帶式輸送機的電動張緊裝置設(shè)計說明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著帶式輸送機向長距離、高速度、大功率方向發(fā)展，除驅(qū)動裝置外，拉緊裝置是保證輸送機正常啟動、運行、制動、和停車的不可缺少的重要部件之一，直接影響帶式輸送機的安全可靠性和穩(wěn)定性。</p><p>　　通過對帶式輸送機各種拉緊裝置的比較和分析，本設(shè)計主要是自動絞車式張緊裝置的設(shè)計，其傳動部分由蝸輪蝸桿傳動

2、和一對開式齒輪傳動兩部分組成，絞車用蝸輪蝸桿傳動帶動卷筒來纏繞鋼絲繩，從而拉緊膠帶，同時采用變頻調(diào)速電機對張緊力進行控制。根據(jù)不同工作情況隨時調(diào)節(jié)張緊力的大小，從而使輸送機在運行工礦下安全、平穩(wěn)、可靠的運行。能最大程度的延長皮帶的壽命，大大節(jié)約了成本。</p><p>　　本文從系統(tǒng)整體出發(fā)，對絞車式拉進裝置作了詳細的論述。在皮帶機啟動階段，能提供足夠大的張緊力；啟動完畢后又可使皮帶的張緊力恢復(fù)到額定值以維持皮帶

3、機的正常運行。此設(shè)計的特點是：可靠性高、體積小、拉力大等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：帶式輸送機 ；拉緊裝置 ；蝸輪蝸桿 ；拉緊力 ；</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With the development of belt conveyor towards long distance , high

4、speed , long carring and large driving power , besides driver device , Especially under the condition of starting , running , braking and stopping , And also , as one of the most indispensable parts in belt conveyor , ta

5、ke-up has an direct effect on safety , reliability and sbability of conveyor system on a whole .</p><p>　　By contrasting and analyzing of various take-ups on belt conveyor . This design is mainly about autom

6、atic windlass tension station . Its drive part makes up into worm pair and gear driver . Windlass uses worm gear worm driving reel which binds wire rope to pull tight adhesive tape . In the meantime , it adopts the frequ

7、ency conversion adjusting speed motor to control tensioning force . It adjusts pressing the strength size as necessary according to the different working condition . And the syste</p><p>　　This paper expands

8、 on the strain unit of windlass in theory from the perspect of the whole system . When adhesive tape starts , strain unit can supply enough great tensioning force ; When finishes , it can make tensioning force of leather

9、 belt regaining assessed amount to keep normal running of leather belt . characteristic of this design is high reliability , small volume , big tensile force end so on .</p><p>　　Keywords: belt conveyor ; te

10、nsioning device ; worm pair ; tensioning force ;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1. 前言1</b></p><p>　　1.1拉緊裝置的發(fā)展概況1</p><p>　　1.2 拉緊裝置的作用1<

11、/p><p>　　1.3 對張緊裝置的要求1</p><p>　　1.4 拉緊裝置的位置2</p><p>　　2. 主要設(shè)計參數(shù)及方案確定2</p><p>　　2.1 主要設(shè)計要求2</p><p>　　2.2 方案的確定2</p><p>　　2.2.1 參考方案2</p&g

12、t;<p>　　2.2.2 方案對比5</p><p>　　2.2.3 傳動方案的確定5</p><p>　　3. 張緊裝置總體設(shè)計6</p><p>　　3.1電動機的確定6</p><p>　　3.2機構(gòu)工作級別的確定8</p><p>　　3.2.1機構(gòu)利用等級8</p>

13、<p>　　3.2.2機構(gòu)載荷狀態(tài)8</p><p>　　3.2.3機構(gòu)工作級別8</p><p>　　3.3鋼絲繩直徑計算與選取8</p><p>　　3.4滾筒幾何尺寸的確定9</p><p>　　3.5傳動比的分配12</p><p>　　3.6開式齒輪傳動的設(shè)計13</p>

14、<p>　　4. 滑輪組及卷筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計15</p><p>　　4.1滑輪設(shè)計計算15</p><p>　　4.1.1滑輪結(jié)構(gòu)和材料15</p><p>　　4.1.2鋼絲繩進出滑輪時的允許偏角15</p><p>　　4.1.3滑輪主要尺寸15</p><p>　　4.1.4繩槽斷面尺寸16&

15、lt;/p><p>　　4.2鑄造滑輪的形式及軸承尺寸18</p><p>　　4.3卷筒的尺寸20</p><p>　　4.4滾筒軸系設(shè)計21</p><p>　　5. 設(shè)備的使用和維護22</p><p>　　5.1鋼絲繩的使用維護22</p><p>　　5.2軸承的潤滑與密封23

16、</p><p><b>　　結(jié) 論25</b></p><p><b>　　參考文獻26</b></p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　1. 前言</b></p><p>　　1.1

17、拉緊裝置的發(fā)展概況</p><p>　　帶式輸送機輸送散體物料是當(dāng)今世界上廣泛采用的手段之一，采用這種方式不僅可以實現(xiàn)長距離、大批量輸送，而且與其他輸送設(shè)備相比，具有更好的經(jīng)濟效益和更低的運輸成本。拉緊裝置是帶式輸送機必不可少的部件。尤其對于長距離、大功率帶式輸送機而言，它是除驅(qū)動裝置外，保證輸送機正常啟動、運行、制動和停車的重要部件，并且它的性能好壞直接影響帶式輸送機的性能。拉緊裝置可分為以下三個階段。<

