動的典型的恒轉矩負載。為了使電動機不因電流的沖擊過熱而燒壞和電網不因大電流使電壓過分降低還要保障一定的的起動力矩，電動機起動時的電流要比額定電流大6到7倍，所以要求電動機的起動盡量要快，使起動過程不超過3～5s。驅動裝置由電動機、偶合器，減速器 、聯軸器、傳動滾筒組成，是整個帶式輸送機的動力部分。驅動滾筒由一臺電機通過各自的聯軸器、減速器、和鏈式聯軸器傳

66、遞轉矩給傳動滾筒。</p><p>　　減速器有二級、三級及多級齒輪減速器，第一級為圓錐直齒輪減速傳動，第二級為圓柱斜齒輪降速傳動。聯接電機和減速器的連軸器有彈性聯軸器和液力聯軸器兩種。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；彈性聯軸器與第一種錐齒輪配合，用平鍵連接；液力偶合器與第二種錐齒輪配合，用花鍵齒輪聯接。</p><p>　　傳動滾筒為焊接結構，主軸承為調心軸承，傳動滾筒、減速器、電機的機架

67、均安裝在固定的大底座上面，而電動機則安裝在機頭的任一側。</p><p><b>　　電機選用</b></p><p>　　電動機的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于500r/min，因為功率一定時，電動機的轉速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率較低。若電機的轉速高，則極對數少，尺寸和重量小，價格也低。本設計輸送機選用的電動機總功率為221k

68、w，所以選用功率是250kw的電機，采用Y2—355L—6型電動機，該型電機轉矩大，性能良好，可以滿足要求。</p><p><b>　　減速器的選用</b></p><p>　　本次設計選用 DCY 315-40型二級硬齒面圓錐-圓柱齒輪減速器[5]，傳動比為15.8第一級為螺旋齒輪、第二級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動，其展開簡圖如下圖3.1所示。</p>

69、<p>　　圖3.1 減速器示意圖</p><p>　　電動機和I軸之間，III軸和傳動滾筒之間用的都是聯軸器，故傳動比都是1。</p><p><b>　　傳動裝置的總傳動比</b></p><p>　　由以上電機選擇可知電機轉速則工作轉速=1000r/min，因減速器的標準減速比為=35.3，可求得r/min。</p>

70、;<p><b>　　液力偶合器</b></p><p>　　液力傳動與液壓傳動都是以液體作為介質傳遞能量的，屬于液體傳動，區(qū)別在于液壓傳動是通過工作腔容積的變化，通過液體壓力能的改變傳遞能量；液力傳動是利用旋轉的葉輪工作，通過液體動能的變化傳遞能量。</p><p>　　目前，在帶式輸送機的傳動系統(tǒng)中，廣泛使用液力偶合器，它安裝在輸送機的驅動電機與減速

71、器之間，電動機帶動泵輪轉動，泵輪內的工作液體隨之旋轉，這時液體繞泵輪軸線一邊作旋轉運動，一邊因液體受到離心力而沿徑向葉片之間的通道向外流動，到外緣之后即進入渦輪中，泵輪的機械能轉換成液體的動能，液體進去渦輪后，推動渦輪旋轉，液體被減速降壓，液體的動能轉換成渦輪的機械能而輸出作功。它是依靠液體環(huán)流運動來傳遞能量，而產生環(huán)流的先決條件是泵輪的轉速大于渦流轉速，即而者之間存在轉速差。</p><p>　　液力傳動裝置廣

72、泛用于各種軍用車輛，建筑機械，載重汽車，工程機械，起重機械，小轎車，煤礦機械和艦艇上，它所以獲得如此廣泛的應用，原因是它具有以下多種優(yōu)點：</p><p>　　1. 設備的工作壽命能被提高。由于液力轉動的介質是液體，輸入軸與輸出軸之間用非剛性連接，故能將外載荷突然驟增或驟減造成的沖擊和振動消除或部分消除，轉化為不斷漸漸變化的載荷，用來延長機器的工作壽命。這樣對處于各種不同工作條件下工作的機械具有這樣意義。<

