步进式工件输送机设计【类似辊子输送机】【含6张CAD图纸和文档资料】【GC系列】
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湖北师范学院求真学院 I 步进式工件输送机的设计 摘 要:输送机的主要作用是在固定线路上连续输送物料,它结构简单、输送能力大、运输距 离长、且造价低,并且可在输送的同时完成若干工艺操作,可进行水平、垂直、倾斜输送,因此输 送机被广泛应用于农业、采矿、电站、冶金、港口以及 工业企业等。工件步进输送机一般来说应 具有电动机、联轴器、减速器、工作机构、滑架、推爪、辊道和机架等部分。 本文首先调查分析了步进式输送机的现况及原理,通过对原理的分析提出了四种实现方案, 方案对比后确定采用普通电机减速后驱动曲柄摇杆机构实现,接着采用作图法得出个杆件长度,并 进行校核,最后选定电机并对个传动装置进行设计及校核。 关键词:输送机;连杆机构;齿轮传动 Stepping workpiece conveyor design Abstract: The main role of the conveyor is in the fixed-line continuous transportation of materials, simple structure, large transmission capacity, long distance transport, and low cost, and can be completed at the same time conveying a number of process operation, and can be horizontal, vertical, inclined transportation, so the conveyor is widely used in agriculture, mining, power plants, metallurgy, ports and industrial enterprises. Workpiece conveyor stepper motors in general should have, coupling, reducer, work organization, carriage, pawl, roller and rack components. This paper analyzes the current status of the investigation and the principle of stepper conveyor, through the analysis of the principles put forward four implementations, after the program determine the use of contrast drive crank rocker mechanism to achieve common after the motor decelerates, then have to adopt mapping out of a rod length, and checked, the final selection of a motor and gear design and verification. Keywords: Conveyor; Linkage; Gear 湖北师范学院求真学院 II 目 录 第 1 章 绪 论 .1 1.1 引言 .1 1.2 研究目的及意义 .1 1.3 国内外研究状况 .1 1.4 输送机的发展趋势 .2 第 2 章 步进式工件输送机总体设计 .3 2.1 设计要求 .3 2.2 方案设计与选择 .3 2.2.1 原理分析 .3 2.2.2 方案设计 .4 2.2.3 方案选定 .4 第 3 章 连杆机构设计 .5 3.1 杆件尺寸设计 .5 3.1.1 摇杆的摆角初选 .5 3.1.2 铰点位置和曲柄长度的设计 .5 3.1.3 曲柄摇杆机构的设计 .5 3.1.4 校核最小传动角 .6 3.2 运动和动力分析 .6 3.2.1 运动分析 .6 3.2.2 动态静力分析 .9 3.3 杆件形状设计 .13 3.3.1 杆件的类型 .13 3.3.2 钢材和截面的选择 .13 3.3.3 稳定性的校核 .14 3.4 杆件间的联结设计 .14 3.4.1 剪切强度计算 .14 3.4.2 挤压强度计算 .15 第 4 章 电动机及联轴器的选用 .16 4.1 选择电动机类型 .16 4.1.1 选择电动机容量 .16 4.1.2 确定电动机转速 .17 4.2 电动机型号的选择 .17 4.3 联轴器的选用 .17 4.3.1 刚性联轴器 .18 4.3.2 挠性联轴器 .18 第 5 章 减速机构的设计 .20 5.1 总传动比 .20 湖北师范学院求真学院 III 5.2 分配传动比 .20 5.3 运动和动力参数计算 .20 5.3.1 各轴的转速 .20 5.3.2 各轴的输入功率 .20 5.3.3 各轴的输入转矩 .21 5.3.4 整理列表 .21 5.4 高速级齿轮的设计 .21 5.4.1 选精度等级、材料和齿数 .21 5.4.2 按齿面接触疲劳强度设计 .21 5.4.3 按齿根弯曲强度设计 .23 5.4.4 几何尺寸计算 .24 5.5 低速级齿轮 .25 5.6 开式齿轮 .25 5.7 轴系结构设计 .26 5.7.1 高速轴的轴系结构设计 .26 5.7.2 中间轴的轴系结构设计 .29 5.7.3 低速轴的轴系结构设计 .31 5.8 减速器箱体的设计 .33 5.9 润滑与密封 .34 5.9.1 润滑方式的选择 .34 5.9.2 密封方式的选择 .34 5.9.3 润滑油的选择 .34 总 结 .35 参考文献 .36 致 谢 .37 湖北师范学院求真学院 1 第 1 章 绪 论 1.1 引言 随着科学技术的进步,我国传送装置制造行业有了长足的进步。传送装置的成套性,自动化程 度,定位精度和整体质量都明显提高,其应用范围正逐步扩大。输送机是在一定线路上连续输送物 料的物料搬运机械,又称连续输送机。它可进行水平、倾斜和垂直输送,也可组成空间输送线路, 输送线路一般是固定的。输送机输送能力达,运距长,还可在输送过程中同时完成若干工艺操作, 所以应用十分广泛。工件步进输送机用于间歇地输送工件,到达预定位置。 工件步进输送机一般来说应具有电动机、联轴器、减速器、工作机构、滑架、推爪、辊道和机 架等部分,其中减速器是工件步进输送机最关键的传动装置之一。它在传送工件的过程中不仅担负 着减速及增加转矩的功能,同时也降低了负载的惯量,是步进式输送机的核心部件之一。 1.2 研究目的及意义 输送机是可以在固定线路上连续输送物料的机械,一般情况下它的特点是结构简单、工作效率 高、造价低,有的甚至可以在输送工件的同时对工件进行一系列工艺操作,因此工件输送机在各行 各业中都被广泛的应用着。 而我设计的这款步进式工件输送机与传统的工件输送机最大的不同就是它并非一直处于连续不 断的输送状态,而是将工件输送一段距离之后停下来,等待几秒之后在继续将工件往前输送,他的 意义在于那停顿的几秒可以对工件进行加工或是包装之类的处理,使其达到流水线生产,自动化生 产的目的,提高了生产效率。 在如今这个效益至上的时代,实现在流水线生产或自动化生产上实现进料出料自动化,大大提 高了生产效率,减少人工成本,实现高效生产。所以我设计的工件输送机是典型的理论与实践结合 的应用。 1.3 国内外研究状况 步进式工件输送机在国外的发展已十分成熟,尤其是在一些发达国家如美国,德国,日本,英 国,俄罗斯等。这些国家已实现,高负载输送,高速度输送,高倾角输送的技术。此外还有一些新 型的输送机,可实现检测筛选功能,空间转弯输送,有的甚至结合机械手在输送的同时。但无外乎 两个方面,一是功能多元化,另一方面则是加强其输送能力。这两方面也是工件输送机的主要研究 方向。 在我国,工件输送机的研发和使用与发达国家差距并不大,我国自主研发的生产制造的输送机 的类型较多;最近几年,在国家一个专门针对输送机的项目“国家一条龙日产万吨综采设 备 ”的指导和扶持下,我国输送机技术飞速发展。其中也出现了一些新型输送机,由 PLC 控制的 自动输送机,有液压驱动调速的输送机。1 出了在增强输送机能力方面,理他一些方面也是输送机研究的方向,例如低能耗,低噪声,专 湖北师范学院求真学院 2 门用来输送易燃易爆物品的输送机还有在特定环境中工作的输送机,如高温环境,有毒环境,粉尘 环境等。 