18、/p><p>　　第一階段，純機械張緊階段。這一階段的主要產(chǎn)品有兩種:固定式絞車?yán)o與重錘式拉緊。從本質(zhì)上說，絞車?yán)o的功能僅僅是張緊，當(dāng)膠帶由于種種原因伸長而張緊力下降時，只能通過人的觀察發(fā)現(xiàn)后重新張緊;重錘式張緊裝置通過滑輪組和重錘塊達到張緊的目的，當(dāng)膠帶伸長時，能自動吸收其伸長。</p><p>　　第二階段，張緊力可調(diào)階段。這個階段的典型產(chǎn)品是自動絞車(機械絞車或液壓絞車)張緊裝置。其

19、技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)為只能實現(xiàn)在穩(wěn)定(勻速)階段的自動張緊，保持膠帶在該階段的張力恒定，而在起動與制動等不穩(wěn)定運行工況下則與固定式絞車相同。其結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)為帶有閘，絞車張緊時松閘，停止時緊閘，絞車運轉(zhuǎn)的時間很短，而大部分時間處于停車待命狀態(tài);</p><p>　　第三階段，動態(tài)自動張緊階段。這個階段的典型產(chǎn)品有液壓絞車自動張緊與液壓缸自動張緊。其特點為動態(tài)響應(yīng)快，能在起動階段和正常運行階段兩種狀態(tài)下作用，保持張緊力的穩(wěn)定

20、。液壓絞車長時間處于工作狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)特征是不帶閘。</p><p>　　1.2 拉緊裝置的作用</p><p>　　(1) 保證輸送帶松邊有足夠的張緊力，防止在起動或運行中膠帶在驅(qū)動滾筒上打滑；</p><p>　　(2) 保證輸送帶在最小張力點處有足夠張力，限制輸送帶加載時在托輥間的垂度，防止輸送帶在托輥間距內(nèi)過分松弛而喪失槽形，引起物料和輸送帶跑偏，減小輸送帶在

21、托輥間的運行阻力；</p><p>　　(3) 補償輸送帶的彈性伸長和塑性伸長。時間長了輸送帶會自動伸長，而且在過渡工況下發(fā)生永久性伸長，同時在起動，制動時輸送帶自動收緊，可免除機組振動；</p><p>　　(4) 為輸送帶重新接頭提供必要的行程；</p><p>　　(5) 在長距離帶式輸送機中，減小起、制動時輸送帶中出現(xiàn)的動負荷；</p><

22、;p>　　(6) 使輸送帶有足夠的張力，以保證輸送帶與傳動滾筒產(chǎn)生必須的摩擦力并防止打滑；</p><p>　　1.3 對張緊裝置的要求</p><p>　?。?）響應(yīng)速度快，工作可靠；</p><p>　?。?）拉緊滾筒上輸送帶的包角，并與滾筒位移平行，施加的拉緊力應(yīng)通過滾筒中心，以免張力由于其位置不同而變化；</p><p>　?。?/p>

23、3）不能出現(xiàn)死區(qū)，即拉緊滾筒作反向移動時，不至于產(chǎn)生張力突然變化。尤其機尾有低谷的高垂度輸送機，制動時在低谷處會由于垂度過大而引起輸送帶的折疊和嚴(yán)重變形，從而導(dǎo)致落料。</p><p>　　1.4 拉緊裝置的位置</p><p>　?。?）拉緊裝置盡量安裝在靠近傳動滾筒的空載分支上，以利于啟動和制動時不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象；</p><p>　?。?）拉緊裝置應(yīng)盡可能布置在

24、輸送帶張力最小處，這樣可減小拉緊力；</p><p>　?。?）應(yīng)盡可能使輸送帶拉緊滾筒的繞入和繞出分支方向與滾筒位移線平行，且施加的拉緊力要通過滾筒中心。</p><p>　　2. 主要設(shè)計參數(shù)及方案確定</p><p>　　2.1 主要設(shè)計要求</p><p>　　根據(jù)實際情況設(shè)計一臺機械張緊裝置：工作參數(shù)如下；</p>&

25、lt;p>　　設(shè)計帶式輸送機張緊裝置，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). </p><p>　?。?） 最大張緊力F: 100KN</p><p>　?。?） 張緊行程L: 1m</p><p>　?。?） 牽引電機的功率P: 5-11KW</p><p><b

26、>　　2.2 方案的確定</b></p><p>　　2.2.1 參考方案</p><p>　　（1）如下圖所示，此種重錘式張緊裝置主要由張緊裝置框架、張緊改向滾筒、彈簧緩沖器、偏心制動輪等部件組成。張緊裝置框架本身包含一個能供滾筒上下滑動的滾筒滑槽，并在安裝滾筒的鋼結(jié)構(gòu)上平面裝有兩個彈簧緩沖器，配重塊重量不直接作用在滾筒軸上。偏心制動輪通過傳動連桿與張緊滾筒的鋼結(jié)構(gòu)平臺

27、連接。膠帶主要通過張緊改向滾筒來實現(xiàn)膠帶張緊。張緊力的大小取決于配重塊的重量、張緊裝置框架重量以及滾筒的重量，根據(jù)膠帶重載時的所需驅(qū)動力來選擇。</p><p><b>　　圖1.重錘張緊裝置</b></p><p>　　1. 滑軌 2.張緊裝置框架 3.滾筒安裝平臺 4.滾筒滑槽</p><p>　　5. 限位擋

28、塊 6.制動偏心輪 7.銷軸 8.裝運連桿</p><p>　　9.吊架 10.傳動連桿 11.緩沖器 12.膠帶</p><p>　　13.軸承支座 14.張緊改向滾筒 15.配重</p><p>　　(2) 重力拉緊裝置:</p><p>

29、;　　重力拉緊裝置是結(jié)構(gòu)最簡單，應(yīng)用最廣泛的一種拉緊裝置，它是利用重錘來自動拉緊，由于重錘靠自重拉緊，所以它能保證拉緊力在各種工況下保持恒定不變，能自動補償膠帶的伸長。其結(jié)構(gòu)形式有單重錘式、雙重錘式和重載車式。重載車式拉緊裝置是將重物放在膠帶機的重物拉緊車上，利用膠帶機地腳板的坡度使重物拉緊車產(chǎn)生下滑力對膠帶機產(chǎn)生拉緊力;而重錘拉緊裝置是通過鋼絲繩懸掛起來的重錘使膠帶機的拉緊車產(chǎn)生拉緊力?？梢?，重力拉緊裝置的力學(xué)特點是拉緊力不變，拉緊位

