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1、带式输送机传动装置设计提要带式输送机是我国目前必不可缺的机电设备，其凭借具有输送距离长、运量大、连续输送等特点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。带式输送机由驱动装置拉紧输送带，中部构架和托辊组成输送带作为牵引和承载构件，借以连续输送散碎物料或成件品。该次课题研究围绕带式输送装置的各个部分展开足一攻破设计，其中轴承的设计和驱动的改善为主。关键字：传动方式，滚动轴承，带式驱动，减速器目 录1、 确定传动方式. 32、电动机的选择. 43、传动装置 .54、齿轮的设计计算. 65、输出轴的设计计算 .96、键连接设
2、计 .157、箱体结构的设计.158、润滑密封设计 .179、机头传动装置的驱动改善18结论语 20参考文献 20 引 言上世纪80年代初，我国带式输送机行业只能生产TD75型带式输送机，因而配套棉帆布输送带即可满足要求，但当时国家重点工程项目中带式输送机产品却都是从国外进口。80年代中期，我国带式输送机行业开始引进国外先进技术和专用制造设备，设计制造水平有了质的提高，并逐渐替代进口产品。近年来，我国带式输送机总体上已经达到国际先进水平，除满足国内项目建设的需求外，已经开始批量出口，其设计制造能力、产品性能和产品质量得到了国际市场的认可。而输送带作为承载和牵引构件，是带式输送机中的主要部件之一
3、，因此必须满足国内大型项目及国际更高标准的要求。通过对带式输送机发展历程的阐述，我们也更显而易见的看出学院对我们研究带式输送机传动装置设计的要求是合乎国情，关乎人类进步的，也是对我们下一代促进国家机电类事业发展的锻炼。环顾外国带式输送传动装置的飞速发展水平，确实超出我国的水平，不可否认国内外带式输送机技术上所存在的差距，所以该选题的研究意义不言而喻，经过我三年对机械知识的学习以及生产实习，我对机械行业有了更深刻的认识和理解，看到了机械工业在国民经济中的重要地位。机械制造是我国工业领域的重要组成部分，而带式输送机也在很多工业生产中起到了重要作用。所以设计出一种新型的带式输送机对于生产技术的提高会
4、有一定的推动力。研究范围主要是传动方案的选择，电动机，传动比的分配，以及计算传动装置的运动，齿轮的设计计算，轴的设计计算，键连接和联轴器的选择等等。技术参数主要是，输送带拉力F(N), 输送带速度v(m/s), 滚动直径D(mm)等等。机械设计课程设计是在完成机械设计课程学习后的一次重要的实践部分，是高等院校对学生专业能力的一次较全面的设计能力训练，也是对机械设计课程的全面复习和实践。其目的是培养理论联系实际的设计的设计思想，训练综合运用机械设计，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固，加深和拓展有关机械设计方面的知识。本课题要解决的主要问题包括，机头传动装置的驱动改善，传动的优化。正
5、文：1.确定传动方式1.1适用企业车间及矿山井做工不大1.2结构简单成本不高制造方便并有过载保护功能1.3传动方案由电动机V带轮圆柱齿轮减速器链传动联轴器滚筒输送带1.4特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 要求轴有较大的刚度。 初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图如下图所示。选择链传动和二级圆柱直齿轮减速器（展开式）。传动装置的总效率 直齿圆柱齿轮传动（7级精度）效率（两对）为=298.0滚动轴承传动效率（四对）为=499.0 弹性联轴器传动效率=0.99 链传动的传动效率为=0.96 =0.960.990.980.99 =0.86 其传动方案如下：采用V带传动
6、不齿轮传动的组合即可满足传动比需求同时由于带传动具有良好的缓冲吸振性能。适应大起动转矩工程要求，结构简单，成本低，使用维护方便。2.电动机的选择2.1电动机类型的选择：Y系列封闭式三相异步电动机（工作要求：连续工作机器） 2.2电动机功率选择： 据书中的输送机的参数表知：工作滚筒的拉力F=F*V 带式输送机可取=0.96 电动机至工作机的总效率=0.84 电动机所需工作功率为： PP/3.616 kw2.3确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n=62.97 r/min 2.4确定电动机型号 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量及减速器的传动比，可知电动机型号Y112M-4比较适合，额定功率为
7、P=4kW,满载转速n=1440 r/min。3传动装置3.1确定传动装置的总传动比和分配传动总传动比： 由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为in/n1440/62.9722.87 高速轴的传动比i，低速级的传动比i，取链传动比i=2 取减速箱的传动比i=i/i=22.87/2=11.435 根据指导书得 i=则i=4，i=i/i=2.863.2计算传动装置的运动和动力参数各轴转速n(r/min)高速轴I的转速 n1440 r/min 中间轴的转速 n=n/i=360 r/min 低速轴的转速 nn/i=125.87 r/min滚筒轴的转速 n=n/i=62.9
