TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)

TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì),td75,可逆,配倉帶式,輸送,設(shè)計(jì) TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī) 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué)生：陶恩林 指導(dǎo)老師：黃蘭 摘要： TD75型可逆配倉皮帶式輸送機(jī)是一種輸送量大、運(yùn)行費(fèi)用低、使用范圍廣的能夠往復(fù)行走的輸送設(shè)備；可逆配倉皮帶輸送機(jī)在使用效果上和卸料小車相同，都是為皮帶輸送機(jī)下方料倉進(jìn)行布料使用。皮帶式輸送機(jī)的環(huán)境使用溫度一般為一10℃～+40℃，輸送物料溫度視輸送帶不同而不同，普通輸送帶輸送物料溫度一般不高于60℃，耐熱橡膠帶可輸送120℃以下的較高溫物料，當(dāng)輸送酸性、堿性、油類物料及具有有機(jī)溶劑性質(zhì)的物料時，需選用耐油、耐酸堿的橡膠帶或塑料帶。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對D75型可逆配倉帶式輸送機(jī)作了簡單的概述；接著分析了可逆配倉帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。可逆配倉的部件組成，基本和皮帶輸送機(jī)相同，結(jié)構(gòu)組成如下:輸送帶、托輥、機(jī)身機(jī)架、滾筒、清掃裝置等，目前，可逆配倉帶式輸送機(jī)正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式移動輸送機(jī)就是其中的一個。在可逆配倉帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計(jì)制造可逆配倉帶式輸送機(jī)過程中存在著很多不足。本次TD75型可逆配倉皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過程,?對今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價值。 關(guān)鍵詞：TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 可逆運(yùn)動 卸料小車 TD75 type reversible bin belt conveyor Major:Financial Management Student:tao enlin Supervisor: huang lan Abstract： TD75 reversible belt conveyor is a kind of bue to match storehouse, low operation cost, wide range of use of can walk to and fro transportation equipment; Reversible belt conveyor with storehouse on the use effect is the same as the discharging car, are cloth used for belt conveyor below bunker. Environment temperature general belt conveyor is a 10 ℃ ~ + 40 ℃, conveying material temperature varies depending on the conveyor belt, common conveyor belt conveying material temperature is not higher than 60 ℃, heat-resistant rubber belt transporting materials in the relatively high temperature under 120 ℃, when transporting materials in acid, alkali, oil and the material with characteristics of organic solvent, should choose can withstand oil, acid and alkali resistant rubber belt or plastic belt.This graduation design is about TD75 reversible belt conveyor design match storehouse. First of D75 type reversible belt conveyor with storehouse made a brief overview; Then analyzed the principle of type selection of belt conveyor with reversible storehouse and calculation methods; And then according to these design criteria in accordance with the requirements for a given parameter selection and calculation method for type selection design; Then on the choice of conveyor main parts and components for checking. Reversible