机械课程设计带式输送机传动装置.doc

食品机械与设备课程设计

目录
1绪论 2

1.1设计来源 2

1.2设计的目的和意义 3

2.设计步骤 3

2.1 传动装置总体设计方案: 3

2.2电动机的选择: 3

2.3 总传动比的计算和各级传动比的分配 5

2.4 传动装置的运动和动力参数的计算 5

2.5 V带传动的设计 6

2.51计算说明书 6

3 参考文献 7

1绪论
带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。 选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。
1.1设计来源
带式输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备，它在地面和井下运输具有广泛的应用。 带式输送机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材料、新技术的采用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成为三足鼎立局面，并成为各国争先发展的行业。 带式输送机因其具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转稳定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点，并能适应在各种恶劣工作环境下工作包括潮湿、泥泞、粉尘多等，所以它已经是国民经济中不可或缺的关键设备。加之国际互联网络化的实现，又大大缩短了带式输送机的设计、开发、制造、销售的周期，使它更加具有竞争力。 目前，带式输送机已经成为露天矿和地下矿的联合运输系统中重要的组成部分。为了更好的研究带式输送机的工作组成原理，发现及改进其不足之处，本课题所研究的是大倾角、上运带式输送机。此次研究的主要问题在于系统的驱动件布置、软起动和制动问题。带式输送机向上运送物料时，其驱动电机的运行工矿有别于一般的带式输送机。由于运转上的需要，在结构上有特点，控制上有特殊要求。上运带式输送机的制动装置及其控制技术尤为关键。若制动装置设计的不合理，很容易发生飞车事故，从而造成断带、撕带等事故，给生产带来极大危害。如何实现软制动与自动张紧，逐渐向智能化、自动化、人性化方向发展，是目前带式输送机的发展方向，也是本课题的研究目的和意义所在。相信随着课题的不断深入，对带式输送机将会有深入的了解，为以后的学习也能打下夯实的基础。
1.2设计的目的和意义
带式输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备，他在地下和井下运输具有广泛应用。带式输送机因其具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转稳定、工作可靠性和封闭性好等特点，并能适应在各种环境下工作，所以他已经是国民经济中不可或缺的关键设备。
1.3国内外的发展趋势
目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门，近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有：钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。 这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h)，适用范围广(可运送矿石，煤炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人)，安全可靠，自动化程度高，设备维护检修容易，爬坡能力大(可达16°)，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投资。 目前，带式输送机的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的最佳方法等。我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。2带式输送机结构形式与方案选择

2.设计步骤
2.1 传动装置总体设计方案:
1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。
4. 选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）
5.输送量：3690t/h

2.2电动机的选择:
⑴选择电动机的类型
按工作要求及条件选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，
（2）确定电动机功率
电动机所需工作功率为：Pd＝ ==,
滚筒的工作转速为：，所以Pd＝ ===3.64 kW
(3) 确定电动机转速

经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i＝8～40，则总传动比合理范围为i＝16～160。
电动机转速的可选范围为n＝i×n＝（16～160）×43.90＝702～7020r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机，额定功率为4.0
额定电流8.8A，满载转速1440 r/min，同步转速1500r/min。

同步转速
满载转速

总传动比
V带传动
减速器
输送量（t/h）
方案
电动机型号
额定功率
P
kw
电动机转速

电动机重量
N
带宽（mm）
传动装置的传动比
3690t/h
1
Y112M-4
4
1500
1440
470
1000
32.82
2.5
13.13

中心高

外型尺寸
L×（AC/2+AD）×HD
底脚安装尺寸A×B
地脚螺栓孔直径K
轴伸尺寸D×E
装键部位尺寸F×GD
112
400× 305× 265
190 ×140
12
28× 60
8 ×41

