非开挖水平定向钻机泥土输送装置设计(编辑修改稿)

非开挖水平定向钻机泥土输送装置设计(编辑修改稿)内容摘要：

采用 的是 多电动机驱动。 综上：针对本次设计要求， 决 定采用 单筒单电机驱动，向上运输布置形式 的 移动带式输送机。 带式输送机传动方案如图 22 所示： 1电动机； 2 联轴器； 3减速器； 5齿轮； 7带轮； 8滚筒 图 21 带式输送机传动简图 6 第三章 带式 输送机 设计 选型 原始数据 1. 输送物料为泥土，最大输送量： 40 t/h； 2. 物料细度为 50 mm，松散密度为 t/m3； 3. 输送机布置形式为上运； 4. 给料点位于机头位置； 5. 工作环境：室外、潮湿、少量尘土 ； 6. 输送机倾角为 18176。 ； 7. 动堆积角为 30176。 输送带速度选择 1) 输送散状物料一般取带速 v=~2 m/s； 2) 输送成件物品 一般取带速 v=~1 m/s。 3) 输送易碎、易飞扬的物料 一般取带速 v=~1 m/s 为宜。 本次设计输送物品为泥土，且有少量尘土，因此选择带速 v=1 m/s。 输送带宽度计算 对于散状物料，输送带宽度按照： 3600 yQB ck 式中： B—— 输送带宽度， m； Q—— 所需输送量， t/h；  —— 物料松散密度， t/m3； V—— 输送带速度， m/s； Y—— 断面系数，动堆积角为 30176。 的两节式槽型托辊取 y=； C—— 倾角系数， 输送机倾角为 18176。 时倾 角系数为 ； K—— 装载系数，一般取 h=~。 所以： 7 403 6 0 0 1 .8 1 0 .8 5 0 .8 0 .1 3 2= 0 . 2 mB       取带宽为： 200 mm。 功率计算 传动滚筒轴功率 P0按 下式计算 ： 0 1 2 3 400 43 . 6 3 6 7 3 6 7 3 6 7P P P P PL l L l HQfW v fQ P       式中： P0—— 传动滚筒轴功率， KW； P1—— 空载功率， KW； P2—— 水平负载功率， KW； P3—— 垂直负载功率， KW； P4—— 附加功率， KW； f—— 托辊阻力系数，取 f=； L—— 传动滚筒至尾部滚筒的水平中心距， m； 0l —— 中心距修正值， m，取 0l =49 m； H—— 垂直提升高度 ， m； W—— 除物料外，输送机单位长度内所有运动部件质量之和， Kg/m，带宽为200 mm时 W=15 Kg/m。 附加 功率 P4按 下式计算 ： 4 1 2 321= ( F F F )1000[ ( 1 . 6 B 7 ) L ( a ) 1 0 0 B ]1 0 2 8 GvPBqv      式中： F1—— 导料槽阻力， N； F2—— 犁式卸料器阻力， N； F3—— 内、外清扫器阻力， N； V—— 带速， m/s； B—— 带宽， m； 8  —— 物料松散密度， t/m3； L1—— 导料槽长度， m； Gq —— 输送带上每米长度物料的质量， Gq =A ， kg/m； a—— 犁式卸料器阻力系数。 带宽小于 300 时 不用犁式卸料器，所以 a=0。 所以： 4 1 2 32= ( F F F )10001 0 . 3 2 1 . 3[ ( 1 . 6 0 .3 1 .8 7 ) 0 .5 1 0 0 0 . 3 ]1 0 2 80 . 3 4vPKW        故： 0 1 2 3 41 0 4 9 1 0 4 9 3 4 03 . 6 0 . 0 3 1 5 1 0 . 0 3 4 0 + 0 . 3 43 6 7 3 6 7 3 6 7= 1 . 1 7P P P P PKW              电动机功率按 下式计算 ： 0=KPP  式中： P—— 电动机功率， KW； P0—— 传动滚筒轴功率， KW； —— 传动总效率； K—— 备用系数， P0＜ 5 KW时取 K=1~。 查《机械课程设计》可知： 闭式齿轮传动、滚动轴承和联轴器的效率分别取 ： 1 = 2 =、 3 =；所以传动总效率 2 6 2 2 6 21 2 3 0 . 9 7 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 8 6 8 2        所以： 1 1 .1 7= = 1 .3 4 80 .8 6 8 2P KW 即电动机功率为 KW，分 10 节所以电机总功率为 KW。 最大张力计算 在单驱动的带式输送机中，驱动滚筒的趋入点的张力通常为输送带的最大张力，可按 下式计算 ： 9 0n 1000( 1)PeS ve   式中： nS —— 趋入点张力， N； e—— 自然对数的底；  —— 输送带与滚筒的摩擦系数，  =；  —— 输送带在滚筒上的包角，  =180176。 ； 所以： n 1000 1. 87 =31430. 8 (1. 87 1 )SN  输送带层数计算 输送带层数按下式计算： nn=SZ B 式中： Z—— 输送带带芯层数； nS —— 最大工作张力， N； n—— 安全系数，一般多层带取 n=8~10； B—— 输送带宽度， mm；  —— 带芯径向扯断强力， N/（ mm 层 ） 经计算 Z＜ 1，所以输送带为单层。 驱动装置 选型 QD80轻型带式输送机有与其配套的 QDF风冷电动滚筒，而驱动装置即电机应与 Q D F风冷电动滚筒相匹配。 