《带式输送机传动装置的设计与计算案例》6200字

带式输送机传动装置的设计与计算案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u29288带式输送机传动装置的设计与计算案例综述 157491.1传动方案的确定 12721.2驱动部件设计 2116261.2.1电动机选型 2211291.2.2发电机选型 2226791.3减速器的设计 2190341.3.1总传动比的计算 2319281.3.2传动比分配 3215961.3.3运动和动力参数计算 3123231.3.4直齿圆锥齿轮传动的设计与计算 5102141.3.5直齿圆柱齿轮传动的设计与计算（轴Ⅱ与轴Ⅲ间） 9178651.3.6其它齿轮设计与计算 12105721.3.7高速轴Ⅰ的设计 1484901.3.8其它轴的设计 1511641.3.9键的校核 1689321.3.11箱体的设计 18128211.4制动器选型 18150491.5离合器选型 18243291.5.1离合器 18214101.3.10各组轴承的选用 19154801.5.2离合器的选用 20117831.6联轴器选型 201.1传动方案的确定在本次设计中，带式输送机选取的是单电机配合单滚筒共同作用下来进行驱动，在制动过程中，考虑选用电力系统和液压系统共同配合作用达到制动的运行效果。具体的运行过程如下：离合器与减速器将电动机和发电机以特定的方式连接起来。当工作条件达到成熟的时候，需要启动时，将传动滚筒和电动机联合起来，以至于可以将力矩传递出来，进而发挥效应以达到应有的工作效果；当滚筒运行的速度达到一定程度的时候，即所传递的力矩达到一定要求，不需要进一步的增长的时候，将传动滚筒与发电机分离开来，转而连接到发电机上，从而不如发电系统，通过发电机的作用，经传达到的机械能咋转化为电能储存到电网之中，在机械能的转化过程中，机械能自然而然的会减少，从而起到运输带在运行过程中的制约作用。最后，当满足工作的特定的条件后，或者完成特定的工作任务后。需要让车停止，制动器要把制动轮抱紧，从而使其静止不发生移动。1.2驱动部件设计1.2.1电动机选型鼠笼式的电动机、绕线式异步式的电动机，这两种电动机是输送机中通常使用的电动机，尤其是带式输送机。首先了解生产机械的要求，从而在电动机的程序根据需要输入事先规定好的额定转速，进行选择合适恰当的机器额定转速，这个数值结合实际因素而确定，所以说是一个定值，因为功率不变，机器运行速度越低，机械占用空间越大，造价成本也会在一定范围内提升，但相应的效率却不会升高，反而越来越低。反之，因此，如果不是特殊的生产要求，所选取的电动机的额定功率会高于一定的数值不会太低。根据以上的计算，可知电动机功率为，同时选择单电机配合驱动，再从手册上一一对应，根据实际情况，以及自身的需要结合而看，可以得出此次设计中需要的电动机型号，为YB225M-6型。1.2.2发电机选型处于装满状态运行的时候，皮带上的物体有自然向下的力所影响，会使运输带随着运输物体的加速而加速运动。将传动滚筒与发电机分离开来，转而连接到发电机上，从而不如发电系统，通过发电机的作用，经传达到的机械能咋转化为电能储存到电网之中，在机械能的转化过程中，机械能自然而然的会减少，从而起到运输带在运行过程中的制约作用。上述过程中已经得到发电机功率所需的数据为，经查手册可得发电机型号为TFW355S1-4。结合生产实际，该机械设备需要在煤矿的井下进行运行工作，但由于井下的工作环境不够理想，环境当中粉尘较多，对于机械的运作来说不够理想，而且，由于井下由于特殊的性质，还存在着较为严重的潜在的危险，为了避免爆炸，因此需要对发电机进行隔爆处理。