GPZ60型干除渣輸送機畢業(yè)設(shè)計說明書

1、 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 34 頁1 緒論1.1 課題背景1.1.1 輸送機的發(fā)展歷程中國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送機的雛形；17世紀中，開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料；19世紀中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機相繼出現(xiàn)。1868年，在英國出現(xiàn)了帶式輸送機；1887年，在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機；1906年，在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機。此后，輸送機受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運，成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部

2、分。1.1.2 輸送機的特點及發(fā)展前景輸送機一般按有無牽引件來進行分類。具有牽引件的輸送機一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動裝置給輸送機以動力，一般由電動機、減速器和制動器(停止器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使?fàn)恳３忠欢ǖ膹埩痛苟?，以保證輸送機正常運轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采用托輥、滾輪等。具有牽引件的輸送機的結(jié)構(gòu)特點是：被運送物料裝在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件內(nèi)，或直接裝在牽引件(如輸送帶)上，牽引件繞過各滾筒或鏈輪首尾相

3、連，形成包括運送物料的有載分支和不運送物料的無載分支的閉合環(huán)路，利用牽引件的連續(xù)運動輸送物料。這類的輸送機種類繁多，主要有帶式輸送機、板式輸送機、小車式輸送機、自動扶梯、自動人行道、刮板輸送機、埋刮板輸送機、斗式輸送機、斗式提升機、懸掛輸送機和架空索道等。沒有牽引件的輸送機的結(jié)構(gòu)組成各不相同，用來輸送物料的工作構(gòu)件亦不相同。它們的結(jié)構(gòu)特點是：利用工作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運動或往復(fù)運動，或利用介質(zhì)在管道中的流動使物料向前輸送。例如，輥子輸送機的工作構(gòu)件為一系列輥子，輥子作旋轉(zhuǎn)運動以輸送物料；螺旋輸送機的工作構(gòu)件為螺旋，螺旋在料槽中作旋轉(zhuǎn)運動以沿料槽推送物料；振動輸送機的工作構(gòu)件為料槽，料槽作往復(fù)運動以輸送

4、置于其中的物料等。未來輸送機的將向著大型化發(fā)展、擴大使用范圍、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達440公里以上帶式輸送機的單機長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結(jié)構(gòu)。擴大輸送機的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性物料的輸送機。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，我國生產(chǎn)制造的輸送機的品種、類型較多。隨著我國科技水平的不斷提高，輸送機的技術(shù)水

5、平有了很大提高。大功率、長距離輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了很大的進步。并對輸送機的減速關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種性能先進的傳動裝置。但是由于我國研制輸送起步較晚，與發(fā)達國家相比，還存在一定的差距。國外輸送機技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個方面：一方面是輸送機的功能多元化、應(yīng)用范圍擴大化；另一方面是輸送機本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用了輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了輸送機的運行性能和可靠性。1.3 課題的研究內(nèi)容干除渣輸送機是連續(xù)運行的板式運輸設(shè)備(見附錄a)，在

6、冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。除渣輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，與其他運輸設(shè)備相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，除渣輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年，長距離、大運量、高速度的除渣輸送機的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應(yīng)用又得到進一步推廣。板式輸送機的設(shè)計是一門工程設(shè)計學(xué)科,它主要是進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,將抽象的工作原理化為具體的機械圖紙。確定它們的材

7、料和加工工藝、公差配合尺寸、技術(shù)要求等文件。再制成樣機進行修改，直到安全運行，在市場上扎了根，才算成功。整體設(shè)計要具備結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本功和工程實踐以驗，同時還要有環(huán)保、安全等知識，將力學(xué)、材料、工藝、裝配、修理、防腐等技能統(tǒng)一在機電一體化的設(shè)計中。包括深入了解所設(shè)計板式輸送機過去存在的毛病及其要保存的優(yōu)點，綜合成設(shè)計任務(wù)書；粗略估算構(gòu)件的主要尺寸、受力分析和盡量找標準化的成品等。1.4 課題的研究方法在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時首先要進行功能設(shè)計、機械設(shè)計和優(yōu)化質(zhì)量設(shè)計，而不是簡單的機械制圖。在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)時代，機電產(chǎn)品競爭的焦點不是其工作原理，而是它的各種經(jīng)濟技術(shù)指標，特別體現(xiàn)在創(chuàng)新功能上。使用cad技術(shù)使

