帶式輸送機傳動裝置設(shè)計 (2)【3張CAD圖紙和文檔所見所得】【SJ系列】

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The belt conveyor is the most important modern bulk material handling equipment, it is widely used in electricity, food, metallurgy, coal, mining, ports, building materials and other fields. In recent years, the belt conveyor, the delivery of the material class it has a wide range of wide range of transmission capacity, transmission line of adaptable and flexible loading and unloading, reliability and low cost characteristics, in some areas, gradually began to replace automobile, motorcycle transport, bulk material transport equipment, play an increasingly important role in the socio-economic structure. The graduation project is the design of belt conveyor gear, gear reducer, coupling, etc. design, first select the motor deceleration, and then through the two-gear drive, belt drive, it has a buffer, absorber, running stable, the noise is small, overload protection and other advantages. Two gear reducer, gear drive can be used to pass between any two axes of movement and power, and power range, high transmission efficiency, transmission than accurate, long life, safe and reliable. V belt, gear, shaft, bearings, couplings calculation check, in accordance with the tasks to complete the design of the gearKeywords: belt conveyor; reducer; gear;transmission device目 錄1 前言11.1 概述11.2 題目的選取12 帶式輸送機的總體設(shè)計22.1 帶式輸送機總體結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計22.1.1 帶式輸送機的原理22.1.2 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)選擇與設(shè)計22.1.3 托輥選擇和校核42.1.4 初選輸送帶53 驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計53.1傳動方案分析53.2電動機的選擇計算63.3電動機容量計算63.4確定電動機轉(zhuǎn)速63.5確定傳動裝置的總傳動比和分配各級傳動比73.5.1 分配傳動比73.5.2計算傳動裝置的運動及動力參數(shù)73.6帶傳動的設(shè)計計算83.6.1確定計算功率83.6.2選擇V帶的帶型83.6.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗算帶速v:83.6.4確定V帶中心距a和基準(zhǔn)長度83.7各齒輪的設(shè)計計算93.7.1高速級減速齒輪設(shè)計93.8軸、鍵、軸承的設(shè)計計算124減速機機體的設(shè)計計算175潤滑與密封175.1潤滑方式的選擇175.2潤滑劑的選擇175.3密封方式的選擇176減速器附件的設(shè)計187總結(jié)19參考文獻(xiàn)20致 謝21中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院2012屆畢業(yè)設(shè)計1 前言1.1 概述帶式輸送機廣泛應(yīng)用于電力、糧食、冶金、煤炭、礦山、港口、建材等領(lǐng)域。近年來，帶式輸送機因為它所擁有的輸送料類廣泛、輸送能力范圍寬、輸送路線的適應(yīng)性強以及靈活的裝卸料和可靠性強費用低的特點，已經(jīng)在某些領(lǐng)域逐漸開始取代汽車、機車運輸，成為散料運輸?shù)闹饕b備，在社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中扮演越來越重要的角色。