storehouse parts, basic is the same as the belt conveyer, the structure is as follows: conveyor belt, roller, the fuselage frame, roller, cleaning device, etc.At present, the reversible with warehouse belt conveyor towards long distance, high speed, low friction in the direction of development, in recent years, the moving air cushion belt conveyor is one of them. In reversible with warehouse belt conveyor design, manufacture, and applications, at present our country compared with foreign advanced level, there is still a large gap in domestic design and manufacture of reversible with warehouse there are many shortcomings in the process of belt conveyor. The TD75 reversible with warehouse belt conveyor design represents the general process of design, the selection of design work for the future has a certain reference value Keywords: TD75 type vibration conveyor an eccentric wheel 目錄 1緒論 3 1.1TD75帶式輸送機(jī)簡介 3 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述 3 1.2.1國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 3 1.2.2國內(nèi)帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 4 1.3帶式輸送機(jī)的用途和特點(diǎn) 4 2帶式輸送機(jī)方案的確定 5 2.1工作原理 5 2.2擬定方案時要考慮的要求和條件 5 2.3 TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)的布置形式 6 3TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)部件的選用 7 3.1輸送帶的選用 7 3.2電動滾筒的選用 7 3.3傳動滾筒的選用 9 3.3.1罐通體厚度的計(jì)算 9 3.3.2初選軸徑 10 3.3.3確定脹套處軸徑 10 3.4改向滾筒的選用 11 3.5機(jī)架的選用 11 4TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 4.1輸送帶寬度的計(jì)算 12 4.2輸送帶輸送能力的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 4.3驅(qū)動裝置主電機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 4.3.1各參數(shù)設(shè)定 13 4.3.2確定三項(xiàng)異步電動機(jī)的型號 13 4.3.3空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩 13 4.3.4測量儀工作時的轉(zhuǎn)矩 13 4.3.5等效轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算 13 4.4輸送裝置減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 4.5鏈傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 4.5.1選擇鏈輪齒數(shù) 15 4.5.2確定計(jì)算功率 15 4.5.3初定中心距a0 16 4.5.4確定鏈節(jié)距p 16 4.5.5確定鏈長和中心距 16 4.5.6求作用在軸上的力? 16 4.5.7選擇潤滑方式 16 4.6輸送帶張力的計(jì)算 17 4.6.1輸送帶不打滑條件校核 17 4.6.2輸送帶下垂度校核 17 4.6.3輸送帶張力計(jì)算 17 4.6.4輸送帶張力計(jì)算 17 5各主要部件的強(qiáng)度的校核 18 5.1 軸的受力分析和校核 18 5.2滾動軸承的選擇與校核 20 5.3輸送帶下垂度的校核 21 結(jié)束語 22 致謝 23 1緒論 1.1TD75帶式輸送機(jī)簡介 TD75型帶式輸送機(jī)是一般用途的帶式輸送機(jī)，由于輸送量大、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、成本低、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而廣泛地用于冶金、煤炭、化工、水電等部門中用來輸送散狀物料或成件物品，輸送堆積比重為0.5-2.5噸/m³的各種塊狀、粒狀物料，也可輸送成件物品。TD75型帶式輸送機(jī)的帶寬有六種：500、650、800、1000、1200、1400毫米。TD75型帶式輸送機(jī)所選用的輸送帶有普通橡膠帶和塑料帶兩種。