移動可伸縮帶式輸送機設計說明書

購買設計文檔后加 費領取圖紙 移動可伸縮帶式輸送機設計 摘 要 本文 主要 參考 了一些普通 帶式 輸送機 的 設計 方法 ， 并研究了 一些 常見的 輕 型輸送機 所具備的 特點，設計 一個集 三種功能 ： 伸縮、移動、變幅 為一體 的 創(chuàng)新型多功能帶式 輸送機 的 設計方案， 該方案 著重于 伸縮 機構部分的 分析 以及 討論。 本文中對海 內外 運輸機 的 近年 發(fā)展狀況、 今后 發(fā)展趨 向 、 以及 設計目的 、設計方向和 意義 進行了概述 ， 核心內容對 伸縮輸送機 普遍應用 的伸縮形式 和 傳動形式 進行了分析 。 本文的設計方案 是 以 式 運輸 機 的設計方案為基礎 ， 并合理的在 送 機 中選擇一部分可用零部件 ， 其 中最核心的 伸縮 方案為 自 主 設計， 設計中的 伸縮機構是采用 螺母螺桿 之間的傳動 以 達 成 輸送機 可 伸縮 的設計要求 ， 并 通過 相關 計算 得出 了伸縮機構的相 應數(shù)據(jù) ， 針對帶式 輸送機 在多種環(huán)境下的輸送狀態(tài)都 進行了 相應的 模型簡化 ，以及進行相應情況的 受力分析， 通過 計算 得出的 結果 應該確保在某些極限 運輸狀態(tài) 下的 整體 機構的 可靠 性與安全性 。 其中的傳動機構部分是由電機帶動減速齒輪，經(jīng)減速后傳動到螺母螺桿機構來組成的。 文中 對 伸縮機構詳細設計的同時，在可 移動、 可 變幅 功能上也 進行 了設計 ，以及相應數(shù)據(jù)的 計算 ， 其中所涉及的部分 零部件 可由 采購 以及廠家定制 等方 法獲得， 同時也 對 帶式 送 輸 機的 多功能、多用途 創(chuàng)新 展開了 設想 。 關鍵詞 帶式輸送機 ； 伸縮 ； 移動 ； 變幅 購買設計文檔后加 費領取圖紙 to of of of of of an is on of In of of of is on of it is to a of in is to is n to of of of in a of of of of in of of of is by to to In of is in 買設計文檔后加 費領取圖紙 as of of be by of 買設計文檔后加 費領取圖紙 目 錄 摘要 . I . 1章 緒論 . 1 內外帶式輸送機的發(fā)展狀況 . 1 式輸送機發(fā)展趨勢 . 1 計帶式輸送機的目的和意義 . 2 第 2章 總體方案確定 . 3 計方向 . 3 案選擇 . 3 母機架式（抽屜式） . 3 疊式 . 4 型輸送機式 . 4 梯式 . 5 縮傳動系統(tǒng)選擇 . 6 節(jié)小結 . 6 第 3章 輸送機設計計算 . 7 始數(shù)據(jù)及工作條件 . 7 料名稱和輸送能力 . 7 件物品單位重量 . 7 送機布置形式及主要尺寸 . 7 料點，卸料點 的數(shù)目和位置 . 8 作環(huán)境 . 8 送物品的特殊要求 . 8 送帶速度原則 . 8 送 帶帶寬計算 . 8 送能力計算 . 8 關數(shù)據(jù) 計算 . 9 動滾筒功率計算 . 9 動機功率計算 . 10 大張力計算 . 10 送帶層數(shù)計算 . 10 送帶的選擇 . 11 動裝置選用 . 11 購買設計文檔后加 費領取圖紙 輥的選用 . 12 向滾筒的選用 . 12 節(jié)小結 . 13 第 4章 伸縮機構設計 . 14 構的設想 . 14 母螺桿機構 . 14 用材料 . 14 關數(shù)據(jù)計算 . 15 始數(shù)據(jù) . 15 磨性 . 15 算自鎖 . 16 桿強度 . 16 桿穩(wěn)定性 . 