特別是電動滾筒驅(qū)動的帶式輸送機在糧庫的散料輸送過程中更加有無可比擬的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?，因此我們開拓思維、努力創(chuàng)新并結(jié)合自己原有的知識和現(xiàn)有的資料對其進(jìn)行創(chuàng)新完善。在此過程中檢驗自己的創(chuàng)新能力使其應(yīng)用的范圍更加廣泛，在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域起到更加重要的作用。帶式輸送機其遠(yuǎn)距離、大運量、連續(xù)運輸、運行可靠、易于實現(xiàn)自動化和集中控制的特點，是其他機械設(shè)備無法比擬的，因此，發(fā)展帶式輸送機實現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化生產(chǎn),提升煤礦的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率，降低作業(yè)的危險，進(jìn)而使我國經(jīng)濟(jì)迅速健康發(fā)展具有重要的意義。 然而，帶式輸送機在運行中也存在著一些問題，比如打滑現(xiàn)象，造成打滑的主要原因有初張力太小、傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦力不夠造成打滑、尾部滾筒軸承損壞不轉(zhuǎn)或上下托輥軸承損壞不轉(zhuǎn)的太多、啟動速度太快、輸送帶的負(fù)荷過大，超過電機能力也會打滑；另外，還有輸送帶的跑偏，這是帶式輸送機運行過程中最常見的故障之一，其主要原因是安裝精度低和日常的維護(hù)保養(yǎng)差。本課題將會針對這些問題進(jìn)行研究、分析并最終解決它。國外帶式輸送機技術(shù)的現(xiàn)狀： 國外帶式輸送機技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個方面：一方面是帶式輸送機的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機等各種機型；另一方面是帶式輸送機本身的技術(shù)與裝備有高帶速等大型帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性。 國內(nèi)帶式輸送機技術(shù)的現(xiàn)狀：我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機的品種、類型較多。通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，帶式輸送機的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)空白，并對帶式輸送機的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。1.2 題目的選取本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是帶式輸送機傳動裝置設(shè)計。要求輸送機總長60米，帶寬800mm,輸送物料60公斤每米，傳輸速度0-1米每秒可調(diào)，在設(shè)計中通過計算和考慮實際情況選擇合適的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，從而達(dá)到設(shè)計要求，同時盡可能的降低成本，這也是一個綜合運用所學(xué)專業(yè)知識的過程。畢業(yè)設(shè)計是對四年大學(xué)所學(xué)知識的一個總結(jié)，也是走上工作崗位前的一次訓(xùn)練。2 帶式輸送機的總體設(shè)計2.1 帶式輸送機總體結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計2.1.1 帶式輸送機的原理帶式輸送機主要由兩個端點滾筒及緊套其上的閉合輸送帶組成。帶動輸送帶轉(zhuǎn)動的滾筒稱為驅(qū)動滾筒（傳動滾筒）；另一個僅在于改變輸送帶運動方向的滾筒稱為改向滾筒。驅(qū)動滾筒由電動機通過減速器驅(qū)動，輸送帶依靠驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦力拖動。驅(qū)動滾筒一般都裝在卸料端，以增大牽引力，有利于拖動。物料由喂料端喂入，落在轉(zhuǎn)動的輸送帶上，依靠輸送帶摩擦帶動運送袋卸料端卸出。帶式輸送機結(jié)構(gòu)原理及其組成部分如圖1所示： 圖1 帶式輸送機原理及組成部分圖2.1.2 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)選擇與設(shè)計通用帶式輸送機由輸送帶、托輥、滾筒及驅(qū)動、制動、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。a托輥和輸送帶托輥的結(jié)構(gòu)：帶式輸送機的托輥有槽形、平行托輥、調(diào)心托輥和緩沖托輥。槽形托輥支承承載分支，用以輸送散粒物料，一般由3個托輥組成，呈槽形，用以承托載貨輸送帶。調(diào)心托輥用以調(diào)整帶的橫向位置，避免跑偏。平行托輥為平形，用以承托回空輸送帶。緩沖托輥裝在機尾受料處，以減小物料對輸送帶的沖擊，托輥上套有膠圈或在托輥體上直接硫化一層橡膠。