移动可伸缩带式输送机设计【QD80带式运输机优秀课程毕业设计含9张CAD图纸+带开题报告+外文翻译】-jxsj46

移动可伸缩带式输送机设计【QD80带式运输机优秀课程毕业设计含9张CAD图纸+带开题报告+外文翻译】-jxsj46移动可伸缩带式输送机设计摘  要    本文主要参考了一些普通带式输送机的设计方法，并研究了一些常见的轻型输送机所具备的特点，设计一个集三种功能：伸缩、移动、变幅为一体的创新型多功能带式输送机的设计方案，该方案着重于伸缩机构部分的分析以及讨论。    本文中对海内外运输机的近年发展状况、今后发展趋向、以及设计目的、设计方向和意义进行了概述，核心内容对伸缩输送机普遍应用的伸缩形式和传动形式进行了分析。本文的设计方案是以QD80带式运输机的设计方案为基础，并合理的在QD80输送机中选择一部分可用零部件，其中最核心的伸缩方案为自主设计，设计中的伸缩机构是采用螺母螺杆之间的传动以达成输送机可伸缩的设计要求，并通过相关计算得出了伸缩机构的相应数据，针对带式输送机在多种环境下的输送状态都进行了相应的模型简化，以及进行相应情况的受力分析，通过计算得出的结果应该确保在某些极限运输状态下的整体机构的可靠性与安全性。其中的传动机构部分是由电机带动减速齿轮，经减速后传动到螺母螺杆机构来组成的。文中对伸缩机构详细设计的同时，在可移动、可变幅功能上也进行了设计，以及相应数据的计算，其中所涉及的部分零部件可由采购以及厂家定制等方法获得，同时也对带式送输机的多功能、多用途创新展开了设想。关键词 带式输送机；伸缩；移动；变幅Design of Telescopic Mobile Belt ConveyorAbstract   This article refers to the general design of the belt conveyor, and analysis of some of the common characteristics of light conveyor,the design of an innovative multi - functional belt conveyor with three functions: telescopic, mobile and variable amplitude is designed. The scheme focuses on the analysis and discussion of the telescopic mechanism.    In this paper, the development situation, future development trend, design purpose, design direction and significance of the domestic and foreign transport aircraft are summarized. The core content analyzes the telescopic form and the transmission form of the telescopic conveyor. The design of this paper is based on the design of the QD80 Belt Conveyor, and it is reasonable to select a part of the available parts in the QD80 Conveyor. The most important telescopic scheme is to design the telescopic mechanism. The telescopic mechanism is the screw between the application screw In order to achieve the scalable design requirements of the conveyor, through the relevant calculation of the corresponding data of the telescopic mechanism for the belt conveyor in a variety of environments are carried out under the corresponding model of the simplified model, and the corresponding circumstances of the force Analysis, through the calculation of the results should ensure that in some extreme transport state of the overall body of the reliability and security. One part of the transmission mechanism is driven by the motor reduction gear, after deceleration and transmission to the nut screw mechanism to form.   