帶式輸送機動力及系統設計1_第1頁
帶式輸送機動力及系統設計1_第2頁
帶式輸送機動力及系統設計1_第3頁
帶式輸送機動力及系統設計1_第4頁
帶式輸送機動力及系統設計1_第5頁
已閱讀5頁,還剩48頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、湖北工業大學商貿學院畢業設計 畢業論文(設計) 題 目 DS-7.5型帶式輸送機動力及傳動系統設計 姓 名 張 樂 學 號 0825113132 專業年級 08級機電專(1)班 指導教師 陳 新 民 職 稱 高 工 2010 年 12 月 15 日 48摘 要本次畢業設計是關于DS7.5型帶式輸送機的動力及傳動系統設計。首先對電動機作了簡單的概述;接著分析了帶式輸送機的選型原則及計算方法;然后根據這些設計準則與計算選型方法按照給定參數要求進行選型設計;接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。普通型帶式輸送機由六個主要部件組成:傳動裝置,機尾和導回裝置,中部機架,拉緊裝置以及膠帶。最后簡單的

2、說明了輸送機的安裝與維護。目前,膠帶輸送機正朝著長距離,高速度,低摩擦的方向發展,近年來出現的氣墊式膠帶輸送機就是其中的一個。在膠帶輸送機的設計、制造以及應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內在設計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。本次帶式輸送機設計代表了設計的一般過程, 對今后的選型設計工作有一定的參考價值。 關鍵詞:帶式輸送機 選型設計 主要部件 AbstractThe design is a graduation project DS7.5 about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introd

3、uction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit,

4、Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them.

5、 At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Keyword: belt conveyor Electrotype Design main parts目 錄摘 要IAbstractII目 錄III引言1第一章 動力及傳動系統方案設計21.動力方案的設計21.1電動機的分類21.2三相異步電動機的啟動62.傳動方案的設計92.1

6、選擇傳動方案92.2選擇電動機102.3傳動比的分配112.4運動參數及動力參數計算11第二章 帶式輸送機的概述122.1 帶式輸送機的應用122.2 帶式輸送機的分類122.3 帶式輸送機的發展狀況132.4 帶式輸送機的工作原理132.1高速級齒輪262.2 低速級齒輪274.3 各軸的設計及計算293.1 初算軸徑293.2輸入軸的設計計算293.3中間軸的設計計算303.4 輸出軸的設計計算31第五章 輸送帶部件的選用315.1 輸送帶315.2 傳動滾筒325.3 托輥333.1 托輥的選型333.2 托輥的校核345.4 制動裝置365.5 改向裝置365.6 拉緊裝置37一拉緊裝

7、置的作用37二 張緊裝置在使用中應滿足的要求37第六章 其他部件的選用386.1機架與中間架386.2 卸料裝置386.3 清掃裝置396.4 頭部漏斗406.5 電氣及安全保護裝置40第七章 總結40致 謝42參考文獻43引言帶式輸送機是連續運行的運輸設備,在冶金、采礦、動力、建材等重工業部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物,如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續運輸設備,與其他運輸設備相比,不僅具有長距離、大運量、連續輸送等優點,而且運行可靠,易于實現自動化、集中化控制,特別是對高產高效礦井,帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的

8、關鍵設備。特別是近10年,長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現,使其在礦山建設的井下巷道、礦井地表運輸系統及露天采礦場、選礦廠中的應用又得到進一步推廣。選擇帶式輸送機這種通用機械的設計作為畢業設計的選題,能培養我們獨立解決工程實際問題的能力,通過這次畢業設計是對所學基本理論和專業知識的一次綜合運用,也使我們的設計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。第一章 動力及傳動系統方案設計1.動力方案的設計 1.1電動機的分類電機分為直流電機和交流電機兩大類,交流電機又有同步電機和異步電機之分,異步電機又可分為異步發電機和異步電動機。異步電動機按相數不同,可分為三相異步電動機和單相異步電動機,其中三相

9、異步電動機因其結構簡單、制造方便、價格便宜、運行可靠,在各種電動機中應用最廣、需求量最大。(一)電機的分類1、按電動機尺寸大小分類大型電動機:定子鐵心外徑D1000mm或機座中心高H630mm。中型電動機:D=5001000mm或H=355630mm。大型電動機:D=120500mm或H=80315mm。2、按電動機外殼防護結構分類電動機按外殼防護結構分為開啟式(IP11)、防護式(IP22和IP23)、封閉式(IP44)和防爆式。3、按電動機冷方式分類電動機按冷卻方式可分為自冷式、自扇冷式、他扇冷式等。可參見國家標準GB/T1993-93旋轉電機冷卻方式。4、按電動機的安裝形式分類IMB3:

10、臥式,機座帶底腳,端蓋上無凸緣。IMB5:臥式,機座不帶底腳,端蓋上有凸緣。IMB35:臥式,機座帶底腳,端蓋上有凸緣。5、按電動機運行工作制分類S1:連續工作制 S2:短時工作制S3S8:周期性工作制6、按轉子結構形式分類三相鼠籠型異步電動機和三相繞線型異步電動機(二) 三相異步電動機的型號及選用我國電機產品型號的編制方法是按國家標準GB4831-84電機產品型號編制方法實施的,即有漢語拼音字母及國際通用符號和阿拉伯數字組成,按下列順序排列。1 產品(類型)代號異步電動機(Y)、同步電動機(T)、同步發電機(TF)、直流電動機(Z)、直流發電(ZF)、汽輪發電機(QF)、水輪發電機(SF)、

11、測功機(C)、潛水電泵(Q)、紡織用電機(F)、交流換向器電動機(H)。2 特殊環境代號使用場合: 熱帶用(T)、濕熱帶用(TH)、干燥帶用(TA)、高原用(G)、船用(H)、戶外用(W)、化工防腐用(F)。產品規格代號:L長機座M中機座S短機座下面為兩個產品舉例:三相異步電動機Y2132M4   規格代號,中心高132mm,M中機座,4極產品代號,異步電動機,第二次改型設計戶外防腐型三相異步電動機Y100L24WF1   特殊環境代號,W戶外用,F化工防腐用,1中等防腐規格代號,中心高100,長機座第二鐵心長度,4極產品代號,異步電動機3 常

12、用三相異步電動機結構特點及應用場合(1)小型三相異步電動機(封閉式) Y2外殼為封閉式,可防止灰塵、水滴浸入。Y2為F級絕緣,Y為B級絕緣,JO2為E級絕緣。用于無特殊要求的各種機械設備,如:金屬切削機床、水泵、鼓風機、運輸機械等。 (2)小型三項異步電動機(防護式) Y 外殼為防護式,能防止直徑大于12mm的雜物或水滴與垂直線成60°角進入電動機。適用于運行時間長、負荷率較高的各種機械設備。(3)高效三相異步電動機 YX用冷軋硅鋼片及新工藝降低電動機損耗,效率較Y基本系列平均高3%。 適用于重載啟動的場合,如起重設備、卷揚

13、機、壓縮機、泵類等。   (4)繞線型三相異步電動機 YR(IP44)轉子為繞線型,可通過轉子外接電阻獲得大的啟動轉矩及在一定范圍內分級調節電動機轉速。    (5)變頻多速三相異步電動機 YD在Y基本系列上派生,利用多套定子繞組接法來達到電動機的變速。適合于萬能、組合、專用切削機床及需多級調速的傳動機構。   (6)高轉差率三相異步電動機 YH在Y系列上派生,用轉子深槽及高電阻率轉子導體結構、堵轉轉矩大,轉差率高,堵轉電流小,機械特性軟,能承受沖擊負載 

14、。用于傳動飛輪力矩較大及不均勻沖擊負載,如錘擊機、剪切機、沖壓機、鍛冶機等。   (7)電磁調速三相異步電動機 YCT 由Y系列電動機與電磁離合器組合而成。為恒轉矩無級調速電動機 用于恒轉速無級調速場合,尤適用于風機、水泵等負載   (8)電磁制動三相異步電動機 YEJ  在Y系列電動機一端加直流圓盤制動器組合而成,能快速停止,正確定位 用于升降機械、運輸、包裝、建筑、食品、木工機械等。   (9)增安型三相異步電動機 YA&

15、#160;在Y基本系列上對結構及防護上加強措施 適用于有爆炸危險的場合。   (10)隔爆型三相異步電動機 YB 在Y基本系列上派生,按隔爆標準規定生產, 用于煤礦及有可燃性氣體的工廠。   (11)戶外型三相異步電動機 Y-W 在Y基本系列上派生,采取加強結構密封和材料、工藝防腐措施。Y-W用于戶外機械,Y-F用于有化學腐蝕介質的機械,Y-WF用于戶外有化學腐蝕的各種機械,用于石油、化工、化肥、制藥、印染等企業用水泵、油泵、鼓風機、排風扇等機械設備上 。(12)船