1.4 输送机的发展趋势 (1) 继续向大型化发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。水 力输送装置的长度已达 440 公里以上。带式输送机的单机长度已近 15 公里,并已出现由若干台组 成联系甲乙两地的带式输送道 。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送 机结构。 (2) 扩大输送机的使用范围。 发展能在高温、低温条件下、有腐蚀性、放射性、易燃性物 质的环境中工作的,以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性的物料的输送机。 (3) 使输送机的构造满足物料搬运系统自动化控制对单机提出的要求。 如邮局 所用的自动 分拣包裹的小车式输送机应能满足分拣动作的要求等。 (4) 降低能量消耗以节约能源,已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。已将 1 吨 物料输送 1 公里所消耗的能量作为输送机选型的重要指标之一。 (5) 减少各种输送机在作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气。 湖北师范学院求真学院 3 第 2 章 步进式工件输送机总体设计 2.1 设计要求 输送机工作阻力: =4000NrF 步长:S=300mm 每分钟往返次数:N=30 次 行程速比系数:K=1.4 高度:H=800mm 滑架宽度为:250mm 阻力 Fr 为常数,载荷有中等冲击,每天二班制工作,使用折旧期为 5 年,工作机构效率为 0.95,三相交流电源,工作环境室内,用于小批量生产。 2.2 方案设计与选择 2.2.1 原理分析 步进输送机是一种能间歇地输送工件并使其间距始终保持稳定步长的传送机械。工件经过隔断 板从料轮滑落到辊道上,隔断板做间歇往复直线运动,工件按一定的时间间隔向下滑落。输送滑架 作往复直线运动,工作行程时,滑架上位于最左侧的推抓推动始点位置工件向前移动一个步长,当 滑架返回时,始点位置又从料轮处接受了一个新工件。推爪下装有压力弹簧,推爪返回时得以从工 件底面滑过,工件保持不动。当滑架再次向前推进时,该推爪以复位并推动新工件前移,与此同时, 该推爪前方的推爪也推动前工位的工件一起向前再移动一个步长。如此周而复始,实现工件的步进 式传输。 步进式工件输送机用于间歇的传送工件,如图 1.1 所示,电动机通过传动装置、工作机构驱动 滑架往复移动。工作行程时,滑架上的推爪推动工件前移一个步长,当滑架返回时,由于推爪与轴 间装有扭簧,因此推爪从工件底面滑过,工件保持不动。当滑架再次向前推进是,推爪已复位,并 推动新的工件前移,前方推爪也推动前一工位的工件前移。 图 1.1 工件步进输送机 湖北师范学院求真学院 4 2.2.2 方案设计 根据这些原理选定可通过如下四种方案实现: 方案一:步进电机作驱动元件,齿轮传动做传动系统,通过控制步进电机的正反转来实现推爪 的前进与后退。 方案二:步进电机做驱动元件,带轮传动做传动系统,通过控制步进电机的正反转来实现推爪 的前进与后退。 方案三:用液压动力装置与凸轮配合,实现推爪的左右往复运动。 方案四:用普通电机做驱动元件,减速机来控制速度和节奏,曲柄连杆机构来实现推爪的左右 往复运动 2.2.3 方案选定 通过查阅相关资料和计算,我最终选择了方案四:电动机做驱动元件,由减速器控制速度和节 奏,用连杆机构来实现不同的步长、速度比和滑架的运动轨迹。2 方案图入下: 在步进输送机工作时,电动机工作,通过联轴器和轴,将动力传递到减速机,经减速机变速后, 以较慢的速度使连杆机构工作,连杆机构最后再驱使滑架作左右往复运动。滑架上装有推爪,推爪 将放在滑架上的工件往前推,每次往前进一个步长。然后滑架返回,此时利用安装在推爪和轴之间 的扭簧可以使推爪从工件下返回而不移动工件,而此时,前方的推爪也回到了原先的位置,它可以 再次推动工件往前移一个步长。这就是这台步进式工件输送机的工作原理。 经过可行性调研,此方案较合理。在设计过程中,减速器和连杆的设计是本设计的重点,运用 机械原理和机械设计的相关内容,设计的主要内容包括工作机构和传动系统的运动分析,连杆机构 的运动和动力分析,减速器的设计,减速器零件的制造以及相关工艺流程。本课题的难点是连杆尺 寸的分析和动力运动的分析,减速器的各轴和齿轮的计算设计。2 湖北师范学院求真学院 5 第 3 章 连杆机构设计 3.1 杆件尺寸设计 3.1.1 摇杆的摆角初选 根据机械设计所学,一般摇杆机构的摆角为 40-50左右,然后通过步进式工件输送机每次工 作的步长确定摇杆长度,一般取 , 3。0.67CDEDLL0.23FEDL 3.1.2 铰点位置和曲柄长度的设计 通过之前的条件行程速比系数和要求传动角大小可以计算出绞点 A、曲柄和连杆的长度。再通 过行程速比系数计算出曲柄摇杆机构在极位的各项参数。最后根据环境条件等设计出完整的曲柄摇 杆机构,机构运动示意如图。 3.1.3 曲柄摇杆机构的设计 根据公式 ,以及行程速比系数 K=1.4,得到极位夹角 。然后180/1K 30 取一点 D,以 D 为顶点作等腰三角形,两腰分别为 DC1、DC2 ,并且 DC1、DC2 的长度等于 DC,设 。作 使 ,再作 , 与12C2N21906C2CM121CN 的交点 P。作 的外接圆,那么圆弧 上任一点 A 到 和 的连线所形成的夹角12P 都等于极位夹角 ,所以曲柄的轴心 A 应在这个圆弧上。设曲柄的长度为 a,连杆的长12A 度为 b,那么 , = ,所以 a=( - )/2 于是以 A 为圆心,以为 为半1ba2Aba12 2 径作圆弧交 于点 E,则得出 a= /2,b= - /2。但设计时要注意,曲柄的轴心 A 不能选1E 在弧段上,否则机构将不能连续工作。根据上面公式算出这个四连杆机构的杆长分别为 a=95.7mm,b=295.7mm ,c=295.7mm,d=259mm。 图 2 机构的运动示意图 湖北师范学院求真学院 6 3.1.4 校核最小传动角 在曲柄摇杆机构运动的时候,传动角的大小是在不断变化的,但传动角并非没有要求,一般情 况下确保传动角 即可,而传动力矩较大时,应使传动角 。在一些受力相对较min40 min50 小或是使用次数相对较少的环境中,允许连杆机构的传动角小一些,但是绝对不能发生自锁。 计算最小传动角如下: 式(1) 2222()37580(3915)=arcosarcos4.bcd40 根据计算结果发现曲柄摇杆机构中各个赶场满足最小传动角要求。因此可以定出该要求设计的 机构的总体尺寸,即 , , ,95.7ABLam295.7BCLbm 295.7CDLcm , , 。2Dd 36DE3.EF 3.2 运动和动力分析 3.2.1 运动分析 在理论力学中分析速度和加速度最常用到的方法是矢量图法,运用矢量图法可以直观的对速度 和加速度进行分析求解,而矢量图法的基本原理就是力的合成与分解,要用矢量图法求解速度和加 速度首先要列出矢量方程,然后再画出速度分析图和加速度分析图。 (1)用矢量方程图解法作平面连杆机构的速度和加速度分析 首先先在连杆机构上找一个速度和加速度都已知的点,用这个点作为已知量来再利用图解法来 依次求解与该构件相连的其他构件上的点的速度和加速度。 要分析连杆机构的速度和加速度首先要画出连杆机构的运动简图,再根据图解法来分析这个连 杆机构的运动情况,具体步骤如下: (2)绘制机构运动简图 首先选取合适的比例尺画出机构的运动简图,一般比例尺的大小为 (m/mm),然LAB 后根据相应的比例画出曲柄摇杆机构的运动简图。 (3)作速度分析 由用矢量方程图解法作平面连杆机构的速度分析可知,速度求解的步骤应依次求出相应各点的 速度和杆件的角速度。6 图 3 速度分析图 湖北师范学院求真学院 7 1)求 Bv 式(2) 3016.5/.57/ALmradsms 方向: ,指向与 的转向一致。1 2)求 ,B、C 在连杆机构中的同一杆件上,所以可以得到以下方程v = + Cv BvCBv 方向 DA 大小 及 方向已知,大小未知,用图解法可以求出 、 的大小。Cv B CvB 根据速度分析图,将点看 P 作该连杆机构速度多边行的极点,并作 代表 ,然后用速度pb Bv 比例尺算出 。再分别以 B,P 为垂足作垂 0.57/2/().28(/)msVBpbssm 直于 BC,CD 的直线 bc、pc,代表 , 的方向线,两线交于点 C,并且由矢量 , 分别CBv cb 代表 和 ,最终求的 。