其主要参数如下：1.3减速器的设计1.3.1总传动比的计算根据上文得到的相关尺寸及设计要求式中——皮带速度，为了保证和提高运输效率但要考虑稳定性因此要比较均匀，m/s。结合实际情况确定减速器内的总传动比为：1.3.2传动比分配如果上述比值达到一个适合的范围内，那么传递动力效率就会变得比较高，总体结构更加紧凑，重量也会相对变得轻巧，经济方面的成本也会极速下降，趋于合理低。对于锥圆柱齿轮这一类型的减速器，为了最开始的设计过程中使大锥齿轮的各个方面，以及在使用过程中的尺寸不会显得过大，锥齿轮的传动比应取在，打算取。在设计过程中，对于三级齿轮减速器，设计中的各方面的条件应尽可能的使各级从动齿轮在使用过程在在油液中沉浸的深浅的程度差不多，这样一来可以使得它们在运行的每时每刻都得到良好的润滑，与此同时，还可以在一定程度上减小在搅油过程中所产生的损失。根据以上的计算而得的数据和分析过程，定轴Ⅱ与轴Ⅲ之前需要传动比为。则轴Ⅲ与轴Ⅳ之间：根据上文的设计和计算可以得到轴Ⅴ与轴Ⅱ之间：根据上文的设计和计算可以得到实际总传动比：实际情况与设计之间的偏移量：可见上述的设计是合理的。1.3.3运动和动力参数计算(1)根据上文的设计和计算可以得到电机轴(2)根据上文的设计和计算可以得到轴Ⅰ(3)根据上文的设计和计算可以得到轴Ⅱ——空载启动(4)根据上文的设计和计算可以得到轴Ⅲ——空载启动(5)根据上文的设计和计算可以得到轴Ⅳ——空载启动(6)根据上文的设计和计算可以得到滚筒轴——空载启动(7)根据上文的设计和计算可以得到滚筒轴——满载运转(8)根据上文的设计和计算可以得到轴Ⅳ——满载运转(9)根据上文的设计和计算可以得到轴Ⅲ——满载运转(10)根据上文的设计和计算可以得到轴Ⅱ——满载运转(11)根据上文的设计和计算可以得到轴Ⅴ经过上述各式的计算过程中，所需要的一些数据参数，是在经过查询相关的手册中所得到的，例如，各种部件的匹配数据；；。1.3.4直齿圆锥齿轮传动的设计与计算(1)齿轮的校核小齿轮在选材方面可根据需要选择40Cr，结合实际情况和设计采用调质的热加工方法，，。大齿轮可采取45号钢，结合实际情况和设计采用调质的热加工方法，，。在考虑安全的情况得到齿根接触在单位区域上的力：(4-1)式中——相互摩擦疲劳强度最大限度，；——寿命因数，考虑在允许的工作条件下规定的工作时长，；——最小安全系数，根据给定的情况针对不同工作时长产生的规定，。，可得：在考虑安全的情况得到齿根弯曲在单位区域上的力(4-2)式中——弯曲强度最大限度，根据受到的力在一定时间范围内的特点造成的影响，；——安全因数最小值。根据给定的情况针对不同工作时长产生的规定，；——寿命因数，考虑在允许的工作条件下规定的工作时长；——尺寸因数，对于特定长度的不同有着不同的影响，。取：在考虑安全的情况得到齿根接触在单位区域上的力代入输入轴的功率和转速，求得，圆周速度。查阅文献并根据经验和参考，选取7级，即在此时满足了工作要求的同时也在合理的加工成本范围内。结合设计经验以及实际情况，可知允许的范围内，有。小轮大端分度圆直径：(4-3)式中——齿轮宽度因数，根据不同工作状况及受力情况的对尺寸的设计，查得；——载荷因数，根据不同的负载的大小及频率以及工作运行情况确定，取——材料最大最小值因数，结合工作情况决定材料和热处理方式得到，取；——节点区域因数，结合工作情况决定材料和热处理方式得到，。运算有：所以取整。