16、用三相異步電動機 Y-H在Y基本系列上派生,按船上使用特點制造。 用于海洋、江河船舶上的各種機械,如泵、通風機、分離器、液壓機械等。  (13)起重冶金用三相異步電動機 YZ YZRYZ為籠型轉子,YZR為繞線轉子,環境溫度為40時用F級絕緣,為60時用H級絕緣,同步轉速有1000、750、600r/min三種,工作制為S3S5,用于各種起重機械及冶金輔助設備的電力傳動上。   (14)換向器三相異步電動機 JZS2為恒轉矩交流調速電動機,調速比通常為3:1.本系列電動機效率高、功率因數較高,無級調速。用于印染、印

17、刷、造紙、橡膠、制糖、制塑機械及試驗設備機械中。   (15)力矩三相異步電動機 YLJ 輸出轉矩:IP21 2200N·mIP44 0.325 N·m YLJ系列電動機的機械特性是通過增加轉子電阻來實現的。其中IP44防護結構加裝離心鼓風機進行強迫通風。 用于造紙、電線電纜、印染、橡膠等部門作卷繞、開卷、堵轉和調速等設備的動力。   (16)電梯用三相異步電動機 籠型轉子,定子繞組有兩套,分別為6極和24極。 用于交流客、貨電梯及其他升降機械。 

18、;  (17)激振三相異步電動機 通過安裝在轉軸兩側的偏心塊在旋轉時產生離心力做激振源,用于各類振動機械。   (18)夯實三相異步電動機  與可逆式電動振動實現夯實機配套使用 用于建筑行業及其他夯實作業上。   (19)輥道用三相異步電動機堵轉轉矩:16800 N·M 為IP54防護,采用H級絕緣,用于冶金工業的工作輥道驅動。(20)交流變頻調速三相異步電動機 籠型轉子帶軸流風機低速時能輸出恒轉矩,調速效果好,節能效果明顯 用于恒轉矩

19、調速和驅動風機、水泵等遞減轉矩場合。 (21)船用起重三相異步電動機分單速、雙速、三速等 機殼由鋼板焊成,采用ZYZ型直流圓盤式電磁制動器,用于各類船舶作短時定額的甲板機械電力拖動,如錨機、絞盤機、絞車等。(22)井用潛水三相異步電動機 充水式密封結構,與潛水泵組合,立式運行,電動機外徑尺寸小,細長。專用于驅動井下水泵,可潛入井下水中工作。1.2三相異步電動機的啟動三相異步電動機分為鼠籠式異步電動機和繞線式異步電動機,二者的構造不同,啟動方法也不同,其啟動控制線路差別很大。三相籠型異步電動機因無法在轉子回路中串接電阻,所以只有全壓啟動和減壓啟動兩種方法。(一)三相

20、籠型異步電動機全壓啟動控制線路在許多工礦企業中,鼠籠式異步電動機的數量占電力拖動設備總數的85%左右。在變壓器容量允許的情況下,鼠籠式異步電動機應該盡可能采用全電壓直接起動,既可以提高控制線路的可靠性,又可以減少電器的維修工作量。電動機單向起動控制線路常用于只需要單方向運轉的小功率電動機的控制。例如小型通風機、水泵以及皮帶運輸機等機械設備。是電動機單向起動控制線路的電氣原理圖。這是一種最常用、最簡單的控制線路,能實現對電動機的起動、停止的自動控制、遠距離控制、頻繁操作等。單向運行電氣控制線路 在圖1-1中,主電路由隔離開關QS、熔斷器FU、接觸器KM的常開主觸點,熱繼電器FR的熱元件和電動機M

21、組成。控制電路由起動按鈕SB2、停止按鈕SB1、接觸器KM線圈和常開輔助觸點、熱繼電器FR的常閉觸頭構成。控制線路工作原理為:1、起動電動機 合上三相隔離開關QS,按起動按鈕SB2,按觸 器KM的吸引線圈得電,3對常開主觸點閉合,將電動機M接入電源,電動機開始起動。同時,與SB2并聯的KM的常開輔助觸點閉合,即使松手斷開SB2,吸引線圈KM通過其輔助觸點可以繼續保持通電,維持吸合狀態。凡是接觸器(或繼電器)利用自己的輔助觸點來保持其線圈帶電的,稱之為自鎖(自保)。這個觸點稱為自鎖(自保)觸點。由于KM的自鎖作用,當松開SB2后,電動機M仍能繼續起動,最后達到穩定運轉。2、停止電動機 按停止按鈕