Cv B 式(3) 0.572/1(/)0.6375/Vpcmsmsms 3)求 ,由图可知点 E 和点 C 都在同一杆件上,所以点 E 和点 C 的角速度的是相同的,得Ev 到 和 的关系如下 C 0.126/ECDvLms 4)求 Fv = + Fv EvFEv 方向 / 大小 式(4) 于是有 式(5) 0.28452 3/./CBVbcLradsrads 式(6) .103 86DCp 湖北师范学院求真学院 8 式(7) 0.2854 1/.40/VEFpfLradsrads (4)作加速度分析 算加速度的方法去算速度的方法相同,也是用图解法来计算,先画出加速度分析图,然候在图 上找一个速度和方向都已知的点,先依次求出 , , , 。然后再求解 , ,B CEFa234 1)求 因为曲柄 作等速回转,所以没有切向加速度。Ba ABL 式(8) 2223016.5()/.8/nAmss 方向:BA. 2)求 由图上分析得到点 C 与点 B、点 D 的相对运动关系Ca = + = + + nDataBnCBatCB 方向 CD CD BA CB CB 大小 23l2l 式中 和 的方向都已知但是大小未知,根据图解法求出大小。 。 tCDatB 图 4 加速度分析图 根据加速度分析图,将点 看作是连杆机构加速度多边形的极点,并作 代表 ,根据加p pb Ba 速度比例尺算出 ,再根据相信a 22 20.8/(/).014(/)msBbs sm 的比例画出 ,其中 代表 ,其大小为pc Ca 式(9) 22 2/0.14(/)15./Cams 3)求 由于点 E、点 C 在连杆机构的统一杆件 上,因此可以得到E DEL 式(10) 225038./.06/DCLsms 4)求 根据点 E 和点 F 在连杆机构中的相对运动关系列出下式Fa + + Ea nFEatFEa 方向 FE FE 湖北师范学院求真学院 9 大小 水平向右 24EFl 由上式可发现式中 的方向和 的大小未知,用作图法求解。Fa tFE 式(11) 22 2/0.14(/)180.3/Fapfmssmms 5)求 , , 。由连杆机构杆件的加速度和长度计算出角加速度234 逆时针 式(12) 220.14385.7/tCBaancL rads 顺时针 式(13) 3.30tDaC 顺时针 式(14) 4 2263.1448./taEFEncaL rs 3.2.2 动态静力分析 (1)对机构进行运动分析 根据对连杆机构计算选出的长度比例尺 ,速度比例尺 ,加速度比例尺 画出机构简图Iva 和速度多边形。 (2)确定各构件的惯性力和惯性力偶矩 一般情况下,设计一台新机器最重要的是确定机器中每个小零件的尺寸,而在确定小零件尺寸 首先要对各个进行受力静力分析,转动惯量计算和强度校核,最后才能确定各部件的大小尺寸。 (a)计算各杆的质量及转动惯量 因为步进式工件输送机中大多数杆件都承受拉力或压力,所以对材料的力学性能要求较高,因 此我首选 45 号钢作为设计的材料。 通过查询钢材密度表得到 45 号钢的密度为 。 37.810/kgm 根据质量 , 24dmlkg 转动惯量 12J 计算结果见表 1 表 1 杆件质量特性表 杆件 长度 mm 直径 mm 质量 kg 转动惯量 kg 2mABL 115 100 7.045 37.610C 385 50 5.896 28DE 550 80 21.564 354.9 湖北师范学院求真学院 10 EFL180 80 7.057 319.05 根据机构示意图发现在连杆机构中,各杆件除了 BC 杆外,其余各杆的惯性力都在机架上,所 以可以忽略不计。BC 杆的惯性力及惯性力偶矩为: 式 225.8960.14(/)150.976BCBCaPmpskgmsN (15) 式 3 3240.1222 85/7.8.tBSSBSaBCMJLJncL m (16) 把惯性力 和惯性力偶 合并成一个总惯性力 ,但合成后的总惯性力与质心并不在CPBCMBCP 一个点上, 与质心的距离 , Bh 36.7109/.56.3hM 式(17) (3)机构的动态静力分析 在进行动态静力分析时一般先将惯性力作为外力来分析,然后逐个分析杆件的受力情况。 分析杆件 EF 的受力情况 图 5 杆 EF 受力分析 由于整个杆件受力平衡,因此可以得到 ,列出方程0F34454nnGrRFR 方向 EF EF EF EF 大小 上式中未知量有 、 、 、 ,其中可以先求出的是 和34 n54n 34R5 F 点取力矩 0FM 式(18)43GhR 340618Nm341 湖北师范学院求真学院 11 E 点取力矩 式(19)0EM5430612NmRhNm5478 根据上面求出的 和 画出杆件 BC 的受力情况34 5 图 6 杆 BC 力的分析 从图上测量得到 54360RN34280R (b)对杆件 ED 和 CB 进行受力分析 图 7 杆 2、3 的受力分析4353210nnIRGRPR 方向 DE DE BC BC 大小 在方程中, 、 、 、 都是未知量,其中可以直接求出的是 和 ,再根35 n12n 53R12 据这两个量来求得其他两个量。 B 点力矩 0BM 式(20)435322GIRhhP 53101908471680.23NmNmNm 53 E 点力矩 0E 湖北师范学院求真学院 12 式(21)1253223IGRhPhh 47150.6207821092mNNmNm12 其负号说明 的方向与原来假设方向相反。12 然后根据上面计算出的 和 画出力的矢量合成图。53R 12 图 8 力的矢量合成图 从图上测量得到 536RN1207 (c)根据上述求出的值再分析杆件 CB 的受力情况 设点 M 为 CB 杆的中点,对点 M 取矩 G 式(22)32122EGBIhPh 345RN 图 9 对杆件 CB 的受力分析 在画出杆件 CB 的力矢量图 湖北师范学院求真学院 13 图 10 连杆 CB 的力矢量图 从上图测量得到 321408RN (d)计算连杆机构的平衡力 对杆件 1 进行受力分析 图 11 连杆 1 的机构的平衡图 取 式(23)0AM211GpABRhFl 17286505PNmm710PFN 3.3 杆件形状设计 在前面我已经把连杆机构中所有杆件的受力情况都分析好了,然后要根据受力情况和工作环境 来算出杆件的截面。 3.3.1 杆件的类型 曲柄摇杆机构在步进式工件输送机中每个杆件都只收到拉力或压力,因此曲柄摇杆机构中的杆 件都属于拉压杆。 3.3.2 钢材和截面的选择 1)拉压杆在手里是主要受到轴向力的作用,因此相对的力学性能要求较高,通过对比钢材的 力学性能,最后确定的材料为 45 号钢,45 号钢的各项力学性能如下 45 号钢力学性能BMPaSa5%3/kgmEGPa 45 号钢 600 350 16 7800 206 2)选择截面尺寸 在之前我已经计算出了曲柄摇杆机构中各个杆件受到的力,根据理论力学和材料力学所学即可 求出杆件的最小横截面积,计算公式如下 式(24) maxNA 许用应力 S 安全系数 S 必须大于 1,取 1.3 湖北师范学院求真学院 14 为极限屈服系数,查询机械设计手册得到 45 号钢的极限屈服系数为 350MPa 3501.269MPaS 为方便计算,先假设连杆 CB 的截面是圆形的,直径为 式(25) 41072423.69.Ndm 从制造方面和结构稳定等因素考虑,基于制造困难和稳定性的考虑取 为初选参数2d 3.3.3 稳定性的校核 在曲柄连杆机构中,作用在杆件上的力过大时,杆件可能会出现失稳的现象。失稳的具体表现 就是杆件发生变形弯曲.一旦发生失稳现象,输送机将发生重大的工作误差,甚至瘫痪。因此机器 工作时,必须要避免失稳的发生。下面就来计算杆件的稳定性。 图 12 轴销受力示意图 1)临界载荷的计算 曲柄摇杆机构中的杆件可以看作是铰支压杆,在之前的理论力学和材料力学中学过铰支压杆临 界载荷的计算。 式(32) 24343342206156478EdEdcrl lP KN 2)稳定性校核 查表得到 45 号钢的屈服应力 ,再算出杆件所能承受的最大轴向压应力。sMPa 式(33) 225034468SdS KN 铰支压杆在受到轴向压力而不失稳的条件是受到的最大轴向压应力 P 不能大于Pst,计算公式 如下 式(34) crstPstn 代表稳定安全系数; 代表稳定许用压力t stP 步进式工件输送机在工作时,杆件受到的冲击属于中等冲击,因此 取 4 stn 式(35) 428150107KNP 根据上述计算,杆件的最大承受压力已经确定。 