根据不同工作状况及受力情况的对尺寸的设计，小轮大端最大圆直径根据不同工作状况及受力情况的对尺寸的设计，小轮平均最大圆直径根据不同工作状况及受力情况的对尺寸的设计，当量齿数(3)从巷道的实际情况出发，该部分机器仅会小段时间使用，因此进行弯曲疲劳方面的验证。约束条件为：式中——齿形因数，根据自身轮廓的角度和位置以及整体的形状产生的影响，，；——应力校正因数，在齿根的一些部位会产生局部的较大的力，对此类载荷和实际受到的力进行比较，，。将以上结果放入下式：至此可以认为该设计是合理的。(4)齿轮的相关尺寸1.3.5直齿圆柱齿轮传动的设计与计算（轴Ⅱ与轴Ⅲ间）(1)齿轮的校核小齿轮在选材方面可根据需要选择40Cr，结合实际情况和设计采用淬火的热加工方法，，，。大齿轮可采取45号钢，结合实际情况和设计采用淬火的热加工方法，，，。在考虑安全的情况得到齿根接触在单位区域上的力：(4-4)式中——齿轮相互摩擦数最大极限，；——寿命因数，考虑在允许的工作条件下规定的工作时长，；——最小安全因数，根据给定的情况针对不同工作时长产生的规定，。，可得在考虑安全的情况得到齿根弯曲在单位区域上的力式中——弯曲强度最大限度，根据受到的力在一定时间范围内的特点造成的影响，；—安全因数最小值。根据给定的情况针对不同工作时长产生的规定，；——寿命因数，考虑在允许的工作条件下规定的工作时长，；——尺寸因数，对于特定长度的不同有着不同的影响，。取，代入算：(2在考虑安全的情况得到齿根接触在单位区域上的力代入输入轴的功率和转速，求得，圆周速度。查阅文献并根据经验和参考，选取9级，即在此时满足了工作要求的同时也在合理的加工成本范围内。；结合设计经验以及实际情况，可知允许的范围内，有。小轮大端分度圆直径：式中——轮齿宽度因数，根据不同工作状况及受力情况的对尺寸的设计，查得；——载荷因数，根据不同的负载的大小及频率以及工作运行情况确定，取；——材料弹性系数，结合工作情况决定材料和热处理方式得到，取；——节点块区因数，结合工作情况决定材料和热处理方式得到，；——重合概率因数，把在齿根的某些部分的应力与上边界部分进行比较，取。代入得：取整。根据不同工作状况及受力情况的对尺寸的设计，小轮大端最大圆直径(3)从巷道的实际情况出发，该部分机器仅会小段时间使用，因此进行弯曲疲劳方面的验证。约束条件为：(4-7)式中——齿形因数，根据自身轮廓的角度和位置以及整体的形状产生的影响，，；——应力校正因数，在齿根的一些部位会产生局部的较大的力，对此类载荷和实际受到的力进行比较，，；将以上结果放入下式：至此可以认为该设计是合理的。(4)齿轮其他的相关尺寸1.3.6其它齿轮设计与计算轴Ⅲ与轴Ⅳ间齿轮的校核小齿轮在选材方面可根据需要选择20CrMnTi，结合实际情况和设计采用渗碳淬火的热加工方法，；大齿轮在选材方面可根据需要选择20Cr，结合实际情况和设计采用渗碳淬火的热加工方法，。在考虑安全的情况得到齿根接触在单位区域上的力：在考虑安全的情况得到齿根弯曲在单位区域上的力：(2)轴Ⅴ与轴Ⅱ齿轮的校核小齿轮在选材方面可根据需要选择40Cr，结合实际情况和设计采用调质的热加工方法，；大齿轮在选材方面可根据需要选择45号钢，结合实际情况和设计采用调质的热加工方法，。在考虑安全的情况得到齿根接触在单位区域上的力：在考虑安全的情况得到齿根弯曲在单位区域上的力：1.3.7高速轴Ⅰ的设计(1)材料在选材方面可根据需要选择40Cr，结合实际情况和设计采用调质的热加工方法，，(2)参照前文设计的部分，以及该部分的结构和尺寸，可以得到受力状况。由于该设计中的比较对称，因此轴承对轴的作用点可以认为在轴承的一半的位置。也可以认为该部分的载荷的合成作用点在内齿轮的中点。