22、SB1,接觸器KM的線圈失電,其主觸點和輔助觸點均斷開,電動機脫離電源,停止運轉。這時,即使松開停止按鈕,由于自鎖觸點斷開,接觸器KM線圈不會再通電,電動機不會自行起動。只有再次按下起動按鈕SB2時,電動機方能再次起動運轉。 圖1-1三相籠型異步電動機 全壓啟動單向運轉控制電路3、線路保護環節(1)短路保護短路時通過熔斷器FU的熔體熔斷切開主電路。(2)過載保護通過熱繼電器FR實現。由于熱繼電器的熱慣性比較大,即使熱元件上流過幾倍額定電流的電流,熱繼電器也不會立即動作。因此在電動機起動時間不太長的情況下,熱繼電器經得起電動機起動電流的沖擊而不會動作。只有在電動機長期過載下FR才動作,斷開控制電

23、路,接觸器KM失電,切斷電動機主電路,電動機停轉,實現過載保護。(3)欠壓和失壓保護當電動機正在運行時,如果電源電壓由于某種原因消失,那么在電源電壓恢復時,電動機就將自行起動,這就可能造成生產設備的損壞,甚至造成人身事故。對電網來說,同時有許多電動機及其他用電設備自行起動也會引起不允許的過電流及瞬間網絡電壓下降。為了防止電壓恢復時電動機自行起動的保護叫失壓保護或零壓保護。當電動機正常運轉時,電源電壓過分地降低將引起一些電器釋放,造成控制線路不正常工作,可能產生事故;電源電壓過分地降低也會引起電動機轉速下降甚至停轉。因此需要在電源電壓降到一定允許值以下時將電源切斷,這就是欠電壓保護。欠壓和失壓保

24、護是通過接觸器KM的自鎖觸點來實現的。在電動機正常運行中,由于某種原因使電網電壓消失或降低,當電壓低于接觸器線圈的釋放電壓時,接觸器釋放,自鎖觸點斷開,同時主觸點斷開,切斷電動機電源,電動機停轉。如果電源電壓恢復正常,由于自鎖解除,電動機不會自行起動,避免了意外事故發生。只有操作人員再次按下SB2后,電動機才能起動。控制線路具備了欠壓和失壓的保護能力以后,有如下三個方面優點:防止電壓嚴重下降時電動機在重負載情況下的低壓運行;避免電動機同時起動而造成電壓的嚴重下降;防止電源電壓恢復時,電動機突然起動運轉,造成設備和人身事故。(二)、三相籠型異步電動機降壓起動線路鼠籠式異步電動機采用全壓直接起動時

25、,控制線路簡單,維修工作量較少。但是,并不是所有異步電動機在任何情況下都可以采用全壓起動。這是因為異步電動機的全壓起動電流一般可達額定電流的4-7倍。過大的起動電流會降低電動機壽命,致使變壓器二次電壓大幅度下降,減少電動機本身的起動轉矩,甚至使電動機根本無法起動,還要影響同一供電網路中其它設備的正常工作。一般規定,電動機容量在10kW以下者,可直接起動。10kW以上的異步電動機是否允許直接起動,要根據電動機容量和電源變壓器容量的比值來確定。對于給定容量的電動機,一般用下面的經驗公式來估計。 IST 電動機全壓起動電流 單位:AIN 電動機額定電流 單位:AS 電源變壓器容量 單位:KV

26、3;AP 電動機容量 單位:KW若計算結果滿足上述經驗公式,一般可以全壓起動,否則不予全壓起動,應考慮采用降壓起動。有時,為了限制和減少起動轉矩對機械設備的沖擊作用,允許全壓起動的電動機,也多采用降壓起動方式。鼠籠式異步電動機降壓起動的方法有以下幾種:定子電路串電阻(或電抗)降壓起動、自耦變壓器降壓起動、Y-降壓起動、-降壓起動等.使用這些方法都是為了限制起動電流,(一般降低電壓后的起動電流為電動機額定電流的2-3倍),減小供電干線的電壓降落,保障各個用戶的電氣設備正常運行。1、定子串電阻降壓起動控制線路 電動機啟動時在三相定子電路中串接電阻,使電動機定子繞組電壓降低,起動后再將電阻短路,電動

