1、小型便携式皮带输送机设计docx毕业论文题目摘要本次毕业设计是关于皮带输送机的设计，首先对输送机的做了简单的概述：接着分 析了输送机的选型原则和计算方法，然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参 数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。最后对输送机 的主要部件进行了分析。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导 回装置，中部机架，拉紧装置以及皮带。在皮带输送机的设计、制造以及应用方面，目 前我国与国外先进水平相比仍有较大差距，国内在设计制造带式输送机过程中存在着很 多不足。关键词：带式输送机；选型设计；驱动装置；主要部件Small portable b
2、elt conveyor designAbstract： This giaduation project is about the leather belt conveyefs design, first has made the simple outline to the conveyer. Then has analyzed conveyers shaping principle and the computational method, then acts according to these design criterion and the computation shaping me
3、thod according to assigns the parameter to request to carry on the sliaping design： Then to conveyer each main spare part which chose has earned on the examination, o The popular belt type conveyer is composed of six major cononents； The transmission device, the aiiplane tail and leads the installme
4、nts middle rack, tightening device as well as leather belt In the leather belt conveyers design, the manufacture as well as the application aspect, at present oiir country and the overseas advanced level compared still had the big disparity the home liave many insufficiencies ill the design manufact
5、ure belt type conveyer processoKey words: Belt conveyer： Shaping design： Drive： Major cononent摘要 0 -Abstract - 1 -设计任务书 31带式输送机基本原理 -4-1.1主要特点： -4-1.2结构组成： 51.3布置方式： 54传动方案的拟定 -6-1.5传动型式与驱动装置 -6-1.6带式输送机的应用 -7-2带式输送机的设计计算 -7-2.1带宽和输送带的确定 -7-2.1. 1带宽的确定 -7-2.1.2输送带的选择 -7-2.2圆周驱动力 82.2.1计算公式 -8-2.2.2主
6、要特种阻力计算 错误！未定义书签。2.2.3附加特种阻力计算 错误！未定义书签。2.2.4倾斜阻力计算 错误！未定义书签。2.3电动机的功率计算 错误！未定义书签。2.4输送带张力计算 错误！未定义书签。2.4.1输送带不打滑条件校核 错误！未定义书签。2.4.2输送带下垂度校核 错误！未定义书签.3.驱动装置的选用与设计 错误！未定义书签。3.1电机的选用 错误！未定义书签。3.2传动比的分配 错误！未定义书签。3.3传动装置的运动和动力参数计算 错误！未定义书签。3.4滚子链传动设计计算 错误！未定义书签。3.5齿轮的设计 错误！未定义书签。3.5. 1高速级圆柱直齿的设计 错误！未定义书
7、签。3.5. 2低速级圆柱直尺齿轮设计 -9 -3.6轴系零件的设计计算 -11-4.带式输送机部件的选用 -13-4.1 传动滚筒的计算 -13-4.1.1传动滚筒的作用及类型 -13-4.1.2传动滚筒结构 -13-4.13传动滚筒的直径验算 -14-4.2 托辎 -14-4.2.1托線的作用与类型 -14 -4.2. 2托辘的选型 -15 -4.3联轴器的选择 -16-4.4拉紧装置 -17 -4.5 机架 -17 -4.6润滑与密封 -18 -参考文献 -19-致 谢 -20-设计任务书小型便携式皮带输送机设计要求带式输送机连续单向传动，载荷变化不大，空载起动，输送带速度允许误差 5%
8、。室内工作，有粉尘。两班制工作，每班按8H计算，使用期限10（每年按250工 作日算）年，在中小厂小批量生产。原始数据：1.输送物料：袋装大米。2.物料特性：宽度：300mm每袋重量：50kgo3.工作环境：室内。4.输送系统及相关尺寸：运距：10m o运输速度：0.45 /s o滚筒直径：120。1带式输送机基本原理带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一 定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以 进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以 与各匸业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成