73、/p><p>　　2. 啟動性能較好。電機剛啟動的時候其負載會很小，起動會比較快，有較短時間的沖擊電流的延續(xù)，使電機的發(fā)熱減少。</p><p>　　3. 限制力矩的保護性能較好。</p><p><b>　　聯軸器</b></p><p>　　在本次的驅動裝置的設計中，聯軸器被使用的地方和使用次數較多。在機械傳動中，兩個軸

74、需要聯接在一起運轉起來的聯接部件，而聯軸器就是這個最常用的聯接部件。</p><p>　　因為溫度是隨時變化的，而制造和安裝也會因為各種因素形成誤差，這些影響使得聯軸器所聯接的兩軸不能保證絕對的對中，也會引起一定的相對的位移。為了使之能在一定范圍的相對位移的性能適應，所以在設計聯軸器時，要從其結構與性能上采用各種不同的方法來解決問題。</p><p>　　聯軸器根據對各種相對位移有無補償能

75、力分為撓性聯軸器和剛性聯軸器。</p><p>　　剛性聯軸器（無補償能力）有套筒式、夾殼式和凸緣式等。凸緣聯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。凸緣聯軸器對所聯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

76、性較好時亦常采用。</p><p>　　撓性聯軸器（有補償能力）又可根據是否有彈性元件來分類，其被分為沒有彈性元件的撓性聯軸器以及有彈性元件的撓性聯軸器兩種。</p><p>　　1. 沒有彈性元件的撓性聯軸器</p><p>　　這類聯軸器因具有撓性，所以可補償兩軸的相對位移。但是因為其沒有彈性元件，所以不能緩沖減振。常用的種類有以下幾種：</p>

77、<p>　?。?）十字軸式萬向聯軸器</p><p>　　這類聯軸器兩軸間允許有較大的夾角（最大可達35°~45°），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。</p><p>　　十字軸式萬向聯軸器結構緊

78、湊，維護方便，多頭鉆床、在汽車等機器的傳動系統(tǒng)中廣泛應用。此種聯軸器已標準化，設計時可按標準選用。</p><p>　?。?）十字滑塊聯軸器</p><p>　　十字滑塊聯軸器由兩國在端面上開有凹槽的半聯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>　　十字滑塊聯軸器的材料可選用45鋼，為了提高其

79、工作表面硬度需要熱處理。使用時從中間盤的油孔中注油進行潤滑以減少摩擦及磨損。</p><p>　　半聯軸器與中間盤組成移動副，不會發(fā)生相對轉動，所以主動軸與從動軸的角速度相等。但當兩軸間有相對位移時，中間盤就會有較大的離心力產生，增大動載荷及磨損。選用時應注意其工作轉速應該在規(guī)定值范圍以內。</p><p>　　這種聯軸器一般用于轉速＜250，軸的剛度較大，且無劇烈沖擊處。效率，這里為摩擦

80、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>　?。?）滾子鏈聯軸器</b></p><p>　　滾子鏈聯軸器具有結構簡單，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等特點，但其配件與鏈條的套筒之間存在間隙，不宜用于起動頻繁、逆向傳動或立軸傳動。由于受離心力影響也不適合用在高速傳

81、動的場合。</p><p><b>　?。?）齒式聯軸器</b></p><p>　　齒式聯軸器在重型機械中被廣泛使用，其傳遞的轉矩很大，并允許存在較大的偏移量，安裝精度要求不高；但質量較大，成本較高。</p><p><b>　?。?）滑塊聯軸器</b></p><p>　　與十字滑塊聯軸器類似，

82、通常用夾布膠木制成。因為中間滑塊的質量減小，所以其極限轉速較高。中間滑塊也可用尼龍制成，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>　　滑塊聯軸器的尺寸緊湊，結構簡單，在高轉速、小功率而無劇烈沖擊處適用</p><p>　　2. 有彈性元件的撓性聯軸器</p><p>　　這類聯軸器因其裝有彈性元件，可以補償兩軸間的相對位移，還可