27、機仍然在正常電壓下運行。這種起動方式由于不受電動機接線形式的限制,設備簡單,因而在中小型生產機械中應用較廣。 2、星三角降壓起動正常運行時,電動機定子繞組是接成三角形的,起動時把它接成星形,起動即將完畢時再恢復成三角形。目前4kW以上的J02、J03系列的三相籠型異步電動機定子繞組在正常運行時,都是接成三角形的,對這種電動機就可采用星形三角形降壓起動。 3、自耦變壓器降壓起動利用自耦變壓器的多抽頭減壓,既能適應不同負載起動的需要,又能得到更大的起動轉矩,是一種經常被用來起動較大容量電動機的減壓起動方式。它的最大優點是起動轉矩較大,當其繞組抽頭在80%處時,起動轉矩可達直接起動時的64%。并且可

28、以通過抽頭調節起動轉矩。至今仍被廣泛應用。在以上幾種起動控制方式中,星/三角起動,自耦減壓起動因其成本低,維護相對容易,目前在實際運用中還占有很大的比重。但因其采用分立電氣元件組裝,控制線路接點較多,在其運行中,故障率相對還是比較高。另外有時根據生產需要,要更改電機的運行方式,如原來電機是連續運行的,需要改成定時運行,這時就需要增加元件,更改線路才能實現。有時因為負載或電機變動,要更改電動機的起動方式,如原來是自耦起動,要改為星三角起動,也要更改控制線路才能實現。所以它們最大的缺點是體積大,啟動不平穩,尤其星/三角啟動方式,啟動扭矩較小,它們啟動時對網電還有一定沖擊。2.傳動方案的設計傳動裝置

29、總體設計主要包括選擇傳動方案、選定電動機類型和型號、分配傳動比和計算各軸的轉速等。2.1選擇傳動方案本設計的傳動裝置可以有多種傳動方案。如圖2-1所示為帶式運輸機的4種傳動方案。方案(a)結構最緊湊,但蝸桿傳動效率低,功率損失較大;方案(b)的寬度尺寸較方案(c)小,但圓錐齒輪加工較圓柱齒輪困難;方案(d)的長度和寬度尺寸較大,但能發揮帶傳動的過載保護作用。由于工作載荷不大,室內環境、布局沒有嚴格限制,所以采用圖2-1(d)所示的V帶傳動一級減速器的組合傳動方案,將帶傳動放在高速級,既可以緩沖吸振又能減小傳動的尺寸。 圖2-1帶式輸送機的4種傳動方案 2.2選擇電動機(1)選擇電動機的類型按已

30、知工作要求和條件,選用Y型全封閉籠型三相異步電動機。(2)選擇電機型號根據設計內容可知電動機的輸出功率P0=7.5KW,輸出轉速n=1500r/min。符合這一條件的電動機有Y系列電機Y132S-4,滿載轉速為nm=1440r/min。電動機的中心高、外形尺寸、軸伸尺寸等均可在機械設計手冊中查到,具體參數如表1所示。表1 Y132M-4型電動機的主要性能參數電動機型號額定功率/KW同步轉速/(r/min)滿載轉速/(r/min)堵轉轉矩最大轉矩額定轉矩額定轉矩Y132M-47.5150014402.22.3中心高H平鍵尺寸F×G安裝尺寸A×B軸伸尺寸D×E外形尺寸

31、L×(AC/2+AD)×HD13210×33216×17838×80470×(270/2+210)×315 2.3傳動比的分配V帶傳動比范圍i1=24,單級圓柱齒輪傳動比范圍i2=35,則總傳動比i=2×(34)×5=620,為使V帶傳動的外部尺寸不致過大,因此可選擇取i帶=3,i齒=4.5。并取帶=0.96, 軸承=0.995, 齒=0.98。 2.4運動參數及動力參數計算1算各軸轉速(r/min) nm =1440(r/min) nI=nm/i帶=1440/3=480(r/min) nII=nI/i齒