17 桿的剛度 . 18 桿的橫向振動 . 18 力計算 . 19 母螺桿裝置布置 . 19 結螺母和伸長架的螺栓選擇 . 20 桿減速裝置 . 20 用電動機型號 . 21 速齒輪設計 . 21 始數(shù)據(jù) . 21 擇材料，確定試驗齒輪的疲勞極限應力 . 21 觸強度初步確定中心距，并初選主要參數(shù) . 21 核齒面接觸疲勞強度 . 22 核齒輪彎曲疲勞強度 . 24 輪主要參數(shù) . 25 動部件 . 26 齒輪結構設計 . 26 步估算軸徑 . 26 齒輪外型與制造形式 . 27 用聯(lián)軸 器 . 27 齒輪用滾動軸承 . 28 始數(shù)據(jù) . 28 承選用與壽命計算 . 29 齒 輪強度校核 . 29 購買設計文檔后加 費領取圖紙 桿軸承選用 . 31 知數(shù)據(jù) . 31 命計算 . 31 承座 . 33 動鍵設計 . 33 新校核螺桿強度 . 33 節(jié)小結 . 34 第 5章 輸送機機架設計 . 34 架的要求 . 35 架的材料選擇 . 36 架形式與零件布置 . 36 送機橫截面布置 設計 . 36 送機側面布置設計 . 37 架質量估算 . 37 送機整體重量估算 . 38 送機支 撐架形式 . 38 定鉸支座和液壓缸受力分析和安裝位置設計 . 38 長架穩(wěn)定性計算 . 39 制液壓缸 . 40 業(yè)腳輪、伸長架用滑輪及其他產(chǎn)品 . 40 節(jié)小結 . 41 結論 . 42 致謝 . 43 參考文獻 . 44 附錄 A . 46 附錄 B . 52 購買設計文檔后加 費領取圖紙 1章 緒論 內外帶式輸送機的發(fā)展狀況 國外 近年來運輸 機發(fā)展 迅速 ， 部分原因 是 多樣化的功能與其逐步擴張，主要表現(xiàn) 為 帶式輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化， 具體應用有高傾角 式 輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等 多 種 多功能型輸送機的誕生 。 另 一 方面 原因 則 是 因為 帶式輸送機 自身的 發(fā)展 十分 迅速，同時 帶式輸送機的 生產(chǎn) 技術 和生產(chǎn)設備近年來得到了很快速的發(fā)展 ， 其中距離 長 、運量 大 、帶速 高 等 要素已經(jīng)成為了眾多 帶式輸送機 現(xiàn)今 的主要 發(fā)展 方向，其 中是以 帶式輸送機 的運輸 動態(tài)分析 以及 監(jiān)控 為主要核心 ， 使得帶式輸送機的 安全性、可靠性以及 運行性能 得到了提高 。 同時， 國 產(chǎn)帶式輸送機 在功能性上種類很多 ， 在其他方面也有了很大的進步和創(chuàng)新 1。但是針對生產(chǎn)技術方面 國內 和國 外 的差距還是比較明顯的， 差距 主要 體現(xiàn) 于技 術和產(chǎn)品的相 結合，國外 在這方面發(fā)展比較迅速，技術系統(tǒng)比較完善 。 式輸送機發(fā)展趨勢 近些年來，國內隨著對能源持續(xù)增長的需求，使得資源開采的速度逐漸加快。而且傳統(tǒng)帶式運輸機大范圍應用于開采資源，在其中扮演著很重要的角色?，F(xiàn)今得到迅猛發(fā)展的生產(chǎn)技術和條件，以及逐漸得到完善的各項技術和不斷成熟的輸送帶接頭技術，使得帶式運輸機方面的一系列技術步入了一個嶄新的發(fā)展階段。帶式輸送機在礦山運輸?shù)氖褂弥幸呀?jīng)慢慢的代替了傳統(tǒng)的汽車運輸，它運輸物料的種類多、在運輸路線方面有很強的適應性，裝載物料方面并且可靠，而且使用消耗低，這些特點都讓帶式輸送機的使用得到了很大范圍的發(fā)展 2。