移动伸缩带式输送机设计

DYS80 移动伸缩带式输送机设计1本 科 毕 业 设 计题目： DYS80 移动伸缩带式输送机设计 DYS80 移动伸缩带式输送机设计2中文摘要本文在参考一般输送机设计基础上，分析了常见的小型带式输送机特点，设计了一套集伸缩、移动、变幅三种功能合一的单元组合式传动输送机创新设计方案，尤其对伸缩方案进行了细致的分析和讨论。文章首先介绍了国内外带式输送机的发展状况、输送机发展趋势和设计目的和意义，分析了常见的伸缩输送机的伸缩形式以及用以实现伸缩的传动形式。设计是基于 QD80 轻型带式输送机设计方法，其中部分零部件从 QD80 输送机零部件种选用，伸缩机构为自行设计，采用螺母螺杆传动形式达到输送机伸缩目的，通过计算确定了伸缩机构的相关参数，对输送机的各种运动状态进行了模型简化与受力分析，计算结果保证一些极限情况下的机构的安全性。设计了一套通过电机、齿轮减速带动螺母螺杆运动的传动机构。本文也对移动、变幅做了相关设计计算，对设计一些零部件采用了采购或定制的方式并对移动输送机的创新和改进做了展望，特别提出今后可能具有良好发展前途的改进设想。关键词：带式输送机 伸缩 移动 变幅DYS80 移动伸缩带式输送机设计3Design of DYS Telescopic Mobile Belt Conveyor AbstractThis paper based on the design for ordinary belt conveyor, analyzed the characteristic of common small belt conveyors, designed a unit combined transmission conveyor innovative plan which integrated three functions such as telescopic, mobile and change angle, especially did a careful analysis and discussion on telescopic plan.The paper first introduced the developing situation of belt conveyor at home and abroad and the trend of its development and design purpose and significance, analyzed common telescopic and transmission form in telescopic conveyor. The design process was based on the method of QD80 small belt conveyor, some part of parts were selected from QD80 standard parts, the telescopic agency used screw nut transmission form to achieve the conveyor to expand and contract, relevant parameters were confirmed by calculation. Design a transmission agency with electric motor and gears to drive screw nut agency.The paper also calculated parameters of mobile and change angle functions, some parts would be purchase or have custom-made, and had expectation on future innovation and improvement.Key words: Belt-conveyor telescopic mobile change-angle DYS80 移动伸缩带式输送机设计4目 录封面 .1中文摘要 .2Abstract .3目 录 .41、引言 .11.1 国内外带式输送机的发展状况 .11.2 带式输送机发展趋势 .11.3 设计带式输送机的目的和意义 .12、总体方案确定 .12.1 设计方向 .12.2 方案选择 .12.2.1 子母机架式（抽屉式） .12.2.2 折叠式 .22.2.3 大型输送机式 .22.2.4 云梯式 .22.3 伸缩传动系统选择 .32.3.1 人工手动 .32.3.2 液压传动 .32.3.3 机械传动 .33、输送机设计计算 .43.1 原始数据及工作条件 .4物料名称和输送能力 .4成件物品单位重量 .4输送机布置形式及主要尺寸 .4给料点，卸料点的数目和位置 .5工作环境 .5输送物品的特殊要求 .53.2 输送带速度原则 .53.3 输送带带宽计算 .53.4 输送能力计算 .53.5 输送机功率计算 .6传动滚筒功率计算 .6电动机功率计算 .7最大张力计算 .7输送带层数计算 .74、部分零部件的选用 .84.1 输送带的选择 .84.2 驱动装置选用 .84.3 托辊的选用 .94.3.1 平行上托辊 .94.3.2 平行下托辊 .104.4 改向滚筒的选用 .105、伸缩机构设计 .115.1 机构的设想 .115.2 螺母螺杆机构 .11DYS80 移动伸缩带式输送机设计55.3 选用材料 .115.4 相关数据计算 .115.4.1 原始数据 .115.4.2 耐磨性 .115.4.4 螺杆强度 .135.4.5 螺纹牙强度 .145.4.6 螺杆稳定性 .145.4.7 螺杆的刚度 .155.4.8 螺杆的横向振动 .165.4.9 动力计算 .165.4.10 螺母螺杆装置布置 .165.4.11 联结螺母和伸长架的螺栓选择 .176、螺杆减速装置 .186.1 