32、=480/5=96(r/min)2. 計算各軸的功率(KW) P0=7.5(KW) P= P0帶=7.5×0.96= 7.2(KW) P= P軸軸齒=7.2×0.996×0.995×0.98=6.99(KW) 3. 計算各軸轉矩(KW) T0=9.55 P0 /nm =9550×7.5/1440=49.74(N·m) TI=9.55 P / nI =9550×7.2/480=143.25(N·m) TII =9.55 P / n=9550×6.99/96=695.36(N·m)第二章 帶式輸送機

33、的概述 2.1 帶式輸送機的應用帶式輸送機是連續運輸機的一種,連續運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一,其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續物料流,靠連續物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業、農業、交通等各企業中,連續運輸機是生產過程中組成有節奏的流水作業運輸線不可缺少的組成部分。連續運輸機可分為:(1)具有撓性牽引物件的輸送機,如帶式輸送機,板式輸送機,刮板輸送機,斗式輸送機、自動扶梯及架空索道等;(2)不具有撓性牽引物件的輸送機,如螺旋輸送機、振動輸送機等;(3)管道輸送機(流體輸送),如氣力輸送裝置和液力輸送管道。其中帶輸送機是連續運輸機中是使用最廣泛的

34、,帶式輸送機運行可靠,輸送量大,輸送距離長,維護簡便,適應于冶金煤炭,機械電力,輕工,建材,糧食等各個部門。 2.2 帶式輸送機的分類帶式輸送機分類方法有多種,按運輸物料的輸送帶結構可分成兩類,一類是普通型帶式輸送機,這類帶式輸送機在輸送帶運輸物料的過程中,上帶呈槽形,下帶呈平形,輸送帶有托輥托起,輸送帶外表幾何形狀均為平面;另外一類是特種結構的帶式輸送機,各有各的輸送特點。其簡介如下:2.3 帶式輸送機的發展狀況目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經經濟各個部門,近年來在露天礦和地下礦的聯合運輸系統中帶式輸送機又成為重要的組成部分。主要有:鋼繩芯帶式輸送機、鋼繩牽引膠帶輸送機和排棄場的連續輸送設施

35、等。這些輸送機的特點是輸送能力大(可達30000t/h),適用范圍廣(可運送礦石,煤炭,巖石和各種粉狀物料,特定條件下也可以運人),安全可靠,自動化程度高,設備維護檢修容易,爬坡能力大(可達16°),經營費用低,由于縮短運輸距離可節省基建投資。目前,帶式輸送機的發展趨勢是:大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉彎,合理使用膠帶張力,降低物料輸送能耗,清理膠帶的最佳方法等。2.4 帶式輸送機的工作原理帶式輸送機又稱膠帶運輸機,其主要部件是輸送帶,亦稱為膠帶,輸送帶兼作牽引機構和承載機構。帶式輸送機組成及工作原理如圖2-1所示,它主要包括一下幾個部分:輸送帶(通常稱為膠帶)、托

36、輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等。圖2-1 帶式輸送機簡圖1-張緊裝置 2-裝料裝置 3-犁形卸料器 4-槽形托輥 5-輸送帶 6-機架 7-動滾筒 8-卸料器 9-清掃裝置 10-平行托輥 11-空段清掃器 12-清掃器輸送帶1繞經傳動滾筒2和機尾換向滾筒3形成一個無極的環形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置5給輸送帶以正常運轉所需要的拉緊力。工作時,傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。物料從裝載點裝到輸送帶上,形成連續運動的物流,在卸載點卸載。一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面,在機頭滾筒(在此,即是傳動滾筒)卸載,利用專門的卸載裝置也

37、可在中間卸載。第三章 帶傳動設計設計V帶傳動時,一般已知條件是:傳動的工作情況,傳遞的功率,兩輪轉速、(或傳動比)及空間尺寸要求等。具體的設計內容有:確定V帶的型號、長度和根數,傳動中心距及帶輪直徑,畫出帶輪零件圖等。3.1 V型帶傳動設計(1) 確定計算功率計算功率是根據傳遞的額定功率(如電動機的額定功率),并考慮載荷性質以及每天運轉時間的長短等因素的影響而確定的,即 (31)式中為工作情況系數,查表2可得。表2 工作情況系數工 況空、輕載起動重載起動每天工作小時數/<101016>16<101016>16載荷變動微小液體攪拌機、通風機和鼓風機(7.5kW)、離心式水