8、上述工作變得易于實現(xiàn)，可在顯示器上進行裝配、試車、運轉(zhuǎn)，從而進行優(yōu)化選擇。為此，我們在設(shè)計時對過去產(chǎn)品進行分解與綜合就能產(chǎn)生創(chuàng)造性思維，運用形態(tài)分析法、類比法等多種方法進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。1.5 課題設(shè)計的意義選擇除渣輸送機這種通用機械的設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，通過這次畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設(shè)計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。2板式輸送機概述2.1板式輸送機的分類板式輸送機的結(jié)構(gòu)型式多樣.按jb2389-78的規(guī)定,板式輸送機一般可按下述分類：(1) 按輸送機的安裝形式可分為固定式和移動式；(2) 按輸送機的布置形式可分

9、為水平型、水平-傾斜型、傾斜-水平型、水平-傾斜-水平型等；(3) 按牽引構(gòu)件的結(jié)構(gòu)型式可分為套筒滾子鏈式、沖壓鏈式、鑄造鏈式、環(huán)鏈式及可拆鏈式等；(4) 按牽引鏈的數(shù)量可分為單鏈式和雙鏈式；(5) 按底板的結(jié)構(gòu)型式可分為鱗板式（有擋邊波浪型、無擋邊波浪型、有擋邊深型等）和平板式（有擋邊平型和無擋邊平型等）；(6) 按輸送機的運行特征可分為連續(xù)式和脈動式；(7) 按驅(qū)動方式可分為電力機械驅(qū)動式及液力驅(qū)動式。2.2 板式輸送機的應(yīng)用范圍及主要優(yōu)缺點板式輸送機在冶金、煤炭、化工、電力、機械制造及國民經(jīng)濟的其他工業(yè)部門中均得到了廣泛的應(yīng)用。它可沿水平或傾斜方向輸送各種散狀物料和成件物品；也可用于流水

10、生產(chǎn)線中運送成件物。由于它的承載部分和運行部分均用金屬材料構(gòu)成，因而與其他連續(xù)運輸機械相比，它可輸送比較沉重的、粒度較大的、磨琢性強的物料或成件物、并且適宜輸送600700的高溫物料或成件物。板式輸送機有下列優(yōu)點：(1) 適用范圍廣。除粘度特別大的物料以外，一般固態(tài)物料和成件物均可用它輸送。(2) 輸送能力大。特別是鱗板板式輸送機（一般為雙鏈有擋邊波浪型板式輸送機）的生產(chǎn)能力可高達1000t/h。(3) 牽引鏈的強度高，可用作長距離輸送。目前國內(nèi)板式輸送機的使用長度已達到200m；國外已使用的板式輸送機中有的長達1000m以上。(4) 輸送線路布置靈活。與帶式輸送機相比，板式輸送機可在較大的傾

11、角和較小的彎曲半徑和條件下輸送。因此布置的靈活性較大。板式輸送機的傾角可達到3035,彎曲半徑一般約為58m。(5) 運行平穩(wěn)可靠。板式輸送機有下列缺點：(1) 由于板式輸送機的所有部件用的都是金屬材料，而且其底板和牽引鏈自重大，故金屬材料消耗多。機體笨重，且空載功率大。(2) 底板和牽引鏈的磨損快，潤滑和維修不方便，而且噪聲較大。(3) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工作量大，加之自重大，因而造價高。2.3 板式輸送機的布置形式選擇和確定板式輸送機的布置形式，應(yīng)考慮以下幾個方面：(1) 必須滿足工藝要求的前提下，應(yīng)力求最簡單的布置形式。布置形式越簡單，輸送機線路的轉(zhuǎn)折越少，其運行阻力越小，從而可降低制造成本

12、，提高其使用的經(jīng)濟性。 (a)水平型；(b)傾斜型；(c)傾斜水平型；(c)、(d)水平傾斜型；(e)、(f)綜合型圖 1板式輸送機常用的布置形式(2) 必須滿足工藝要求。即應(yīng)符合工藝提出的運輸路線、輸送量和需要在其上面完成的工藝作業(yè)等要求。(3) 布置時，應(yīng)充分考慮輸送機與各有關(guān)專業(yè)工種的關(guān)系。如安設(shè)在地坑中的板式輸送機，容易和土建、水道、通風(fēng)及除塵等設(shè)施發(fā)生矛盾，故應(yīng)綜合研究各方面的情況，求得整體布置的合理性和經(jīng)濟性。(4) 輸送機在做傾斜輸送時，不得超越允許的傾角范圍。本次設(shè)計的干除渣輸送機為水平型，無傾角。板式輸送機的幾種常用的布置形式如圖1所示。2.4 板式輸送機的主要部件板式輸送機