湖北师范学院求真学院 15 3.4 杆件间的联结设计 在一般情况下,两根杆件相连一般采用销轴连接,螺栓连接等方式。在步进式工件输送机的设 计中,我同样采用销轴连接的方式来用作曲柄摇杆机构中的各拉压杆之间的连接。 3.4.1 剪切强度计算 销轴连接受力情况如下图所示,从图中可以发现销轴在连接处主要受到的力是剪切力。理论力 学和材料力学中剪切力的计算通常是将剪切力看作是均匀分布的。在销轴的剪切面上的作用的剪应 力不允许超过许用剪应力 即 式(26) QAP4Pd 许用剪切应力 的计算如下 式(27) 401MaS 式(28) 2250441962dMPaPKN 3.4.2 挤压强度计算 当销轴用于杆件之间的连接时,销轴受到两个杆件同谁对他反向且不在同一直线上的拉力,对 这个拉力分析可发现这个拉力湖北师范学院求真学院 步进式工件输送机的设计 摘 要:输送机的主要作用是在固定线路上连续输送物料,它结构简单、输送能力大、运输距 离长、且造价低,并且可在输送的同时完成若干工艺操作,可进行水平、垂直、倾斜输送,因此输 送机被广泛应用于农业、采矿、电站、冶金、港口以及 工业企业等。工件步进输送机一般来说应 具有电动机、联轴器、减速器、工作机构、滑架、推爪、辊道和机架等部分。 本文首先调查分析了步进式输送机的现况及原理,通过对原理的分析提出了四种实现方案, 方案对比后确定采用普通电机减速后驱动曲柄摇杆机构实现,接着采用作图法得出个杆件长度,并 进行校核,最后选定电机并对个传动装置进行设计及校核。 关键词:输送机;连杆机构;齿轮传动 Stepping workpiece conveyor design Abstract: The main role of the conveyor is in the fixed-line continuous transportation of materials, simple structure, large transmission capacity, long distance transport, and low cost, and can be completed at the same time conveying a number of process operation, and can be horizontal, vertical, inclined transportation, so the conveyor is widely used in agriculture, mining, power plants, metallurgy, ports and industrial enterprises. Workpiece conveyor stepper motors in general should have, coupling, reducer, work organization, carriage, pawl, roller and rack components. This paper analyzes the current status of the investigation and the principle of stepper conveyor, through the analysis of the principles put forward four implementations, after the program determine the use of contrast drive crank rocker mechanism to achieve common after the motor decelerates, then have to adopt mapping out of a rod length, and checked, the final selection of a motor and gear design and verification. Keywords: Conveyor; Linkage; Gear 湖北师范学院求真学院 I 目 录 第 1 章 绪 论 .1 1.1 引言 .1 1.2 研究目的及意义 .1 1.3 国内外研究状况 .1 1.4 输送机的发展趋势 .2 第 2 章 步进式工件输送机总体设计 .3 2.1 设计要求 .3 2.2 方案设计与选择 .3 2.2.1 原理分析 .3 2.2.2 方案设计 .4 2.2.3 方案选定 .4 第 3 章 连杆机构设计 .5 3.1 杆件尺寸设计 .5 3.1.1 摇杆的摆角初选 .5 3.1.2 铰点位置和曲柄长度的设计 .5 3.1.3 曲柄摇杆机构的设计 .5 3.1.4 校核最小传动角 .6 3.2 运动和动力分析 .6 3.2.1 运动分析 .6 3.2.2 动态静力分析 .9 3.3 杆件形状设计 .13 3.3.1 杆件的类型 .13 3.3.2 钢材和截面的选择 .13 3.3.3 稳定性的校核 .14 3.4 杆件间的联结设计 .14 3.4.1 剪切强度计算 .14 3.4.2 挤压强度计算 .15 第 4 章 电动机及联轴器的选用 .16 4.1 选择电动机类型 .16 4.1.1 选择电动机容量 .16 4.1.2 确定电动机转速 .17 4.2 电动机型号的选择 .17 4.3 联轴器的选用 .17 4.3.1 刚性联轴器 .18 4.3.2 挠性联轴器 .18 第 5 章 减速机构的设计 .20 5.1 总传动比 .20 湖北师范学院求真学院 II 5.2 分配传动比 .20 5.3 运动和动力参数计算 .20 5.3.1 各轴的转速 .20 5.3.2 各轴的输入功率 .20 5.3.3 各轴的输入转矩 .21 5.3.4 整理列表 .21 5.4 高速级齿轮的设计 .21 5.4.1 选精度等级、材料和齿数 .21 5.4.2 按齿面接触疲劳强度设计 .21 5.4.3 按齿根弯曲强度设计 .23 5.4.4 几何尺寸计算 .24 5.5 低速级齿轮 .25 5.6 开式齿轮 .25 5.7 轴系结构设计 .26 5.7.1 高速轴的轴系结构设计 .26 5.7.2 中间轴的轴系结构设计 .29 5.7.3 低速轴的轴系结构设计 .31 5.8 减速器箱体的设计 .33 5.9 润滑与密封 .34 5.9.1 润滑方式的选择 .34 5.9.2 密封方式的选择 .34 5.9.3 润滑油的选择 .34 总 结 .35 参考文献 .36 致 谢 .37 湖北师范学院求真学院 0 第 1 章 绪 论 1.1 引言 随着科学技术的进步,我国传送装置制造行业有了长足的进步。传送装置的成套性,自动化程 度,定位精度和整体质量都明显提高,其应用范围正逐步扩大。输送机是在一定线路上连续输送物 料的物料搬运机械,又称连续输送机。它可进行水平、倾斜和垂直输送,也可组成空间输送线路, 输送线路一般是固定的。输送机输送能力达,运距长,还可在输送过程中同时完成若干工艺操作, 所以应用十分广泛。工件步进输送机用于间歇地输送工件,到达预定位置。 工件步进输送机一般来说应具有电动机、联轴器、减速器、工作机构、滑架、推爪、辊道和机 架等部分,其中减速器是工件步进输送机最关键的传动装置之一。它在传送工件的过程中不仅担负 着减速及增加转矩的功能,同时也降低了负载的惯量,是步进式输送机的核心部件之一。 1.2 研究目的及意义 输送机是可以在固定线路上连续输送物料的机械,一般情况下它的特点是结构简单、工作效率 高、造价低,有的甚至可以在输送工件的同时对工件进行一系列工艺操作,因此工件输送机在各行 各业中都被广泛的应用着。 而我设计的这款步进式工件输送机与传统的工件输送机最大的不同就是它并非一直处于连续不 断的输送状态,而是将工件输送一段距离之后停下来,等待几秒之后在继续将工件往前输送,他的 意义在于那停顿的几秒可以对工件进行加工或是包装之类的处理,使其达到流水线生产,自动化生 产的目的,提高了生产效率。 在如今这个效益至上的时代,实现在流水线生产或自动化生产上实现进料出料自动化,大大提 高了生产效率,减少人工成本,实现高效生产。所以我设计的工件输送机是典型的理论与实践结合 的应用。 1.3 国内外研究状况 步进式工件输送机在国外的发展已十分成熟,尤其是在一些发达国家如美国,德国,日本,英 国,俄罗斯等。这些国家已实现,高负载输送,高速度输送,高倾角输送的技术。此外还有一些新 型的输送机,可实现检测筛选功能,空间转弯输送,有的甚至结合机械手在输送的同时。但无外乎 两个方面,一是功能多元化,另一方面则是加强其输送能力。这两方面也是工件输送机的主要研究 方向。 