83、以緩沖減振。聯軸器的緩沖能力強弱取決于彈性元件儲存的能量的多少；聯軸器的減振能力強弱取決于彈性元件的彈性性能與彈性變形時零件間的摩擦功變化。</p><p>　　（1）梅花形彈性聯軸器</p><p>　　梅花形彈性聯軸器是將一個整體的梅花形彈性環(huán)裝在兩個形狀相同的半聯軸器的凸爪之間，以實現兩半聯軸器的連接。通過凸爪與彈性環(huán)之間的擠壓傳遞動力，通過彈性環(huán)的彈性變形補償兩軸相對偏移，實現減振

84、緩沖。</p><p>　　梅花形彈性聯軸器的彈性元件近似梅花狀，該聯軸器具有補償兩軸相對偏移、減振、緩沖性能，徑尺寸小、結構簡單不用潤滑、承載能力高維護方便、更換彈性元件需軸向移動，適用于聯接同軸線、起動頻繁，正反轉變化，中速，中等轉矩等傳動軸系和要求工作可靠性高的工作部件。不適用于低速重載及軸向尺寸受限更換彈性元件后兩軸對中困難的部位。梅花形彈性聯軸器經過車削，銑削，和拉削等機加工方法加工而成，再經過整體熱處

85、理以保證足夠強度 。</p><p>　　梅花形彈性聯軸器的結構圖如圖3.2所示</p><p>　?。?）彈性柱銷聯軸器</p><p>　　彈性柱銷聯軸器，是幾個螺絲連接，螺絲的螺帽端裝有彈性墊圈。說得簡單一點就是將兩個半連軸節(jié)用個尼龍棒連接起來?？梢云鸬窖a償的作用。軸中的柱銷在工作時處于剪切和擠壓狀態(tài)，其強度條件就是計算彈性柱銷橫截面上的剪切強度和柱銷與銷孔壁

86、的擠壓強度。其傳遞轉矩的能力大，結構簡單，安裝、制造方便，耐久性好，有緩沖和吸振能力，適用于正反轉變化較多、軸向竄動較大、起動頻繁的情況下。</p><p>　?。?）彈性套柱銷聯軸器</p><p>　　彈性套柱銷聯軸器是利用一端套有彈性套(橡膠材料)的柱銷，裝在兩半聯軸器凸緣孔中，以實現兩半聯軸器的聯接。</p><p>　　圖3.2 梅花形彈性聯軸器<

87、/p><p>　　彈性套柱銷聯軸器的特點是結構簡單，安裝方便，更換容易，尺寸小，重量輕。由于彈性套工作時受到擠壓發(fā)生的變形量不大，且彈性套與銷孔的配合間隙不宜過大，通過蛹狀的彈性套傳遞轉矩，故可緩沖減振，但彈性柱銷聯軸器的緩沖和減震性不高，補償兩軸之間的相對位移量較小，彈性套易磨損，壽命較短。</p><p>　　安檢輸送機部件的選用</p><p><b>

88、　　輸送帶</b></p><p>　　輸送帶在帶式輸送機中既是承載構件又是牽引構件（鋼絲繩牽引帶式輸送機除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強度。輸送帶有帶芯（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下覆蓋膠。</p><p>　　輸送機的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩構成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時的

89、全部負載。因此，帶芯材料必須要具有一定的強度和剛度。上覆蓋膠層較厚，直接與物料接觸，。下覆膠層是與支撐托輥接觸，膠較薄。當輸送帶發(fā)生跑偏時，側邊覆蓋膠則可以保護帶芯不會受到損傷。</p><p><b>　　輸送帶的分類</b></p><p>　　因結構和材料的不同，輸送帶帶芯分為鋼絲繩芯和織物層芯。</p><p>　　在相同強度的情況下，

90、整體輸送帶比分層織物層芯輸送帶的厚度要小，耐沖擊性、柔性要好，使用中不會發(fā)生層間剝裂，但其伸長率較高，需要較大的拉緊行程。</p><p>　　鋼絲繩芯輸送帶是用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料將許多相隔一定的間距排列的柔軟的細鋼絲繩粘合而成。其抗彎曲性能好，縱向拉伸強度高；但伸長率小，需要的拉緊行程小。</p><p>　　在鋼芯繩中，鋼絲繩的質量是決定輸送帶使用壽命長短的關鍵因素之一，必須具