適用工作環(huán)境溫度在-15°～+40°之間。輸送具有酸性、堿性、油類物質(zhì)和有機(jī)溶劑等成份的物料時，需采用耐油性、耐酸堿的橡膠帶和塑料帶。TD75型帶式輸送機(jī)適用于水平或傾斜輸送。驅(qū)動部分采用電機(jī)－－減速機(jī)驅(qū)動或電動滾筒驅(qū)動兩種型式。制動裝置選用滾柱逆止器。帶式逆止器、制動器等。拉緊形式有螺旋拉緊、垂直拉緊、車式拉緊三種。 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述 1.2.1國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 國外帶式輸送機(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. 1.2.2國內(nèi)帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 我國已經(jīng)定型的產(chǎn)品有；TD75型通用固定式帶式輸送機(jī)，其膠帶用棉織或尼龍帆布做芯體，適用于短距離物料運(yùn)輸；DX型鋼繩芯帶式輸送機(jī)，其膠帶用鍍銅或鍍鋅鋼絲繩做芯體，適用于長距離物料運(yùn)輸；GH69型花紋帶式輸送機(jī)，其膠帶表面鑄有凸起的花紋，適用于高傾角物料運(yùn)輸。雖然各類輸送機(jī)膠帶結(jié)構(gòu)不同，但整機(jī)的部件組成形式和各種參數(shù)的計(jì)算基本相同，故設(shè)計(jì)中亦可選用各類部件混合組成所需要的輸送機(jī)。 1.3帶式輸送機(jī)的用途和特點(diǎn) 可逆配倉皮帶輸送機(jī)在使用效果上和卸料小車相同，都是為皮帶輸送機(jī)下方料倉進(jìn)行布料使用。可逆配倉皮帶輸送機(jī)的行走裝置和皮帶輸送機(jī)自身是兩個獨(dú)立的系統(tǒng)。在使用時，注意行走裝置帶速的選擇。通常情況下帶速根據(jù)布料量的大小進(jìn)行選擇，至于可逆配倉的部件組成，基本和皮帶輸送機(jī)相同。 2帶式輸送機(jī)方案的確定 2.1工作原理 可逆配倉皮帶輸送機(jī)的行走裝置和皮帶輸送機(jī)自身是兩個獨(dú)立的系統(tǒng)。行走部分由電機(jī)通過鏈傳動驅(qū)動行走輪使輪子的在預(yù)定的軌道上面正反向轉(zhuǎn)動，這樣就達(dá)到了輸送線“可逆”的目的，意味著可以往復(fù)地給輸送線下方的料倉布料。而輸送帶的轉(zhuǎn)到則是由電動滾筒來完成，通過電動滾筒的不斷轉(zhuǎn)動，從而帶動輸送帶的連續(xù)轉(zhuǎn)動。其設(shè)備的外觀大致如下： 圖2.1：可逆配倉帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)方案圖 首先，針對與行走部分，電機(jī)驅(qū)動裝置通過驅(qū)動鏈輪傳動，從而帶動行走輪轉(zhuǎn)動，因?yàn)樾凶咻喯虏坑熊壍?，所以整個輸送線可以在預(yù)定的軌道上面移動，又因?yàn)殡姍C(jī)是變頻調(diào)速電機(jī)，所以可以通過控制系統(tǒng)來使輸送線在軌道上面往復(fù)行走。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時，電動滾筒驅(qū)動輸送帶連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。物料從裝載點(diǎn)裝到輸送帶上，然后從規(guī)定的卸載點(diǎn)卸載。 2.2擬定方案時要考慮的要求和條件 帶式輸送機(jī)主要由輸送帶、托輥、機(jī)身機(jī)架、滾筒、清掃裝置等部件組成。 輸送帶是帶式輸送機(jī)的承載構(gòu)件，帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行，物料根據(jù)需要可以在輸送機(jī)的下料點(diǎn)卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運(yùn)行阻力小。帶式輸送機(jī)可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時，不同物料的最大運(yùn)輸傾角是不同的，由于帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現(xiàn)在：運(yùn)輸能力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)的1/3到1/5；由于物料同輸送機(jī)一起移動，同刮板輸送機(jī)比較，物料破碎率小；帶式輸送機(jī)的單機(jī)運(yùn)距可以很長，與刮板輸送機(jī)比較，在同樣運(yùn)輸能力及運(yùn)距條件下，其所需設(shè)備臺數(shù)少，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設(shè)備和人員，并且維護(hù)比較簡單。由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設(shè)備比較，初期投資高且不適應(yīng)輸送有尖棱的物料。輸送機(jī)年工作時間一般取4500-5500小時。當(dāng)二班工作和輸送剝離物，且輸 送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當(dāng)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。帶式輸送機(jī)布置的一般要求：在曲線段內(nèi)，禁設(shè)給、卸料裝置，各種給、卸料裝置應(yīng)設(shè)在水平段。拉緊裝置一般布置在輸送帶張力最小處。