在我国,工件输送机的研发和使用与发达国家差距并不大,我国自主研发的生产制造的输送机 的类型较多;最近几年,在国家一个专门针对输送机的项目“国家一条龙日产万吨综采设 备 ”的指导和扶持下,我国输送机技术飞速发展。其中也出现了一些新型输送机,由 PLC 控制的 自动输送机,有液压驱动调速的输送机。1 出了在增强输送机能力方面,理他一些方面也是输送机研究的方向,例如低能耗,低噪声,专 湖北师范学院求真学院 1 门用来输送易燃易爆物品的输送机还有在特定环境中工作的输送机,如高温环境,有毒环境,粉尘 环境等。 Typical failure analysis and processing of belt conveyorLihua ZHAO,Yin LINSchool of Mechanical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin City, Jilin Province Changchun Road 169,132012,ChinaAbstract:The paper analyzes two typical failure forms of roller and conveyor at the belt conveyor, and describes the maintenance methods of prevention and elimination failures to ensure the normal operation of belt conveyor.1. Introduction:Belt conveyor is a commonly used equipment of continuous transport, it has a high efficiency and large conveying capacity, simpler construction, small amount of maintenance. Can be achieved at different distances, different materials transportation. It iss widely used in mining, coal handling system in thermal power plant and other projects. Belt conveyor will often occur some typical problems in the course, this paper Based on research common typical failure of belt conveyor during use, analysis the cause of failure, proposed some effective methods to solve the problem.2. Typical faults of conveyor belt:2.1. Conveyor belt deviationIn the belt conveyor, as the conveyor belt is traction components, transmit power and motion, also is carrying components, support material load. Working more complex, so at work often happen belt deviation. Deviation is the conveyor belt during operation, the center line of belt deviation the center line of conveyor. As the conveyor belt deviation may cause between the belt edge and rack wear, cause belt edge premature damage, Ranging impact the life of conveyors, affect the throughput of materials, Weight is caused by withdrawal material, even happen stop occurrence, direct impact on production. As the conveyor belt is more important, the most expensive parts. Its price about 25%50% to the conveyor. So analysis the reasons of belt deviation, reduce and eliminate belt deviation, It is an important part of ensure belt to work, extend equipment life. Cause the belt occurs deviation because of the following factors.2.1.1. In the device itselfa. Rack rigid is poor, large deformation under load, causing the belt deviation.b. The larger error of roller outer cylindrical, caused deviation when the conveyor belt running.c. The supporting roller rotation is not flexible, causes the conveyor belt both sides stress to be uneven, causes the conveyor belt deviation.d. The parallelism error cylindrical axis and roller axis is too big, causes the conveyor belt deviation.e. Conveyor belt itself is questionable quality, thin and thick uneven, caused a shock lead running conveyor belt deviation.f. Conveyor belt manufacturing quality have defects, the length of belt both sides edge is inconsistent, cause running conveyor belt deviation.g. Not parallel with belt connector, connection error is too big, cause belt deviation.2.1.2. Installation adjustmenta. Drive, change roller axis and conveyor centerline vertical error is too big, make conveyor and horizontal line have a bigr inclination, cause belt deviation.b. Roller axis and conveyor centerline vertical error is big, will cause belt deviation also.c. The connection strength between rack and ground is not enough, the rack unstable, causing belt deviation.d. The feeding plate of discharge trough and improperly located, both sides of the conveyor belt uneven force cause belt deviation.2.1.3. With maintenancea. The cleaning performance of sweeper is poor, make the roller