In this paper, the design of the telescopic mechanism is designed in the same way as the movable and variable amplitude function, and the calculation of the corresponding data. Some of the parts involved can be obtained by purchasing and factory customization. The multi-purpose, multi-purpose innovation of the transport machine was envisaged.Keywords  Belt-conveyor,telescopic,mobile,change-angle目  录摘要IAbstractII第1章 绪论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2第2章 总体方案确定32.1 设计方向32.2 方案选择32.2.1 子母机架式（抽屉式）32.2.2 折叠式42.2.3 大型输送机式42.2.4 云梯式52.3 伸缩传动系统选择52.4 章节小结5第3章 输送机设计计算63.1 原始数据及工作条件63.1.1 物料名称和输送能力63.1.2 成件物品单位重量63.1.3 输送机布置形式及主要尺寸63.1.4 给料点，卸料点的数目和位置73.1.5 工作环境73.1.6 输送物品的特殊要求73.2 输送带速度原则73.3 输送带带宽计算73.4 输送能力计算73.5 相关数据计算83.5.1 传动滚筒功率计算83.5.2 电动机功率计算93.5.3 最大张力计算93.5.4 输送带层数计算93.6 输送带的选择103.7 驱动装置选用103.8 托辊的选用113.9 改向滚筒的选用113.10 章节小结12第4章 伸缩机构设计134.1 机构的设想134.2 螺母螺杆机构134.3 选用材料134.4 相关数据计算144.4.1 原始数据144.4.2 耐磨性144.4.3 验算自锁154.4.4 螺杆强度154.4.5 螺杆稳定性164.4.6 螺杆的刚度174.4.7 螺杆的横向振动184.4.8 动力计算184.4.9 螺母螺杆装置布置194.4.10 联结螺母和伸长架的螺栓选择194.5 螺杆减速装置194.6 选用电动机型号204.7 减速齿轮设计204.7.1 原始数据204.7.2 选择材料，确定试验齿轮的疲劳极限应力204.7.3 接触强度初步确定中心距，并初选主要参数204.7.4 校核齿面接触疲劳强度214.7.5 校核齿轮弯曲疲劳强度234.7.6 齿轮主要参数244.8 联动部件254.9 小齿轮结构设计254.9.1 初步估算轴径254.9.2 小齿轮外型与制造形式264.10 选用联轴器264.11 小齿轮用滚动轴承274.11.1 原始数据274.11.2 轴承选用与寿命计算284.12 小齿轮强度校核284.13 螺杆轴承选用304.13.1 已知数据304.13.2 寿命计算304.14 轴承座324.15 传动键设计324.16 重新校核螺杆强度324.17 章节小结33第5章 输送机机架设计345.1 机架的要求345.2 机架的材料选择355.3 机架形式与零件布置355.3.1 输送机横截面布置设计355.3.2 输送机侧面布置设计365.4 机架质量估算365.5 输送机整体重量估算375.6 输送机支撑架形式375.7 固定铰支座和液压缸受力分析和安装位置设计375.8 伸长架稳定性计算385.9 定制液压缸395.10 工业脚轮、伸长架用滑轮及其他产品395.11 章节小结40结论41致谢42参考文献43【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】3D装配图.stpSW三维建模及其他【参考三维图，不要可以删除】上铰支座A3.dwg下铰支座A2.dwg主机架A2.dwg伸长架A2.dwg可移动伸缩带式输送机装配图A0.dwg可移动伸缩带式输送机设计开题报告.doc大齿轮A3.dwg封皮.doc开合螺母A3.dwg文件清单.txt滑轮支撑板A2.dwg移动可伸缩带式输送机设计说明书.doc螺杆A2.dwg 哈尔滨理工大学 毕业设计 (论文 ) 开 题 报 告 学生姓名 范学凤 学 号 1330060304 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机械 13 指导教师 赵金涛 2017 年 3 月 16 日 课题题目及来源： 题目：可移动伸缩带式输送机设计 题目来源： 自拟 课题研究的意义和国内外研究现状： 研究意义： 带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中 ,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。 输送机在其它方面上的应用也有很多。现在各大型商场常见的电梯就是一种输送机这种电梯取代了早期的升降机由于其载重量大效率高因此现在各大型商场已经得到了非常广泛地应用有些办公室里为了实现办公室的自动化 也装置了一些小型输送机。有些实验室中也装了一些输送机如辊子输送机它可以输送温度较高的物品载重量也较大。总之输送机的应用是越来越广它的作用也越来越大。 2、国内外研究现状 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 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 978 年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计 适用于环境温度一般为 0; 在寒冷地区驱动站应有采暖设施 ;可做水平运输 ,倾斜向上 (16) 和向下运输 ,也可以转弯运输 ;运输距离长 ,单机输送可达15可露天铺设 ,运输线可设防护罩或设通廊 ; 输送带伸长率为普通带的1/5 左右 ;其使用寿命比普通胶带长 ;其成槽性好 ;运输距离大。 