參考近年來中國市場發(fā)展 的趨勢來看，煤炭行業(yè)以及相對應的開采量的增大、碼頭和港口的貨物運輸?shù)男枨?、電力行業(yè)的發(fā)展以及糧食行業(yè)的持續(xù)發(fā)展擴大，這些都會極大的擴張對帶式輸送機市場的發(fā)展與需求?？v觀國內外市場，由于國產(chǎn)輸送機的性價比很高，所以競爭力很強，綜合 國內外 的發(fā)展趨勢來看 ， 對 國 內所產(chǎn)的帶式輸送機 的需求量都很大 。 同時由于國內外的需求趨勢 ， 距離長、功率大、運量大已經(jīng)成為了主要的發(fā)展方向 3，所以，對于使用性能、機器的質量和安全性這些必要方面都會有很高的技術要求。 但是國內現(xiàn)今的真實情況是低端產(chǎn)品占據(jù)了絕大多數(shù)的市場，由于日益 提高的生產(chǎn)水平和技術，國內帶式輸送機的發(fā)展趨勢也在朝著功能多樣購買設計文檔后加 費領取圖紙 方向、使用自動化方向、運輸能力大型化方向以及能源低耗綠色化方向逐漸改變和靠攏 4。 第一，多樣化。應該擴展運輸物料的種類以及更多的運輸環(huán)境，比如運輸易爆、高溫以及粘性、易結團等特殊物料，以及實現(xiàn)在各種惡劣環(huán)境中的運輸：高溫、低溫、放射性、腐蝕性以及易燃性等環(huán)境。 第二，自動化。將自動化控制應用于帶式輸送機中，使得操作更簡單方便，并對傳統(tǒng)輸送機的結構構造進行改進，使其能夠適應自動化的需求。 第三，大型化。帶式輸送機的大型化表現(xiàn)在很多 方面，不單單是輸送機的體積更大，輸送距離的增長，輸送機可變幅傾角的增大以及輸送能力的加強都是大型化的一部分?，F(xiàn)今的技術水平已經(jīng)能夠達到 400 公里以上的水力輸送，并且已經(jīng)接近 15 公里的單機長度，以及 “帶式輸送道 ”的出現(xiàn)更是讓遠距離輸送得到了極大的發(fā)展，但是多種 “大型化 ”的功能之間的相結合還是國內外正在發(fā)展的方向，主要問題在于能夠滿足多功能大型化相結合的輸送機結構的設計。 第四，綠色化。帶式輸送機在運輸過程中會產(chǎn)生噪音、粉塵和廢氣等廢料，而減低這些廢料的排放尤為重要，在減排的同時低耗也是綠色化發(fā)展的重要部分 ，節(jié)能減排在今后的發(fā)展趨勢中也是必不可少的 5。 計帶式輸送機的目的和意義 噪聲低、壽命長、效率高、密封好、占地小、運行穩(wěn)定以及可靠性高等都是 帶式輸送機 的特點，而且?guī)捷斔蜋C能夠在多粉塵，泥濘潮濕等惡劣環(huán)境中正常工作，這也讓它在各種行業(yè)中都得到了廣泛的應用 6。同時近年來國際網(wǎng)絡發(fā)展迅速，使得帶式輸送機在初期設計，功能開發(fā)以及生產(chǎn)制造和多線路銷售得到了快速的發(fā)展，這也大大的提高了帶式輸送機的在市場中的競爭力。 帶式輸送機 如今在礦山開采的物料運輸中起著越來越重要的作用，并且應用也更加廣 泛 。 本課題為更清晰的了解研究帶式輸送機的機構組成和工作原理，選擇以可移動，可變幅以及可伸縮為主要功能進行設計。本課題研究主要要克服的難題在于可伸縮功能的實現(xiàn)與多功能之間的結合和完美協(xié)調，使得運輸機在工作中可實現(xiàn)傾角變幅、機架伸縮以及移動的多種運輸環(huán)境的不同需求。 現(xiàn)今帶式輸送機正在逐步的向自動化、智能化以及操作更加人性化的發(fā)展方向靠攏，這也主要是本選題的擴展研究方向以及研究意義。