cylindrical diameter local increases.b. Feeding mouth location is wrong, so that the material partial load on the conveyor belt, cause belt deviation.c. Poor maintenance and improper adjustment, resulting in the conveyor belt deviation.d. For the steel cord belt, as the manufacture of steel cord is uneven force, so that a deviation occurs in the operation, or a strong difference of belt, large elongation under load, causing the vibration, the belt will deviation.e. Also, the vibration of running conveyor belt system can cause the deviation.f. In addition, when conveying some viscous material, make the roller, etc. bonding materials, make the cylindrical diameter of roller part increases, causing belt deviation.2.2. Measures to prevent the belt deviation2.2.1. Due to equipment in the manufacture of conveyor belt causes the deviation, primarily through improved design, manufacture precision to prevent and reduce the occurrence of conveyor belt deviation.2.2.2. For installation adjust improper and daily use causes deviation, mainly the following aspects should be considered: Conveyor belt in drive roller or on rear rollers deviation, usually by adjusting the position of the roller bearing ways to eliminate, usually by adjusting the position of the roller bearing ways to eliminate.a. The longitudinal centerline of the roller rotation axis and conveyor is not perpendicular, resulting in the conveyor belt one side loose and the other tight, belt move from the tight side to the loose side, Occurs deviation phenomenon. Should be adjusted bearing position of the tighten deviation side. Make horizontal pull of belt equal, eliminate deviation. When tail roller is spiral tensioning, the reasons of tail deviation may be due to the top tight power of tensioning device both sides screw rod are not equal, resulting in caused by imbalance.b. Cylinder axis is not horizontal, at both ends bearing of the height difference is cause another reason of head or tail deviation. At this point, at both ends roller bearing should add and subtract shims way to leveling roller axis ,to eliminate conveyor belt deviation.c. Roller surface adhesion material, equivalent to increasing the roller local rdiameter, will cause the conveyor belt deviation, should strengthen empty segment cleaning of conveyor belt to reduce the adhesive material or dust accumulation on the conveyor belt. In addition, the conveyor belt between the nose and tail parts deviation, called central or local deviation. Such deviation reasons is more complex, it is with the conveyor belt along device exposure to a relationship. Need a detailed analysis for specific issues. Using the following methods can resolve these issues.A. Load or no-load branch roller axis with the conveyor belt running centerline is not perpendicular, causing tape at the roller deviation. Deviation ends should adjustment to the conveyor belt running direction. At this time often need to adjust the adjacent groups of rollers in order to achieve the purpose of eliminating deviation, adjusting deviation angle should not be too big.B. Conveyor belt joint with the tape centerline (trumpet) is not perpendicular, to cause the deviation, Should improved installation connection accuracy to eliminate deviation.C. If material loaded on the conveyor belt is straight; make the material block and weight distribution along bandwidth direction distribution serious inequality, cause deviation, through adjustment blanking tube and skirt plate location method to be eliminated.D. Recently, it was suggested that the method of application film for transfer partial conveyor belt, because of high manufacturing costs and