輸送帶：常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度-1540C之間。物料溫度不超過50C。向上輸送散粒料的傾角1224。對于大傾角輸送可用花紋橡膠帶。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點，但對于氣候的適應(yīng)性差，易打滑和老化。帶寬是帶式輸送機的主要技術(shù)參數(shù)。輸送帶的結(jié)構(gòu)最為簡易，它由橡膠制成的覆蓋膠，包裹在帶芯骨架的上下兩面，用隔離層黏接物，將覆蓋膠和帶芯粘合在一起。用戶可根據(jù)帶式輸送機的輸送高度、物料的種類、容量、輸送量、輸送長度等諸因素通過計算確定輸送機的布局以及所選用的膠帶寬度、帆布層數(shù)和膠帶厚度。本設(shè)計依據(jù)煤礦安全規(guī)程（1992年版）第115條中規(guī)定“膠帶輸送機應(yīng)采用阻燃帶”。所以覆蓋膠選耐燃帶材料是氯丁二烯、丁苯橡膠和天然橡膠混煉而成的材料，還要加上阻燃劑。本設(shè)計帶芯選鋼絲繩芯。b滾筒分驅(qū)動滾筒和改向滾筒。滾筒是帶式輸送機(皮帶機)的主要傳力部件,由筒皮及接盤焊接而成。一般情況下,外徑在320mm以下的皮帶機滾筒用無縫鋼管作為筒皮,外徑超過320mm的采用鋼板卷制后對口焊接形成筒皮,稱為焊接滾筒;有的鑄鋼接盤與筒皮焊接后作為筒體的一部分,即鑄焊結(jié)構(gòu)滾筒驅(qū)動滾筒：是傳遞動力的主要部件。分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210230）、雙滾筒（包角達(dá)350）和多滾筒（用于大功率）等c驅(qū)動裝置對于帶式輸送機驅(qū)動滾筒位置的選擇，應(yīng)有如下要求：努力使膠帶所受張力最小，并力求所需的牽引力和張緊力較小，這樣可使膠帶和拉緊裝置的尺寸、重量最小，并減小運行阻力、降低能量消耗、減小膠帶和改向滾筒的磨損。通常，驅(qū)動裝置布置在輸送機的機頭和機尾的若干滾筒上。在上運輸送機上，如果沒有安裝中間驅(qū)動，則通過將全部驅(qū)動裝置布置在頭部而得到最小輸送帶張力。本設(shè)計依據(jù)前人的設(shè)計經(jīng)驗選擇驅(qū)動裝置布置在頭部的布置形式。d張緊裝置根據(jù)帶式輸送機摩擦傳動原理可知，為了保證帶式輸送機正常運轉(zhuǎn)，必須使輸送帶在傳動滾筒的分離點處具有一定的張力，該張力的大小由張緊裝置來調(diào)節(jié)。因此，對張緊裝置的要求是能測出輸送帶張力并能自動調(diào)節(jié)張力的大小，以保持輸送帶在傳動滾筒分離點處具有合適的預(yù)緊力。張緊裝置的作用是使輸送帶達(dá)到必要的張力，以免在驅(qū)動滾筒上打滑，并使輸送帶在托輥間的撓度保證在規(guī)定范圍內(nèi)?？梢圆捎靡簤簭埦o裝置。e機尾部機尾結(jié)構(gòu)的選擇：機尾由支柱、導(dǎo)軌、機尾滾筒、機尾架等部件組成。支柱即是機尾的支架，又是機尾移動時的滑行裝置。機尾滾筒與機頭卸載滾筒結(jié)構(gòu)相似，有時直徑較小。滾筒軸的位置可借頂在滾筒軸承座上的調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)輸送帶的跑偏現(xiàn)象。導(dǎo)軌下部用螺柱固定在支柱上，端部用柱銷與另一節(jié)導(dǎo)軌鉸接，以適應(yīng)底板的高低不平。為了緩沖貨載對輸送帶的沖擊，在機尾架上采用套有膠圈的槽形托輥，而且托輥的間距較小。f清掃器板式清掃器安設(shè)在帶式輸送機機頭卸載滾筒下部的機頭架上，用以對卸載后殘留、粘集在輸送帶承載面的煤粉和污物進(jìn)行清掃。板式清掃器又可分為彈簧式清掃器和重砣式清掃器，這兩種清掃器結(jié)構(gòu)簡單，在各型帶式輸送機上得到廣泛應(yīng)用。本設(shè)計依據(jù)具體情況分析選用板式清掃器。g制動裝置對于傾斜輸送物料的帶式輸送機，其平均傾角大于4度時，為防止有載停車時發(fā)生逆轉(zhuǎn)（上運時）或順滑（下運時）現(xiàn)象應(yīng)設(shè)置制動器。本設(shè)計可選帶式逆止器。h卸料裝置帶式輸送機可采用端部滾筒卸料，也可以在中間任意點利用卸料小車或卸料擋板卸料。采用端部滾筒卸料不會產(chǎn)生附加阻力，適合于卸料點固定的場合。卸載小車可沿著導(dǎo)軌在輸送機縱向方向內(nèi)移動，物料經(jīng)卸料小車的上滾筒拋出，經(jīng)導(dǎo)料漏斗向輸送機一側(cè)或兩側(cè)卸料。卸料擋板為平擋板或V型擋板，他不但可以適合在平托輥的輸送機上卸件貨，也可以向一側(cè)或兩側(cè)卸散貨。本設(shè)計采用滾筒卸料。h保護(hù)裝置帶式輸送機的保護(hù)裝置主要有防跑偏保護(hù)裝置，打滑、低速、滿倉、斷帶保護(hù)裝置，煙霧保護(hù)裝置。防跑偏保護(hù)裝置可設(shè)置前傾側(cè)托輥、采用雙錐形滾筒、也可采用自動校正機尾滾筒、還可采用KFP-127/1A型防跑偏開關(guān)、也有用BMO-1000型帶式輸送機防跑偏保護(hù)裝置。2.1.3 托輥選擇和校核本設(shè)計依據(jù)表查得帶寬為800mm的輸送機，平托輥長950mm，托輥直徑D在范圍89133mm內(nèi),可在89，108，133三個尺寸中選用，本設(shè)計選用直徑D為108mm。軸承可選用4G205或4G305，軸承座可選用沖壓座。本設(shè)計尾部滾筒中心線距緩沖托輥可選用1274mm，機頭部滾筒中心線距第一組托輥距離可選600mm。