根据在垂直和水平的两个方向的情况。(3)大体估算轴的直径根据功率和转速算得轴的最小直径为：还应该考虑到其他的影响因素，所以为。(4)轴的结构设计因为用锥齿轮，有竖直的力，选择圆锥滚子轴承，32010。轴Ⅰ的数据如下(5)轴承支反力的计算横面上竖面上(6)齿宽中点处弯矩计算横面上竖面上组合弯矩扭转距离(7)校核轴的强度至此可以认为该设计是合理的。1.3.8其它轴的设计(1)结合实际情况和设计需要确定材料轴Ⅱ：在选材方面可根据需要选择40Cr，结合实际情况和设计采用调质的热加工方法，轴Ⅲ：在选材方面可根据需要选择40Cr，结合实际情况和设计采用调质的热加工方法，轴Ⅳ：在选材方面可根据需要选择40CrNi，结合实际情况和设计采用调质的热加工方法，轴Ⅴ：在选材方面可根据需要选择45号钢，结合实际情况和设计采用调质的热加工方法。(2)轴的结构1.3.9键的校核(1)轴Ⅰ上的键由于在此轴上的转速高，传递的力比较小，因此在小齿轮作为输入时与轴之间的连接采用平键。根据工作条件考虑挤压的作用验算。根据轴的直径采取A型平键：根据比较，在正常工作的情况下受到的应力远小于许用值，所以该键强度符合需要。(2)轴Ⅱ上的键在该轴上需要承受的扭矩比较大，所以在该轴上都需要选取两个键槽的设计方案，设计的两个键槽彼此之间要按照相差角度为180°的方式进行安置。根据比较，在正常工作的情况下受到的应力远小于许用值，所以该键强度符合需要。(3)轴Ⅲ的上键在该轴上需要承受的扭矩比较大，所以在该轴上都需要选取两个键槽的设计方案，设计的两个键槽彼此之间要按照相差角度为180°的方式进行安置。尺寸：根据比较，在正常工作的情况下受到的应力远小于许用值，所以该键强度符合需要。(4)轴Ⅳ上键的校核由于在此轴上的转速低，传递的力比较大，因此在输出时与驱动轮之间的连接采用花键。根据工作条件主要考虑挤压的作用进行验算。根据轴的直径采取；；根据比较，在正常工作的情况下受到的应力远小于许用值，所以该键强度符合要求。(5)轴Ⅴ上键的校核由于在此轴上的转速高，传递的力比较小，因此在小齿轮作为输入时与轴之间的连接采用平键。根据工作条件考虑挤压的作用验算。根据轴的直径采取A型采用平键连接。满足挤压强度要求。除此之外，同方法校核，结果合格。1.3.11箱体的设计箱体是对上述所涉及的零件进行支撑的作用的，并且同时可以保证他们可以固定在各自的位置，以保证彼此之间能够进行准确的配合，在配合过程中每个零件都可以在承受彼此之间所传递的力矩，进行良好的工作。因此，箱体为了能够很好的防止支撑时候可能会产生的变形或者一些要求性很高的线条的位置跑偏，除此之外，在质量保证的前提下，为了便于组装和拆卸以及在铸造时候的方便简洁，还应该具有比较好的相关工艺性。1.4制动器选型输送机在运输过程中方向倾斜向上运输时，在满足一定条件下需要停车时为了不让输送带朝着倾斜向下的方向行走，此时运输带所需要的举措一般被称为逆止。而运输带在运输过程中方向朝下倾斜输送的时候，在满足一定条件后需要停止运输的时候不让输送带朝着倾斜向上的方向行走。此时，运输带所需要的举措一般被称为制动。最后，输送机在运输过程中存在着三种状态，分别有可能是倾斜向上，倾斜向下，水平运动，从而需要根据以上的三种情况具体情况具体分析来安排合适合理的制动举措。因为大倾角向下，所以还需选匹配的制动装置。带式说是哪个题想要满足运动速度受限的控制效果，是靠发电机将机械能转化实现的，在该部分的设计中将驱动系统与之精密的联系在了一起。但是以上设计部件的工作效果只能缓慢的实现，遇到紧急情况时，不能满足工作效果，因此，除此之外，在原有的基础上还需选用合适的制动器实现