机械毕业设计论文-电动滚筒的设计

机械毕业设计论文-电动滚筒的设计内容摘要：

表面通常镀铬，或采用不锈钢制造。 防护等级一般为 IP 66。 隔爆型电动滚筒 这是应用在化工、煤矿等易燃易爆环境中的电动滚筒。 德国 Bauer 公司电动滚筒接线盒盖上有明显的 ―Exe‖隔爆标志或 ―Exd‖防火标志。 目前我国还没有防火型电动滚筒的要求，因此通常的隔爆型电动滚筒上只有 ―EX‖标志，以表示隔爆。 本章小结 本章主要介绍电动滚筒的发展概况和我国电动滚筒引进概况，以及电动滚筒的常用类型。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 9 第 2 章 带式输送机的结构组成及原理 带式输送机是运输松散物料的主要设备。 带式输送机以其极为良好的使用性能，在所有工业部门获得了广泛的应用。 带式输送机由胶带、托辊及支架、驱动装置、制动装置、拉紧装置和清扫装置组成。 胶带 胶带是输送机最昂贵、耐久性最差的部件。 在输送机运转过程中，胶带受各种大小和性质不同的荷载作用，处在极其复杂的应力状态下。 胶带最典型的损坏形式有：工作面层和边缘磨损；受大块矿岩冲击作用引起击穿、撕裂和剥离芯体通过滚筒和托辊租售反复弯曲应力引起疲劳；在环境介质作用下，因其强度指标降低和老化；等等。 根据输送机的结构和使用条件不同，对带式的要求如下：足够大的抗拉和抗弯强度；较小的弹性伸长和残余伸长；耐磨、耐疲劳、抗击穿和抗剥离的性能好；纵向和横向的柔性适当；耐老化；静电效应地；耐热性能好，等等。 运输带按用途可分为：通用的织物芯带式和纲绳芯带式；特制的耐热和耐寒带式，以及大倾角、纲绳牵引输送机专用的胶带等。 托辊及支架 托辊是决定带式输送机的使用效果 ——特别是胶带使用寿命的最重要部件之一。 托辊用来支撑输送带和输送带上的物料，减少输送带的运行阻力，保证输送带的垂度不超过技术规定值，使输送带 沿预定的方向平稳地运行。 尽管托辊具体结构形式众多，但结构原理是大体相同的。 它主要由心轴、管体、轴承座、轴承和密封装置等组成，并且大多做成定轴式。 托辊组的结构在很大程度上决定了带式和托辊所受荷载的大小与性质。 对托辊的基本要求是：使用可靠；回转阻力系数小；制造成本低；托辊表面必须光滑、径向跳动小；等等。 对于井下输送机用托辊还要求限制它的重量和尺寸。 托孤按用途不同可分为承载托辊和专用托辊两种；承载托辊又可分为作上分支用和作下分支用两种，专用托辊包括过渡、调心和缓冲等数种。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 10 承载托辊 承载托辊是一种安装在有载分支上，它起着支承该分支上输送带与物料的作用。 在实际应用中，要求它能根据所输送的物料性质差异，使输送带的承载断面形状有相应的变化。 刚性三节托辊组是最常用的。 三个托辊一般布置在同一平面内，亦可将中间托辊和侧托辊错开布置。 后一种形式托辊组的优点是能接触到每一个托辊，便于润滑；缺点是托辊组支架结构复杂、重量达，并且带式运行阻力大约增大 10%。 因此，实际上主要采用三个托辊布置在同一平面内的托辊组。 近代的输送机通常采用带穿通心轴的托辊，轴承布置在托辊外壳的里面。 托辊轴的两端有支架的托座支承。 悬挂托辊组 国外的实践证明，带刚性支架和刚性托辊组的输送机不适应输送大块物料的要求。 在此情况下，必须采用带悬挂托辊组的输送机。 悬挂托辊组的优点： 1） 一个托辊损坏时，脱滚组可以在不间断运输工作的情况下与带式脱离接触，随时进行更换。 如用刚性固定的托辊，遇有损坏必须更换时，就不得不使整个设备停车。 2） 有利于带式的运行。 在充分利用弹性托辊垂直移动可能性的情况下，脱滚组可以适应任意荷载，特别是单侧的荷载。 如果地平面不平使支架出现横向倾斜，用这种托辊组亦可以得到平衡； 3） 是带式运输的噪音大大 降低。 由于它是挠性连接，震动和冲击都被吸收，而且运行平稳； 4） 悬挂托辊组的重量较轻，这对于排土机和斗轮铲的输机有重要意义；同时输送机安装和拆卸的劳动量减少； 5） 为适应不同宽度的带式，可方便地增减托辊的数量。 回程托辊 回程托辊是一种安装在空载分支上，用以支承该分支上的输送带的托辊。 一般短距离输送机的空分支用平托辊支承。 