托輥間距的布置應(yīng)保證膠帶在托輥間所產(chǎn)生的撓度盡可能的小，膠帶在托輥間的撓度值一般不超過托輥間距的25%，帶式輸送機上托輥的間距從表查得，根據(jù)散狀物料堆積密度為可取上托輥間距為1300mm。在裝載處的托輥間距應(yīng)密集一些，一般取間距為300-600mm,本設(shè)計取450mm.而且必須選用緩沖托輥，下托輥間距可取2500-3000mm，或取為上托輥間距的2倍，本設(shè)計取2600mm。在有載分支每隔10組槽形托輥放置一組調(diào)心托輥，下分支每隔6-10組平行托輥放置一組調(diào)心托輥。本設(shè)計預(yù)選的電動卷筒為焊接結(jié)構(gòu)的光面驅(qū)動滾筒，滾筒寬度要比b大些，一般按下式計算L=b+100，輸送帶帶寬800mm時，滾筒寬1150mm。支架寬度參考前人的設(shè)計尺寸初選1586mm。根據(jù)初選的上托輥直徑D=133mm和上托輥長L=380mm從表8-53查得托輥的承載能力為2.74kN。計算托輥實際承受載荷P=792.556N遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于托輥的承載能力2.74 kN，所以校核合格。可以選用初選型號的托輥。2.1.4 初選輸送帶考慮到井下運輸?shù)奶厥鈼l件及工作環(huán)境，查表4-24初選鋼絲繩芯輸送帶：規(guī)格ST2000，縱向拉伸強度2000N/mm，鋼絲繩最大直徑6.0mm，鋼絲繩間距12mm，帶厚20mm，每平方米質(zhì)量34kg/m2,上覆蓋膠厚度8mm,下覆蓋膠厚度6mm.3 驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計3.1傳動方案分析傳動方案：電機帶傳動兩級圓柱齒輪（直齒）減速器工作機要求：工作壽命為8年，每年300個工作日，每日工作16小時減速器類型選擇：選用展開式兩級圓柱齒輪減速器方案分析：結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對于軸承的位置不對稱，因此要求軸有較大的剛度。高速級齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。總體傳動簡圖如圖2圖2 傳動裝置總體傳動簡圖輔助件有:觀察孔蓋,油標(biāo)和油尺,放油螺塞,通氣孔,吊環(huán)螺釘,吊耳和吊鉤,定位銷,啟蓋螺釘,軸承套,密封圈等。3.2電動機的選擇計算按工作條件和要求選用一般用途的Y系列三相異步電動機，臥式封閉。3.3電動機容量計算電動機所需的工作效率為： （3-1）電動機功率;-工作機所需功率;工作機所需要功率為： （3-2） ,v=2m/s得出V帶傳動效率，滾動軸承傳動效率，閉式齒輪傳動效率,聯(lián)軸器效率，傳動滾筒效率，則減速器傳動的總效率：所需電動機功率為： 選擇的電動機的額定功率要略大于P，由Y系列三相異步電動機技術(shù)數(shù)據(jù),選擇電動機額定為11KW。3.4確定電動機轉(zhuǎn)速 工作機轉(zhuǎn)速：其中：V-輸送帶的速度（m/s）D-提升機鼓輪的直徑（mm）根據(jù)、，查閱相關(guān)手冊得到符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min，1000 r/min，1500 r/min和3000r/min，由于750 r/min型電動機的尺寸過大，重量較重，且價格高，故不可取，而3000r/min價格高，轉(zhuǎn)速高,也不可取。所以在1000 r/min與1500 r/min兩種同步轉(zhuǎn)速中選取，見表一：表一 電動機的選擇電動機型號額定功率（KW）同步轉(zhuǎn)速n（r/min）滿載轉(zhuǎn)速n（r/min）Y160M-41115001440綜合考慮總傳動比，結(jié)構(gòu)尺寸及成本，選擇Y160-4型封閉式三相異步電動機。3.5確定傳動裝置的總傳動比和分配各級傳動比3.5.1 分配傳動比總傳動比為：取帶傳動比為，則圓柱直齒輪高級速傳動比和低級速傳動比的乘積為。因為，經(jīng)計算得3.5.2計算傳動裝置的運動及動力參數(shù)（1）計算各軸轉(zhuǎn)速： （2）計算各軸的輸入功率：（3）計算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩： 3.6帶傳動的設(shè)計計算3.6.1確定計算功率由表8-7（P156,機械設(shè)計第八版 高等教育出版社）查得工作情況系數(shù)=1.2，故=1.211=13.2kW （3-3） 3.6.2選擇V帶的帶型 根據(jù)=13.2kW和小帶輪轉(zhuǎn)速查表可知，選用A型V帶。3.6.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗算帶速v:（1）初選小帶輪直徑，小帶輪直徑=75mm,根據(jù)基準(zhǔn)直徑系列初選，初選（2）驗算帶速v: 因為5m/sv30m/s,故帶速合適。（3）計算大帶輪的直徑： 根據(jù)表8-8，取。