30、移可變，它適用于固定式長距離運輸機上，優(yōu)點是安全可靠性高，缺點是拉緊力不能調(diào)節(jié)，空間要求大，在空間受限制的地方無法使用。普遍存在的問題是由于改向滾筒多，物料容易掉入輸送帶與拉緊滾筒之間而損壞膠帶，特別是在輸送潮濕或粘性較大的物料時。 </p><p><b>　　圖2.單重錘式</b></p><p><b>　　圖3. 雙重錘式</b&g

31、t;</p><p><b>　　圖4.重載車式</b></p><p>　　(4)絞車式拉緊裝置</p><p>　　絞車式張緊裝置按張緊力的控制方式可以分為手動和自動控制兩種。所謂手動，就是在張緊裝置上安裝一個用于測定膠帶張力的測力器。當(dāng)觀測到測力器的指標(biāo)超出所允許的范圍時，人為地啟動電動機來進行調(diào)節(jié)，直到滿足要求為止。這種形式的張緊裝置結(jié)

32、構(gòu)較簡單，維護容易，但需要人來監(jiān)控。</p><p>　　在手動絞車式張緊裝置中，由于絞車動作不需要其它動力，具有結(jié)構(gòu)簡單和操作維護容易的特點，所以在國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛。比較常用的是蝸輪蝸桿手動絞車式張緊裝置。由于絞車式張緊裝置的張緊行程可以很長，同時可以配合可伸縮式膠帶輸送機的儲帶倉工作，所以，可伸縮式膠帶輸送機應(yīng)用這種張緊裝置的較多。</p><p>　　圖5.電動張緊示意圖</p

33、><p>　　2.2.2 方案對比</p><p>　　方案一的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)和原理都比較簡單，就是利用物體自身的重力，來拉緊皮帶 ，需要多大的張緊力，只要給它墜上同等重量的物體即可，它的制造也比較方便。但是，它的缺點也是比較明顯的，其中最重要的缺點就是張緊力不能調(diào)節(jié)，皮帶的張緊力只能固定在皮帶機起動需要的最大數(shù)值上，即使以后不需要如此大的力，也不容易調(diào)節(jié)；它的另一個缺點是，體積比較龐大，占用地

34、方大。</p><p>　　方案二的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛，能保證拉緊力在各種工況下保持恒定不變，能自動補償膠帶的伸長，安全可靠性高。其缺點是拉緊力不能調(diào)節(jié)，空間要求大，在空間受限制的地方無法使用。</p><p>　　方案三的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，維護容易。其缺點是存在占用空間大，不便于現(xiàn)場布置和管理，經(jīng)常發(fā)生因張緊不足或不能及時準(zhǔn)確地進行調(diào)整而引起的膠帶打滑和跑偏等現(xiàn)象，甚至?xí)斐赡z帶

35、壓死、撕裂等嚴(yán)重事故。</p><p>　　通過以上三個方案的比較，在此選擇第三種方案進行設(shè)計。自動絞車式張緊裝置具有以下特點：通過壓力傳感器電信號控制張緊裝置，可靠性高。在皮帶機啟動階段，能提供足夠大的啟動張緊力；啟動完畢后又可使膠帶的張緊力恢復(fù)到額定值以維持膠帶機的正常運行。</p><p>　　2.2.3 傳動方案的確定</p><p>　　采用交流變頻調(diào)速電

36、機作為驅(qū)動源，傳動部分由蝸輪蝸桿傳動和一對開式齒輪傳動兩部分組成，蝸桿的輸入軸與電機的輸出軸用彈性套柱銷聯(lián)軸器連接。蝸輪的輸出軸與開式齒輪中的小齒輪用B型鍵連接。滾筒組與開式齒輪中的大齒輪用普通螺栓連接。在滾筒軸的兩端用調(diào)心滾子軸承作支撐,并加以滾動軸承座支撐。為了減輕繞在卷筒上鋼絲繩所承受的拉力，采用滑輪組結(jié)構(gòu)包括動滑輪組和定滑輪組，定滑輪組（兩個定滑輪并列）動滑輪組（三個動滑輪并列）。傳動方案圖如下所示：</p>&l

37、t;p><b>　　圖6.方案總設(shè)計圖</b></p><p>　　1.電動機 2.聯(lián)軸器 3.減速器 4.大齒輪 5.卷筒</p><p>　　6.小齒輪 7.傳感器 8.定滑輪組 9.鋼絲繩 10.動滑輪組</p><p>　　3. 張緊裝置總體設(shè)計</p>&l

38、t;p><b>　　3.1電動機的確定</b></p><p>　　假設(shè)在達到最大張緊力所需要的最短時間是220秒。</p><p>　　該機構(gòu)在傳動過程中總的效率損失為：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——自鎖蝸桿的效率，取0.43；</p>

39、<p>　　——圓柱齒輪傳動（開式傳動（脂潤滑））的效率，取0.95；</p><p>　　——彈性套柱銷聯(lián)軸器的效率，取0.98；</p><p>　　——滾動軸承的效率，取0.98；</p><p>　　——滑輪組的效率，取0.889；</p><p><b>　　最大張緊速度：</b></p>

40、<p>　　=10/220=0.045m/s</p><p><b>　　最小張緊速度：</b></p><p>　　=0.0045m/s</p><p>　　根據(jù)傳動方案的設(shè)計：張緊力F是由6根鋼絲繩來承擔(dān)：</p><p>　　(1)當(dāng)恒扭矩控制時：</p><p>　　滾筒上的