13、由頭輪裝置、鱗板鏈條裝置、張緊裝置、機架和驅(qū)動裝置組成。頭部鏈輪經(jīng)驅(qū)動后，鱗板鏈條裝置中的牽引鏈與鏈輪相嚙合，帶動整個鱗板沿輸送機的縱向中心線運動，而滾輪則沿著固定在機架上的軌道行走，從而完成輸送工作。1 機架；2頭部鏈輪；3尾部鏈輪；4鱗板；5牽引鏈條；6驅(qū)動裝置；7導(dǎo)料槽；8卸料斗圖2 連續(xù)式鱗板輸送機2.4.1 牽引鏈的選擇牽引鏈主要有片式鏈、沖壓鏈、環(huán)形鏈和可拆卸鏈等幾種。本次設(shè)計選擇片式鏈。片式鏈條耐沖擊，運行平穩(wěn)，工作可靠。它因滾輪安裝位置的不同，可分為兩種結(jié)構(gòu)型式：一種是滾輪裝在內(nèi)鏈片中間（見圖3（a）所示），滾輪既是行走構(gòu)件，又是傳動構(gòu)件，而其滾輪與套筒之間是滑動摩擦，因而阻力

14、系數(shù)較大；另一種是滾輪安裝在外鏈片的外側(cè)（見圖3（b）,這樣滾輪僅支撐底板上的負載，其結(jié)構(gòu)尺寸就可以相應(yīng)減少，且滾輪安裝有滾動軸承，因而阻力系數(shù)減小，后一種形式的片式鏈已廣泛運用。本次設(shè)計選用前一種形式的優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼制作的片式鏈。具有強度高、耐磨、耐腐蝕性強的特性。（a）、（b）片式鏈；（c）沖壓鏈；（d）鑄造鏈；（e）可拆卸鏈；(f)環(huán)形鏈圖3 板式輸送機用牽引鏈2.4.2 底板的選擇底板是板式輸送機的承載構(gòu)件，一般可以分為平板和鱗板兩種，采用螺栓和焊接與牽引構(gòu)件連在一起。他的結(jié)構(gòu)形式取決于被輸送的物料和成品物件的輸送量、物理特性和他在底板上的放置形式；其材質(zhì)取決與被輸送的物料和物品的化學(xué)

15、、物理特性和受力情況。例如輸送燥熱物品的輸送機、宜用鋼或鑄鐵制造的波浪形鱗板；輸送易碎物品的水平輸送機則宜采用木質(zhì)的有擋邊的平板。本次設(shè)計選用鋼材料波浪形有擋邊底板,底板與鏈條通過螺栓連接。2.4.3 驅(qū)動裝置的選擇由于板式輸送機的速度比較低，只能靠減速器不易滿足大減速比的要求，因此均采用綜合式的傳動機構(gòu),即除減速器外,還需配置如齒輪、v帶等減速設(shè)備構(gòu)成的開式傳動機構(gòu)。在一般情況下，板式輸送機采用單一速度，當(dāng)運輸工藝上有特殊要求時，可在減速裝置中安裝變速機構(gòu)。板式輸送多采用單驅(qū)動，只有對特別長（200m以上）的重載輸送機，才采用多點驅(qū)動。圖4 驅(qū)動裝置示意圖本次設(shè)計采用yx型驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝

16、置由電機、減速機、鏈傳動組成，均固定動力機座上，電機通過、硬齒面圓柱齒輪減速機、鏈傳動減速后，使主軸轉(zhuǎn)速降低為0.25轉(zhuǎn)/分。優(yōu)點是減速比大，輸出軸許用扭矩大，使頭輪裝置結(jié)構(gòu)簡化，制造、安裝、調(diào)整都較容易，成本也較低。可實現(xiàn)變速運輸，根據(jù)工作需要選擇不同的運輸速度，輸送比較靈活。如圖4所示。主要傳動件參數(shù)見附錄b。動力機座與地基基礎(chǔ)板找正后焊接固定。2.4.4 張緊裝置選擇螺旋張緊裝置是板式輸送機的常用張緊形式。這種裝置的突出優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，缺點是需定期檢查和張緊。張緊行程一般有200、320、500和800mm四種。本次設(shè)計采用螺桿-連桿機構(gòu)來實現(xiàn)張緊的目的，結(jié)構(gòu)簡單（見干除渣輸送