輸送機(jī)盡可能布置成直線，應(yīng)避免單純的按地形布置成大凹弧、深凹弧的形式。 在具體布置時應(yīng)注意下列幾點(diǎn)： （1）在曲線段內(nèi)，不允許設(shè)給料和卸料裝置。 （2）給料和中途卸料點(diǎn)最好設(shè)在水平段上，但也可設(shè)在傾斜段上。設(shè)在傾斜段上時，中途卸料點(diǎn)的傾斜度不宜超過10°～12°，否則容易掉料。 （3）若在水平段內(nèi)均勻給料，并且轉(zhuǎn)折處比較平滑，凸、凹段曲率半徑適當(dāng)，則表2-2中所列最大允許傾角還可以增加10%左右。 2.3 TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)的布置形式 幾種常見的TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)的布置形式如下圖所示： 圖2.2：布置形式 在這里，我們選擇結(jié)構(gòu)簡單的且容易制造的水平的布置方式，如下圖所示： 圖2.3可逆配倉帶式輸送機(jī)的布置形式 3TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)部件的選用 3.1輸送帶的選用 輸送帶與輸送裝置一起組成傳輸系統(tǒng)，它是一種極好的傳輸工具，在很多的領(lǐng)域內(nèi)都有使用。輸送帶具有很好的傳輸優(yōu)勢，能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)省物力人力財(cái)力，能夠提高工作效率，為企業(yè)增加收益。 輸送帶的種類也是有許多的，傳輸特性當(dāng)然也不盡相同，因而要選擇好輸送帶。我們在選擇輸送帶時，有哪些選擇因素?? （1）適合貨物類型的輸送帶。輸送帶的設(shè)計(jì)材料不同，決定了其運(yùn)輸貨物的品種也不同，如易燃易爆的貨物最好是使用阻燃輸送帶等。 （2）根據(jù)貨物重量來選擇。 結(jié)構(gòu)材料不同導(dǎo)致生產(chǎn)出來的輸送帶其承載貨物重量的能力也 不同，這要求了我們，選擇輸送帶時，應(yīng)該選擇承載能力相對大的帶子。 根據(jù)傳輸速率來選擇。有的帶子限制了傳輸?shù)乃俾试诙嗌俜秶鷥?nèi)，所以要選擇適合需求的輸送帶。輸送帶在選擇的時候，有很大的技巧，需要我們不斷地去實(shí)踐完善，以確保選擇的輸送帶滿足我們的要求。 根據(jù)課題給定的參數(shù)和現(xiàn)場的工況條件，我們選用膠帶，厚度20MM，扯斷強(qiáng)度等于56kgn，每米質(zhì)量=30kg/m。 3.2電動滾筒的選用 顧名思義，電動滾筒的驅(qū)動源為電源，其主要組成部分是電動機(jī)和減速機(jī)以及電源線等等，它的出現(xiàn)，具有劃時代的意義，能夠很好地取代電機(jī)以及各種各樣的傳動裝置，電動滾筒的應(yīng)用十分廣泛，可以在不同的環(huán)境下面使用不同類型的電動滾筒。 電動滾筒作為皮帶運(yùn)輸機(jī)和提升等設(shè)備的動力，廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、造紙、煤炭、建材、電力、化工、復(fù)合肥及筑路機(jī)械等行業(yè)。我公司生產(chǎn)的電動滾筒有定軸齒輪、擺線針輪、行星針輪三種傳動形式，安裝型式有電機(jī)內(nèi)置、外置和移動式，電機(jī)內(nèi)置時有油冷式和油浸式兩種形式，由于電動滾筒與一般減速 機(jī)構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、密封性好、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，深得用戶的歡迎.其內(nèi)部采用定軸齒輪二級傳動，屬于老產(chǎn)品，但用途最廣泛，與減速機(jī)相比較，具有占地小、重量輕、外觀整齊、效率高，在粉塵大、潮濕泥濘的惡劣環(huán)境下仍能正常工作等優(yōu)點(diǎn)。隨著電動滾筒的不斷革 新與技術(shù)進(jìn)步，根據(jù)需要也可 以制成三級減速 （0.08-0.63米/秒之間的低帶速），以滿足用戶之要求。具體電動滾筒參考圖片如下圖： 圖3.1：電動滾筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 電動滾筒驅(qū)動功率通常由三部分組成，即輸送機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)時所需的功率，輸送機(jī)水平運(yùn)送負(fù)荷所所需的功率和輸送機(jī)提升負(fù)荷時所需要的功率。可采用下列公式進(jìn)行計(jì)算： P＝〔C×f×L×（3.6Gm×V+Qt）+Qt×H〕/367式中 P——電動滾筒的軸功率（kW）； C——輸送帶、軸承等處的阻力系數(shù)，數(shù)值可從表中查到； f?——托輥的阻力系數(shù)，f＝0.025～0.030； L——電動滾筒與改向滾筒中心距的水平投影（m）； Gm——輸送帶、托輥、改向滾筒等旋轉(zhuǎn)零件的重量，數(shù)值可從表中查到（kg/m）； V——帶速（m/s）； Qt——輸送量（t/h），Qt＝Iv×輸送物料的密度，輸送物料的密度見表； Iv——輸送能力，數(shù)值可從表中查到（m3/h）； H——輸送高度（m）； B——帶寬（mm）。 上述公式可以滿足一般情況下電動滾筒功率的計(jì)算，但特殊情況除外:? （1） 如果電動滾筒每天的工作時間超過8小時，那么就要額外選擇特定的參數(shù)； （2）電筒滾筒的形式不同，那么電動機(jī)的功率的選擇也有區(qū)別； （3）電動滾筒的啟停次數(shù)的多少，也影響到電動滾筒的選型 故根據(jù)公式我們可以得出：所選電動滾筒的功率為：P=[1.13X0.03X15000X200X1.3/367=2.5KW; 3.3傳動滾筒的選用 帶式輸送機(jī)在港口、煤炭、電廠等物料輸送中應(yīng)用日益廣泛,傳動滾筒是式輸送機(jī)的關(guān)鍵部件,其作用是將驅(qū)動裝置提供的扭矩傳到輸送帶上。