41、鋼絲繩拉力：</p><p>　　=100/6=16.67KN </p><p>　　滾筒上的鋼絲繩線速度：</p><p>　　=60.0045=0.027m/s</p><p><b>　　有功功率： </b></p><p>　　16.670.027=0.45KN </p>

42、<p>　　（2）當(dāng)恒功率控制時：</p><p>　　滾筒上的鋼絲繩拉力：</p><p>　　=0.8100/6=13.33KN</p><p>　　滾筒上的鋼絲繩線速度：</p><p>　　=60.045=0.27m/s</p><p><b>　　有功功率：</b></

43、p><p><b>　　KW</b></p><p>　　由上面的分析可得，，要保證設(shè)計要求，有功功率取為。</p><p><b>　　電機所需輸出功率:</b></p><p><b>　　= 10.9KW</b></p><p>　　因此根據(jù)所給條件選

44、擇11KW的電機滿足要求。</p><p>　　選擇的電動機型號：三相異步變頻調(diào)速電機YVP160L；</p><p><b>　　電機參數(shù)：</b></p><p><b>　　功率KW</b></p><p>　　恒轉(zhuǎn)矩調(diào)頻范圍5～50Hz</p><p>　　同步轉(zhuǎn)速1

45、000r/min</p><p>　　3.2機構(gòu)工作級別的確定</p><p>　　3.2.1機構(gòu)利用等級</p><p>　　機構(gòu)利用等級按機構(gòu)總設(shè)計壽命分為十級，見表8-1-1?？傇O(shè)計壽命規(guī)定為機構(gòu)假定的使用年數(shù)內(nèi)處于運轉(zhuǎn)的總小時數(shù)，它僅作為機構(gòu)零件的設(shè)計基礎(chǔ)，而不能視為保用期。</p><p>　　由表8-1-1，選取機構(gòu)等級。<

46、/p><p>　　總設(shè)計壽命：6300h</p><p>　　說明：經(jīng)常中等地使用。 </p><p>　　3.2.2機構(gòu)載荷狀態(tài)</p><p>　　載荷狀態(tài)是表明機構(gòu)承受最大載荷及載荷變化的程度。載荷分為四級。</p><p>　　3.2.3機構(gòu)工作級

47、別</p><p>　　機構(gòu)工作級別按機構(gòu)利用等級和載荷狀態(tài)分為八級。根據(jù)機構(gòu)利用等級與機構(gòu)載荷狀態(tài)選取機構(gòu)工作級別為。 </p><p>　　3.3鋼絲繩直徑計算與選取</p><p>　?。?）煤礦井下絞車用鋼絲繩直徑采用GB1102-74標(biāo)準(zhǔn)規(guī)mm,鋼絲繩結(jié)構(gòu)大部分是點接觸光面鋼絲繩。</p>

48、<p>　?。?）點接觸--股內(nèi)各層之間鋼絲互相交叉，呈點接觸。</p><p>　　（3）在圓股鋼絲繩（GB1102-74）標(biāo)準(zhǔn)中，只有鋼絲破斷拉力之和而無整根鋼絲繩的破斷拉力。</p><p>　?。?）鋼絲繩直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力按式（8-1-1）確定：</p><p><b>　　式中：</b></p>

49、<p>　　—鋼絲繩最小直徑， mm；</p><p>　　—選擇系數(shù)， mm/N；</p><p>　　—鋼絲繩最大工作靜拉力 N；</p><p>　　KN </p><p>　　可根據(jù)機構(gòu)工作級別確定：</p><p>　

50、　根據(jù)機構(gòu)工作等級，查表8-1-8得：</p><p><b>　　mm/N</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)值,取mm。 </p><p>　　3.4滾筒幾何尺寸的確定</p&

51、gt;<p>　　(1)滾筒名義直徑：</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　—鋼絲繩的直徑；</b></p><p>　　—與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，按表8-1-54選取。根據(jù)機構(gòu)工作級別M6，可查得：；</p><p><b>

52、;　　則</b></p><p>　　mm </p><p><b>　　(2)繩槽半徑：</b></p><p><b>　　～</b></p><p><b>　　～</b></p

53、><p><b>　　～mm</b></p><p>　　取mm </p><p>　　(3)繩槽深度（標(biāo)準(zhǔn)槽）：</p><p><b>　　～</b></p><p><b>　　～&l

54、t;/b></p><p>　　～mm </p><p>　　取mm </p><p>　　(4)繩槽節(jié)距（標(biāo)準(zhǔn)槽）：</p><p><b>　　～

55、</b></p><p><b>　　～</b></p><p><b>　　～20mm </b></p><p>　　取mm </p><p>　　(5)卷筒厚度（鑄鋼卷筒）：</p>&l

56、t;p>　　mm </p><p>　　(6)多層纏繞卷筒長度：</p><p>　　則，考慮鋼絲繩在卷筒上排列可能不均勻，應(yīng)將卷筒長度增加，即</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　—卷筒繩槽底徑，mm&

57、lt;/p><p><b>　　—各層直徑</b></p><p><b>　　—每層圈數(shù)</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　—纏繞圈數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)實際的工作情況，卷筒上需

58、有5圈繞繩，即。</p><p><b>　　卷筒長度為：</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　取mm </b></p><p>　　mm ，mm ， mm </p><p>　

59、　mm ，mm</p><p><b>　　mm ，</b></p><p>　　為了防止鋼絲繩脫出卷筒兩邊設(shè)擋邊，其高度比最外層鋼絲繩高出；</p><p><b>　　即卷筒的最大外徑：</b></p><p><b>　　= </b></p><

60、;p><b>　　=mm</b></p><p><b>　　取mm</b></p><p>　　(7)卷筒強度的計算：</p><p>　　卷同壁內(nèi)表面最大壓應(yīng)力：</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　因此由表8-1-5