some technical problems not well solved, makes this method very difficult to promote the use.3. The typical failure of roller:3.1. Operation is not flexibleEach belt conveyor have lot number rollers, installation shown in Picture 1, their work status directly affects the conveyor is working. According to the actual work of conveyor, roller in the conveyor system can be classified four kinds according their efect, trough roller, parallel roller, buffer roller and self-aligning roller; according to the loads case can be divided two kinds, no-load roller and bearing roller. Trough roller use bearing branches of materials, play a supporting role and increased throughput role.Parallel roller is a long-shaped roller, for no-load branch of conveyor, to play a supporting role of no-load branch tape; buffer roller is trough roller too. Flexible support trough roller be installed on conveyor load branch, Installed in the material office. Reduce the impact of material for conveyor belt, protect the tape and support bearing. Generally based on the elastic support were divided into rubber ring and spring plate; the role of self-aligning roller is a certain degree of automatic adjustment of conveyor belt deviation, To avoid excessive wear of belt and materials scattered. In the load and no-load branch are equipped with a number of self-aligning roller. The self-aligning principle shown in Fig. 2.Manufacture installation quality of roller directly affect the life and running resistance of conveyor belt. roller repair and replacement costs are also an important part of conveyor belt operating expenses. The roller operation quality for conveyor of the running resistance, power consumption, roller and belt life, maintenance workload and cost of transportation has a significant impact. Therefore, analysis method to extend the service life of rollers, also an important contents to ensure stable operation of belt conveyor, practical significance in engineering. Trough roller of belt conveyor systems used on material bearing branch, play supporting role and increased throughput role. Parallel roller is a long-shaped roller, for no-load branch of conveyor, to play a supporting role of no-load branch tape; buffer roller is trough roller too. Flexible support trough roller be installed on conveyor load branch, Installed in the material office. Reduce the impact of material for conveyor belt, protect the tape and support bearing. The role of self-aligning roller is a certain degree of automatic adjustment of conveyor belt deviation, To avoid excessive wear of belt and materials scattered. In the load and no-load branch are equipped with a number of self-aligning roller. If roller appear rotating not flexible or not turning phenomenon. The drag coefficient of roller operation by rolling into a slide, value was ten times to increase. The results will result in increased running resistance of belt conveyors, electric power consumption increases. As the roller rotation is not flexible, the friction between roller and conveyor belt by rolling friction into sliding friction, make the friction increase between the two, shorten the equipment life . Therefore, we must often replace a large number of idlers, conveyor belt, resulting in increased equipment maintenance, operating costs increased.Many factors for affect the flexibility of running rollers and life span, summarized in the following areas:a. Manufacturing quality of rollerRoller manufacturing problems mainly in the bearing stiffness is not enough, it is difficult to ensure precision of roller assembly, thereby constraining the flexibility of running roller.b. Sealed lubrication