91、有以下特點：</p><p>　　（1）應具有較高的破斷強度。鋼芯強度高則輸送帶亦可增大，從另一個角度來說，繩芯強度越高，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達到減小輸送機尺寸的目的。</p><p>　?。?）繩芯與橡膠應具有較高的黏著力。這對于用硫化接頭具有重大意義.提高鋼繩與橡膠之間黏著力的主要措施是在鋼繩表面電鍍黃銅及采用硬質橡膠等。</p><p>

92、;　　（3）應具有較高的耐疲勞強度，否則鋼繩疲勞后，它與橡膠的黏著力即下降乃至完全分離。</p><p>　?。?）應具有較好的柔性。制造過程中采用預變形措施以消除鋼繩中的殘余應力，可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。</p><p>　　輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠,國外有采用耐磨和抗風化的橡膠的膠帶，如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠。以提高其使用壽命。輸送帶的中間用合成橡膠與天然膠

93、的混合物。</p><p>　　鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(yōu)點：</p><p>　?。?）強度高。由于強度高，可使1臺輸送機的長度增大很多。目前國內鋼繩芯輸送帶輸送機1臺長度達幾公里、幾十公里。伸長量小。鋼繩芯帶的伸長量約為帆布帶伸長量的十分之一，因此拉緊裝置縱向彈性高。這樣張力傳播速度快，起動和制動時不會出現浪涌現象。</p><p>　?。?）成槽性好。由于鋼

94、繩芯是沿著輸送帶縱向排列的，而且只有一層，與托輥貼合緊密，可以形成較大的槽角。近年來鋼繩芯輸送帶輸送機的槽角多數為35º，這樣不僅可以增大運量，而且可以防止輸送帶跑偏。</p><p>　?。?）抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好，使用壽命長。由于鋼繩芯是以很細的鋼絲捻成鋼繩帶芯，它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。</p><p>　?。?）破損后容易修補。鋼繩芯輸送帶一旦出現破損，破傷幾乎不再

95、擴大，修補也很容易。相反，帆布帶損傷后，會由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶強度降低。</p><p>　?。?）接頭壽命長。這種輸送帶由于采用硫化膠接，接頭壽命很長，經驗表明有的接頭使用十余年尚未損壞。</p><p>　?。?）輸送機的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細鋼絲繩，彎曲疲勞輕微，允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。</p><p>　　鋼繩芯輸送帶也存在

96、一些缺點：</p><p>　?。?）制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運轉中由于張力不均而發(fā)生跑偏現象。</p><p>　?。?）由于輸送帶內無橫向鋼繩芯及帆布層，抗縱向撕裂的能力要避免縱向撕裂。</p><p>　　（3）易斷絲。當滾筒表面與輸送帶之間卡進物料時，容易引起輸送帶鋼繩芯的斷絲。因此,要求要有可靠的清掃裝置。</p>

97、<p><b>　　輸送帶的連接</b></p><p>　　為了方便制造和搬運，輸送帶在使用時必須根據需要進行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機械接法與硫化膠接法兩種。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機械接法和塑化接法兩種。</p><p><b>　?。?）機械接頭</b></p><p&

98、gt;　　機械接頭的接頭是可拆卸的，但它對帶芯有損傷，接頭強度效率不高，只有25%到60%，使用壽命短，當接頭通過滾筒表面時，會給滾筒表面帶來損傷，常用于短距或移動式輸送機上。織物層芯輸送帶常采用的機械接頭形式有鉚釘固定的夾板式、膠接活頁式、鉤狀卡子式，鋼絲繩芯輸送帶一般不采用。</p><p>　?。?）硫化（塑化）接頭</p><p>　　硫化（塑化）接頭的接頭形式是不可拆卸的。它的優(yōu)