9、有节奏的流水作业运输线。所 以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。11主要特点：轻型皮带输送机的主耍优点为工作可靠、管理方便、平稳无噪声、不损伤被输送物 料、整个长度上都可以装料和卸料、输送皐大、输送距离远、动力消耗低等特点。1.2结构组成:皮带输送机主要由机架、输送皮带、皮带轮筒、张紧装置、传动装置等组成。机架 上装有皮带辘筒、托辘等，用于带动和支承输送皮带。1.3布置方式：电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他 驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可 分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多
10、采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长 度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚 筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动乂可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱 动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动 方式，“单点”两字省略。单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长 距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。带式输送机常见典型的布置方式如 图1-1所示：ssa - SS -S3肉k迅向上经祐 向T:图1-1带式输送机典型布置方式1.4传动方案的拟定为了确定传动方案，可根据已知条
11、件计算出工作滚筒的转速为:60xl000v% 兀D= 60xl000x0.45r/m.n = 71 656r/min 7TX120若选用同步转速为1500或1000r/min的电动机，则可估算出传动装置的总传动比i 约为21或14o根据这个传动比及工作条件可有图12所示的三种传动方案进行分析比 较可知：(a)因用带传动装置的外形尺寸大：方案(b)因齿轮的转速高，减速器的尺寸小, 链传动的尺寸也较紧凑；方案(c)减速器的尺寸也较小，但若开式齿轮的传动也较小，中 心距较短，可能会使滚筒与开式小齿轮轴相干涉。从尺寸的紧凑來看，应选用方案(b); 若对尺寸要求不高，则方案(a)也可采用：若总传动比较大
12、，则选方案(c)为好。以 下按方案(b)经行计算。图12传动方案图15传动型式与驱动装置驱动装置是带式输送机的动力传递机构。一般由电动机、联轴器、减速器及驱动滚 筒组成。根据不同的使用条件和工作要求，带式输送机的驱动方式，可分单电机驱动、多 电机驱动、单滚筒驱动、双滚筒驱动和多滚筒驱动儿种。如表1-1所示：表1-1驱动装置型式功率范H/kw备注Y系列电机+联轴器+1.1 37功率W200kW时电压减速器为 380VY系列电机+液力耦合45 315功率$200kW时电压器+减速器为 3000W 6000V电动滚筒传动2.2 55其他驱动型式 $355 用户自行设计本次设计选用Y系列电机+联轴器+
13、减速器的传动型式。6带式输送机的应用带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要 类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体 运动來完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中，连续运输 机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。连续运输机可分为：（1） 具有挠性牵引物件的输送机，如带式输送机，板式输送机，刮板输送机，斗 式输送机、自动扶梯及架空索道等；（2） 不具有挠性牵引物件的输送机，如螺旋输送机、振动输送机等；（3） 管道输送机（流体输送），如气力输送装置和液力输送管道。其中带输送机是连续运输
14、机中是使用最广泛的，带式输送机运行可靠，输送量大， 输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械电力，轻工，建材， 粮食等各个部门。2带式输送机的设计计算2. 1带宽和输送带的确定2.1.1带宽的确定按照给定的工作条件，物料的最大宽度为300劝。按照式（21）核算。B2a + 200 （2-1）式中Q为最大宽度。计算：5 = 2x300+200 = 800 “。2.1.2输送带的选择输送带在带式输送机屮既是承载构件乂是牵引构件（钢丝绳牵引带式输送机除外）， 它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯（骨架）和覆盖层组成， 其中覆盖层又分为上覆盖胶，边条胶，下覆盖胶。输送机的带芯主要是
