轻型带式输送机传动系统设计(正文)

本 科 毕 业 设 计题 目： 轻型带式输送机传动系统设计 学 院： 机械工程 专 业： 农业机械化及其自动化 年级： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 目 录中文摘要及关键词1英文摘要及关键词2绪论31传动系统方案的设52电动机的选择6 2.1电动机功率的选择6 2.2电动机转速的选择6 2.3电动机型号的选择63传动装置的设计9 3.1传动比的分配9 3.2传动系统的运动和动力参数计算104减速器零部件设计11 4.1齿轮的设计计算11 4.2输出轴的设计计算125传动皮带及滚筒的设计15 5.1传动皮带的优化设计15 5.2滚筒的优化设计166键的选择与校核197箱体结构设计208润滑及密封设计219 结语22参考文献23致谢24轻型带式输送机传动系统设计摘要带式输送机是我国目前煤矿运输等行业必不可缺的机电设备，其凭借输送距离长、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，尤其对于高产高效的矿井来说，是必不可少的运输设备。本次设计中首先对减速器的电动机功率、转速以及型号进行选择；其次是对传动齿轮、传动比以及传动系统运动的动力参数进行设计计算；最后是对减速器壳体、两边滚筒和输送皮带的设计。输送机工作时由电动机带动减速器驱动滚筒，通过皮带带动改向滚筒完成物料的运输。本文主要研究轻型带式输送机的工作原理、结构和运行方式；皮带的结构和传动。传动装置在完成物料的运输中起着重要的作用，而减速器是传动装置的核心，因此减速器的设计是本次论文设的设计重点。关键词：传动方式；传动装置；减速器；轴；润滑；Design of belt conveyor drive systemabstractBelt conveyor is the mechanical and electrical equipment in coal mine at present transportation industry indispensable in China，By virtue of its characteristics of long transmission distance, large capacity, continuous conveying, and reliable operation，Easy to realize automation and centralized control, especially for high yield and high efficiency coal mine, transportation equipment is essential。The design of first motor power, speed reducer and type selection；he second is the design and calculation of the transmission gear, the transmission ratio and the dynamic parameters of the transmission system；Finally, on both sides of the shell and roller conveyor belt reducer design。When the conveyor is driven by a motor reducer drive roller, drive the drum to complete the material through the belt transport。The structure and operation principle, this paper mainly studies the light belt conveyor; structure and drive belt。The transmission device plays an important role in the material transport，Therefore, we can see that the transmission device plays an important role in material transportation, and reducer is the key transmission device, for the design of speed reducer is the core of this paper.Key words:Transmission mode;transmission;retarder;axis;lubrication24绪论1868年，在英国出现了带式输送机；1887年在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。 