17、機總圖設(shè)計）2.4.5 機架與軌道方案的確定(1) 支架圖5 導(dǎo)軌支架示意圖板式輸送機的機架有頭輪裝置機架、尾輪裝置機架、中間支架、凸弧段支架和凹弧段支架等。輸送機中間的供滾輪行走用的水平支撐軌道，一般每46m制成一節(jié).在凹弧段的支撐軌道的上方需安設(shè)壓軌，以防止行走滾輪轉(zhuǎn)向時，由于采用了較小的彎曲半徑而脫離軌道。用于生產(chǎn)流水線上的板式輸送機，在操作區(qū)間上往往還安設(shè)各種形式的欄桿，以保證安全。本次設(shè)計的干除渣輸送機沒有凹弧段和凸弧段，為水平輸送，無需安設(shè)壓軌。支架方案如圖5所示。其中b1=1320mm，h2=1794 mm，h3=1201 mm，b3=1270mm, b2=1500 mm,。 (

18、2) 軌道對于輸送寬度為1000mm的輸送機，采用18kg/m輕軌作上軌道，10號槽鋼作下軌道。2.4.6 廂體方案確定干除渣輸送機工作在封閉的環(huán)境中（見干除渣輸送機總圖設(shè)計），以防灰塵擴散整個廠房空間。根據(jù)廠房實際情況和工作需要靈活確定廂體結(jié)構(gòu)。廂體設(shè)有檢修門，用以作定期檢查，維護方便。2.4.7 頭輪裝置方案確定圖6 頭輪裝置圖頭部區(qū)段由傳動鏈輪、頭部殼體、頭部鏈輪、脫鏈器、清渣口、觀察門組成。傳動鏈輪與驅(qū)動裝置相連接，是動力輸入部件。頭部鏈輪作為輸送機核心拖動刮板鏈條勻速運動。脫鏈器使鏈條與鏈輪嚙合完成后迅速分離，并對頭部鏈輪起到一定的清渣作用。定期打開清渣口清除頭部區(qū)段堆積的灰渣。觀察

19、門是便于維護、大修時拆卸頭輪和板鏈條。其簡圖如圖6所示。板式輸送機的主要技術(shù)參數(shù)見附錄b。3 干除渣輸送機的設(shè)計計算3.1 原始數(shù)據(jù)及資料3.1.1 被輸送物料的詳細情況散狀物料：(1)名稱：煤渣和灰塵；(2)松散密度：=1.65t/m3；(3)靜堆積角：=70。3.1.2 要求輸送能力 最大輸送能力qmax=8000kg/h。3.1.3 輸送機型式輸送機為水平輸送機，無傾角。3.1.4 干除渣輸送機總功率p=10；效率：=95；外形尺寸：寬度l=1400；3.2 參數(shù)的選擇與確定3.2.1 底板寬度b=600mm。3.2.2 擋邊高度的確定由于輸送的是煤渣和一部分灰塵，擋邊可阻止物料在輸送過

20、程中散落。參考運輸機械設(shè)計選用手冊，取擋邊高度h=120mm。3.2.3 運行速度的確定板式輸送機的運行速度，一般在0.1250.63m/s的范圍內(nèi)。取=0.25m/s。3.2.4 張緊行程的確定螺旋張緊裝置的張緊行程根據(jù)牽引鏈條的節(jié)距選定，查運輸機械設(shè)計選用手冊表13-6，由鏈條節(jié)距p=500mm，選取張緊行程s=800mm。3.3 輸送量的計算當(dāng)輸送機的底板寬度已經(jīng)選定，或者必須按計算底板寬度驗算可能的輸送量時，可按下述公式確定。q=900b(bctg1+4h)其中 q輸送量，t/h；b底板寬度，m；b=0.6m。鏈條的速度，m/s；=0.25m/s。松散密度，t/m3；=1.65t/m3

21、。c輸送機傾斜的修正系數(shù)；查運輸機械設(shè)計手冊表13-7，取c=1.0。1物料在輸送機上的動堆積角，( )，通常取1 =0.4(為物料的靜堆積角)。其中=75，則1=0.4=0.470=28。h擋邊高度，m；h=0.12 m。擋邊高度利用系數(shù)，一般取=0.650.75；取=0.7 。則 q=9000.60.251.65(0.61.0tg28+40.120.7) =8754.08t/h由于qqmax=8000kg/h，符合運輸要求。3.4 牽引力的計算3.4.1 輸送機單位長度載荷的計算(1) 對于承載分支： q= q0+ qm(2) 對于空載分支： q= q0式中 q承載分支上單位長度的載荷，k