为防止带式跑偏，长距离输送机的回程托辊采用槽角为 15176。 的两节式托辊组。 当输送粘性物料是，可采用斜置的弹性圆盘组成的盘式托辊或螺旋形托辊，因为这类托辊既具有调心性能，又有 良好的自清性能。 调心托辊组 带式运行时可能由于张力不足、物料偏心堆积、机架变形、托辊轴承缺陷、凤荷载作用以及张力分布不均匀，引起带式跑偏。 实践上采用多种不同形式的调心托辊组，作为带式承载分支调心只用。 最简单的调心方法是将三节槽形托辊组的两个侧托辊朝带式运行方向前倾一定角度（ 3～ 5176。 ）。 短距离的带式输送机应优先考虑这种调心方式。 当带式较长时，常用带导向辊和立轴承的槽形托辊组调心。 托辊组刚固在弧形托哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 11 座上，托座可沿固定辊子滚动。 当带式跑偏接触到导向辊时，横梁就围绕立轴承旋转，并强制带式返回中 心位置。 利用槽形托辊组与带式之间的摩擦力，横梁转到原来位置。 缓冲托辊组 这种托辊组主要用在转载点，以减轻带式的冲击应力。 在运输沉重和大块物料的情况下，有时需要沿输送机全线设置缓冲托辊。 缓冲托辊组通常用 3～ 5 个（有时更多）衬胶托辊组成，便托辊的倾角达到 60176。 考虑到托辊承受的荷载较大，为此应采用允许符合更大的滚动轴承，铰接点零件应增强。 驱动装置 驱动装置的作用是在带式输送机正常运行时提供牵引力。 按电机数目分，有单电机驱动和多电机驱动。 按驱动滚筒的数目分，有单滚筒驱动、双滚 筒驱动及多滚筒驱动。 驱动装置的主要部件是驱动滚筒、减速器和电动机。 电动机、减速器、连轴器、传动轴和制动器组成驱动单元。 每个驱动滚筒可配一个或两个驱动单元。 同时驱动滚筒轴的末端借助连轴器与驱动单元连接。 此外，驱动装置上还设有改向滚筒、驱动滚筒和带式的清扫装置以及控制仪表。 所有这些部件布置在共用的机架上，构成驱动站。 制动装置 对于倾斜输送物料的带式输送机，为了防止有载停车时发生倒转或顺滑现象，或者对于停车特性与时间有严重要求的带式输送机，应设置制动装置。 制动装置按它的工作方式不同可分为逆止器和 制动器。 逆止器按其工作原理不同分为带式逆止器、滚柱逆止器及非接触式逆止器等。 带式输送机常用的制动器分为闸瓦制动器和盘式制动器两大类。 拉紧装置 拉紧装置又称张紧装置，它是带式输送机必不可少的部件，其主要作用有： （ 1）使输送带有足够的张力，以保证输送带与传动滚筒间能产生足够的驱动力以防止打滑； （ 2）保证输送带各点的张力不低于某一给定值，以防止输送带在托辊之间过分松弛而引起撒料和增加运行阻力； （ 3）补偿输送带的弹性及塑性变形； 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 12 （ 4）为输送带重新接头提供必要的行程。 按结构型式拉紧装 置可分为重锤式、自动式和固定式三种。 拉紧装置的作用是：1） 保证带式在驱动滚筒的奔离点具有适当的张力，防止带式打滑； 2） 保证带式周长上各点具有必须的张力，防止带式在托辊组之间松弛而引起撒料； 3) 补偿带式的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化； 4） 为带式重新街头提供必要的行程。 拉紧装置调节带式张力的任务可以是：保持带式张力有一种恒定值；保持两种恒定值（起动张力值和稳定运转张力值）；保持与牵引力成正比的张力；保持恒定的张力比  CH SS /。 在带式输送机的 工艺布置中，选择使用的拉紧装置并确定合理的布置位置，是保证输送机正常运转、起动和制动时带式在驱动滚筒上不打滑的必要条件。 一般情况下，布置拉紧装置是必须考虑以下几点： 1） 拉紧装置要尽可能布置在带式张力最小处； 2） 长度在 300 米以上的水平或坡度在 5%以下的倾斜输送机，类似紧装置应设在紧靠驱动滚筒的空载侧； 3） 距离较短的输送机和坡度在 5%以上的伤情输送机，拉紧装置多半布置在输送机尾部，并用尾部滚筒作为拉紧滚筒； 4） 不论哪一种拉紧装置都必须布置成拉紧滚筒绕入和绕出带式分支与滚筒位移线平行，而且施加的拉紧力要 通过滚筒中心。 