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 2章 總體方案確定 計方向 傳統(tǒng) 的輕 型 帶式 輸送機 多數(shù)為固定式，可移動式輸送機也只能在固定方向上移動，使得運輸條件很固定 ，不適用于多數(shù)運輸條件。并且傳統(tǒng)輸送機的輸送距離都是固定的，局限性很大，所以根據(jù)現(xiàn)今帶式輸送機的發(fā)展趨勢，本設計要讓伸縮、傾斜、移動這幾個功能并存于一臺帶式輸送機中，實現(xiàn)多環(huán)境多條件下的物料運輸。 案選擇 經(jīng)查閱參考 資料 之 后 ， 發(fā)現(xiàn) 可移動于可傾斜著兩個功能比較容易實現(xiàn)，但是可 伸縮這個 功能則比較難以 實現(xiàn)。輸送機 機架內部應該存在一定自由空間使得皮帶可以折疊并且隱藏在機架內，在伸長架伸出時使用，同時還要讓折疊部分在正常運輸過程中可以運轉，不會影響輸送機的正常使用 7。 通過在 輸送機 的底部安裝導輪和滾輪的方式來實 現(xiàn)移動的要求，在輸送架底部安裝變幅式液壓缸讓傾斜功能得到實現(xiàn)。而用來 實現(xiàn)可 伸縮 功能的 方 法則 有 很 多 參考方案 8。 母機架式（抽屜式） 輸送機的整體框架分為兩部分來設計 ， 其中的 一部分 為 主體 設計 ， 另一 重要 部分 則 是 輸送機機架的可伸縮的部分。在原有運輸距離不足時，伸縮部分伸出以加長運輸距離，使得運輸機具有可伸縮的功能。如下圖所示 購買設計文檔后加 費領取圖紙 2母架式輸送機 疊式 機架 主體機架的設計方式參考于衛(wèi)星所用的折疊太陽能帆板，主體機架采用折疊式，并且上下對稱，滿足折疊要求，當需要伸長時，將折疊部分打開，則 使運輸物料的距離得到伸長，達到了預想的伸縮效果。如下圖所示： 圖 2疊式輸送機 型輸送機式 該類型的輸送機設計區(qū)別于傳統(tǒng)式輸送機，需要有特定的運輸軌道和軌道接頭，通常只運用在大型運輸機中。如下圖所示： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 2型輸送機 梯式 這種類型的伸縮結構與消防車所用的云梯的結構相似，并且廣泛運用于消防車中，因為其伸縮距離很長，從數(shù)十米到百米不等。如下圖所示： 圖 2梯式輸送機 這幾種主流方案相 對比，總結出抽屜式伸縮結構最簡單，最容易實現(xiàn)，而且具有很強的操作性，同時要比其他方案更好的結合移動、傾斜、伸縮的功能。所以綜合考慮將子母式作為本設計的伸縮機構的設計方案。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 縮傳動系統(tǒng)選擇 子母架是母架內嵌套子架構成，需要子架時從母架伸出。本設計考慮的傳動方法有三種： 手動 和 液壓傳動 、 機械傳動 ： 有 蝸輪蝸桿式 和 螺母 螺桿 式， 蝸輪和螺母隨蝸桿或螺桿移動，固定連接于子架上。 本設計 中選擇使用 機械傳動。蝸輪蝸桿 伴隨著子架的伸出，蝸輪蝸桿會由于中心偏移導致無法完全咬合，這是它的不足之處。反觀 螺母螺桿 ，它可以傳遞力 ，也沒有蝸輪蝸桿的弊端，所以選用螺母螺桿 機構 作為本設計的可伸縮部分的傳動系統(tǒng)。 節(jié)小結 本章主要介紹了通過多方面對比，以及優(yōu)缺點的衡量，確定輸送帶伸縮機構的類型，以及選擇伸縮傳動系統(tǒng)的選擇，使得總體設計合理可靠，以及避免由于方案選擇問題影響后面設計的進行，選擇出最合適合理的方案，才能使輸送帶整體機構的設計能夠順利進行。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 3章 輸送機設計計算 始數(shù)據(jù)及工作條件 料名稱和輸送能力 本文所設計的帶式輸送機無法應用于零散累貨物的運輸，主要運輸對象為包裝物以及包裝箱體等外形規(guī)則貨物。