22、g/m； q空載分支上單位長度的栽荷，kg/m；q0行走部分單位長度的質(zhì)量，kg/m?？砂词絨060b+a近似計算。其中 b底板寬度，m；a底板重量系數(shù)，查運輸機械設(shè)計手冊表13-9，取a=110。則 q060b+a=600.6+110=146 kg/m。 qm底板上單位長度物料的重量，kg/m；對于散狀物料qm= q/3.6v。則qm=8000/(3.60.2560)=74.07kg/m。所以輸送機承載分支單位長度載荷： q=q0+qm=146kg/m+74.07kg/m=220.07kg/m。對于空載分支單位長度的載荷：q= q0=146kg/m。3.4.2 牽引鏈的最小張力計算牽引鏈的最

23、小張力可取為所選用鏈條的許用張力的5%，但單根鏈條的張力不得小于500n。最小張力值也可以根據(jù)經(jīng)驗公式求得：smin(300b+2lc)g式中 smin牽引鏈的最小張力，n； lc承載分支的水平投影長度，m；lc=13m。 g重力加速度，g=9.81m/s2。則 smin(300b+2lc)g=(3000.6+213) 9.81=2020.86n3.4.3 張力的逐點計算3.4.3.1 阻力計算對于水平輸送機承載分支： w1=(q0+qm)lg對于水平輸送機空載分支： w1=q0lg式中 w1承載分支直線段運行阻力，n； w1空載分支直線段運行阻力，n； l直線段水平投影長度，m； l=23.

24、2m； 直線段內(nèi)行走部分的運行阻力系數(shù)，阻力系數(shù)與結(jié)構(gòu)型式和工作條件有關(guān)，查運輸機械設(shè)計手冊表13-11，根據(jù)輸送機工作環(huán)境有大量研磨灰塵，得知輸送機工作條件惡劣。查表13-10，根據(jù)鏈條銷軸直徑d=36mm、牽引鏈的型式為有輪緣片式牽引鏈、工作環(huán)境特征為惡劣得出輸送機直線段行走部分的運行阻力系數(shù)=0.12；則輸送機承載分支阻力 w1=(q0+qm)lg =(146+74.07)0.1223.29.81 =6010.34n輸送機空載分支阻力 w1=q0lg =1460.1223.29.81 =3987.41n3.4.3.2 輸送機導(dǎo)料裝置阻力計算查運輸機械設(shè)計手冊表13-15得，作用在輸送機底

25、板上的物料主壓力pm=13.73a1a2g已知=1650kg/m3、a1=0.6m、a2=1.125m、g=9.81m/s2得出作用在輸送機底板上物料的主壓力pm=13.73a1a2g =13.7316500.61.1259.81 =150012.44n輸送的物料從料斗進料，則導(dǎo)料裝置的阻力可由以下公式算得：wd=hdqm+pm式中 wd導(dǎo)料裝置的阻力，n； hd與導(dǎo)料欄板結(jié)構(gòu)有關(guān)的數(shù)值，一般取hd =0.7m； pm作用在輸送機底板上的物料的主壓力，n；則 wd=hdqmg+pm =0.774.079.81+150012.440.12 =18510.13n3.4.4 牽引力計算根據(jù)算得各區(qū)段

26、的阻力，按“逐點計算法”，求出各張力點的張力，最終算出輸送機的牽引力f。f=smin+ w1+ w1+ wd =2020.86n+6010.34n+3987.41n+18510.13n =30528.74n查運輸機械設(shè)計手冊表13-22知，輸送寬度為1000mm的輸送機許用牽引力為f=75000n，ff，符合要求。3.4.5 最大張力近似計算選擇鏈條的依據(jù)是牽引構(gòu)件的最大張力。設(shè)計時，可先近似地確定其最大張力。帶擋邊干除渣輸送機的最大靜張力，可按下式求得近似值： smax=1.15s0+(qlc+q0lc)+qhg式中 smax牽引鏈的最大靜張力，n； s0初始張力，n，一般取s0=10005

27、000n；本次設(shè)計取s0=3000n。 lc空載分支的水平投影長度，m；則最大靜張力為 smax=1.15xs0+(qlc+q0lc)+qhg =1.15x3000+0.12x(220.0713+14613)+220.070.129.8 =10183.58n3.4.6 動載荷的計算牽引鏈的最大加速度 amax=202/z2t式中 z驅(qū)動鏈輪齒數(shù)；z=8。 t牽引鏈條節(jié)距，m。本設(shè)計牽引鏈條節(jié)距t=0.5m。則牽引鏈最大加速度 amax=202/z2t =200.252/820.5 =0.156m/s2板式輸送機牽引鏈的動載荷計算公式：sd=3 amax 式中 cm輸送機行走部分換算質(zhì)量的減少系