螺杆减速装置简述 .186.2 选用电动机型号 .186.3 减速齿轮设计 .186.4 设计计算 .186.4.1 原始数据 .186.4.2 选择材料，确定试验齿轮的疲劳极限应力 .186.4.3 接触强度初步确定中心距，并初选主要参数 .196.4.4 校核齿面接触疲劳强度 .206.4.5 校核齿轮弯曲疲劳强度 .226.5.6 齿轮主要参数 .237、齿轮传动联动部件设计 .247.1 联动部件 .247.2 小齿轮结构设计 .247.2.1 初步估算轴径 .247.2.2 小齿轮外型与制造形式 .247.3 选用联轴器 .257.4 小齿轮用滚动轴承 .267.4.1 原始数据 .267.4.2 轴承选用与寿命计算 .267.5 小齿轮强度校核 .267.6 螺杆轴承选用 .277.6.1 已知数据 .287.6.2 寿命计算 .287.7 轴承座 .297.8 传动键设计 .297.9 重新校核螺杆强度 .298、输送机机架设计 .308.1 机架的要求 .308.2 机架的材料选择 .308.3 机架形式与零件布置 .318.3.1 输送机横截面布置设计 .318.3.2 输送机侧面布置设计 .318.4 机架质量估算 .31DYS80 移动伸缩带式输送机设计69、设计计算铰支和液压缸相关数据 .329.1 输送机整体重量估算 .32表 9.1 质量估算表 .329.2 输送机支撑架形式 .329.3 固定铰支座和液压缸受力分析和安装位置设计 .339.4 伸长架稳定性计算 .349.5 定制液压缸 .3410、工业脚轮、伸长架用滑轮及其他产品参考数据 .3511、主要结论 .3612、结束语 .38参 考 文 献 .39致 谢 .40DYS80 移动伸缩带式输送机设计11、引言1.1 国内外带式输送机的发展状况国外带式输送机发展很快，一方面是功能多元化，功能扩大化。另一方面是带式输送机本身有了巨大发展。我国生产带式输送机品种繁多，许多项目取得重大突破。但国内外带式输送机技术仍然有较大技术差距。高新技术和传统产品相结合方面国内产品没有国外有优势。1.2 带式输送机发展趋势近年来带式输送机发展的趋势是：大运量、长距离、大倾角、多品种。与其他高新技术相结合，开发出多功能的机型。1.3 设计带式输送机的目的和意义伸缩皮带输送机普遍应用于港口、码头、车站、机场、仓库、矿山、邮电、电器、轻工、食品等行业。完成物品的传输、装卸工作。极大地提高工作效率，降低劳动强度，减少货物的操作率，缩短装卸时间，是企业降低产品成本，投资成本低，提高效率和产品质量的有效设备。2、总体方案确定2.1 设计方向传统小型皮带输送机要么固定某处位置不能移动，要么可以移动但只能水平方向输送货物，也有可移动能向上输送的机型。这些输送机都有一个共同的特点，输送距离固定不变，基于上述带式输送机发展趋势，我考虑将移动、倾斜、伸缩三个特点集中在同一台输送机中，达到多功能效果。2.2 方案选择查阅相关资料后发现，实现移动容易，倾斜不难，惟有伸缩这个特点是较难实现。胶带必须折叠隐藏在输送机某处，待输送机伸长时使用。移动方案用输送机底部安装滚轮容易实现，倾斜可仿照吊车原理，使用一个液压系统实现。伸缩方案现有多种：2.2.1 子母机架式（抽屉式）设计把输送机机架制造成两个部分，一部分是主体，另一部分是伸长部分，可活动。需要伸长时则伸出移动部分，可达到伸缩目的。图 2.1DYS80 移动伸缩带式输送机设计22.2.2 折叠式设计机架类似于卫星上的太阳能帆板形式，上下对称，机架可以折叠，当机架打开，输送距离伸长，可以达到伸缩目的。图 2.22.2.3 大型输送机式设计特殊轨道和接头，一般用于大型输送机。图 2.32.2.4 云梯式类似消防车的云梯结构，在消防车应用非常广泛，伸缩范围大，可达几十米甚至上百米。DYS80 移动伸缩带式输送机设计3图 2.4此外还有褡裢式、叠罗汉式、电磁式等等。比较这几种方案，折叠式结构简单、使用方便、用途广泛、制造容易，但机构较多，成本相对消耗大。大型输送机局限较大，使用范围不是很广泛。云梯式是一种比较理想的方案，机构相对复杂。相比之下，抽屉式结构简单，制造方便，可操作性强，能够相对容易满足设计的伸缩、移动、变幅三个要求。本设计决定选用子母式（抽屉式）方案。2.3 伸缩传动系统选择由于子架嵌套在母架内部，待需要时方伸出。主要考虑了三种传动方式：2.3.1 人工手动靠人力伸缩，只要设计合适的，符合人机工程的运动因素，可以考虑。2.3.2 液压传动在母架内置一液压缸，由液压控制系统伸缩子架，是一种理想的方案。2.3.3 机械传动有两种选择，一是蜗轮蜗杆式，二是螺母丝杠式，将蜗轮或螺母固定在子架上随蜗杆或丝杠移动。根据自动化生产要求，人工手动可以排除，费时费力并伴有一定危险性。液压传动与机械传动都可以作为伸缩传动形式。本设计考虑使用机械传动。蜗轮蜗杆在传动过程中有一个重大缺陷，随着伸长架的伸出，中心偏移会是蜗轮和蜗杆咬合不充分。如果要满足伸缩要求，机构会设计的非常复杂。蜗轮蜗杆可用在中型、多节伸缩输送机中作伸缩装置。螺母螺杆机构可以解决蜗轮蜗杆，螺母螺杆也可以用作传递力的用途，本设计考虑使用螺母螺杆机构作伸缩机构。DYS80 移动伸缩带式输送机设计43、输送机设计计算YD 移动带式输送机市面上很常见，各种类型琳琅满目。我查找了部分资料，对于移动输送机的设计手册或设计资料很少见到，通过互联网搜索相关关键词，也没有什么重要的信息。现在通用的设计手册所写内容多是 ISO 或国家标准化的产品，即是用于运输煤炭、矿石等散状物品的 DT型通用带式输送机。该类产品属于大型机械设计产品，不适用于仓库、邮局、物流场所设计使用，经过多方面考虑，决定参考 QD80 轻型带式输送机相关设计资料，作为本设计设计计算依据。轻型带式输送机是一种用途很广的连续输送设备，适用于输送各种散状或成件物品。原化工部起重运输设计技术中心站组织了 12 个设计、生产单位参加的轻型带式输送机联合设计组，于 1980 年完成了 QD80 轻型固定带式输送机系列设计。QD80 轻