3.6.4確定V帶中心距a和基準(zhǔn)長度初定中心距a=800mm,V帶的數(shù)據(jù)選擇見表二表二 帶的選擇帶類型長度根數(shù)傳動中心距帶輪基準(zhǔn)直徑普通V帶A型2240mm6根860.5mm118mm（主）335mm（從）3.7各齒輪的設(shè)計計算3.7.1高速級減速齒輪設(shè)計（1）選定齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)1）按已知圖示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。2）輸送機轉(zhuǎn)速不太快，選用7級精度（GB1009588）。3）材料按表10-1選取，因傳遞功率不大，大小齒輪均選用軟齒面。小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241286HBS，取280HBS。大齒輪：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度217255HBS，取240HBS。4）選小齒輪數(shù)，大齒輪齒數(shù)取93（2）按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式 進(jìn)行試算。1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值試選載荷系數(shù)。計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T。由表10-7選取齒寬系數(shù)。由表10-6查得材料的彈性影響系。由圖10-21d按齒面硬度查得：小齒輪的接觸疲勞強度極限大齒輪的接觸疲勞強度極限由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)。計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式10-12得 （3-4） （3-5） 2）計算試算小齒輪分度圓直徑 （3-6）計算圓周速度。計算齒輪寬。 （3-7）計算齒寬與齒高之比。模數(shù) （3-8）齒高 （3-9）計算載荷系數(shù)。根據(jù)v=1.53m/s，7級精度，由書108圖表得動載荷系數(shù)；對直齒輪；由載荷狀態(tài)均勻平穩(wěn)查表得使用系數(shù)；從課本表10-4中的軟齒面齒輪欄查得的小齒輪相對支承非對稱布置、7級精度時；由，由圖1013得；故載荷系數(shù)和的數(shù)值相差較大，所以按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由公式得 （3-10）計算模數(shù)： (3)按齒根彎曲強度設(shè)計由彎曲強度的設(shè)計公式為1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值根據(jù)查表得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲強度極限；由圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)由公式得計算載荷系數(shù)K。K=1.520查取齒形系數(shù)。由書表105并用差值法得:，。查取應(yīng)力校正系數(shù)。由書表105并用差值法得: ，。計算大、小齒輪的，并加以比較。 顯然大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計計算對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與直徑的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)1.776mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值（第一系列）m=2mm，按接觸強度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)：取30大齒輪齒數(shù) 取117(4)幾何尺寸計算1)計算分度圓直徑2)計算中心距3)計算齒輪寬度取，。所以小齒輪做成實心結(jié)構(gòu)齒輪，大齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)齒輪。3.8軸、鍵、軸承的設(shè)計計算 輸入軸：(1)軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。由電動機的選擇可知：(2)求作用在齒輪上的力。 軸（高速級）的小齒輪的直徑，有圓周力: （3-11）徑向力： （3-12）在安裝從動帶輪處作用在軸上壓軸力： 據(jù)經(jīng)驗值，取：(3)初步確定軸的最小直徑按教材機械設(shè)計式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3取，于是得： （3-13）由于軸上必須開由兩個鍵槽，所以最小直徑按13%增大：這是安裝V帶輪處的軸的直徑，為使其與V帶輪相適合，取(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 1）擬定軸上零件的裝配方案如圖3圖3 輸入軸上零件裝配方案圖2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足V帶輪的軸向定位要求，1-2軸段右端需制出一軸肩，取h=0.08d，故2-3段的直徑，右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=45。