38、泵和壓縮機、輕型輸送機1.01.11.21.11.21.3載荷變動小帶式輸送機(不均勻載荷)、通風機(>7.5kW)、旋轉式水泵和壓縮機(非離心式)、發電機、金屬切削機床、印刷機、旋轉篩、鋸木機和木工機械1.11.21.31.21.31.4載荷變動較大制磚機、斗式提升機、往復式水泵和壓縮機、起重機、磨粉機、沖剪機床、橡膠機械、振動篩、紡織機械、重載輸送機1.21.31.41.41.51.6載荷變動很大破碎機(旋轉式、顎式等)、磨碎機(球磨、棒磨、管磨)1.31.41.51.51.61.8注:1. 空、輕載起動:電動機(交流起動、起動、直流并勵),4缸以上的內燃機,裝有離心式離合器、液壓聯

39、軸器的動力機。重載起動:電動機(聯機交流起動、直流復勵或串勵), 2. 反復起動、正反轉頻率、工作條件惡劣等場合,應乘1.2。 3. 增速傳動時應乘如表3系數。表3 增速傳動時應乘系數增速比1.251.741.752.492.53.49系 數1.051.111.181.28(2) 選擇V帶的型號根據計算功率和主動輪轉速,由圖3-1和圖3-2選擇V帶型號。當所選的坐標點在圖中兩種型號分界線附近時,可先選擇兩種型號分別進行計算,然后擇優選用。圖3-1普通V帶輪選型圖圖3-2 窄V帶輪選型圖(3) 確定帶輪基準直徑、帶輪直徑小可使傳動結構緊湊,但帶輪直徑過小會使帶的彎曲應力增大,使帶的壽命降低,且帶

40、速也低,傳動能力也降低。小帶輪輪直徑過大,又會使傳動裝置外廓尺寸增大,結構不緊湊,所以設計時應取小帶輪的基準直徑,的值查表4。忽略彈性滑動的影響,、宜取標準值(查表5)。 表4 普通V帶輪最小基準直徑 mm傳動帶型號YZABCDEdmin205075125200355500表5 普通V帶基準直徑系列基準直徑dd型 號基準直徑dd型 號YZABCDEYZABCDE外 徑 dn外 徑 dn2022425283153554045505663717580859095100106112118125132140232256282312347387432482532592662742832932103211

41、521282+54+606775798494104116129144+805+855+90595510051055111511751235130513751455+132+139147150160170180200212224236250265280315355375400425450475500530560630710154164184204254284319359404504634155516551855205525553205405550556355157167177187207219231243357287322362407507637+2096+2216233624562596274

42、6289632463646409645965096569663963712391241624412466249125162546257226462726251925492579264927292 續表基準直徑dd型 號基準直徑dd型 號YZABCDEYZABCDE外 徑 dn外 徑 dn80090010001120805580710071127809610096816291621016281929192101921139212501600200025001259612662161622016212692161922019225192(4)驗算帶速 (32)如果傳動帶帶速太低,則當傳遞功率一定時

43、,使傳遞的圓周力增大,帶的根數增多。另外單位時間內帶繞過帶輪的次數也增多,降低傳動帶的工作壽命。而如果帶速太高會使離心力增大,使帶與帶輪間的摩擦力減小,傳動中容易打滑。所通常應使帶速m/s,對于普通V帶應使m/s,對于窄V帶應使m/s。如帶速超過上述范圍,應重選小帶輪直徑。(5)確定中心距和基準帶長傳動中心距小則結構緊湊,但傳動帶較短,包角減小,傳動帶的繞轉次數增多,降低了帶的壽命致使傳動能力降低。如果中心距過大則結構尺寸增大,當帶速較高時帶會產生顫動。設計應根據具體的結構要求或按下式初步確定中心距 (33)由帶傳動的幾何關系可得帶的基準長度計算公式: (34)為帶的基準長度計算值,查表6即可

44、選定帶的基準長度,而實際中心距可由下式近似確定 (35)考慮到安裝調整和補償初拉力的需要,應將中心距設計成可調式,有一定的調整范圍,一般取 (36) (37) 表6 普通V帶的基準長度系列(摘自GB/T11544-1997) mm型 號YZABCDE2002242502803153554004505004054755306257007808201080133014201540630700790890990220012501430155016401750194020502200230024802700930100011001210137015601760195021802300250027002