此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。带式输送机作为高效的运输工具，在我国已有几百年的历史了。我国最早的水车就是输送机的雏形，它是通过流淌的溪水提供动力带动水车完成作业，这足以体现古人的智慧以及运输行业的重要性，而输送机已然是必不可少的运输设备，它是企业得以发展壮大的血液，因此对于输送机的研究与优化早已成为当今世界各行各业所研究的重点。带式输送机运行的可靠性、低耗性、输送线路的灵活性和适应性等优点使其在煤矿、发电站、冶金和商品制作的诸多行业中占有很重的地位。其维修方便、寿命长、结构先进，维护方便等特点更是其成为工业运输不可或缺的部分，因此对带式输送机的研究与优化设计至关重要。目前，带式输送机本身技术和设备的革命性突破与发展、带式输送机功能的多元化、应用领域的扩大化、种类的多样化以及使用的规范化，是国外输送技术研发的主要方面。带式输送机更是朝着运输距离更远、运输量更大、运输地形适应性更强以及运输更安全可靠的方向发展。现今煤矿行业的运输设备主要依赖于带式输送机，由此可以看出运输在煤矿行业的重要性，其主要技术与装备表现在设备的大型化、应用动态分析技术和机电一体化以及计算机远程监控等高新技术、采用多机驱动和与中间轴驱动及其功率平衡、输送机变向运行以及新型，高可靠性关键元部件等技术。1我国在运输领域的投资超过了其他领域，这足以看出运输作为国家兴旺发达的推动力已日益明显。我国生产的输送机的品种、类型较多。大倾角长距离带式输送设备、高产高效工作面顺槽可伸缩输送设备以及现今运输领域比较热门的以plc技术为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力耦合器和行星齿轮减速器等。2我国是煤矿资源丰富的大国，而原煤的运输主要依赖于输送机，对输送机技术性能的研究已取得可喜的成果。输送机产品系列不断增多，从定型的SDJ、SSJ、STJ、DT等系列到多功能、适应特定用途的带式输送机。2我国煤矿运输业目前使用的带式输送机的机型主要为轻型带式输送机、可伸缩式带式输送机、大倾角上下运带式输送机、水平拐弯式输送机以及下运带式输送机。2其中，轻型带式输送机是煤矿运输常用的运输设备，应用于倾角小于18度的地形，其主要参数为：运距1000-8000m，运量1000-4500t/h,带速2.5-5.6m/s,带宽2200mm，驱动总功率750-5500kw。采用中间直线摩擦驱动或中间卸载式驱动，启动方式采用可靠的软启动方式。3国内的带式输送机的发展水平与国外相比有着明显的差距。首先，国内的机型较国外的偏小，带速偏低，机动性偏差；其次，适应环境的能力较差，且购买整机价格昂贵，无形中增加了生产运输的成本；最后，输送距离、最大载荷以及安全系数等都有待改善。运输机工作时由电动机带动减速器驱动驱动滚筒，通过皮带带动改向滚筒完成物料的运输。本次设计中首先对减速器的电动机功率、转速以及型号进行选择；其次是对传动齿轮、传动比以及传动系统运动的动力参数进行设计计算；最后是对减速器壳体、两边滚筒和输送皮带的设计。本文主要研究轻型带式运输机的工作原理、结构和运行方式；皮带的结构和传动。传动装置在完成物料的运输中起着重要的作用，因此，可以看出传动装置在完成物料的运输中起着重要的作用，而减速器是传动装置的核心，对于减速器的设计是这次论文设计的核心。1传动系统方案的设计带式输送机的输送装置是电动机，电动机5通过联轴器与减速器4链接，把动力传递给减速器4，减速器通过联轴器3带动卷筒2转动，再通过卷筒与运输带1之间的摩擦将货物运输到指定地点。带式输送机采用同轴式减速器为传动系统，其结构简单、传递效率高、耗能少、传递性能优越以及体积小，但是减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。因此传动轴要求有较大的刚度，中间轴的尺寸适当，合理的安排输入输出端的个数。13245 图1-1 带式输送机传动系统方案1.输送带 2.滚筒 3.联轴 4.减速器 5.电动机；轴 轴 轴表1-1 带式输送机原始数据 输送带工作压力F（N）4000；输送带工作速度V（m/s）1；滚筒直径d(mm)400； 采用V带传动，即可满足传动比的需求，同时带传动拥有良好的缓冲、吸震性能，能够很好的保护卷筒及减速器的工作性能，拥有更加良好的环境适应能力。2电动机的选择2.1 电动机功率的选择由以已知条件计算出电动机所需的有效功率:查阅资料确定:联轴器效率；一对滚动轴承效率；闭式圆柱齿轮传动效率；开式圆柱齿轮传动效率；输送机滚筒；传动系统总效率：式中：；·；·；·；·；·；工作机所需电动机的功率： 2.2电动机转速的选择输送机滚筒轴的转速：2.3电动机型号的选择根据工作条件：灰尘较多、单向运转、两班倒制；以及电动机和减速器的质量、尺寸和传动比等条件，确定所需电动机为Y系列三相异步电动机，卧式封闭结构，型号为：Y112M-4，额定功率5.5KW,满载转速1440r/min.；表2-1电动机参数