28、數(shù)，當(dāng)輸送機的總長度為l=2660m時，cm=0.6。 則sd=3 amax =30.156=1876.02n查運輸機械設(shè)計手冊表13-22知，輸送寬度為1000mm的運輸機許用動載荷為sd=2000n。計算所得sd sd，符合輸送要求。3.4.7 牽引鏈的計算張力牽引鏈的計算張力按下式計算sj=smax+ sd s式中 s牽引鏈的許用張力，n。則牽引鏈的計算張力 sj=smax+ sd s =10183.58n+1876.02n =12059.6n采用雙牽引鏈時，每一根鏈條上的計算張力按下式求得sd=1.15sj/2 =1.1512059.6/2 =6934.27n查運輸機械設(shè)計手冊表12-

29、19知牽引鏈條的破斷載荷為700000n，許用載荷為130000n。3.4.8 最大驅(qū)動力的計算牽引鏈的最大驅(qū)動力計算公式為 sq=1000nk0/+st式中 sq最大驅(qū)動力，n； n選用的電動機額定功率，kw； k0電動機的起動力矩和額定力矩的比例系數(shù)，則 sq=1000nk0/+st =1000110.952.2/0.25+30528.74 =76508.74n3.4.9 制動力矩的計算對于水平輸送機,使用過程中有緊急停車要求的,可通過下述制動力矩的計算,設(shè)置制動機構(gòu)。 mz=ctfdt/2式中 mz制動力矩，nm； ct輸送機線路中，運行阻力可能減小的系數(shù)，一般ct=0.5； f驅(qū)動鏈輪

30、的牽引力，n； dt驅(qū)動鏈輪的節(jié)圓直徑，m； 驅(qū)動機構(gòu)的效率。則 mz=ctfdt/2 =0.530528.741.20.95 =17401.38nm3.5 電動機的選擇3.5.1 電動機類型的選擇 根據(jù)動力源和工作條件，選用y系列三相異步電動機。3.5.2 電動機功率的選擇干除渣輸送機驅(qū)動裝置電動機的功率按下式計算：p=k1f/(1000)式中 p電動機功率，kw； k1功率備用系數(shù)(同于起動、制造或安裝誤差等而引起的)，一般取k1=1.11.2。本次設(shè)計取k1=1.15； 驅(qū)動裝置的傳動效率。=95%。則 p=k1f/(1000) =(1.1530528.740.25)/(10000.95

31、) =9.24kw由機械設(shè)計課程設(shè)計表16-1選取電動機額定功率11kw。3.5.3 電動機轉(zhuǎn)速的選擇選用常用同步轉(zhuǎn)速1500r/min和3000r/min兩種作對比。由電動機帶輪直徑d=200mm計算帶輪轉(zhuǎn)速 nw=601000/d =(6010000.25)/(3.14200) =23.885r/min總傳動比i=nm/nw,其中nm為電動機的滿載轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)將兩種電動機的有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)列于下表比較。表3.1 兩種電動機的數(shù)據(jù)比較方案電動機型號額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速/(r/min)滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)總傳動比iy160m4111500146061.126y160m12113000293012

32、2.671由上表知方案總傳動比過大,為了能合理分配傳動比,使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊。選用方案比較合適。3.5.4 電動機型號的確定根據(jù)電動機功率和同步轉(zhuǎn)速，選定電動機型號為y160m4。查機械設(shè)計課程設(shè)計表16-2知電動機的機座中心高為h=160m，外伸軸徑為d=42 m，外伸軸長度為e=110 m。電動機結(jié)構(gòu)簡圖如圖7所示。圖7 電動機簡圖3.6 干除渣輸送機所需要的有效功率計算設(shè)傳動裝置總效率為,則傳動裝置各傳動效率分別為：1(v帶)、2 (8級閉式齒輪傳動)、3 (滾動軸承)、4 (鏈輪傳動)。則傳動裝置的總效率為：=1223334 =0.950.9720.9830.91=0.767則已知電動

33、機的額定功率為pd =11kw，輸送機的工作所需的有效功率為： pw=pd=110.767=8.437kw3.7 鍵的校核圖8 普通平鍵頭輪軸端處鍵的校核：普通平鍵連接的強度條件為：p =2t103/(kld)p鍵的尺寸規(guī)格為：bhl=56mm32mm208mm(t=10,r=1)。標記：鍵56208gb/t10962003。該處頭輪軸直徑d=230mm；鍵的工作長度l=l-b=208-56=152mm；鍵的接觸高度k=0.5h=0.532=16mm；傳遞的轉(zhuǎn)矩t1=9550pw/n1=95508.437/1.99=40489.12nm。查機械設(shè)計表6-2，查出鍵靜聯(lián)接時的擠壓許用應(yīng)力p=10