61、5選用卷筒內(nèi)表面最大壓應(yīng)力進行強度計算：</p><p><b>　?。∕Pa）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　—鋼絲繩最大拉力，N </p><p>　　—卷筒繩槽節(jié)距， mm </p><p>　　—卷筒壁厚， mm &l

62、t;/p><p>　　—許用壓應(yīng)力， MPa </p><p>　　—與卷筒層數(shù)有關(guān)的系數(shù)</p><p>　　由于，查上面表格得系數(shù) </p><p>　　卷筒材料用45鋼，查手冊，45鋼的屈服強度為：</p><p>　　MPa

63、 </p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　經(jīng)檢驗卷筒強度符合要求。

64、 </p><p>　　校驗最大張緊力能否滿足機構(gòu)在任何時刻的工況要求。</p><p>　　分析可知，只要在滿足扭矩小于電機的額定扭矩即可。</p><p><b>　　卷筒的轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　r/min </p><p><b>　　電

65、機最小滿載轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　r/min </p><p><b>　　總傳動比：</b></p><p>　　最大張緊力在時，卷筒上所受的最大扭矩為：</p><p><b>　　N?mm</b></p><p&g

66、t;　　而變頻電機的額定扭矩轉(zhuǎn)化到卷筒上的扭矩為：</p><p><b>　　N?mm </b></p><p>　　因為 ，所以最大張緊力滿足工況要求。</p><p>　　由于高速低轉(zhuǎn)矩的原因，驗算速度最大時能否滿足扭矩</p><p>　　當(dāng)Hz時，轉(zhuǎn)速為r/min。</p><p&g

67、t;<b>　　=N?mm</b></p><p><b>　　N?mm</b></p><p>　　由于，滿足工況要求。 </p><p><b>　　3.5傳動比的分配</b></p><p><b>　　滾筒的直徑：

68、mm</b></p><p><b>　　滾筒的轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　r/min</b></p><p>　　電動機最小滿載轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　r/min</b></p><p><b>　　總

69、傳動比：</b></p><p>　　具有自鎖性能的蝸輪蝸桿傳動，傳動比根據(jù)手冊，一般為62、71、80、82，在這里選擇蝸輪蝸桿的傳動比為62。則一對開式齒輪傳動的傳動比為：</p><p>　　選擇減速比為62 選擇RV63蝸輪蝸桿減速器。</p><p>　　3.6開式齒輪傳動的設(shè)計</p><p>　　已知開式齒輪高速軸輸

70、出功率KW，高速軸的轉(zhuǎn)速r/min，傳動比，單向運行，預(yù)期壽命h。</p><p>　　小齒輪一般可取，大齒輪。</p><p>　　齒輪基本尺寸參數(shù)：（帶有下標(biāo)1的是小齒輪參數(shù)，帶有下標(biāo)2的是大齒輪參數(shù)）</p><p>　?。?）齒數(shù) ： </p>&l

71、t;p><b>　?。?）模數(shù)：</b></p><p>　　mm </p><p><b>　?。?）壓力角：</b></p><p><b>　?。?）齒頂高系數(shù)：</b></p>

72、<p><b>　　（5）頂隙系數(shù)：</b></p><p>　?。?）分度圓直徑： </p><p>　　mm mm </p><p><b>　　（7）齒頂高：</b>

73、;</p><p>　　mm </p><p><b>　　（8）齒根高：</b></p><p>　　mm </p><p><b>　?。?）齒全

74、高：</b></p><p>　　mm </p><p>　?。?0）齒頂圓直徑：</p><p>　　mm </p><p>　　m

75、m </p><p>　?。?1）齒根圓直徑：</p><p>　　mm </p><p>　　mm

76、 </p><p><b>　　（12）基圓直徑：</b></p><p>　　mm </p><p>　　mm </p><p><b>　?。?3

77、）齒距：</b></p><p>　　mm </p><p><b>　?。?4）齒厚：</b></p><p>　　mm </p><

78、;p><b>　?。?5）齒槽寬：</b></p><p>　　mm </p><p><b>　　（16）基圓齒距：</b></p><p>　　mm

79、 </p><p><b>　　（17）法向齒距：</b></p><p>　　mm </p><p><b>　?。?8）頂隙：</b></p><p>　　mm

80、 </p><p><b>　?。?9）中心距：</b></p><p>　　mm </p><p><b>　　（20）傳動比：</b></p><p>　　4. 滑輪組及卷筒

81、結(jié)構(gòu)的設(shè)計</p><p><b>　　4.1滑輪設(shè)計計算</b></p><p>　　繩索滑輪一般用來導(dǎo)向和支承，以改變繩索及其傳遞拉力的方向或平衡繩索分支的拉力。</p><p>　　4.1.1滑輪結(jié)構(gòu)和材料</p><p>　　承受載荷不大的小尺寸滑輪（ mm）一般制成實體的滑輪，用、或鑄鐵（如）。受大載荷的滑輪一

82、般采用球鐵（如）或鑄鋼（如等），鑄成帶筋和孔或帶輪輻的結(jié)構(gòu)。大型滑輪（ mm）一般用型鋼和鋼板焊接結(jié)構(gòu)。</p><p>　　在本設(shè)計中滑輪采用鑄鋼件鑄成有輪輻的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　4.1.2鋼絲繩進出滑輪時的允許偏角</p><p>　　鋼絲繩繞進或繞出滑輪槽時偏斜的最大角度（即鋼絲繩中心線和與滑輪軸垂直的平面之間的角度）推薦不大于。</p>

83、<p>　　4.1.3滑輪主要尺寸</p><p><b>　　如下圖所示：</b></p><p><b>　　鋼絲繩直徑 mm</b></p><p><b>　　圖7.滑輪尺寸</b></p><p>　　滑輪繩槽底半徑 </p><