查《运输机械设计选用手册》可知：带宽 200 mm时 QDF风冷滚筒的参数如下表 31： 表 31 QDF风冷滚筒参数 [5] 带宽 mm 滚筒直径 mm 名义转矩 N m 功率 KW 参考重量 kg 200 160 250 55~70 电动机功率经计算为 P= KW，所以选用 电动机功率为 15 KW，滚筒轴转速为： 10 6021 602 3. 14 0. 1279 .6 / m invwrr 配合计算出的功率决定选择 Y200L型电动机，其参数见表 32： 表 32 YH132S8 型电动机 [7] 电动机型号 额定功率 转速 轴外伸轴径 轴外伸长度 Y200L 15kw 730 r/min 28mm 60mm 分配各级传动比、各轴功率计算 （ 1） 总传动比 : 730i wnn   （ 2） 分配带传动比为 2，则减速器传动比为 ， 传动比小于 5，可以采用一 级圆柱齿轮减速器。 （ 4）计算各轴的转速 : I轴转速： 6 6 0 6 6 0 / m inImn n r   Ⅱ 轴转速： 2/ 66 0 / 4. 1 16 1 / m i nII In n i r   （ 5）各轴的输入功率 ： I轴 输入功率 : 1 w 3 15 0. 99 14 .8 5P P K W    II 轴输入功率： 2212 1 4 . 8 5 0 . 9 7 0 . 9 9 1 4 . 1IIP P K W      1 （ 6）各轴的转矩 各轴 的输出转矩： 1 1 19 5 5 0 / n 9 5 5 0 1 4 . 8 5 / 7 3 0 3 1 .5 mT P N     9 5 5 0 / n 9 5 5 0 1 4 . 1 / 1 6 1 1 2 2 . 8 mI I I I I IT P N     各轴转速、功率及转矩见下表 33： 11 表 33 各轴转速、功率及转矩 轴号 转速 n/(r/min) 输入功率 P（ kW） 转矩 T（ mN ） 传动比 i Ⅰ 轴 730 Ⅱ 轴 161 托辊选型 本系列配置的托辊分为：分为平行托辊和槽型托辊两类，此处选择槽型托辊。 初选 QDC11 型托辊。 其他部件选型 由于本次 设计的是小型输送机，机长较短，功率较小，故可以采用螺旋拉紧装置采用固定落地式机架，角钢焊接。 该输送机输送速度慢不用 考虑制动装置，只选择空段清扫器、头部清扫器。 螺旋拉紧装置采用 QDD13 型，空段清扫器采用 QDE11 型 头部清扫器采用 QDE24 型。 机架采用 QDJ155 型。 导料槽采用 QDJ191 型 [5]。 12 第 四 章 减速器 设计 齿轮设计 计算 按图 21 所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。 运输机为一般工作机器，速度不高，所以选用七级精度（ GB 1009588）。 选择小齿轮材料为 40Cr（调质），硬度为 2 80HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质），硬度为 240HBS，硬度相差 40HBS。 选择小齿轮齿数 z1=20,大齿轮齿数 z2=20=82，取 z2=82。 螺旋角通常在  20~8 之间选择 这里取 14。 按齿面接触疲劳强度设计 ： 2131 12 .3 2 ( )[]EtdHK T Zud u≥ 式中： K—— 载荷系数，初选 K=； T1—— 小齿轮传递的转矩； d —— 齿宽系数，初选 d =1； EZ —— 材料的弹性影响系数，根据材料选择 EZ = 12MPa ； H —— 齿轮接触疲劳强度极限，按齿面硬度查得小齿轮 lim 1 600H MPa  ；大齿轮 lim 2 550H MPa  ； 应力循环次数： 60n hN jL 式中： j—— 齿轮转一圈时，同一齿面啮合次数， j=1； hL —— 齿轮工作寿命，取 hL =48000 h； 所以大小齿轮应力循环次数分别为： 9116 0 n 6 0 6 6 0 1 4 8 0 0 0 = 1 .9 1 0hN jL      8226 0 n 6 0 1 6 1 1 4 8 0 0 0 =4 .6 1 0hN jL      查《机械设计手册》可知：大小齿轮接触疲劳寿命系数分别为： 1= 和2=。 13 接触疲劳许用应力： lim[] HNH K S  式中： S—— 安全系数，取 S=1； 所以大小齿轮接触疲劳许用应力： 1 l im11[ ] = 0 .9 6 0 0 = 5 4 0 aHNH K MPS  2 l i m 22[ ] = 0 .9 5 5 5 0 = 5 2 2 . 5 aHNH K MPS  1. 计算 1) 计算小齿轮分度圆直径 1td ，带入 []H 中较小的值 ： 231 1 . 3 3 1 5 0 0 4 .1 1 1 8 9 . 82 . 3 2 ( ) 6 0 . 21 4 .1 5 2 2 . 5td m m ≥ 2) 计算圆周速度 v： 11 3 . 1 4 6 0 . 2 6 6 0 1 . 5 1 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s    3) 计算齿宽： 1 d m m     4) 计算齿宽与齿高比： 模数： 114 5 .1 5 2 .2 5 7 520tt dm z   齿高： 2. 25 2. 25 2. 25 75 5. 1th m m m    齿宽与齿高比：  5) 计算载荷系数： 根据 /v m s ,7 级精度，查得动载系数 = ； 直齿轮： = =1HFKK。