我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在 “ 八五 ” 期间，通过国家一条龙 “ 日产万吨综采设备 ” 项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在 2 个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有 了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。 课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法： 1、研究内容及方法： 设计选用传统皮带输送机来设计。传统皮带输送机在工农业上应用是非常广泛的皮带输送机有其许多优点如其速度快输送量大可远距离输送（单机）马力大规格标准化成本低维修保养方便等等。此次设计的皮带输送机主要用途 是用来输煤和纸渣其进料由与它衔接的另外的皮带输送机入料经过此皮带输送机将煤送入贮槽堆放以备使用。 1 带式输送机系统初步设计 式输送机初步设计计算 布置形式的分析确定，带速的选择；输送带带宽、类型的选择确定；输送带线质量的计算；物料线质量的计算；托辊旋转部分质量的计算；各直线区段阻力计算；局部阻力计算；输送带各点张力计算及强度校核；变坡段曲率半径的确定；滚筒牵引力与电机功率的计算；拉紧力与拉紧行程的计算；制动力矩的计算。 械装置的选择与确定 电动机、减速器、联轴器的选择；软起动装 置或制动装置的选择；传动滚筒、改向滚筒的选择与设计；采用托辊、托辊组的种类、结构形式及特点；采用拉紧装置的结构与特点。 式输送机系统布置图的设计 1）防止输送带跑偏装置； 2）带速检测保护装置； 3）缎带保护装置； 4）纵向撕裂保护装置 ； 5） 机电保护装置 。 2 启动 下运带启动过程的特殊性主要体现在： (1)空载启动与带载启动的启动力矩差值要比平运带大很多，下运角与运量越大就越悬殊。 (2)带载启动过程中，物料重力的下行力矩与电机启动力矩同方向，造成很大的启动冲击。采用 列液压制动器的辅助启 动功能与电气软启动装置配合，比较圆满地解决了下运带的软启动问题。在空载与轻载时，直接使用电气软启动装置来启动下运带；而中、重载启动时，先不启动电机，让下运带在 压制动器的控制下，靠物料自身重力的驱动，自滑启动起来，接近额定转速时再投入电机。 列液压制动器辅助启动功能的实际应用屡受用户好评。 动器在启动过程中对加速度的控制原理与在制动过程中的控制原理相仿，只不过控制电流信号倒过来，是一个加速信号而不是减速信号。使用电气软启动装置后，电机启动力矩会有所下降，使之在用于平运及上运带时可能出现重载 启动困难。但用于下运带时，因其电力拖动工况的不同，并不会产生类似问题。 3 带速 由于有“飞车”的危险，设计者往往倾向于采用低带速，但低带速并不利于安全运行。同一运量时，采用 1 6 m s 运速与采用 2 5 m s 或 3 2 m/s 运速相比，胶带上所压的物料重量要多 50或 100，这在受控运行状态中本无安全程度之别，但若带式输送机失控，物料重量大的显然发生严重飞车事故的危险性更大。另外，带式输送机一般都配用 4 极电机，其同步转速都是 1 500 r 低带速意味着要配用更大减速比的传动装置 (滚筒直径也大 )。在受控运行状态中，减速比的大小本无关安全程度，但若带式输送机失控，大减速比反过来就成了高增速比，使电机更易被毁损。因此，如无其他因素限制，下运带不宜采用过低的运行速度。实例证明，运行速度至少取 2.5 m s。 4 电机功率及其超载保护 平运带如遇超载，其电机保护装置动作，电机失电，带式输送机会自然停止运转，不会导致危险后果。而下运带超载就可能导致“飞车”事故，造成设备毁损。但在实际运用中，尤其是在煤矿井下，往往没有配用定量给料机，供料很不均匀，管理也比较粗放，在长期运行中，很难绝对保证不超载。因此，下运带 的驱动电机的功率裕度应当比平运带更大。 2、拟解决的问题 完成 式输送机这一工艺装备的设计， 包括零件的工艺分析 ， 排样 图、带式输送机传动设计，输送带的选择，带式输送机设计的整体计算，传动系统设计，结构设计，传动部件及零件的设计带式输送机的组成及作用，输送机的安全装置设计， 式板输送机系统图的设计，为零件的加工提供了工艺装配。最后得到一张总体装配图， 式输送机装配 图 、零件图，论文说明书。 能准确地进行输送带选型、拉紧装置、制动装置、驱动装置、清扫装置的选型。完成这些机械设备、部件和电气设备， 为施工打下基础。 接着了解掌握带式输送机各种保护的原理并选择相应的保护装置。 课题研究所需的参考文献： 1毛君，孟凡英，栾丽君 北京：煤炭工业出版社 ,2008， 34 68 2梁庚煌 北京 :化学工业出版社 ,1990,13李晓豁 机械工程测试技术 沈阳：东北大学出版社， 4王春华，何凡，王琦 机械设计基础 杭州：浙江大学出版社， 2008,8 5煤炭工业标准汇编编委会 ,煤炭工业标准汇编 北京：中国标准出版社， 2000,430 6 李炳文，王启广 徐州：中国矿业大学出版社 ,2007,162 186 7周满山，于岩，张媛等。带凹凸变坡的带式输送机设计。矿山机械， 8 王文斌 ,机械设计手册带传动和链传动 械工业出版社 9 宋伟刚 北京：机械工业出版社， 2006,1 183 10 马壮 赵越超 工程材料与成型工艺 沈阳：东北大学出版社， 11吴宗泽，机械设计师手册 M。