99、點是承受拉力大，使用壽命長，對滾筒表面不產生損害，接頭效率高達60%~95%，但其接頭工藝復雜。</p><p>　　對于分層織物層芯輸送帶在硫化前，將其端部按帆布層數切成階梯狀，如圖4.1所示：</p><p>　　圖4.1 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭</p><p>　　然后將兩個端頭相互很好的粘合，用專用的硫化設備加壓加熱并保持一定的時間即可完成。其強度為

100、原來強度的(-1)/ 100%。其中為帆布層數。</p><p><b>　　傳動滾筒</b></p><p>　　傳動滾筒的作用和類型</p><p>　　傳動滾筒是輸送機傳遞動力的主要部件。單點驅動方式可分成單滾筒傳動和雙滾筒傳動。功率不太大的輸送機大多用單滾筒傳動，而功率較大的輸送機多會采用雙滾筒傳動，具有結構緊湊，還可增加圍包角以增加傳

101、動滾筒所能傳遞的牽引力的特點。使用雙滾筒傳動時可以利用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運轉。如果雙滾筒傳動不需要牽引力的需要的時候采用多點驅動方式。</p><p>　　輸送機的傳動滾筒結構有鑄鋼或鑄鐵結構和鋼板焊接結構，新設計產品中軸承全部采用滾動軸承。傳動滾筒的表面形式有鑄（包）膠滾筒和鋼制光面滾筒，鋼制光面滾筒的表面磨擦系數小，一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上，鑄（包）膠滾筒的表面磨擦系數大，適用于環(huán)境濕度大

102、、運距長的輸送機。鑄（包）膠滾筒按表面形狀還可分為人字形溝槽鑄（包）膠滾筒、光面鑄（包）膠滾筒、菱形鑄（包）膠滾筒。</p><p>　　傳動滾筒的選型及設計</p><p>　　傳動滾筒是輸送機用來傳遞動力。傳動滾筒從制作材料上來分有鋼板卷制焊接、鑄鋼及鑄鐵3種。從結構型式上來分有裝配輻板式、輻條式、整體輻板式3種。另外，滾筒表面也有光面、包膠、鑄膠等型式，其中，以鋼板焊接裝配輻板式鑄膠

103、滾筒應用最為廣泛。</p><p>　　傳動滾筒表面有裸露光鋼面，人字形和菱形花紋橡膠覆面。小功率、小帶寬及環(huán)境干燥時可采用裸露光鋼面。人字形花紋膠面摩擦系數大，防滑性和排水性好，但有方向性。菱形膠面用于雙向運行的輸送機，用于重要場合時一定要選用硫化橡膠覆面；用于阻燃、隔爆場合應采用響應防爆措施。</p><p>　　考慮到本設計的實際情況和輸送機的工作環(huán)境，我們選擇這種滾筒。鑄膠膠面厚且

104、耐磨，質量好而包膠使用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。 </p><p><b>　　傳動滾筒結構</b></p><p>　　傳動滾筒結構示意圖如圖4.2所示。</p><p>　　圖4.2 驅動滾筒示意圖</p><p><b>　　傳動滾筒的設計</b></p><

105、p>　　1. 求軸上的功率，轉速和轉矩</p><p>　　若取每級齒輪傳動的效率（包括軸承效率在內）=0.97，則</p><p><b>　　則軸的角轉速</b></p><p>　　2. 軸的最小直徑的確定</p><p><b>　　（4.1）</b></p><p

106、>　　式中 ——軸傳遞的功率，單位為；</p><p>　　——軸的轉速，單位為。</p><p>　　選取軸的材料為45鋼，調質處理，選取=112。于是得</p><p>　　3. 滾筒體厚度的計算</p><p>　　選Q235A鋼板用作電動滾筒體材料，并取。對于Q235A鋼，=235/，則=58.75/。</p>

107、<p>　　式中 ——功率，； </p><p><b>　　——帶速，；</b></p><p>　　——筒長，, ； </p><p><b>　　——許用應力，/。</b></p><p>　　帶式輸送機寬度與筒的長度對應如表4.1所示。</p