清扫装置 在输送机运行过程中，细块和粉料会粘到带式表面，并积聚在导向滚筒和回程托辊上，使托辊直径增大，加剧托辊和带式的磨损，以致带式发生跑偏现象；等等。 因此，清扫粘结在带式表面的物料，遂于提高带式的使用寿命和保证输送机的正常运转，具有重要的意义。 对带式清扫装置的基本要求是：清扫干净、不损伤带式覆盖层、结构简单可靠。 清理效果首先与被运物料和冬季的冻结物料相当困难。 根据物料性能不同和具体的使用条件，在实践中采用了多种不同结构型式的清扫装置。 1） 清扫刮板； 2) 清扫托辊； 3） 清扫刷； 4） 振动式清扫器； 5） 水利和气力清扫； 6） 联合清扫法； 7） 带式翻转清扫法； 本章小结 本章主要介绍带式输送机的结构组成及其原理，以及几个重要装置如驱动装置、制动装置、拉紧装置、清扫装置。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 13 第 3 章 减速装置的计算及校核 齿轮传动的参数选择 总传动比 i： vDdnni 60 141  1n —电动机额定转速 min/r ； 4n —电动滚筒名义转速 min/r ； v—带速 sm/ ； D—滚筒直径 m。 970630   i 传动比分配： 两级传动 21ii 一般取  ~  iii 则 12  iii 高速级齿轮计算及校核 选择齿轮材料： 小齿轮： 40Cr，调质，齿面高频淬火，硬度 HRC48～ 55。 大齿轮： 45，调质，齿面高频淬火，硬度 HRC40～ 50。 选择齿轮精度等级，因采用表明淬火，轮齿的变形不大，不需磨削，故初选 8级精度。 选小齿轮齿数 191z ，大齿轮齿数 6912 uzz。 齿面接触强度 在初步设计齿轮时，根据吃面接触强度，可按下列公式估算齿轮传动的尺寸：    mmuKTuAaHPaa3 211  33 211 1uuKTAdHPdd  （ mm ） 对于刚对钢配对的齿轮副，常系数值 aA 、 dA 见表 13175，以上二式中的 ―+‖用于外啮合， ―—‖号用于内啮合。 表 13175 刚对钢配对的齿轮副的 aA 、 dA 值：当直齿轮  =0176。 时， aA =48 dA =766 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 14 齿宽系数    uda 按表 13177 圆整。 ―+‖用于外啮合， ―—‖用于内啮合， d 的推荐值见表 13179。 表 13177 齿宽系数 a ：取 a =。 则 d =。 符合表 13179 齿宽系数 d 的推荐范围。 载荷系数 K ，常用值 K =～ 2，当齿宽系数较小时，取较小值。 取 K =。 许用接触应力 HP ，推荐按下式确定： HP )/( 2l i m mmNH .b24113___lim ）。 （极限，见图试就验齿轮的接触疲劳H 取 1limH 和 2limH 中较小值。 2H l i m2H l i m 22H l i m 1 9 6 0 N / m mmm/9 6 0 N,mm/1 1 7 0 N  。 取 故 HP )/( 2lim mmNH   则   )(483a 3 2   取 a=155mm   21 3 21  齿根弯曲强度 在初步设计齿轮时，根据齿根弯曲强度，可按下列公式估算齿轮的法向模数： 311FPdFsmn z YKTAm  （ mm ） 系数 mA 列于表 13178：直齿轮 0 时， mA。 许 用齿根应力 FP ，推荐按下列确定： 齿轮单向受力： )/( 2mmNFEFP   FE — 齿 轮 材 料 的 弯 曲 疲 劳 强 度 的 基 本 值 ， 见 图 13153 （ b ）。 2221 /460,/720 mmNmmN FEFE   2221 /3 2 24 6 ,/5 0 47 2 mmNmmN FPFP   FsY —复合齿形系数， SaFaFs YYY  齿形系数 FaY 按表 131116 几种基本齿廓齿轮的 FaY ：.,1,20  nfPnfPnaPn mmhmh   时，按图 13138 可查：当 191z 时， 1FaY =，当 692z 时， 2FaY =。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文）。