北京：机械工业出版社， 2004 12邱宣怀 ， 机械设计 ,高等教育出版社 , 1997（第四版） 13濮良贵 ， 机械设计 ， 高等教育出版社 ， 2000（第七版） 14输送机关键部件产品说明书 15相关刊期论文等 1612 975) 17H E ,A ol in of 4， 959) 18N， of of J 23(4)， 333(1986) 1912 975) 20P A， 1988) 指导教师审查意见： 指导教师签字： 20 年 月 日 指导委员会意见审核意见： 组长签字： 20 年 月 日 附录 A of 69,132012,he of at of to of 1. is a of it a of be at It in in in on of of to 2. of n as is is so at is of of As of of is by on As is 5%50% to So of It is an of to of In a. is b. of c. is to be d. is e. is a f. of is g. is a. is a b. is c. is d. of of a. of is b. is so on c. in d. as of is so a in or a of e. of f. In of to . to in of to of be in or on by of to by of to A. of is in to be of of is of be to of in by B. is at of is of or At at to to C. to of to or on In or is it is to a a a. or is at to At to of in to of be b. is to to c. If on is to be D. it of of to 3. of is , is to of in be to be of a is a of to a of is be on in of on of is a of of To of In a of 2. of of an of of of a to of an to of in of on is a of to a of is be on in of of is a of of To of In a of If or of by a to in of As is by we a of in of in a. of in is it is to of of b. of of As of is on of a on If is to is In if is to to a a. In to at of to b. in to go as of of of is c. to to 4. of is to in of of of to of it is an of to 带式输送机的典型故障分析与处理 69,132012,要： 本文分析了两种带式输送机失效的典型形式：托辊和输送带。并介绍了预防和消除故障的维护方法，以确保带式输送机的正常运作。 关键词： 带式输送机；故障；偏移；维修 带式输送机是一种常用的连续输送设备，它具有效率高、输送量大、结构简单、维修量小等 特点。可以实现不同距离、不同材料的运输。它们广泛应用于矿山、火电厂输煤系统等项目。带式输送机在运作中经常出现一些典型问题，本文在带式输送机使用过程中常见的典型故障的研究基础上，分析失败的原因，并提出了一些有效的解决问题的方法。 在带式输送机中，输送带作为牵引组件，它不仅传递动力和运动，也承载组件，支持负载。工作比较复杂，所以在工作中经常发生皮带跑偏。跑偏是皮带输送机在运行过程中，输送带中心线的跑偏。由于输送带跑偏会使带之间的边缘和齿条磨损，从而导致带边缘的过早损坏，其影响包括影响输送带的寿命，影响材料的通量，撤出材料的重量，甚至发生停止运作的现象，直接影响到生产。作为输送机最重要、最昂贵的零件，它的价格约占输送机的 25% 50%，因此皮带跑偏的原因分析，减少和消除皮带跑偏是确保带工作，延长设备使用寿命的一个重要部分。造成皮带跑偏的因素有： a： 机架刚性差，大负荷下变性，造成皮带跑偏。 b：滚子外圆柱误差较大，是输送带运行时发生偏差。 c：托辊转动不灵活，是输送带两侧应力不均匀，导致输送带跑偏。 d：辊轴与圆柱轴的平行度误差太大，导致输送带跑偏。 e：输送带本身的质量问题，薄厚不均匀，造成的冲击导致运行输送带跑偏。 f：皮带输送机制造质量有缺陷，带两侧边的长度不一致，导致输送带运行时跑偏。 g：不平行的带连接器，使连接误差太大，造成皮带跑偏。 a：驱动，换辊轴和输送中心线的垂直误差太大，使输送带和水平线有一个倾斜，造成皮带跑偏。 b：辊轴与输送带中心线的垂直误差大，也会造成皮带跑偏。 c：机架与地面之间的连接强度不够，架身不稳，造成皮带跑偏。 d：送料盘的放料槽位置不当，两侧的输送带受力不均匀造成皮带跑偏。 a：清洗性能的清洗能力差，使滚子的圆柱直径变大。 b：进料口位置错误，使材料的部分载荷作用在输送带上，导致皮带跑偏。 c：维修和调整不当，造成输送带跑偏。 d：对于钢芯输送带，如过制造时钢芯受力不均匀，则在运作中会发生跑偏， 或者存在一个大的差异带，在断裂伸长率大载荷的作用下，产生振动，输送带会发生偏差。 e：输送带运行系统的震动也可引起跑偏。 f：此外，当输送一些粘性物质如粘合材料时会使托辊圆柱滚子的外径部分增大，造成皮带跑偏。 设备在制造输送带时造成的偏差，主要通过改进设计方案，制造精度，以减少和防止输送带跑偏。 要应从以下几方面考虑 ：输送带在驱动辊或后方辊的偏差，通常通过调整滚子轴承的位置进行消除。 而使输送带的一侧松，一侧紧，带从紧边运动到松边，发生偏差现象。应调整轴承紧偏差一侧的位置，使皮带水平拉力相等，消除偏差。当尾部辊螺旋张紧，尾偏差的原因可能是顶紧力张紧装置的两侧螺杆不相等，从而造成不平衡。 两个轴承两端的高度差是造成头部或尾部偏差的另一个原因。此时，两端的滚子轴承应采用加减垫片的方法来平衡托辊，消除皮带输送机的跑偏。 当于增加了托辊的本来直径，这将导致输送带跑偏，应加强输送带空段的清洗，以减少粘附材料或输送带上的灰 尘堆积。此外，输送带之间的鼻子和尾巴部分的偏差，称为中央或局部偏差。这种偏差的原因是复杂的，它是与输送带呈接触关系。需要对特殊问题进行详细的分析。使用以下方法可以解决这些问题： a：负载或空载的分辊轴与输送带的运行中心线不垂直，造成胶带在滚筒上的偏差。偏差的两端应调整输送带的运行方向。在这个时候，为了消除偏差，往往需要调整托辊的相邻组，且调整角度的偏差不宜过大。 