其中食品類包裝物 的輸送效果最佳，例如袋裝面粉以及大米等食品包裝物。本文所設計帶式輸送機的額定 輸送量 預定 為 1000 件 /h。 件物品單位重量 本 文設計的帶式 輸送機 所能輸送貨物的最大的 單位重量 是 ，等同于 50。 送機布置形式及主要尺寸 輸送機布局簡圖如下圖所示： 圖 3送機 的 整體 布局簡 圖 位于輸送機的中間位置安裝 驅動滾筒。 本輸送機 主機長 （伸長前）為5m,子架 伸 出之 后 總機長能夠 達 到 8m， 同時最大能達到的傾斜角度為 15度。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 給料點，卸料點的數(shù)目和位置 正常輸送貨物時在機頭和機尾裝卸 貨物即可，有特殊需要時也可在機身中段裝卸，但要注意執(zhí)行操作時的工作人員的安全性。 作環(huán)境 帶式 輸送機 普遍應用于室外的露天礦場，也可以應用于室內，通常只能在晴天或陰天下工作，并且需要讓機器處于干燥干凈無灰塵的工作環(huán)境中。 40 度之間 是輸送機最適宜的工作溫度 9。 送物品的特殊要求 本設計輸送機不適用于具有毒性、粘性以及強 腐蝕性 的物料。 送帶速度原則 V 0 . 2 5 1 m s 是 輸送機在運輸包裝 成件 的 物品 時的帶速范圍 ， 本設計為計算方便選取 1本機帶速。 送帶帶寬計算 輸送成 件 包裝的 物品 時 ， 物品橫向的尺寸應與 帶寬 B 存留一個 50100安全距離 ,對于輪胎類型的大型低重心貨物來說，貨物的橫向尺寸可以等于帶寬。 輸送機 在單位長度輸送載荷的規(guī)定如下表： 表 3位載荷 帶寬 B， 300,400 500,650 800,1000,1200 允許單位載荷 q N/m 150 300 400 500 600 本 輸送機設計中輸送的物品最大單位質量為 50量為 上表可知，輸送機的帶寬選擇 B=800最合適的。 送能力計算 成件物品運輸能力 13600（ 3 購買設計文檔后加 費領取圖紙 h 最 大 輸 出 能 力 ， 件 /物 品 在 輸 送 帶 上 的 凈 空 間 距 ， 沿 輸 送 方 向 的 物 品 長 度 ，裝 載 系 數(shù) ， 一 般 取 0 . 5 0 . 9帶 速因為輸送機可輸送眾多種類以及多種尺寸的貨物，所以此方面設計簡化為單件貨物在運輸過程中占輸送帶的長度是 1m，貨物之間間隔為 2m，考慮到操作方便的原因，輸送機最多允許同時運輸三件貨物。 13 v = 1 m / s 0 . 9T b m K 取3 6 0 0 1 0 . 9 10803n 件 /h 經(jīng)計算得最大輸送能力 大于 1000 件 /h， 符合 設計要求。 關數(shù)據(jù) 計算 動滾筒功率計算 000 1 2 3 3 . 6 3 6 7 3 6 7 3 6 7L l L l p p p f w v f Q （ 3 012300k k k Wk g m m m = 4 9 傳 動 滾 筒 功 率 ， 空 載 功 率 ， 水 平 負 載 功 率 ， 垂 直 負 載 功 率 ， 托 輥 阻 力 系 數(shù) ， 去 除 物 料 ， 輸 送 機 在 單 位 長 度 范 圍 內 的 運 動 零 部 件 質 量 總 和 ， /帶 速傳 動 滾 筒 至 頭 部 滾 筒 的 水 平 中 心 距 ，中 心 距 修 正 值 ， 取 t h 垂 直 提 升 高 度 ，輸 送 量 ， /查 00 in,m8, 0 0 0501 0 8 00 0 8 4 9 8 4 9 2 . 0 7 5 43 . 6 0 . 0 3 4 0 1 0 . 0 3 5 4 1 . 