84、p><b>　　mm</b></p><p>　　查表取 mm</p><p>　　繩槽兩側(cè)面夾角 ,一般為</p><p>　　取 </p><p>　　滑輪直徑 .3 .3 .3 </p><p>　　查表8-1-

85、65取 mm</p><p>　　4.1.4繩槽斷面尺寸</p><p>　　本標(biāo)準(zhǔn)的繩槽半徑是根據(jù)鋼絲繩直徑的最大允許偏差為確定的。</p><p>　　鋼絲繩繞進或繞出滑輪槽時偏斜的最大角度（即鋼絲繩中心線和與滑輪軸垂直的平面之間的角度）應(yīng)不大于。</p><p>　　繩槽表面粗糙度分為兩級：</p><p&g

86、t;<b>　　1級： um</b></p><p><b>　　2級 um</b></p><p>　　根據(jù)工作情況,選滑輪繩槽半徑mm是合適的,表面粗糙度級的繩槽斷面。標(biāo)記為: 繩槽斷面9.0-2JB/T9005.1—1999。</p><p>　　具體尺寸參數(shù)，如下圖所示：</p><p>

87、;<b>　　圖8.滑輪尺寸</b></p><p>　　mm mm mm</p><p>　　mm mm mm</p><p>　　mm mm mm </p><p>　　mm m

88、m S=12mm</p><p>　　4.2鑄造滑輪的形式及軸承尺寸</p><p>　?。?）滑輪形式及軸承尺寸 ：</p><p><b>　　圖9.滑輪</b></p><p><b>　　主要尺寸如下：</b></p><p>　　mm

89、 mm</p><p>　　mm mm</p><p><b>　?。?）輪轂尺寸：</b></p><p><b>　　主要尺寸如下：</b></p><p><b>　　圖10.輪轂</b></p><p&

90、gt;　　mm mm</p><p>　　mm mm</p><p>　?。?）滑輪技術(shù)要求：</p><p>　　①材料： ZG35Mn</p><p><b>　?、谕庥^：</b></p><p>　　滑輪表面應(yīng)光滑平整，應(yīng)去除尖棱和

91、冒口，滑輪不得有影響使用性能和有損外觀的缺陷，如氣孔，裂紋，疏松，夾渣，鑄疤等。</p><p><b>　?、蹮崽幚恚?lt;/b></p><p>　　滑輪應(yīng)進行退火處理，以消除鑄造時產(chǎn)生的應(yīng)力。</p><p>　　④尺寸公差和表面粗糙度：</p><p>　　加工表面未注公差尺寸的公差等級按GB/T1804中的M級（中

92、等級）；未加工表面粗糙度值按GB/T1031中的um。</p><p><b>　?、菪挝还睿?lt;/b></p><p>　　滑輪的形狀和位置公差應(yīng)符合[2]表8-1-70的規(guī)定。</p><p><b>　?、扪b配：</b></p><p>　　裝配好的滑輪應(yīng)能靈活地旋轉(zhuǎn)?；喌募庸げ课唬▋?nèi)孔，繩

93、槽表面等）和隔環(huán)的外露部位應(yīng)涂抗腐蝕的防銹油，不加工部位應(yīng)涂防銹漆。</p><p>　　⑦滑輪的加工部位（內(nèi)孔、繩槽表面等）和隔環(huán)的外漏部位應(yīng)土抗腐蝕的防銹油；不加工部位應(yīng)涂防銹漆。</p><p><b>　　4.3卷筒的尺寸</b></p><p><b>　　圖11.卷筒</b></p><p&

94、gt;<b>　　主要尺寸如下：</b></p><p>　　mm mm mm</p><p>　　mm mm mm</p><p><b>　　mm </b></p><p><b>　　卷筒

95、槽形：</b></p><p>　　卷筒槽形分為標(biāo)準(zhǔn)槽形和加深槽形兩種。槽形表面粗糙度分為兩級：</p><p>　　1級 um ； 2級 um 。</p><p><b>　?。?）技術(shù)要求：</b></p><p>　　①材料： 鑄造卷筒的材料應(yīng)采用不低于GB/T9439中規(guī)

96、定的HT200灰鑄鐵，或GB/T11352中規(guī)定的ZG270-500鑄鋼。鑄鐵件須經(jīng)時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力，鑄鋼件應(yīng)進行退火處理。</p><p>　　②表面質(zhì)量：卷筒不得有裂紋。成品卷筒的表面上不得有影響使用性能和有數(shù)外觀的顯著缺陷（如氣孔、疏松、夾渣等）。</p><p>　?、鄢叽绻詈捅砻娲植诙龋和痪硗采献笥衣菪鄣牡讖剑淳硗仓睆剑┎睿坏贸^GB/T1801和GB/T1802中

97、規(guī)定的。</p><p>　　加工表面未注公差尺寸的公差等級應(yīng)按GB/T1804中的m級（中等級）。</p><p>　　未注加工表面粗糙度值應(yīng)按GB/T1031中得12.5um。</p><p>　?、苄挝还睿壕硗采吓浜蠄A（）的圓度、同軸度、左右螺旋槽的徑向圓跳動以及斷面圓跳動，不得大于GB/T1184種的下列值：</p><p><

98、;b>　??；</b></p><p><b>　　不低于8級；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　不低于8級。</b></p><p>　　⑤壓板用螺孔：鋼絲繩壓板用的螺孔必須完整， 螺紋不得有破碎、斷裂等缺陷。<

99、;/p><p>　　⑥焊縫：對于必須施焊的鑄鋼卷筒，其重要焊縫不得有裂紋和未熔合等缺陷。其焊縫質(zhì)量應(yīng)符合GB/T3323種的II級質(zhì)量要求。</p><p><b>　　4.4滾筒軸系設(shè)計</b></p><p>　　（1）滾筒軸結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　圖12.卷筒軸系</b></p