b：输送带接头的中心线不垂直时，所造成的偏差，应改进安装的连接精度来消除误差。 c：如果材料在输送带上的载荷作用是竖直的，将使沿带宽方向分布的材料块的重量严重不均匀，产生偏差，通过调整下料管和主板的定位方法来消除。 D：最近，有人建议，采用应用膜的方法转变部分的输送带，因为制造成本高和没有很好的解决一些技术问题，使这种方法很难得到推广使用。 3典型的托辊失效形式： 每个皮带输送机都有很多托辊，安装图如 1 所示，其工作状态直接影响输送机的工作情况。根据输送机的实际工作情况，托辊在输送机系统中根据他们的影响可以分为四类：槽形托辊、平形托辊、缓冲托辊和调心滚子；根据负载情 况可分为两类：空载托辊和支撑托辊。槽形托辊使轴承材料分行，起到支撑作用和提高吞吐量的作用。 平形托辊是一个长方形，是输送机空载时的分支，起支撑空载皮带的作用。缓冲托辊和槽形托辊作用相同，槽形托辊灵活的安装在负载段，并安装在材料室。能减少材料对皮带输送机的影响，并保护带和支撑轴承。根据弹性支撑一般可以分为橡胶密封圈和弹簧钢板，调心滚子的在皮带跑偏时有自动调整的作用，为了避免皮带的过度磨损和材料的分散，在空载和负载段都配备了一些调心滚子。自动调心原理如图 2. 滚子轴承 物料 V 型带的运动方向 图 1：安装示意图 图 2：调心原理 托辊的制造和安装质量直接影响到输送带的寿命和运行阻力，托辊的维修和更换成本也是皮带输送机运行费用的重要组成部分。托辊的运行质量对输送机的运行阻力、功耗、托辊和皮带的使用寿命、维修工作量和运输成本等具有重大的影响。因此，分析延长托辊使用寿命的方法，也是一个确保皮带输送机稳定工作的重要内容，在工程中有实际意义。皮带输送机中的槽形托辊使轴承材料分行，起到支撑作用和提高吞吐量的作用。平形托辊是一个长方形，是输送机空载时的分支，起支撑空载皮带的作用。缓冲托辊和槽形托辊作用相同，槽形托辊灵活的安装在负载段，并安装在材料 室。能减少材料对皮带输送机的影响，并保护带和支撑轴承，调心滚子的在皮带跑偏时有自动调整的作用，为了避免皮带的过度磨损和材料的分散，在空载和负载段都配备了一些调心滚子。如果托辊出现转动不灵活或不转的现象时，托辊将从滚动变为滑动，其阻力系数的值将增加十倍，其结果是导致皮带输送机运行阻力的增加，从而电力消费也增加。由于托辊转动不灵活，托辊与皮带间的滚动摩擦变为滑动摩擦，使两者间摩擦力增大，缩短了设备的使用寿命。因此，我们必须经常更换大量的托辊、输送带，从而增加了设备的维修，经营成本增加。 影响托辊运行的灵活性和寿 命的诸多因素如下： a：托辊的制造质量 托辊的制造问题主要是在轴承的刚度不够，很难保证托辊的安装精度，从而限制了托辊运行的灵活性。 b：密封润滑和使用维护 影响托辊转动不灵活的主要因素包括密封盒轴承的润滑问题，其工作环境是更严重的。一般来说，灰尘是最大的危害。密封形式的轴承对托辊运行的灵活性有重大影响，如果密封的不好，灰尘就容易进入轴承，使滚子转动不灵活。此外，轴承的润滑剂如果使用普通的钙基润滑脂则很容易变色变干，不能起到很好的润滑作用。 a：在托辊的制造过程中保证精度要求。例如：冲压轴 承孔时要达到三个精密，管两端的尺寸公差、同性度和椭圆度必须符合国家标准。产品要有严格的质量检测，确保产品合格。 b：密封润滑。除了应保证制造的质量外，还要采用良好的润滑材料，例如：锂基润滑脂，这样对提高轴承的润滑情况以及延长托辊的寿命是必要的。 c：轴承用滚珠轴承支撑，采用复杂结构的塑料密封圈可以确保托辊工作时受力合理，同时可以保证除尘效果好、阻力小、易于拆装、便于维护，降低输送机的运行成本。 带式输送机的应用广泛，工作环境一般比较困难。保持良好的工作状态，延长设备的使用寿命，提高运行的质量，降低经营成本，一直都是工程技术人员的目标。设备保养的重要工作是，分析和解决影响正常运作的主要问题，确保设备的良好运转。本文分析了提出的方法，有助于提高现场维护人员解决实际问题的能力，对实际工程有重大意义。 哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 题 目： 移动可伸缩带式输送机设计 院、 系： 荣成学院 机械工程系 姓 名： 范学凤 指导教师： 赵金涛 系 主 任： 杜 野 2017 年 6 月 23 日 哈尔滨理工大学学士学位论文 动可伸缩带式输送机设计 摘 要 本文 主要 参考 了一些普通 带式 输送机 的 设计 方法 ， 并研究了 一些 常见的 轻 型输送机 所具备的 特点，设计 一个集 三种功能 ： 伸缩、移动、变幅 为一体 的 创新型多功能带式 输送机 的 设计方案， 该方案 着重于 伸缩 机构部分的 分析 以及 讨论。 本文中对海 内外 运输机 的 近年 发展状况、 今后 发展趋 向 、 以及 设计目的 、设计方向和 意义 进行了概述 ， 核心内容对 伸缩输送机 普遍应用 的伸缩形式 和 传动形式 进行了分析 。 本文的设计方案 是 以 式 运输 机 的设计方案为基础 ， 并合理的在 送 机 中选择一部分可用零部件 ， 其 中最核心的 伸缩 方案为 自 主 设计， 设计中的 伸缩机构是采用 螺母螺杆 之间的传动 以 达 成 输送机 可 伸缩 的设计要求 ， 并 通过 相关 计算 得出 了伸缩机构的相 应数据 ， 针对带式 输送机 在多种环境下的输送状态都 进行了 相应的 模型简化 ，以及进行相应情况的 受力分析， 通过 计算 得出的 结果 应该确保在某些极限 运输状态 下的 整体 机构的 可靠 性与安全性 。 其中的传动机构部分是由电机带动减速齿轮，经减速后传动到螺母螺杆机构来组成的。 文中 对 伸缩机构详细设计的同时，在可 移动、 可 变幅 功能上也 进行 了设计 ，以及相应数据的 计算 ， 其中所涉及的部分 零部件 可由 采购 以及厂家定制 等方 法获得， 同时也 对 带式 送 输 机的 多功能、多用途 创新 展开了 设想 。 