帶輪與軸配合的轂孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在帶輪上而不壓在軸的端面上。故1-2段的長度應(yīng)比軸配合的轂孔長度略短，現(xiàn)取。初步選擇滾動軸承。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)，由機械設(shè)計手冊選型號為6309。，而3-4軸段的長度可取為，右端應(yīng)用軸肩定位，取。6-7軸段裝齒輪，為齒輪安裝方便，該段值應(yīng)略大于7-8軸段的直徑，可取，齒輪右端用套筒固定，為使套筒端面緊湊在齒輪做斷面上6-7軸段的長度應(yīng)比齒輪轂長略短，已知齒寬，故選取6-7軸段的長度為。齒輪左端用軸肩固定，由此可確定5-6軸段的直徑，取，取。軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速機器軸承端蓋的結(jié)構(gòu)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑劑的要求，取端蓋的外端面與V帶輪右端面的距離l=20mm，故取。取齒輪距箱體內(nèi)避之距離a=16mm，同時考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，s=8mm。故在軸的右端取取中間軸上大齒輪和小齒輪之間的距離c=15mm，已知中間軸上大齒輪輪轂長，中間軸上小齒輪輪轂長，則至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 3）軸上零件的軸向定位，軸上的圓角和倒角尺寸齒輪、V帶輪與軸的周向定位均采取平鍵聯(lián)接，查表6-1，得齒輪：鍵尺寸參數(shù)b*h=12mm*8mm,L=50mm，t=4mm；V帶輪：鍵尺寸參數(shù)b*h=10mm*8mm,L=50mm，t=4mm。參考教材表15-2，軸段左端倒角，右端倒角取。各軸肩處的圓角半徑為R=1.2mm。 4）軸的受力分析，取齒輪齒寬中間點為力的作用點根據(jù)軸向所受的支反力，作出彎矩圖；利用軸所傳遞的扭矩，作出扭矩圖，如圖4圖4 輸入軸的載荷分析圖計算支反力水平支反力： 垂直面支反力： 計算軸O處彎矩 水平面彎矩： 垂直面彎矩： 合成彎矩： 計算轉(zhuǎn)矩：5）校核軸的強度由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，O剖面處彎矩最大，還有鍵槽引起的應(yīng)力集中，故O處剖面左側(cè)為危險截面，該處軸的抗彎截面系數(shù)為 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強度，對于單向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸，通常轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故取折合系數(shù)，則前面已選定軸的材料為45剛，調(diào)制處理，由表15-1查得，因故安全。 6）校核鍵的連接強度V帶輪的鍵： 查表6-2得，。故強度足夠，鍵校核安全齒輪的鍵： 查表6-2得，。故強度足夠，鍵校核安全 7）校核軸承的壽命校核軸承A和計算壽命 徑向載荷,查表13-6，按載荷系數(shù)得，取，當(dāng)量動載荷,校核安全。該軸承壽命為： 校核軸承B和計算壽命徑向載荷,查表13-6，按載荷系數(shù)得，取，當(dāng)量動載荷,校核安全。 該軸承壽命為：。4減速機機體的設(shè)計計算通常用HT200 灰鑄鐵鑄造而成，低速級圓柱齒輪傳動的中心距a295.75 mm。機體各部分尺寸見表三表三 機體各部分尺寸序號 名稱 尺寸123456789箱座壁厚箱蓋壁厚箱座凸緣厚度箱蓋凸緣厚度箱座底凸緣厚度地底螺釘直徑地底螺釘數(shù)目軸承旁聯(lián)接螺栓直徑箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑10mm10mm15mm15mm25mm取M24N=4取M18取M125潤滑與密封5.1潤滑方式的選擇在減速器中，有效的潤滑可以減少相對運動表面間的摩擦、磨損和發(fā)熱，還可起到冷卻、散熱、防銹、沖洗金屬磨粒和降低噪聲等作用，保證了減速器的正常工作及其壽命。5.2潤滑劑的選擇軸承采用脂潤滑。選用N200工業(yè)齒輪油，軸承選用ZGN-2潤滑油。5.3密封方式的選擇輸入軸和輸出軸得外伸處，為防止?jié)櫥饴┘巴饨绲幕覊m等造成軸承的磨損或腐蝕，要求設(shè)置密封裝置。因軸的表面圓周速度小于35m/s，所以采用毛氈圈油封，即在軸承蓋上開出梯形槽，將毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形，放置在梯形槽中以與軸密合接觸；或在軸承蓋上開缺口放置氈圈油封，然后用另一個零件壓在氈圈油封上，以調(diào)整毛氈密封效果，它的結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。6減速器附件的設(shè)計（1）窺視孔蓋和窺視孔由于減速器屬于中小型，查表可確定其尺寸如表四表四 孔蓋尺寸檢查孔尺寸（mm） 檢查孔蓋尺寸（mm）b68L120b1100L1150b284L2135R5孔徑d4635孔數(shù)n4（2）放油螺塞如表五表五 螺塞尺寸dD0LhbDSed1HM18*152527153282124.215.82（3）游標(biāo)為了確定油度位置，采用隔離套。