100、><p>　　軸段①和軸段③主要用于圓螺母的使用而設(shè)置的一段外螺紋，對軸承座軸向進行定位，選用圓螺母的規(guī)格為，圓螺母用止動墊圈的規(guī)格為95mm。其軸段①和軸段③的直徑與長度為mm，</p><p>　　mm。采用圓螺母是為了對軸承進行軸向定位。</p><p>　　軸段②為滾筒軸，卷同軸上安裝滾動軸承，考慮軸承主要承受徑向負荷，選擇調(diào)心滾子軸承，其承載能力比調(diào)心球軸承約

101、大一倍，也能承受少量的雙向軸向負荷，外圈滾道為球面，具有調(diào)心性能。內(nèi)外圈軸線相對偏斜允許，適用于多支點軸、彎曲剛度小的軸及難于精確對中的支撐。取軸段直徑mm，mm，選用調(diào)心滾子軸承型號為23220C，尺寸基本額定靜載荷KN。經(jīng)過校核滿足強度要求。</p><p>　　軸段④用于安裝型無骨架密封圈。mm，mm</p><p>　　5. 設(shè)備的使用和維護</p><p>

102、;　　5.1鋼絲繩的使用維護</p><p>　　提升鋼絲繩是提升設(shè)備中的重要組成部分，除了合理地選擇鋼絲繩的結(jié)構(gòu)以外，還應(yīng)正確地使用維護，以便延長鋼絲繩的使用壽命，這不僅有一定的經(jīng)濟意義，而且對提升設(shè)備的安全也有很重要的作用。</p><p>　　鋼絲繩使用過程中應(yīng)該注意潤滑，良好地、定期地潤滑對提高鋼絲繩使用壽命影響很大。潤滑的主要作用有三：</p><p>　

103、　（1）保護外部鋼絲繩不受銹蝕；</p><p>　?。?）起潤滑作用，減少股間和絲間的磨損；</p><p>　?。?）阻止?jié)駳夂退萁肜K內(nèi)，并經(jīng)常補充繩芯油量。</p><p><b>　　對潤滑油的要求：</b></p><p>　?。?）粘稠性能好，振動、淋水甩沖不掉；</p><p>

104、　?。?）有較好的粘溫特性，低溫不硬化，高溫不流失；</p><p>　　（3）防銹和潤滑性好，不含堿性，并有一定的透明度，以便發(fā)現(xiàn)磨損和斷絲。</p><p>　　為確保鋼絲繩的使用安全，防止斷繩事故的發(fā)生，對鋼絲繩要進行定期地檢查和試驗。</p><p>　　5.2軸承的潤滑與密封</p><p>　　滾動軸承運轉(zhuǎn)時，應(yīng)通過潤滑避免元件表

105、面金屬直接接觸。潤滑除降低摩擦和減輕磨損外，也有吸振、冷卻、防銹和密封等作用，合理潤滑對提高軸承性能、延長軸承壽命有重要意義。</p><p>　?。?）脂潤滑 當(dāng)滾動軸承速度較低mm·r/min ,時，常采用脂潤滑。脂潤滑結(jié)構(gòu)簡單，易于密封。一般每隔半年左右補充或更換一次潤滑脂。潤滑脂的裝填量不應(yīng)超過軸承空間的，可通過軸承座上的注油孔和通道注入。為防止箱內(nèi)的油浸入軸承與潤滑脂混合，并防止?jié)櫥魇?，?yīng)

106、在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán)，產(chǎn)品生產(chǎn)批量較大時，可采用沖壓檔油環(huán)。</p><p>　　（2）油潤滑 油潤滑多用箱體內(nèi)的油直接潤滑軸承。油潤滑有利于軸承的冷卻散熱，但對密封要求高，并且油的性能由傳動件確定，長期使用的油中含有雜質(zhì)，這對軸承潤滑有不利影響。油潤滑方式可分為以下三種：</p><p>　?、?飛濺潤滑 當(dāng)箱內(nèi)傳動件圓周速度較大時m/s），常用傳動件轉(zhuǎn)動時飛濺帶起的油潤滑軸承。為此，應(yīng)在

107、箱體剖分面上開輸油溝，使濺起的油沿箱體內(nèi)壁流到溝內(nèi)，并應(yīng)在端蓋上開缺口。為防止裝配時缺口沒有對準(zhǔn)油溝而將油路堵塞，可將端蓋孔配合部分的外徑取小些。</p><p>　　在傳動件圓周速度m/s 時，油飛濺激烈，也可不開輸油溝，但應(yīng)將軸承盡量靠近箱體內(nèi)壁布置。</p><p>　　② 浸油潤滑 這種潤滑方式是軸承直接進入箱體內(nèi)的油中潤滑（如下置式蝸桿減速器的蝸桿軸承），但油面高度不應(yīng)超過軸承最

108、低滾動體中心，以免加大攪油損失。若傳動件直徑小于軸承滾動體中心分布直徑時，可在軸上裝設(shè)濺油輪，使其浸入油中，傳動件不接觸油面而靠濺油潤滑。</p><p>　　對于高速運轉(zhuǎn)的蝸桿和斜齒輪，由于齒的螺旋線作用，會迫使?jié)櫥蜎_向軸承，帶入雜質(zhì)，影響潤滑效果，故在軸承前常設(shè)擋油環(huán)。但擋油環(huán)不應(yīng)封死軸承孔，以利于油進入潤滑軸承。</p><p>　?、?刮油潤滑 當(dāng)較大傳動件（蝸輪及大齒輪）的圓周