关键词 带式输送机 ； 伸缩 ； 移动 ； 变幅 哈尔滨理工大学学士学位论文 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 as of of be by 尔滨理工大学学士学位论文 of 尔滨理工大学学士学位论文 录 摘要 . I . 1章 绪论 . 1 内外带式输送机的发展状况 . 1 式输送机发展趋势 . 1 计带式输送机的目的和意义 . 2 第 2章 总体方案确定 . 3 计方向 . 3 案选择 . 3 母机架式（抽屉式） . 3 叠式 . 4 型输送机式 . 4 梯式 . 5 缩传动系统选择 . 5 节小结 . 5 第 3章 输送机设计计算 . 6 始数据及工作条件 . 6 料名称和输送能力 . 6 件物品单位重量 . 6 送机布置形式及主要尺寸 . 6 料点，卸料点 的数目和位置 . 7 作环境 . 7 送物品的特殊要求 . 7 送带速度原则 . 7 送 带带宽计算 . 7 送能力计算 . 7 关数据 计算 . 8 动滚筒功率计算 . 8 动机功率计算 . 9 大张力计算 . 9 送带层数计算 . 9 送带的选择 . 10 动装置选用 . 10 辊的选用 . 11 向滚筒的选用 . 11 哈尔滨理工大学学士学位论文 节小结 . 12 第 4章 伸缩机构设计 . 13 构的设想 . 13 母螺杆机构 . 13 用材料 . 13 关数据计算 . 14 始数据 . 14 磨性 . 14 算自锁 . 15 杆强度 . 15 杆稳定性 . 16 杆的刚度 . 17 杆的横向振动 . 17 力计算 . 18 母螺杆装置布置 . 18 结螺母和伸长架的螺栓选择 . 19 杆减速装置 . 19 用电动机型号 . 20 速齿轮设计 . 20 始数据 . 20 择材料，确定试验齿轮的疲劳极限应力 . 20 触强度初步确定中心距，并初选主要参数 . 20 核齿面接触疲劳强度 . 21 核齿轮弯曲疲劳强度 . 23 轮主要参数 . 24 动部件 . 25 齿轮结构设计 . 25 步估算轴径 . 25 齿轮外型与制造形式 . 25 用联轴 器 . 25 齿轮用滚动轴承 . 27 始数据 . 27 承选用与寿命计算 . 27 齿 轮强度校核 . 28 杆轴承选用 . 29 知数据 . 29 命计算 . 30 承座 . 31 哈尔滨理工大学学士学位论文 动键设计 . 31 新校核螺杆强度 . 31 节小结 . 32 第 5章 输送机机架设计 . 33 架的要求 . 33 架的材料选择 . 34 架形式与零件布置 . 34 送机横截面布置 设计 . 34 送机侧面布置设计 . 35 架质量估算 . 35 送机整体重量估算 . 36 送机支 撑架形式 . 36 定铰支座和液压缸受力分析和安装位置设计 . 36 长架稳定性计算 . 37 制液压缸 . 38 业脚轮、伸长架用滑轮及其他产品 . 38 节小结 . 39 结论 . 40 致谢 . 41 参考文献 . 42 附录 A . 44 附录 B . 50 哈尔滨理工大学学士学位论文 1章 绪论 内外带式输送机的发展状况 国外 近年来运输 机发展 迅速 ， 部分原因 是 多样化的功能与其逐步扩张，主要表现 为 带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化， 具体应用有高倾角 式 输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等 多 种 多功能型输送机的诞生 。 另 一 方面 原因 则 是 因为 带式输送机 自身的 发展 十分 迅速，同时 带式输送机的 生产 技术 和生产设备近年来得到了很快速的发展 ， 其中距离 长 、运量 大 、带速 高 等 要素已经成为了众多 带式输送机 现今 的主要 发展 方向，其 中是以 带式输送机 的运输 动态分析 以及 监控 为主要核心 ， 使得带式输送机的 安全性、可靠性以及 运行性能 得到了提高 。 同时， 国 产带式输送机 在功能性上种类很多 ， 在其他方面也有了很大的进步和创新 1。但是针对生产技术方面 国内 和国 外 的差距还是比较明显的， 差距 主要 体现 于技 术和产品的相 结合，国外 在这方面发展比较迅速，技术系统比较完善 。 式输送机发展趋势 近些年来，国内随着对能源持续增长的需求，使得资源开采的速度逐渐加快。而且传统带式运输机大范围应用于开采资源，在其中扮演着很重要的角色。现今得到迅猛发展的生产技术和条件，以及逐渐得到完善的各项技术和不断成熟的输送带接头技术，使得带式运输机方面的一系列技术步入了一个崭新的发展阶段。带式输送机在矿山运输的使用中已经慢慢的代替了传统的汽车运输，它运输物料的种类多、在运输路线方面有很强的适应性，装载物料方面并且可靠，而且使用消耗低，这些特点都让带式输送机的使用得到了很大范围的发展 2。参考近年来中国市场发展 的趋势来看，煤炭行业以及相对应的开采量的增大、码头和港口的货物运输的需求、电力行业的发展以及粮食行业的持续发展扩大，这些都会极大的扩张对带式输送机市场的发展与需求。纵观国内外市场，由于国产输送机的性价比很高，所以竞争力很强，综合 国内外 的发展趋势来看 ， 对 国 内所产的带式输送机 的需求量都很大 。 同时由于国内外的需求趋势 ， 距离长、功率大、运量大已经成为了主要的发展方向 3，所以，对于使用性能、机器的质量和安全性这些必要方面都会有很高的技术要求。 但是国内现今的真实情况是低端产品占据了绝大多数的市场，由于日益 提高的生产水平和技术，国内带式输送机的发展趋势也在朝着功能多样化方向、使用自动化方向、运输能力大型化方向以及能源低耗绿色化方向哈尔滨理工大学学士学位论文 渐改变和靠拢 4。 第一，多样化。应该扩展运输物料的种类以及更多的运输环境，比如运输易爆、高温以及粘性、易结团等特殊物料，以及实现在各种恶劣环境中的运输：高温、低温、放射性、腐蚀性以及易燃性等环境。 第二，自动化。将自动化控制应用于带式输送机中，使得操作更简单方便，并对传统输送机的结构构造进行改进，使其能够适应自动化的需求。 