2.3 总传动比的计算和各级传动比的分配
（1）       总传动比
由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为＝n/n＝1440/43.88＝32.82
（2）       分配传动装置传动比
＝×
式中分别为带传动和减速器的传动比。
为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取＝2.5，则减速器传动比为＝＝32.80/2.5＝13.12
根据各原则，查图得高速级传动比为＝4.17，则＝＝3.15
2.4 传动装置的运动和动力参数的计算
（1）　各轴转速
  ＝＝1440/2.5＝576r/min
  ＝＝576/4.17＝138r/min
  ＝ / ＝138/3.15=43.81r/min
==43.81 r/min
（2）　各轴输入功率
＝×＝3.64×0.96＝3.49kW
  ＝×η2×＝3.49×0.99×0.98＝3.39kW
  ＝×η2×＝3.39×0.99×0.98＝3.29kW
＝×η2×η4=3.29×0.99×0.98＝3.19kW
则各轴的输出功率：  
＝×0.99=3.46 kW
＝×0.99=3.36 kW
＝×0.99=3.26kW
＝×0.99=3.16 kW
各轴输入转矩
=×× N·m
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.64/1440=24.14N·m
所以: ＝×× =24.14×2.5×0.96=57.94 N·m
＝×××=57.94×4.17×0.96×0.99=229.63 N·m
＝×××=229.63×3.15×0.99×0.98=701.78N·m
=××=701.78×0.99×0.98=680.87 N·m
输出转矩：＝×0.99=57.36 N·m
＝×0.99=227.33N·m
＝×0.99=694.76N·m
＝×0.99=674.06 N·m
运动和动力参数结果如下表
轴名
功率P KW
转矩T Nm
转速r/min
输入
输出
输入
输出
电动机轴

3.25

24.14
1440
1轴
3.49
3.46
57.94
57.36
576
2轴
3.39
3.36
229.63
227.33
138
3轴
3.29
3.26
701.78
694.76
43.81
4轴
3.19
3.16
680.87
674.06
43.81

2.5 V带传动的设计
2.51计算说明书
（1）确定计算功率
查课本表13—8得工作情况系数=1.1，故=×=1.1×4=4.4kw
（2）生产率：有带式输送机生产率计算：生产率是带式输送机的最基本的参数之一，式设计的主要依据。生产率：单位时间内输送物料的数量。输送量：Q0一≤Q≤QV（Qm）Q0-------工程设计要求的输送机系统输送量（立方米）Q------输送机设计输送量（t/h）QV----------输送机理论体积输送量（立方米/小时）Qm----输送机理论质量输送量（t/h）理论质量生产率：3690t/h理论质量输送量：Qm=3600SvkpS-------输送带上物料的最大横截面面积（㎡）v-------输送带速度（m/s）k-------输送机倾斜系数p-------被输送散状物料的堆积密度（吨/立方米）
Qm=3600*0.1549*7.43*0.89*1=3690t/h。

（3）选取普通V带型号
根据=4.4kw，=1440r/min 由课本图13-15查出该点位于A型区域内
（4）求大小带轮基准直径、
由课本表13-9，应不小于75，现取=100mm，==2.5×100=250mm
（5）验算带速V
，带速在5～25m/s范围内，合适。
（6）求V带基准长度和中心距a
初步选取中心距： 取
符合0.7（+）≤≤2（+）
由课本式13-2得带长
=
由课本查表13-2，对A型带选用。再由式（13-6）计算实际中心距a：a=+
(7)验算小带轮包角
由式13-1得（合适）
（8）求V带根数Z
由式（13-15）得 由=1440r/min，
i=2.5 查表13-3和表13-5得 由查表13-7得 由查表13-2得
最后得： 取Z=4
（9）计算预紧力
查表13-1得q=0.1kg/m

(10)求做用在带轮轴上的压力

3 参考文献
【1】《机械设计基础课程设计》华中科技大学出版社
【2】《机械设计基础》高等教育出版社
【3】《机械设计简明手册》国防工业出版社
【4】《机械原理》教材