45、87032003600406044304820537060701565176019502195242027152880308035204060460053806100681576009100107002740310033303730408046205400610068407620914010700122001370015200466050405420610068507650915012230137501528016800(6)驗算小帶輪包角 (38)通常應使(特殊情況下允許)。若驗算后不滿足此要求,可加大中心距或減小傳動比,或采用張緊輪裝置。(7)確定V帶根數V帶根數可按下式來計算 (39)式

46、中為計算功率,為單根普通V帶額定功率,其值可查附表1; 為單根普通V帶額定功率的增量,其值可查附表2;為小帶輪包角系數,其值可查附表3;為長度系數,其值可查附表4。帶的根數應為整數。為了使V帶的受力均勻,帶的根數不宜太多,通常。如計算結果超出范圍,應改換V帶的型號或加大帶輪直徑后重新設計。(8)計算單根V帶的初拉力單根V帶的初拉力為 (310)式中為計算功率,為小帶輪包角系數,其值可查附表3;為V帶根數,為V帶每米長的質量(kg/m),其值可查表7;為V帶的速度(m/s)。由于新帶易松馳,所以對于不能調整中心距的普通V帶傳動,安裝新帶時的初拉力應為計算值的1.5倍。 表7 普通V帶單位長度質量

47、 kg/m帶型號q帶型號qYZAB004006011020CDE033066102(9)計算作用在軸上所受的壓力V帶的張緊對軸、軸承產生的壓力會影響軸、軸承的強度和壽命。作用在軸上所受的壓力一般近似按兩邊的初拉力的合力進行計算2 (311)(10)帶輪的結構設計根據設計題目所給和傳動方案中所求得的數據,對該V帶傳動進行設計。在本次設計中,電動機的功率P=7.5kW,轉速n1=1440r/min,求得高速齒輪軸(大帶輪)的轉速為n2=480r/min,齒輪輸出軸轉速為n3=96r/min, 載荷平穩,一天工作16 小時,預期壽命為10年(一年按260個工作日算),設計V帶傳動。(1) 確定計算功

48、率查表2可得,=1.1由式(3.1)可得, =1.1×7.5=8.25(kw)(2)選擇V帶的型號根據計算功率和主動輪轉速,由圖3-1選擇A型V帶。(3)確定帶輪基準直徑、查表5, 取 由傳動比公式=300mm在由表5取=315mm (4)驗算帶速由式3.2可得, m/s 在525 m/s范圍內合適(5)初定中心距和基準帶長根據可得,應在280800 mm之間,初選中心距mm。由帶傳動的幾何關系可得帶的基準長度計算公式: mm為帶的基準長度計算值,查表6即可選定帶的基準長度mm,而實際中心距可由下式近似確定 mm(6)驗算小帶輪包角 所以包角合適(7)確定V帶根數由機械設計基礎教材查

49、表6.7查表6.8、表6.9、表6.10,=1.32kw,=0.17kw,=1,=0.95由式(3.9)可得,取=5根。(8)計算單根V帶的初拉力查機械設計基礎教材查表6.1,取kg/m。由式(3.10)可得,單根V帶的初拉力為 =N(9)計算作用在軸上所受的壓力由式(3.11)可得,V帶的張緊對軸、軸承產生的壓力為 N3.2 帶傳動的張緊、安裝及維護3.2.1帶傳動的張緊V帶在張緊狀態下工作一段時間后,傳動帶就會產生塑性變形而發生松馳現象,使初拉力減小,傳動能力下降。因此,為了保證帶傳動的正常工作,應定期檢查帶的初拉力,當發現初拉力小于允許范圍時,須重新張緊。常見的張緊方式有調整中心距方式和張緊輪張緊方式兩種。1調整中心距方式調整中心距方式就是通過調整兩皮帶輪的中心距來提高初拉力的方式。它有定期張緊和自動張緊兩種形式。(1) 定期張緊定期張緊是定期調整中心距以恢復張緊力。常用的有滑道式(圖3-3a)和擺架式(圖3-3b)兩種,滑道式張緊裝置通過調節螺釘調整電動機位置,加大中心距,以達到張緊的目的,它適用于水平布置的帶傳動。擺架式張緊裝置通過調節擺動架(電動機軸中心)位置,加大中心距,以達到張緊的目的,經適用于垂直分布的帶傳動。a) b)c) d)圖3-3 帶的張緊裝置(2) 自動張緊自動張緊將裝有帶輪的電動機安裝在浮動的擺架上,利用電動機的自身

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論