根據(jù)滾筒的承載不同,可將滾筒分為輕型滾筒、中型滾筒、重型滾筒,輕型滾筒為焊接結(jié)構(gòu) ,即輻板與筒皮焊接,輪轂與軸采用鍵連接,中型滾筒和重型滾筒為鑄焊構(gòu),即輻板與輪轂采用整體鑄造形式,然后與筒皮焊接,輪轂與軸采用脹套連接,脹套連接的優(yōu)點(diǎn)是:定位精確、傳遞扭矩大、易于拆裝、避免軸向的攢動等。傳動滾筒表面都覆蓋橡膠或陶瓷以增大驅(qū)動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)。由于中型滾筒和重型滾筒承載重,設(shè)計(jì)計(jì)算不合理,容易造成滾筒斷軸等事故的發(fā)生,所以我們根據(jù)現(xiàn)場工況，以及一些原始參數(shù)可以求出：求軸上的功率P3和轉(zhuǎn)速N3與轉(zhuǎn)矩T3，若取沒級齒輪的傳動效率（包括軸承效率在內(nèi)）=0.97，則： P3=250X0.97=228.2KW. 則軸的角轉(zhuǎn)速A=N2x2x3.14/60=6.63rad/s. 3.3.1罐通體厚度的計(jì)算 首先，我們選擇Q235鋼板作為我們制作滾筒的材料，并取[Q]-4Q,對于Q235A鋼，Q=235N/MM2.則T=86.71XP/VR2X0.0338W 式中，P=功率，V=帶速度，R=滾筒半徑。W代表滾筒長度，查表，經(jīng)計(jì)算可知，滾筒長度W=800. 滾筒合張力260KN、扭矩40KN·m、滾筒直徑1000㎜,?帶寬800mm 其中滾筒的結(jié)構(gòu)簡圖如下: 圖3.2：滾筒結(jié)構(gòu) 根據(jù)工況條件，我們采用45#?鋼作為滾筒的材料，調(diào)質(zhì)處理,?機(jī)械性能為:? 抗拉強(qiáng)度σb=580?MPa?; 屈服點(diǎn)σs=290?Mpa; 彎曲疲勞極限σ1=235?Mpa;? 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 τ1=135?MPa; 許用靜應(yīng)力σ1p=238?MPa?, 許用疲勞應(yīng)力σ1p=165?MPa?; 3.3.2初選軸徑 確定軸伸直徑,?按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算軸伸直徑d=60; 軸傳遞的扭矩T=40?kN·m?=?40000?N·m? ; 軸的許用扭矩剪應(yīng)力τp=35?MPad1=17.2?40000353?=180㎜; 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求取軸伸直徑180㎜ 3.3.3確定脹套處軸徑 按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸徑d=21.68?M2+(ψT)2?*σ-1p3; 軸在脹套處所受彎矩M=52000?N·m,? 軸在脹套處所受扭矩T=40000?N·m? 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求取d2=47㎜軸的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖 圖3.3;軸的結(jié)構(gòu) 3.4改向滾筒的選用 根據(jù)工作原理，我們知道，改向滾筒的作用，我們除了它的傳動方式和傳動滾筒一樣外，最顯著的區(qū)別就是改向滾筒能夠改變輸送帶行走的方向。?其選型步驟與傳動滾筒類似，在這不再重復(fù)。 3.5機(jī)架的選用 根據(jù)槽鋼承載力計(jì)算公式： M=Pac/L(M：彎矩，P集中力，a集中力距支座距離，c集中力距另一支座距離，L跨度，L=a+c)； f=M/W≤材料的許用應(yīng)力（彈性抗拉強(qiáng)度/安全系數(shù)）。 M=Pac/L=11960xL，本次設(shè)計(jì)初定L為20000mm; 則M=13456N.M; ，其中w=b，初定槽鋼為80x40x3的槽鋼和40x40x3，計(jì)算W得出10.42 ; 折算后位12Mpa; 查得普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235A的抗拉強(qiáng)度為375~500Mpa，由于12Mpa遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于375Mpa，所以初定槽鋼40x40x3和80x40x3的槽鋼滿足要求。 由計(jì)算得出可以使用200x75x3的槽鋼，初定設(shè)計(jì)計(jì)算得出槽鋼總體架尺寸為20000mmx1000mm。 4TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1輸送帶寬度的計(jì)算 根據(jù)公式，?我們可知： 輸送帶材質(zhì)為膠帶，已知：Q=200t/h； 皮帶速度v=1.6m/s； 查表可以得到 端面系數(shù)k=360； 物料容重γ=0.90t/m3； 傾角系數(shù)c=0.91； 速度系數(shù)ξ=1.00； 將以上各數(shù)值代入計(jì)算式，得：B=0.521m，因?yàn)锽小于0.8m所以選取B= 800mm的普通帶，滿足塊度要求。 4.2輸送帶輸送能力的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇的橫隔板為TC系列的，而TC系列的橫隔板β=60度。根據(jù)公式： =75×（0.364+cot60?） =70.6 Tg為物料盒輸送帶接觸理論接觸長度，于是通過以下公式： 帶入數(shù)據(jù)得到Q=127.2/h 滿足要求，式中：為物料堆積比重 h為橫隔板高度，單位mm； β為輸送機(jī)傾角，單位。