8、4 r/min 误差e=0.004在误差允许范围内.各轴的输入功率(kW)电动机的额定功率为 p=4KW 直齿圆柱齿轮传动（7级精度）效率为=0.98 弹性联轴器传动效率=0.99 带式输送机的传动效率为=0.96 滚动轴承传动效率为=0.98各轴的输入转矩 T(Nm)4.齿轮的设计计算4.1选择齿轮材料及精度等级 小齿轮选用45钢调质，硬度为220-250HBS，大齿轮选用45钢正火硬度为170-210HBS。由课本得，d1【6712kT1(u+1)/duHP2】1/3 确定有关参数如下传动比i齿=u=4.2 由课本图 取d=1 转矩 TI=9550P1/n1=95502.14/1445 =
9、14143.25Nm 载荷系数k 由课本 取k=1.2 许用接触应力HP由课本查得 Hlim1=610Mpa Hlim2=500Mpa 由课本公式知ZN1=1 ZN2=1.13 HP1=0.9Hlim1=610Mpa=610Mpa HP2=0.9Hlim2=1.13500Mpa=565Mpa 取HP=565Mpa故得 d1【6712kT1(u+1)/duHP2】1/3 =67121.214143.25(7.73+1)/1.27.7356521/3mm =28.24mm 取d1=30mm 4.2 确定齿轮传动主要参数及几何尺寸 模数m=d1/Z1=30/20=1.2mm 取标准值m=1.5 分度
10、圆直径d1=mZ1=1.520=30mm d2=mZ2=1.5152=228mm 传动中心距 a=m(Z1+Z2)/2=1.5(20+152)/2=129mm 齿宽 b2=b=dd1=1.230=36mm b1=b2+5mm=41mm 验算齿轮圆周速度 V齿=d1n1/601000=3.14301445/601000=2.27m/s 选齿轮传动精度等级8级合宜 校核齿根弯曲疲劳强度 由课本得， F=(2kT1/d1mb)YFS1F1 确定有关参数和系数。4.2许用弯曲应力有课本得，齿轮弯曲强度校检合格。4.3验算齿轮的圆周速度v 由课本表可知，选9级精度是合适的。 4.4计算几何尺寸及绘制齿轮
11、零件工作图。 将上述计算结果整理如下表所示4.5传动轴的设计 齿轮轴的设计 4.5.1确定输入轴上各部位的尺寸如图4.5.2按扭转强度估算轴的直径 选用45并经调质处理，硬度217255HBS 轴的输入功率为PI= 4.03 KW 转速为n=286.57 r/min 根据机械设计基础得C=107到118.又由书式得4.5.3确定轰各段直径和长度 从大带轮开始右起第一段，由于带轮与轴通过键联接，则轴应该增加3%到5%，取D1=30mm，又因为带轮的宽度则第一段长度L1=60mm 右起第二段直径取D2=38mm根据轴承端盖的装拆以及对轰承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面不带轮的左端面间
12、的距离为30mm，则取第二段的长度L2=70mm 右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用6208型轴承，其尺寸为dDB=408018，那么该段的直径为D3=40mm，长度为L3=20mm（因为轴承是标准件，所以采用基孔制，轴与轴承间为过盈配合P7/h6）右起第四段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D4=48mm，长度取L4= 10mm 右起第五段，该段为齿轮轴段，由于齿轮的齿顶圆直径为d5=67.5mm，分度圆直径为62.5mm，齿轮的宽度为70mm，则，此段的直径为D5=67.5mm，长度为L5=70mm 右起第六段，为滚动轴
13、承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D6=48mm，长度取L6= 10mm，因为轴承是标准件。所以采用基孔制，轴与轴承间为过盈配合P7/h6 右起第七段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为D7=40mm，长度L7=18mm。5.输出轴的设计计算确定轴上零件的定位和固定方式 如图5.1按扭转强度估算轰的直径 由前面计算得传动功率P2=4.207kw, n2=76.19r/min工作单向采用深沟球轴承支撑。由已知条件知减速器传递的功率属于中小功率故选用45刚并经调质处理，硬度217255HBS 。根据课本并查表的，5.2确定轴各段直径和长度 5.2.1从联轴器开始右起第一段，由于联轴器与轴通过键联接，则轴应该增加5%，取41.9747.18。根据计算转矩T= 9.55106P/n=527.324 Nm Tc=RAT=1.3527324=685.49Nm查标准GB/T 50142003。选用HL4型弹性柱销联轴器，半联轴器长度为l1=112mm,轴段长L1=84mm5.2.2右起第二段，考虑联轴器的轴向定位要求，该段的直径取52mm,根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器左端面的距离为30mm，故取该段长为L2=74mm5.2.3右起第三段,该段装有滚