34、0mpa。則p =2 t1103/(kld) =240489.12103/(16152230) =144.77mpa由于該處采用雙鍵聯(lián)接，所以單個鍵的強度p=p /2=144.77mpa/2=72.38 mpap，鍵聯(lián)接強度足夠。頭輪軸鏈輪處鍵的校核：鍵的尺寸規(guī)格：bhl=56 mm 32 mm156 mm(t=15,r=1.8)。標記：鍵56156gb/t10962003。該處頭輪軸直徑d=250mm；鍵的工作長度l=l-b=156-56=100mm；鍵的接觸高度k=0.5h=0.532=16mm；傳遞的轉(zhuǎn)矩t2=(f-f)r=(30528.74/2- 2020.86)0.6=7946.1n

35、m(其中f為單根牽引鏈的牽引力，f為鏈條的松邊拉力，r為鏈輪的半徑)。查機械設(shè)計表6-2，查出鍵靜聯(lián)接時的擠壓許用應(yīng)力p=100mpa。則p =2 t2103/(kld)=27946.1103/(16100250)=39.73 mpa由于pp，鍵聯(lián)接強度足夠。3.8 軸的強度校核圖9 軸的結(jié)構(gòu)簡圖軸的材料為45鋼，并進行調(diào)質(zhì)處理。軸的校核以頭輪軸為例，頭輪軸的結(jié)構(gòu)簡圖如圖9所示。其中 l1=1322mm，l2=1890mm，l3=2219mm。水平面彎矩：參看圖10(b)。c處彎矩：mc= -ft1(l2-l1)/2=(f-f)(l2-l1)/2=-(30528.74/2-2020.86) (

36、1890-1322) /2=-3761154nmmd處彎矩：md= -ft2(l2-l1)/2=(f-f)(l2-l1)/2=-(30528.74/2-2020.86) (1890-1322) /2=-3761154nmm轉(zhuǎn)矩：t= t1=40489120nmm。參看圖10(c)。(a) h面力學(xué)模型圖； (b) h面彎矩圖；(c)轉(zhuǎn)矩圖；圖10 軸的力學(xué)模型及轉(zhuǎn)矩、彎矩圖4 輸送機的安裝與調(diào)整4.1 安裝順序gpz60型干除渣輸送機的安裝，一般要將獨立的部件運至安裝現(xiàn)場，然后進行組裝。其安裝順序如下：(1) 根據(jù)輸送機安裝總圖，定出設(shè)備的縱向中心線。縱向中心線是整個輸送機的安裝基準。在車間內(nèi)

37、部，建議最好僅廠房柱網(wǎng)之一作基準。如果與輸送機相關(guān)聯(lián)的設(shè)備已安裝完畢。安裝時，則應(yīng)以相鄰設(shè)備的關(guān)系尺寸為主要依據(jù)來確定其中心線，與廠房坐標的關(guān)系僅作參考。(2) 在輸送機的縱向中心線上，先定出頭輪軸的軸線中心位置，然后沿縱向中心線逐段度量，按總長度定出尾輪軸的中心位置。(3) 以上述中心線為基準，定出機架地腳位置、軌道安裝位置及驅(qū)動裝置的縱橫向中心線位置等。(4) 定出各中心位置后，按士建圖紙查對預(yù)埋件，并清理干凈，然后進行安裝。(5) 機架(包括頭架、尾架、中間支架和驅(qū)動裝置支架)安裝完后，接著安裝軌道，再安裝頭輪部件、張緊裝置及底板裝置等。(6) 安裝驅(qū)動裝置及附屬設(shè)施。(7) 安裝有關(guān)的

38、操作、控制元件。(8) 試車后，對全機外表面刷灰色或工程規(guī)定顏色的保護性油漆。4.2 安裝的技術(shù)要求4.2.1 機架的安裝(1) 機架的中心線與輸送機的縱向中心線應(yīng)完全重合，其重合度允差不大于2mm。(2) 輸送機水平區(qū)段上，下支承軌道在機架支柱上的安裝平面標高允差為其間距的；在全長上不得超過810mm。(3) 相鄰兩支架的平行度允差不大于2mm。(4) 在每米長度上，支架橫向水平度允差不大于1 mm。(5) 機架支柱對安裝地面或構(gòu)筑物的垂直度允差(在每米長度上)不大于2mm。4.2.2 軌道的安裝(1) 軌道對輸送機中心線距離的允差不大于1 mm。(2) 軌道允差不大于2mm。(3) 軌道每