15、有各种织物（棉织物，各种化纤织物以及混纺织物等）或钢丝绳构成。它们是输送带的骨干层，儿乎承载输送带工作时的全部负载。因此，带芯材料 必须有一定的强度和刚度。覆盖胶用來保护中间带芯不受机械损伤以及周围有害介质的 影响。上覆盖胶层一般较厚，这是输送带的承载而，直接与物料接触并承受物料的冲击 和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辘接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带沿 托馄运行时的压陷阻力，下覆盖胶的厚度一般较薄。侧边覆盖胶的作用是当输送带发生 跑偏使侧面与机架相碰时，保护带芯不受机械损伤。输送带的品种规格符合GE/T 44901994运输带尺寸、GB/T 79842001输 送带 具有橡胶或塑料覆
16、盖层的普通用途织物芯输送带和GB/T9770-2001普通用 途钢丝绳芯输送带的规定，如表21所示：2.2周驱动力表21种类抗拉体强650输送带宽度/mm度/(N/niin*层)400 5001008000120 140 160 1800 0 0 0帆布带CC-56J JJ JJ J尼龙带NN-100由于本设计只是小型输送机，初步选定为帆布带。由于带宽为800111111,层数选为4 层，重屋 9.31kg/m。2.2.1计算公式（1）所有长度（包括80m） “XXXXXXXXXX 此处删除无数+N个字，完整设计请加扣扣:二二壹五八玖一壹五= 2.5xl88x0.9x2x1.716x16704
17、.037=9&294A/Pa （5）验算齿根的弯曲疲劳强度条件查机械设计课本中表6-4得齿形系数冼产2.80,应力校正系数=1.55 ,忌2=2.222=177，当z大时，耳取大值。当z小时，耳取小值，在此取重合48 x 962 x 2.4度系数= 0.65 o20x40x2刁产兰令血兰叱竺烂x2ax.55x0.65 = 42.739Am% bd、m48x96x2%=迴忌 m2m】&xl6704.037x280x.55x0.65 = 17.55Am% bdg ”c c,.r两齿根的弯曲疲劳强度满足条件。3. 5. 2低速级圆柱直尺齿轮设计(1)确定许用应力小齿轮齿数Z =20,大齿轮齿数z2
18、= izx =1.854x20 = 37 :査机械设计书中图6-14,得齿面接触疲劳强度如应=叫2 =15000,查6-15,得齿根弯曲疲劳强度，o-7hml = cr7hm2 = 460AfPa :査表6.5,得最小安全系数= = 1-5 ；齿数比 W = = = 1.85 oZ 20计算齿轮的循环次数N的公式为N=60nj Lh式中N一循环次数；n 齿轮的转速，r/min：j 一一齿轮每转一圈时同一齿面得啮合次数；Lh一一齿轮的工作寿命，ho=60n j 1 = 60x389.340x1x8x10x250 = 4.672 x 10s 2=60njZA = 60x214.855x lx 8x
19、10x250 = 2.578x10s 查阅图6-16,得接触强度计算寿命系数ZV1 = 1, ZV2=1.3o 査阅表6-17,得弯曲强度计算寿命系数yvl = i,yV2=io1500x11.1= 1363.6A 比。a.bHhmZp _ 15X 1$2fhm2= 6133M&。(2)验算齿而接触疲劳强度条件计算匸作转矩:Z = 9.55 x1065- = 9.55 x 106 x= 17415.369AO”加fl. 389.3407； =9.55x106_=9.55x106x &8】=30269.484ND”加 n. 214.855确定载荷系数K査表6-2査得使用系数=1.0；由8级齿轮精
20、度，取动载系数Ky=1.2,由硬齿面，非对称布置，取齿间载荷分配系数(=1.1,取齿间载荷分布系数岛= 1.3。载荷系数 K* Kv Ka 匕二 1.0x1.2x1.1x1.3 = 1.716。取模数m = 2o则齿轮直径心=mzx = 2x20 = 40,心=niz2 = 2x37 = 74。査图6-12,节点区域系数Zy=2.433,査表6.3,得材料系数Z = 188.0 o得因齿较少，取大值Zf = 0.90 oaH = 乙旳(+1)bd；u= 2.5x188xO.9x16X?7415-369 =425.O3OV 20x40-x 1.85 测aH2 = ZhZeZ&卩 口(+1) q
21、bdii_= 2.5xl88x0.9x/2xl.716x30269.484V 37x742 xl.85= 227.142MPa (72(3)验算齿根弯曲疲劳强度条件査机械设计课本中表 6-4 得，2=2.80.2=1.55, 2=2.28,2=1.73 o 取 = 0.65 ox 2.80x 1.55 x 0.65 = 105.382AZPa cj = U5x 3/ = 16.257 取整数 =17V389.340低速轴丄丄：214.855, /mill= 7.645Ngp = l.lb，代入上式得：d cj = 115x 3/ = 19.8mm ,取整数 =20。V214.855(2)轴的结
22、构设计因电机的外伸轴径为38mm,用电机轴径估算高速轴的外伸直径为 d = (0.8 1.2)D = (0.8n 1.2)x38 = 30.40 45.6，在此取d = 40mm ,装齿轮处的轴 4%5%, “2=41.6。初选滚动轴承6205,其宽度B= 18 ,根据结构要求，取轴 环宽度为15mm.。低速轴的与外伸直径为最小直径d = 42mm ,装齿轮处的轴4%5%, d2 =44.1“ o(3)低速轴III的受力分析轴传递的转矩7=442339Nm,齿轮的圆周力斥，径向力7；和轴向力巧计算如下: =27；/ = 2x4390xl0/120 = 73167NF =好 / cos 0 =