查表確定尺寸如表六 表六 隔離套尺寸dd1d2d3habcDD1M1241262810642016（4）通氣孔由查表確定尺寸如表七表七 通氣孔尺寸dDD1SLIad1M2*153025.422281546（5）啟蓋螺釘為了便于開啟箱蓋，在箱蓋側(cè)邊凸緣上安裝一個起蓋螺釘，螺釘螺紋要高出凸緣厚度，螺釘端部成圓柱形。（6）定位銷為保證箱體軸承座的鏜制和裝配精度，需在箱體分箱面凸緣長度方向兩側(cè)各安裝一個圓錐定位銷。定位銷直徑d=（0.70.8）d2，d2為凸緣上螺栓直徑，長度于分箱面凸緣總厚度。（7）環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤如表八表八 螺釘、吊環(huán)、吊鉤尺寸dd1Dd2h1Ihr1ra1d3abD2h2d1M1614343412283161613416224.5627總結(jié)本次設(shè)計的是帶式輸送機的傳動裝置，通過這次使我系統(tǒng)了所學(xué)的專業(yè)知識。貫穿了工程力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理以及機械設(shè)計等的知識，使所學(xué)知識得以融會貫通。并溫故而知新，對知識有了一個更深層次的理解。培養(yǎng)了自己的基本素質(zhì)，學(xué)會查閱手冊，借鑒經(jīng)驗。學(xué)會了基本的設(shè)計思路，積累了經(jīng)驗。養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的設(shè)計作風(fēng)。在設(shè)計中，一定要認(rèn)真對待每一個環(huán)節(jié)，一個數(shù)據(jù)的錯誤、一會的煩躁不安都足以使設(shè)計失敗。提升了自我分析和處理解決的問題的能力，是的，由剛接到題目時的不知所措，到自己摸索，跟同學(xué)交流，由不明白到最終完成整個設(shè)計方案，我想這本身已是一種考驗。提升了AutoCAD的操作水平，由略帶生疏到現(xiàn)在可以比較熟練地操作AutoCAD。 參考文獻(xiàn)1 濮良貴,機械設(shè)計,高等教育出版社,（第八版） 2 吳宗澤,機械設(shè)計師手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,20043 孫可文主編,帶式輸送機的傳動理論與設(shè)計計算.煤炭工業(yè)出版社4 宋偉剛.通用帶式輸送機設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社,2006,11835 于巖,李維堅.運輸機械設(shè)計.北京:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1998，8.180 6 北京起重運輸機械研究所.DT(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊.北京:冶金工業(yè)出版社礦山機械.2003,20507 王新偉等.軟啟動在帶式輸送機中的應(yīng)用.礦山機械,2005.48 機械制圖第六版,大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室編9 機械原理（第七版）鄭文緯,吳克堅主編,高等教育出版社，1997年 10 材料力學(xué)（第六版）劉鴻文主編,高等教育出版社11 成大先主編,機械設(shè)計手冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,199312 張越,DT(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊.北京:冶金工業(yè)出版社.2003,1545013 V. N. Ivanets and V. G. Menkh.Chemical and Petroleum Engineering, 1992,Volume 28, Number 1.14 QiangZhang,Jun Maoand FeiDing.Journalof Coal Science and Engineering, 2008, Volume 14, Number 4.致 謝本設(shè)計在李紀(jì)剛老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計和調(diào)試，無不凝聚著李老師的心血和汗水，在四年的本科學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向李老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 不積跬步何以至千里，本設(shè)計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)設(shè)計工作順利完成，在此向中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院，工程技術(shù)系的全體老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。21