108、><p>　　表4.1　帶式輸送機寬度與筒長對應表</p><p>　　由表4.1可知 滾筒長度l=1600,</p><p>　　4. 電動滾筒筒體強度的校核</p><p>　　已知 功率=228.2，帶速v=2，筒長l=1600，直徑=630，</p><p>　　筒體厚度=60.5，材料為Q235鋼板。</p

109、><p><b>　　故求得圓周驅動力</b></p><p>　　由式 （4.2）</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　——輸送帶與滾筒之間的摩擦系數，按潮濕空氣運行取=0.2；

110、</p><p>　　——滾筒的包角，一般在2.8~4.2rad(160°~240°)之間，現在取</p><p>　　=3.5rad（200°）。</p><p><b>　　由此可得出</b></p><p><b>　　（4.3）</b></p>&

111、lt;p>　　式中 ——緊邊拉力； </p><p><b>　　——松邊拉力。</b></p><p><b>　　代入得 </b></p><p>　　=2=224200N</p><p><b>　　==114100N</b></p><

112、;p><b>　　平均張力F的近似式</b></p><p><b>　　滾筒所受轉矩為</b></p><p>　　設輸送帶平均張力F沿滾筒長度L均勻地分布在滾筒上，則滾筒單位長度上</p><p><b>　　受的力</b></p><p><b>　　（4

113、.4） </b></p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　式中 ——抗彎截面模數，</p><p>　　對于內徑，外徑為的電動滾筒，其抗彎截面模數應按圓柱殼理論選?。?lt;/p><p>

114、;<b>　?。?.7） </b></p><p>　　式中 ——殼（滾筒）的平均半徑，；</p><p>　　——殼(滾筒)的厚度，。</p><p>　　則正應力 </p><p>　　根據第四強度理論，合成彎矩可以知</p><p><b>　　（4.8）<

115、;/b></p><p>　　或 （4.9）</p><p>　　式中 ——彎矩作用下的正應力，；</p><p>　　——扭矩作用下的剪切應力，；</p><p>　　——許用應力，按第四強度理論，取=。</p><p>　　通常電

116、動滾筒體均為Q235A鋼制造，改鋼的=235，其許用應力=156.7。</p><p><b>　　計算強度校核通過。</b></p><p>　　傳動滾筒軸的設計計算</p><p><b>　　1. 求軸上的功率</b></p><p>　　傳動滾筒軸的設計因滾筒材料為Q235A剛，其密度為，與

117、滾筒的直徑=630mm,厚度=40mm,可求得滾筒質量為=886kg.</p><p>　　若取每級齒輪傳動的效率（包括軸承效率在內）=0.97，則</p><p><b>　　則軸的角轉速</b></p><p>　　2. 軸的最小直徑的確定</p><p>　　式中 ——軸傳遞的功率，kW；</p>

118、<p>　　——軸的轉速，r/min；</p><p>　　選取軸的材料為45鋼，調質處理，選取=112。于是 得</p><p>　　3. 傳動滾筒軸的結構設計</p><p>　　裝配方案如圖 4.3所示。</p><p>　　圖4.3 傳動滾筒軸受力圖</p><p>　　根據定位和裝配的要求確定

119、軸的各段直徑和長度，軸的右邊部分如圖4.4所示。</p><p>　　圖4.4 傳動滾筒軸左右部分圖</p><p>　　（1）軸上零件的周向定位 </p><p>　　聯軸器與軸的定位均采用平鍵聯結，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。</p><p>　?。?）軸的圓角和倒角的確定 </p>

120、;<p>　　取周端的倒角為2×45°，軸肩處的圓角半徑為R2。</p><p><b>　?。?）軸的力矩</b></p><p>　　軸在垂直方向的受力如圖4.5所示。</p><p>　　圖4.5 軸垂直方向力矩圖</p><p>　　軸的受力簡圖如4.6所示，軸在水平方向的受力如

121、圖所示。</p><p>　　圖4.6 軸水平方向力矩圖</p><p>　　由M（A）=0，可求得，上圖可知 =71883</p><p>　　由M（A）=0，可求得，</p><p>　　扭矩圖如圖4.7所示，</p><p>　　圖4.7 軸的扭矩圖</p><p>　　因為截面E是軸的