109、速度很低時（m/s），可在傳動件側(cè)面（約離傳動件mm）安裝刮油板，此時要求傳動件端面跳動及軸的軸向竄動較小。</p><p>　　為使軸承內(nèi)保持一定油量，可在軸承室端部裝設(shè)擋油板，但應(yīng)使油面高度不超過軸承最低滾動體中心。</p><p>　　（3）密封 軸伸端密封方式有接觸式和非接觸式兩種。橡膠油封是接觸式密封中性能較好的一種，可用于油或脂潤滑的軸承中。骨架式油封因有金屬骨架，與孔徑配合

110、裝配即可。無骨架式油封則可裝于緊固套中，并進行軸向固定。</p><p>　　氈圈密封在接觸式密封中壽命較低，密封性能相對較差，但簡單、經(jīng)濟，適用于脂潤滑軸承中。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本文從帶式輸送機整體出發(fā)，通過對各種張緊裝置的比較和分析，著重研究了絞車式張緊裝置，從而得出如下結(jié)論：</p&

111、gt;<p>　　（1）合理選取膠帶機拉緊位置有利于延長膠帶的壽命，降低膠帶機啟動和制動過程中的沖擊和振動，提高穩(wěn)定性。</p><p>　?。?）自動絞車式拉緊裝置在輸送機工作過程中能按一定的要求自動調(diào)節(jié)拉緊力，同時它能使輸送帶具有合理的張力圖，自動補償輸送帶的彈性變形和塑性變形。</p><p>　?。?）自動張緊設(shè)備除了可以滿足各種規(guī)格可伸縮帶式輸送機對拉緊系統(tǒng)的要求以

112、外，還可以滿足各種類型固定帶式輸送機〔包括鋼繩芯帶式輸送機及整芯輸送帶帶式輸送機)對拉緊系統(tǒng)的要求。</p><p>　?。?）本設(shè)計中的裝置全部由機電零部件組成，占地面積小，無需設(shè)置專門的場地，可在靠近皮帶機機頭驅(qū)動部分附近的空地上安裝，安裝方便，對環(huán)境無污染，同時大大節(jié)約了成本。</p><p>　?。?）本設(shè)計采用變頻調(diào)速電機對張緊力進行控制，可隨時調(diào)節(jié)張緊力的大小，從而使運輸機在運

113、行工況下安全、平穩(wěn)、可靠的運行</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 劉朝儒.機械制圖.第4版.北京:高等教育出版社,2001.</p><p>　　[2] 劉鴻文主編.材料力學(xué).第4版.北京:高等教育出版社,2004.</p><p>　　[3] 中國機械學(xué)會．機械設(shè)計手冊（電

114、子版）．北京：電子工業(yè)出版社,2008</p><p>　　[4] 成大先主編， 《機械設(shè)計手冊》 單行本 彈簧·起重運輸件·五金件，化學(xué)工業(yè) 出版社，2004 年1月</p><p>　　[5] 吳宗澤主編， 《機械零件設(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社，2003年11月</p><p>　　[6] 成大先主編， 《機械設(shè)計手冊》 單行本 軸及其

115、聯(lián)接，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年1月</p><p>　　[7] 清華大學(xué)吳宗澤，北京科技大學(xué)羅圣國主編， 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 第3版 高等教育出版社，2006年4月</p><p>　　[8] 東北大學(xué)《機械零件設(shè)計手冊》編寫組編， 《機械零件設(shè)計手冊》 第三版 下冊 冶金工業(yè)出版社，1994年4月</p><p>　　[9] 編輯委員會編， 《現(xiàn)代機

116、械傳動手冊》 機械工業(yè)出版社，2002年3月</p><p>　　[10] 吳宗澤主編， 《機械零件設(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社，2004年</p><p>　　[11] 清華大學(xué)吳宗澤，北京科技大學(xué)羅圣國主編， 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 第3版 高等教育出版社，2006年4月</p><p>　　[12] 東北大學(xué)《機械零件設(shè)計手冊》編寫組編， 《機械零件設(shè)計手冊

117、》 第三版 下冊 冶金工業(yè)出版社，1994年4月</p><p>　　[13] 編輯委員會編， 《現(xiàn)代機械傳動手冊》 機械工業(yè)出版社，2002年3月</p><p>　　[14] C. Yuksel, A. Kahraman, Dynamic tooth loads of planetary gear sets having tooth pro.le wear, Mechanism and

118、 Machine Theory (2004) </p><p>　　[15] R.G. Parker, S.M. Vijayakar, T. Imajo, Non-linear dynamic response of a spur gear pair: modeling and experimental comparisons, Journal of Sound and Vibration (2000) &l

119、t;/p><p>　　[16] R. Maliha, U.C. Dogruer, H.N. Ozguven, Nonlinear dynamic modeling of gear-shaft-disk-bearing systems using .nite elements and describing functions, Journal of Mechanical Design (2004)</p>

120、<p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本設(shè)計無論是在選題、方案確定以及說明書撰寫的過程中，都得到了導(dǎo)師李紀(jì)綱的悉心幫助和指導(dǎo)，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和對科研工作一絲不茍的鉆研精神將令我終身受益。在從設(shè)計開始的這段日子里，李老師無論工作有多忙，總是把指導(dǎo)學(xué)生放在第一位。李老師淵博的知識、嚴(yán)格的要求以及一絲不茍的作風(fēng)和縝密的思路給我們留下了深刻的印象。</p&g

121、t;<p>　　在設(shè)計過程中遇到好多問題，通過李老師認(rèn)真、細致的講解，問題一個個被解決，讓我們對原先的知識有了進一步的了解。在此謹(jǐn)向李老師致以忠心的感謝，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和嚴(yán)格的要求使我們對以前的知識有了進一步的鞏固，在此一并表示感謝。另外還要特別感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)，感謝他們對我大力的幫助與支持。</p><p>　　由于學(xué)生的水平有限，經(jīng)驗不足，懇請審定老師和答辯的各位老師給予批評指正。<