2 2 k 7 3 6 7 3 6 7P 購買設計文檔后加 費領取圖紙 公式是以散裝物 料為例計算得出的功率，所以該功率值對于包裝成件的物料應該更加適用。 動機功率計算 0（ 3 0k = W = 1 K式 中 電 動 機 功 率 ， 傳 動 滾 筒 軸 功 率 ， 傳 動 總 效 率 ， 取 系 數(shù) ， 2×8=16m， 可以 選用 20m，則其整體重量： 1M 1 6 0 . 8 1 . 5 9 2 0 . 3 5 2 k g 動裝置選用 由于 本機型 偏 小， 所以傳動直接采用驅動滾筒來實現(xiàn)。 經(jīng) 計算得 出 電動機 的 功率 為 所以 選 則 P ，名義轉購買設計文檔后加 費領取圖紙 1 5 0 0 N ,驅動 滾筒 的 直徑 D=320質量為 W=160 電動 驅動 滾筒 的 安裝尺寸示意圖 如圖所示： 圖 3動滾筒示意圖 電動滾筒相關參數(shù) 如下表所示： 表 3動滾筒參數(shù)表 帶寬 B D L 2 l H h b d 800 320 900 1100 240 190 95 40 60 20 輥的選用 托輥 的主要起到 承托 起輸送 帶 的作用 ， 分為平行上托輥和平行下托輥，本設計是輕型輸送機，由于輸送的物料均為包裝成件，合理的運輸最大數(shù)量以及比較理想的運輸情況，所以托輥方便人為自主選擇和調控 。 由于有些物料的質量很大但是尺寸較小，為了輸送過程中的安全可靠，則將上托輥的間距選定為 350根據(jù)總長度預計選用 22 個，其中安裝在主機架上 14 個，伸長架上 8 個。而 下托輥 對應選用 4 個 ， 其中安裝在主機架上 3 個，伸長架上 1 個。 向滾筒的選用 為滿足設計需求，改向滾筒需要選擇 3 個，具體規(guī)格為 D=164L=900單個滾筒重量為 45,5要根據(jù)具體使用要求來進行配合安裝。改向滾筒示意圖如下圖所示： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 3向滾筒示意圖 改向滾筒相關參數(shù) 如 下表 所示 表 3向滾筒參數(shù)表 帶寬B 滾筒長 L 滾筒直徑D 滾筒總長筒軸徑 d b 允許最大負荷 N 滾筒總 質量 00 900 164 1004 35 26 7000 節(jié)小結 本章主要介紹了對于輸送帶機構部分零部件選擇，包括輸送帶，驅動裝置選擇，以及改向滾筒，托輥選用，選用原則主要圍繞合理適用，符合設計要求，并且經(jīng)濟實惠。 確定了伸縮機構的伸縮方式之后，進行的輸送帶基本構件尺寸的計算，以方便選擇，以及對輸送能力，輸送帶最大張力等基本要素的計算，以便于下一步零部件的選擇和其他計算。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 4章 伸縮機構設計 構的設想 伸縮的運動也就是機構在直線上的往復運動，是由伸縮機構部分完成的。液壓缸和柱塞缸還有機械傳動 機構：蝸輪蝸桿、齒輪齒條和螺母螺桿等機構通?？梢詫崿F(xiàn)直線上的往復運動 10。 現(xiàn)今 液壓缸市場 中的產(chǎn)品種類非常多，可以直接訂購合理的產(chǎn)品用于設計當中，不需額外自主設計。所以選用傳統(tǒng)的機械傳動。 母螺桿機構 螺旋傳動 機構可以用來將旋轉和直線的運動進行相互轉換，主要組成件為螺母與螺桿，在運動轉換過程中也有力和能力的相互傳遞。軸向間隙的調整及消除可選用 剖分式螺母 （開合螺母），而螺旋傳動機構中，最常見的螺紋種類為梯形螺紋 11。如下圖所示： 圖 4母螺桿傳動示意圖 用材料 螺桿材料 選擇 45 鋼， 調質 230 250 購買設計文檔后加 費領取圖紙 母材料 選擇 剖分式制造。 關數(shù)據(jù)計算