； 為橫隔板間距，單位：m； 為有效寬度，單位：m； V為帶速，單位：m/s； 4.3驅(qū)動裝置主電機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.3.1各參數(shù)設(shè)定 輸送帶總長度“20M,機(jī)架上最大承受重量為2000N, 行走輪與軌道之間的摩擦系數(shù)m=0.08 物料進(jìn)給速=1～1000毫米/分 定位精度0.001毫米 4.3.2確定三項(xiàng)異步電動機(jī)的型號 脈沖當(dāng)量的選擇，脈沖當(dāng)量：一個指令脈沖使電動機(jī)驅(qū)動拖動的移動距離=0.01mm/p（輸入一個指令脈沖工作臺移動0.01毫米） 初選之相電動機(jī)的步距角0.60 /1.20 ，當(dāng)三相六拍運(yùn)行時，步距角￡=0.60 其每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)S==600 p/r 4.3.3空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩 帶入數(shù)據(jù)算得=0.014N.M 4.3.4測量儀工作時的轉(zhuǎn)矩 由公式 帶入數(shù)據(jù)算得 =0.467N.M 得電動機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩為（0.3～0.5）TL=（0.1152～0.192）N.M 4.3.5等效轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算 滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動慣量 帶入數(shù)據(jù)算得 Js=5.146x kgm2 滑塊的運(yùn)動慣量 得=3.419x kgm2 換算到電動機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 得到=0.00035 kgm2； 初選步進(jìn)電動機(jī)型號，根據(jù)TL=（0.1152～0.192）N.M和電動機(jī)總轉(zhuǎn)動慣量=0.00035初步選定電動型號為85BYG3H358B反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)。該電動機(jī)的最大靜扭距Tmax=6.0N.M 查表選用兩個85BYG3H358B型步進(jìn)電機(jī)。 電機(jī)的有關(guān)參數(shù)可以查表得到。 4.4輸送裝置減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 電機(jī)轉(zhuǎn)速3000r/min，輸送帶的速度為1.6m/s由公式 總傳動比 已知需要減速比為1:60左右的減速器，在這里我們選用上海泰一傳動設(shè)備的蝸輪蝸桿減速器，此種減速器為兩端輸出的，一頭為減速器輸入與電機(jī)輸出連接，另一頭為減速器輸出與輸送帶的傳動軸的伸長端連接。 圖4.1：減速器外形 如上圖為本蝸輪蝸桿減速器的外形尺寸圖，我們本次設(shè)計(jì)中選用WPWKO型40，減速比為1:60，減速器的外形尺寸為587x495x90，減速器輸入軸徑為80mm，輸出端孔徑80mm。 4.5鏈傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.5.1選擇鏈輪齒數(shù) 鏈傳動速比：?假設(shè)鏈速度v＝3～8m/s，由表9-8選小鏈輪齒數(shù)z1=25。大鏈輪齒數(shù)z2=iz1=3.23×25=81，z2<120，合適。 4.5.2確定計(jì)算功率 已知鏈傳動工作平穩(wěn)，電動機(jī)拖動，由表9-9選KA=1.3，計(jì)算功率為Pc=KAP=1.3×55kW=71.5kW； 4.5.3初定中心距a0 初定中心距a0=(30－50)p，取a0=40p,取定鏈節(jié)數(shù)Lp 帶入數(shù)據(jù)算得 所以Lp?=136節(jié)(取偶數(shù))。 4.5.4確定鏈節(jié)距p 首先確定系數(shù)KZ，KL，KP。 由表9-10查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ?=1.34； 由圖9-10查得KL?=1.09。 選單排鏈，由表9-11查得KP=1.0所需傳遞的額定功率為由圖9-13選擇滾子鏈型號為10A，鏈節(jié)距p=15.875mm。 4.5.5確定鏈長和中心距 鏈長L=Lp×p/1000=136×15.875/1000=2.16m 中心距a>550mm，符合設(shè)計(jì)要求。中心距的調(diào)整量一般應(yīng)大于2por?(0.002~0.004)a?！鱝≥2p=2×15.875mm=31.75mm 實(shí)際安裝中心距a'?=a-△a=(643.3-31.75)mm=1911.55mm? 4.5.6求作用在軸上的力? 