第三，大型化。带式输送机的大型化表现在很多 方面，不单单是输送机的体积更大，输送距离的增长，输送机可变幅倾角的增大以及输送能力的加强都是大型化的一部分。现今的技术水平已经能够达到 400 公里以上的水力输送，并且已经接近 15 公里的单机长度，以及 “带式输送道 ”的出现更是让远距离输送得到了极大的发展，但是多种 “大型化 ”的功能之间的相结合还是国内外正在发展的方向，主要问题在于能够满足多功能大型化相结合的输送机结构的设计。 第四，绿色化。带式输送机在运输过程中会产生噪音、粉尘和废气等废料，而减低这些废料的排放尤为重要，在减排的同时低耗也是绿色化发展的重要部分 ，节能减排在今后的发展趋势中也是必不可少的 5。 计带式输送机的目的和意义 噪声低、寿命长、效率高、密封好、占地小、运行稳定以及可靠性高等都是 带式输送机 的特点，而且带式输送机能够在多粉尘，泥泞潮湿等恶劣环境中正常工作，这也让它在各种行业中都得到了广泛的应用 6。同时近年来国际网络发展迅速，使得带式输送机在初期设计，功能开发以及生产制造和多线路销售得到了快速的发展，这也大大的提高了带式输送机的在市场中的竞争力。 带式输送机 如今在矿山开采的物料运输中起着越来越重要的作用，并且应用也更加广 泛 。 本课题为更清晰的了解研究带式输送机的机构组成和工作原理，选择以可移动，可变幅以及可伸缩为主要功能进行设计。本课题研究主要要克服的难题在于可伸缩功能的实现与多功能之间的结合和完美协调，使得运输机在工作中可实现倾角变幅、机架伸缩以及移动的多种运输环境的不同需求。 现今带式输送机正在逐步的向自动化、智能化以及操作更加人性化的发展方向靠拢，这也主要是本选题的扩展研究方向以及研究意义。 哈尔滨理工大学学士学位论文 2章 总体方案确定 计方向 传统 的轻 型 带式 输送机 多数为固定式，可移动式输送机也只能在固定方向上移动，使得运输条件很固定 ，不适用于多数运输条件。并且传统输送机的输送距离都是固定的，局限性很大，所以根据现今带式输送机的发展趋势，本设计要让伸缩、倾斜、移动这几个功能并存于一台带式输送机中，实现多环境多条件下的物料运输。 案选择 经查阅参考 资料 之 后 ， 发现 可移动于可倾斜着两个功能比较容易实现，但是可 伸缩这个 功能则比较难以 实现。输送机 机架内部应该存在一定自由空间使得皮带可以折叠并且隐藏在机架内，在伸长架伸出时使用，同时还要让折叠部分在正常运输过程中可以运转，不会影响输送机的正常使用 7。 通过在 输送机 的底部安装导轮和滚轮的方式来实 现移动的要求，在输送架底部安装变幅式液压缸让倾斜功能得到实现。而用来 实现可 伸缩 功能的 方 法则 有 很 多 参考方案 8。 母机架式（抽屉式） 输送机的整体框架分为两部分来设计 ， 其中的 一部分 为 主体 设计 ， 另一 重要 部分 则 是 输送机机架的可伸缩的部分。在原有运输距离不足时，伸缩部分伸出以加长运输距离，使得运输机具有可伸缩的功能。如下图所示 图 2母架式输送机 哈尔滨理工大学学士学位论文 折叠式 机架 主体机架的设计方式参考于卫星所用的折叠太阳能帆板，主体机架采用折叠式，并且上下对称，满足折叠要求，当需要伸长时，将折叠部分打开，则 使运输物料的距离得到伸长，达到了预想的伸缩效果。如下图所示： 图 2叠式输送机 型输送机式 该类型的输送机设计区别于传统式输送机，需要有特定的运输轨道和轨道接头，通常只运用在大型运输机中。如下图所示： 图 2型输送机 哈尔滨理工大学学士学位论文 云梯式 这种类型的伸缩结构与消防车所用的云梯的结构相似，并且广泛运用于消防车中，因为其伸缩距离很长，从数十米到百米不等。如下图所示： 图 2梯式输送机 这几种主流方案相 对比，总结出抽屉式伸缩结构最简单，最容易实现，而且具有很强的操作性，同时要比其他方案更好的结合移动、倾斜、伸缩的功能。所以综合考虑将子母式作为本设计的伸缩机构的设计方案。 缩传动系统选择 子母架是母架内嵌套子架构成，需要子架时从母架伸出。本设计考虑的传动方法有三种： 手动 和 液压传动 、 机械传动 ： 有 蜗轮蜗杆式 和 螺母 螺杆 式， 蜗轮和螺母随蜗杆或螺杆移动，固定连接于子架上。 本设计 中选择使用 机械传动。蜗轮蜗杆 伴随着子架的伸出，蜗轮蜗杆会由于中心偏移导致无法完全咬合，这是它的不足之处。反观 螺母螺杆 ，它可以传递力 ，也没有蜗轮蜗杆的弊端，所以选用螺母螺杆 机构 作为本设计的可伸缩部分的传动系统。 节小结 本章主要介绍了通过多方面对比，以及优缺点的衡量，确定输送带伸缩机构的类型，以及选择伸缩传动系统的选择，使得总体设计合理可靠，以及避免由于方案选择问题影响后面设计的进行，选择出最合适合理的方案，才能使输送带整体机构的设计能够顺利进行。 哈尔滨理工大学学士学位论文 3章 输送机设计计算 始数据及工作条件 料名称和输送能力 本文所设计的带式输送机无法应用于零散累货物的运输，主要运输对象为包装物以及包装箱体等外形规则货物。其中食品类包装物 的输送效果最佳，例如袋装面粉以及大米等食品包装物。本文所设计带式输送机的额定 输送量 预定 为 1000 件 /h。 件物品单位重量 本 文设计的带式 输送机 所能输送货物的最大的 单位重量 是 ，等同于 50。 送机布置形式及主要尺寸 输送机布局简图如下图所示： 图 3送机 的 整体 布局简 图 位于输送机的中间位置安装 驱动滚筒。 本输送机 主机长 （伸长前）为5m,子架 伸 出之 后 总机长能够 达 到 8m， 同时最大能达到的倾斜角度为 15度。 哈尔滨理工大学学士学位论文 给料点，卸料点的数目和位置 正常输送货物时在机头和机尾装卸 货物即可，有特殊需要时也可在机身中段装卸，但要注意执行操作时的工作人员的安全性。 作环境 带式 输送机 普遍应用于室外的露天矿场，也可以应用于室内，通常只能在晴天或阴天下工作，并且需要让机器处于干燥干净无灰尘的工作环境中。 40 度之间 是输送机最适宜的工作温度 9。 送物品的特殊要求 本设计输送机不适用于具有毒性、粘性以及强 腐蚀性 的物料。 