23、73.167 / cos O = 73.167NFr = F? tan an / cos/? = 73.167x tan20/cos 15* = 27.4817V巧=耳 tan0 = 73.167x tail 15 = 19.605NFn = / (cosy cos= 73.167/(cos20* cos20) = 105.512N根据轴的计算可画出如下弯距图和扭距图(如图3-1): L1L3F NH1MHrTrnrnffnnil IHWinnwnnnTTnrnF NH2MhF Nv2MvM图3-1轴的弯矩和扭矩图带式输送机部件的选用4. 1 传动滚筒的计算4.1.1传动滚筒的作用及类型传动滚
24、筒是传动动力的主要部件。作为单点驱动方式來讲，可分成单滚筒传动及双 滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不太大的输送机上，功率较大的输送机可采用双滚筒 传动，其特点是结构紧凑，还可增加围包角以增加传动滚筒所能传递的牵引力。使用双 滚筒传动时可以采用多电机分别传动，可以利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转。如双 滚筒传动仍不需要牵引力需要，可采用多点驱动方式。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，新设计产品全部采用滚 动轴承。传动滚筒的表面形式有钢制光而滚筒、铸（包）胶滚筒等，钢制光面滚筒主耍 缺点是表而磨擦系数小，所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上，铸（包）胶 滚筒的主要优点是表面
25、磨擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机。4.1.2传动滚筒结构其结构示意图如图4-1所示：图4-1滚简结构简图传动滚筒长度的确定.查运输机械设计选用手册表2-39得:其主要性能参数如表4-1所示：表4-1传动滚筒参数表Bmm许用扭矩kN m许用合力kNDmm8004. 140350轴承型号轴承座型号转动惯量kgU/n2重M kg6205DTIIZ12107.8532再查表运输设计选用手册2-40可得出滚筒长度为820。或者由经验公式：已知带宽B = 800，传动滚筒直径为120，滚筒长度比皮带宽略大,一般取：B、= B+ (1050) nun取d =800 + 20 = 820 与査表结
26、果一致。4.1.3传动滚筒的直径验算大量实验表明，传动滚筒的摩擦系数与胶带和滚筒之间的单位压力有较大关系，在 单位压力较大的区域摩擦系数随压力的增大而减小，所以传动滚筒的直径应按平均压力 进行验算。p =360p式中:p一一皮带与滚筒之间的半均斥力，对于织物芯，胶带推荐不大于0. 4N/mm3B带宽，己知8=800”D一一传动滚筒直径,120a一一胶带在滚筒上的围包角，235P一一传动滚筒牵引力，p=N 所以BD 兀ap 360x1283.193800x120x3.14x235x0.25=0. 0261N/mm2 0AN/mm24. 2托辗4.2.1托银的作用与类型(1)作用托辘是决定带式输送
27、机的使用效果，特别是输送带使用寿命的最重要部件之一。托 眾组的结构在很大程度上决定了输送带和托轻所受承载的大小与性质。对托辘的基本要 求是：结构合理，经久耐用，密封装置防尘性能和防水性能好，使用可靠。轴承保证良 好的润滑，自重较轻，回转阻力系数小，制造成本低，托辘表而必须光滑等。支承托辐的作用是支承输送带及带上的物料，减小带条的垂度，保证带条平稳运行, 在有载分支形成槽形断面，可以增大运输屋和防止物料的两侧撒漏。一台输送机的托辘 数最很多，托眾质量的好坏，对输送机的运行阻力、输送带的寿命、能最消耗及维修、 运行费用等影响很大。安装在刚性托辘架上的三个等长托規组是最常见的，三个托辘一般布置在同一
28、个平 面内，两个侧托辘向前倾3；亦可将中间托辘和侧托辘错开布置。后一种形式托辘组的 优点是能接触到每一个托辘，便于润滑；缺点是托辐组支架结构复杂、重量大，并且输 送带运行阻力大约增加10%。因此实际上主要采用三个托轮布置在同一平面内的托辘 组。（2）类型托银可分为槽形托辘、平行托维、缓冲托報和调心托輕等；因本输送机选用平行托 辘，故在此只介绍平行托辘。平形托辘由一个平直的辗子构成，用于输送件货。其结构简图如图4-2所示：图4-2平行托棍4.2.2托辗的选型由于皮带输送机皮带跑偏常常引起设备停机，撒料，机架堵塞，皮带边缘撕裂、磨 损等故障，严重影响了设备的使用及寿命，明显地降低了运输经济指标。因此，设计时 应引起注意，现着重分析带式输送机胶带跑偏的原因并提出相应的防偏措施。（1） 带式输送机胶带跑偏的主要原因带式输送机在运转过程中受各种偏心力的作用，使胶带中心偏离输送机的中心线， 产生偏心，其主要原因是卸料点偏心给料、安装制造误差、风力干扰、蛇行等。胶带跑 偏不仅能引起胶带边缘的磨损、物料洒落等，而且还能造成人力、物力和财力的浪费。（2） 改变托辐组结构來防止带式输送机胶带跑偏胶带跑偏是通过胶带传送给托辘。使托辍组与胶带间的摩擦力产生变化引起的。因 此，解决输送机的胶带跑偏问题，最好是改变托辘组结构