鏈速鏈速3=6300N, FHmin>=4450N,所有傳動滾筒合力：Fn=FCmin-FHmin=6300-4450=1850N ,合適； 4.6.3輸送帶張力計(jì)算 由以上數(shù)據(jù)可知，輸送帶的特性點(diǎn)與張力成一定的比例關(guān)系，經(jīng)查表可得如下數(shù)據(jù)： 特性點(diǎn) 張力（N) (1) 7425.8 (2) 8724.8 (3) 8899.3 (4) 9913.5 (5) 10210.1 (6) 10210.1 (7) 10619.3 (8) 10619.3 (9) 10937.9 (10) 12180.5 (11) 12191.2 (12) 12678.8 4.6.4輸送帶張力計(jì)算 由上述數(shù)據(jù)可知，拉緊力F0=Fs-Fn=1850N，重錘重量為620KG,初選輸送帶NN-100，F(xiàn)max=4000N,因此輸送帶的層數(shù)為3層，經(jīng)核算，傳動滾筒直徑D=500<800，合適； 5各主要部件的強(qiáng)度的校核 5.1 軸的受力分析和校核 軸的強(qiáng)度計(jì)算一般可分為三種：1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度或剛度計(jì)算；2）按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算；3）精確強(qiáng)度校核計(jì)算。 當(dāng)軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點(diǎn)及載荷種類均已確定，支撐反力及彎矩可求得時，可按照彎曲或者彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮，如本設(shè)計(jì)中的帶傳動對軸的力，其作用點(diǎn)取在輪緣寬度的中點(diǎn)。計(jì)算時，通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的雙支點(diǎn)梁，一般軸的支點(diǎn)近似取為軸承寬度中點(diǎn)。 由于本設(shè)計(jì)所用軸主要是受彎曲強(qiáng)度，很少的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，應(yīng)校核軸的彎曲強(qiáng)度，首先分析軸的受力，左端受的是圓錐篩的重力，右端是帶輪對軸的力，中間是軸承座的兩個支撐力。 左端的作用力包括篩自身的重力、物料的重力、物料旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。所以考慮圓錐篩對軸產(chǎn)生作用力時，僅是一個經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在這里，假設(shè)圓錐篩為實(shí)心，對軸的作用力取其重力的。 篩的材料為不銹鋼，密度是=7.38㎏/,錐篩大端直徑為D=，小端直徑是d=360，H=1140，h=510，所以錐篩的體積 即0.2; 所以,篩的重力約為 故取G==3846.5N。 軸徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)的，所以要校核軸的彎曲強(qiáng)度，軸的強(qiáng)度校核也就是找出危險截面，看危險截面是否滿足軸徑條件，如果危險截面滿 足，那么別的軸徑肯定滿足；根據(jù)軸的實(shí)際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應(yīng)力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素，及軸材料的疲勞極限，計(jì)算危險截面的情況是否滿足條 件。我所校核的軸是根據(jù)許用彎曲應(yīng)力校核的，即由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力不超過許用彎曲應(yīng)力，一般計(jì)算順序是先畫出軸的空間受力圖，將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，并求出水平面上和垂直面上的支承點(diǎn)反作用力。然后作出水平面上的彎矩和垂直面上的彎矩圖，作出合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖應(yīng)用公式繪出當(dāng)量彎矩圖，式中是根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù)。對于不變的轉(zhuǎn)矩，??；對于脈動的轉(zhuǎn)矩，?。粚τ趯ΨQ循環(huán)的轉(zhuǎn)矩取。 是材料在對稱循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力； 是材料在靜應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力； 是材料在脈動循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力； 在錐篩的設(shè)計(jì)過程中，軸的材料為45#鋼，其基本參數(shù)為，，，；應(yīng)滿足 下列條件： 或 W為軸的抗彎截面系數(shù)； 軸的受力，軸左端是錐篩對軸的力也就是錐篩的重力，右端是帶輪對軸的壓力。由材料力學(xué)的相關(guān)知識可得： 解得： 由 得： 軸所受的轉(zhuǎn)矩如下： =； 所以，= 可知軸承的危險截面在左邊軸承支撐處，根據(jù)軸的校核條件可以算出： 即： 所以：根據(jù)校核，截面強(qiáng)度足夠，其它截面也是足夠安全的。 5.2滾動軸承的選擇與校核 軸承的選用在以上的說明中已經(jīng)給出，選用的是帶緊定套的滾子軸承，型號為22218CK/W33+H318，其基本參數(shù)為主要是額定載荷：C=240000N， =322000N，e=0.23,Y=2.5,，假定軸承的壽命為3年，每天工作10小時，一年工作300天，所以軸承的基本額定動載荷可按一下公式進(jìn)行計(jì)算： C= 其中：C—基本額定動載荷計(jì)算值，N； P—當(dāng)量動載荷，按式計(jì)算，為軸承所受徑向載荷， 軸向動載荷，X為徑向動載荷系數(shù)，Y為軸向動載荷系數(shù)； —壽命因數(shù)，按表7-2-8選?。? —速度因數(shù)，按表7-2-9選?。? —力矩載荷因數(shù)，力矩較小時=1.5,力矩較大時=2; —沖擊載荷因數(shù),按表7-2-10選取; —溫度系數(shù),按表7-2-11選取; —軸承尺寸及性能表中所列基本額定動載荷; 由表查得=1.19,=0.366,=1.5,=1.2（中等沖擊）,=;1.0； 因?yàn)檩S向載荷=0，即，所以當(dāng)量動載荷 即，， ,所以此軸承選的合適,能 5.3輸送帶下垂度的校核 在輸送帶自重和載荷重量的作用下，輸送帶在兩托輥之間必然有懸垂度。