送带速度原则 V 0 . 2 5 1 m s 是 输送机在运输包装 成件 的 物品 时的带速范围 ， 本设计为计算方便选取 1本机带速。 送带带宽计算 输送成 件 包装的 物品 时 ， 物品横向的尺寸应与 带宽 B 存留一个 50100安全距离 ,对于轮胎类型的大型低重心货物来说，货物的横向尺寸可以等于带宽。 输送机 在单位长度输送载荷的规定如下表： 表 3位载荷 带宽 B， 300,400 500,650 800,1000,1200 允许单位载荷 q N/m 150 300 400 500 600 本 输送机设计中输送的物品最大单位质量为 50量为 上表可知，输送机的带宽选择 B=800最合适的。 送能力计算 成件物品运输能力 13600（ 3 哈尔滨理工大学学士学位论文 h 最 大 输 出 能 力 ， 件 /物 品 在 输 送 带 上 的 净 空 间 距 ， 沿 输 送 方 向 的 物 品 长 度 ，装 载 系 数 ， 一 般 取 0 . 5 0 . 9带 速因为输送机可输送众多种类以及多种尺寸的货物，所以此方面设计简化为单件货物在运输过程中占输送带的长度是 1m，货物之间间隔为 2m，考虑到操作方便的原因，输送机最多允许同时运输三件货物。 13 v = 1 m / s 0 . 9T b m K 取3 6 0 0 1 0 . 9 10803n 件 /h 经计算得最大输送能力 大于 1000 件 /h， 符合 设计要求。 关数据 计算 动滚筒功率计算 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 传 动 滚 筒 功 率 ， 空 载 功 率 ， 水 平 负 载 功 率 ， 垂 直 负 载 功 率 ， 托 辊 阻 力 系 数 ， 去 除 物 料 ， 输 送 机 在 单 位 长 度 范 围 内 的 运 动 零 部 件 质 量 总 和 ， /带 速传 动 滚 筒 至 头 部 滚 筒 的 水 平 中 心 距 ，中 心 距 修 正 值 ， 取 t h 垂 直 提 升 高 度 ，输 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 此公式是以散装物 料为例计算得出的功率，所以该功率值对于包装成哈尔滨理工大学学士学位论文 的物料应该更加适用。 动机功率计算 0（ 3 0k = W = 1 K式 中 电 动 机 功 率 ， 传 动 滚 筒 轴 功 率 ， 传 动 总 效 率 ， 取 系 数 ， 28=16m， 可以 选用 20m，则其整体重量： 1M 1 6 0 . 8 1 . 5 9 2 0 . 3 5 2 k g 动装置选用 由于 本机型 偏 小， 所以传动直接采用驱动滚筒来实现。 经 计算得 出 电动机 的 功率 为 所以 选 则 P ，名义转矩 1 5 0 0 N ,驱动 滚筒 的 直径 D=320质量为 W=160 电动 驱动 滚筒 的 安装尺寸示意图 如图所示： 哈尔滨理工大学学士学位论文 3动滚筒示意图 电动滚筒相关参数 如下表所示： 表 3动滚筒参数表 带宽 B D L 2 l H h b d 800 320 900 1100 240 190 95 40 60 20 辊的选用 托辊 的主要起到 承托 起输送 带 的作用 ， 分为平行上托辊和平行下托辊，本设计是轻型输送机，由于输送的物料均为包装成件，合理的运输最大数量以及比较理想的运输情况，所以托辊方便人为自主选择和调控 。 由于有些物料的质量很大但是尺寸较小，为了输送过程中的安全可靠，则将上托辊的间距选定为 350根据总长度预计选用 22 个，其中安装在主机架上 14 个，伸长架上 8 个。而 下托辊 对应选用 4 个 ， 其中安装在主机架上 3 个，伸长架上 1 个。 向滚筒的选用 为满足设计需求，改向滚筒需要选择 3 个，具体规格为 D=164L=900单个滚筒重量为 45,5要根据具体使用要求来进行配合安装。改向滚筒示意图如下图所示： 哈尔滨理工大学学士学位论文 3向滚筒示意图 改向滚筒相关参数 如 下表 所示 表 3向滚筒参数表 带宽B 滚筒长 L 滚筒直径D 滚筒总长筒轴径 d b 允许最大负荷 N 滚筒总 质量 00 900 164 1004 35 26 7000 节小结 本章主要介绍了对于输送带机构部分零部件选择，包括输送带，驱动装置选择，以及改向滚筒，托辊选用，选用原则主要围绕合理适用，符合设计要求，并且经济实惠。 确定了伸缩机构的伸缩方式之后，进行的输送带基本构件尺寸的计算，以方便选择，以及对输送能力，输送带最大张力等基本要素的计算，以便于下一步零部件的选择和其他计算。 哈尔滨理工大学学士学位论文 4章 伸缩机构设计 构的设想 伸缩的运动也就是机构在直线上的往复运动，是由伸缩机构部分完成的。液压缸和柱塞缸还有机械传动 机构：蜗轮蜗杆、齿轮齿条和螺母螺杆等机构通常可以实现直线上的往复运动 10。 现今 液压缸市场 中的产品种类非常多，可以直接订购合理的产品用于设计当中，不需额外自主设计。所以选用传统的机械传动。 母螺杆机构 螺旋传动 机构可以用来将旋转和直线的运动进行相互转换，主要组成件为螺母与螺杆，在运动转换过程中也有力和能力的相互传递。轴向间隙的调整及消除可选用 剖分式螺母 （开合螺母），而螺旋传动机构中，最常见的螺纹种类为梯形螺纹 11。如下图所示： 图 4母螺杆传动示意图 用材料 螺杆材料 选择 45 钢， 调质 230 250 螺母材料 选择 剖分式制造。 哈尔滨理工大学学士学位论文 关数据计算 始数据 根据设计要求，螺母安装在螺杆上的运动距离为 L=3000其轴向力m a 4 4 9 0 ， 倾斜时，还有重力分力 F=5000N 作用于螺母。螺母带动 伸长架 移动速度需要合理，选取螺杆最大转速 n。 磨性 2 （ 4 2 = 0 . 8N= = 2 M P a 0 . 1 0 . 2 m / 0 MP a , 7 式 中 螺 纹 形 式 系 数 ， 梯 形 螺 纹 轴 向 力 ， 螺 母