and the use of maintenanceMain factors of affect roller rotation not flexible include sealing and bearing lubrication problem. As the work environment of belt is more severe. Generally speaking, the dust are great on used site. The seal form of bearing have a great influence on the running flexibility for rollers. If sealed not well, Dirt is easy into bearing to cause the roller rotation is not flexible, In addition, bearing grease if using the general calcium base grease is easy to change color to dry, can not play a very good lubricant role.3.2. Solutionsa. In the roller manufacturing processes guarantee the accuracy requirements, For example, pressing bearing bore to achieve three precision, tube at both ends of dimensional tolerances, concentricity and ovality must meet national standards. The products have strict quality inspection to ensure that all products qualified.b. Sealed lubrication, in addition to manufacturing quality assurance, go with good lubricating materials, such as use of lithium-based grease, can improve the lubrication of bearings which extend the life of the roller is necessary.c. Bearing used to ball bearings support, plastic sealing ring labyrinth seal structure, this can ensure roller worked reasonable force, While ensuring dust effect good, resistance small, easy assembly and disassembly, easy to maintain, reduce conveyor operating costs.4. Conclusion:Wide range applications of belt conveyors, and the work environment is generally more difficult, to keep equipment running in good working condition, extend equipment life, improve the quality of operation, reduce operating costs has been the goal of engineering and technical personnel. Analyze and resolve the impact normal operation of the main problems, to ensure the good functioning of device, it is an important work of equipment maintenance. This paper analyzes the proposed method. Helpful improve site maintenance staff levels to solve practical problems, for practical project has important significance.References:1 yixiang Lang. Transportation machinery equipment in thermal power plant.MNortheast dianli university book; 1998.08.2 lihua Zhao. Operation and Maintenance of Coal Handl ing Sys tem in Thermal Power Plant , J.Colliery Machine;2011,NO. 02.3lihua Zhao. Typical failure analysis and processing of belt conveyorJ.Hoisting and Conveying Machinery;2003,NO 10.4 lihua Zhao. The adjustment method of conveyor belt deviation J. Colliery Machine. 2001. No.05.带式输送机的典型故障分析与处理赵丽华*林茵中国吉林省,吉林市长春路169132012号,东北电力大学,机械工程学院摘要: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。1、介绍: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。2、带式输送机的典型故障:2.1.输送带的跑偏: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:2.1.1.装置本身: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。2.1.2.安装调整: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。2.1.3维修: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。2.2防止皮带跑偏的措施:2.2.1由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。2.2.2安装调整不当和日常使用造成的偏差,主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。a:辊轴的纵向旋转中心线和输送带不垂直,从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。b:气缸轴线不水平,在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。c:托辊表面的粘附材料,相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:3.1.操作不灵活: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。3.2.解决方案: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。4.总结: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。参考文献:1 郎一祥 火电厂运输机械设备 J东北电力大学;1989年8月。2 赵丽华 火电厂的操作和煤炭处理系统 M 机械煤矿;2011年 02号。3 赵丽华 带式输送机典型故障的分析与处理 M 起重运输机械;2003年 10号。4 赵丽华 输送机皮带跑偏的调整方法 M 煤矿机械;2001年 05号。
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