托輥間距愈大或輸送帶張力愈小，其垂度將愈大。如果垂度過大，輸送帶在兩組托輥之間將發(fā)生松馳現(xiàn)象，可能導(dǎo)致物料撒落且將引起輸送帶運(yùn)行阻力加大，故各國均規(guī)定了允許的最大垂度值。ISO5048中規(guī)定輸送帶垂度不超過托輥間距的0.5％～2.0％，我國設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定為2.5％。為滿足輸送帶的垂度條件，對于任何一個運(yùn)輸系統(tǒng)，承載分支輸送帶的最小力Szmin需滿足：Szmin>5(q+qa)cosβ;?回空分支輸送帶的最小張力Skmin需滿足:Skmin>5qd*cosβ;若輸送帶最小張力不滿足（5-35）與（5-36）式中之一，則應(yīng)增大初張力，直到滿足垂度條件為止。 結(jié)束語 大學(xué)最后階段最重要的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，從老師給我們一個完全陌生課題，到自己動手把它設(shè)計(jì)出來，這幾個月的時間，我感覺到從未有過的充實(shí)，想想課題剛定下來的時候，除了陌生還是陌生，將擔(dān)心說給老師聽，她安慰我們別擔(dān)心，只要認(rèn)真著手去做，一切問題都會解決的。于是著手去做，調(diào)研、查閱資料、定方案、計(jì)算、設(shè)計(jì)，在整個過程中，一個一個的問題接踵而至，查資料，通過借書，網(wǎng)上查閱，聽老師講解等各種方式，一個一個的問題最后都得到了解決回想起這幾個月來自己所做的一切，結(jié)果就是在這幾張圖紙和說明書上展現(xiàn)出來的。 通過獨(dú)立完成TD75型可逆配倉帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)，掌握了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的基本方法，也懂得了機(jī)械設(shè)計(jì)的過程，增強(qiáng)了自己的設(shè)計(jì)能力。調(diào)研也使我大大地開闊了眼界，增長了知識和能力，也看到了目前國內(nèi)外糧食機(jī)械行業(yè)的差別，通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，了解到我國在帶式輸送機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備是比較落后的，與國外相比有很大的差距。 在此次設(shè)計(jì)的過程中，很多料想不到的問題一個一個都要認(rèn)真地解決。有的學(xué)過的知識也忘地差不多了，于是再一遍一遍地翻書，一遍一遍地復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的內(nèi)容。于是大學(xué)四年所學(xué)的東西，便得到了系統(tǒng)的梳理。自己所學(xué)到的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這幾張圖紙所反映的內(nèi)容，比如說，在設(shè)計(jì)過程中所接觸到的相關(guān)知識并不能夠完全反映出來，在設(shè)計(jì)的過程中真正體會到了作為一名設(shè)計(jì)者的艱辛和辛苦。也增加了自己的自信，通過這次設(shè)計(jì)明白了，只要去做，去專研問題都是可以一步一步解決的。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)最重要的是專業(yè)知識和實(shí)際相結(jié)合，四年來，學(xué)習(xí)了不少的理論知識，把理論運(yùn)用于實(shí)際才是最終的目的。設(shè)計(jì)結(jié)束了，第一次做這樣的全方位的整體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，加上知識能力有限，肯定還存在著不少的問題，懇請各位老師指正和提出寶貴的意見和建議。 致謝 這次論文是在黃蘭老師的細(xì)心指導(dǎo)下完成的，黃蘭老師以高敬業(yè)的精神和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度對我們嚴(yán)格要求。在設(shè)計(jì)的整個過程中黃蘭老師給了我許多的意見和建議，給予了我們無私的指導(dǎo)，她淵博的知識、開闊的視野和嚴(yán)密的邏輯思維給了我深深的啟迪。在此，謝謝黃蘭老師的細(xì)心的指導(dǎo)，祝愿她身體健康，工作順利！ 另外，我還要感謝我們班給我?guī)椭耐瑢W(xué)們，在整個過程中我們一起討論，一起解決在UG和CAD方面由于不是很熟悉帶來的問題，他們也給了我很大的幫助，使我能夠順利完成設(shè)計(jì)。在這里一并向他們表示感謝，感謝他們在設(shè)計(jì)過程中對我的照顧和幫助，并祝他們?nèi)f事如意，心想事成，找到好的工作。 參考文獻(xiàn) [1]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》（第五版）．化學(xué)工業(yè)出版社，2008，成大先. 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