39、米長度上的直線度允差不大于1.5 mm；全長的直線度允差不大于5 mm；轉(zhuǎn)變處的弧形區(qū)段應(yīng)均平滑。(4) 在同一橫向截面內(nèi)，兩條軌道的相對標高允差不大于2mm。(5) 水平區(qū)段上，軌道的縱向傾斜度允差為其長度的，但全長上的允差不大于10 mm。(6) 運行軌道的接頭應(yīng)光潔平滑。其左右偏移允差不大于1mm；上下偏移允差不大于0.3mm(偏差向運行方向一頭低下)。4.2.3 主要部件的安裝(1) 驅(qū)動鏈輪軸中心線對輸送機中心線和垂直度允差(在每米長度上)不大于1 mm。兩鏈輪間的橫向中心線與輸送機中心線的重合度允差不大于1 mm。(2) 驅(qū)動鏈輪軸水平安裝誤差不大于1 mm。(3) 張緊鏈輪軸對輸

40、送機縱向中心線的垂直度允差不大于1 mm。兩鏈輪間的橫向中心線與輸送機中心線的重合度允差不大于1 mm。(4) 張緊鏈輪軸的水平度允差(每米長度上)不大于1 mm。(5) 底板上滾輪軸的中心線對輸送機中心線的垂直度允差(每米長度上)不大于1 mm。(6) 底板上滾輪軸的中心線對輸送機中心線的垂直度允差(每米長度上)不大于1 mm。(7) 滾輪的下母線應(yīng)處于同一水平面上，在水平區(qū)段上，相鄰兩滾輪下母線的高低允差小于1 mm。4.3 輸送機的調(diào)整調(diào)整工作在輸送機安裝基本完畢后進行。調(diào)整時應(yīng)注意以下幾點：(1) 輸送機頭、尾輪的鏈齒與牽引鏈條是否在正常嚙合狀態(tài)下工作。如差異甚大，可擰動頭、尾輪軸承座

41、的調(diào)節(jié)螺栓，微微調(diào)整頭、尾輪軸中心線的位置。(2) 調(diào)節(jié)張緊裝置，使?fàn)恳湹某鯊埩m度。初張力過大時，則增加了張力和動力消耗；過小時，則影響鏈輪和牽引鏈的正常嚙合，增加了運行中的不穩(wěn)定性。(3) 檢查所有的運動機構(gòu)和行走滾輪是否轉(zhuǎn)動靈活。如有滑動和卡死現(xiàn)象，則應(yīng)立即更換或排除故障。(4) 驅(qū)動裝置裝配完后，帶動輸送機作1020h的空載跑合試驗，以保證投產(chǎn)后輸送機正常運行。致謝本次設(shè)計得到了張紹林老師和黃河機電學(xué)校李老師及同學(xué)們的大力支持和幫助，在此我深表感謝！張教授在百忙之中還每周專門抽出時間給我們指導(dǎo)設(shè)計，花費了很多的心血，對于我的提問和設(shè)計中遇到的困難，都耐心的一一講解，并指出我的設(shè)計中的

42、錯誤和不足，同時他根據(jù)自己的經(jīng)驗給出了自己的觀點讓我參考，這使我學(xué)到了很多書本中沒有的寶貴知識，最終使我圓滿完成了畢業(yè)設(shè)計。張教授以其嚴謹求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生了重要影響。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪，我在此向張教授表示衷心的感謝和由衷的敬意！論文在即將完成之際，我的心情無法平靜，本次畢業(yè)設(shè)計經(jīng)歷三個多月，從選題、開題報告，到cad繪制裝配圖、零件圖、到最后完成說明書。期間每一個過程都得到指導(dǎo)教師張紹林教授的細心指導(dǎo)，身體力行、兢兢業(yè)業(yè)地為我們排憂解難，不僅治學(xué)嚴謹而且為人師表，堪稱良師益友，教給我們的不僅有專業(yè)知

43、識還有為人處世的道理，在此請接受我最誠摯的謝意！同時我也要感謝與我同組的同學(xué)們，在相互的探討和交流之中，使我受益匪淺，學(xué)到了許多新的知識，對課題有了更深層次的理解，這對本次的設(shè)計來說是相當(dāng)重要的。在合作過程中，與他們?nèi)谇⒌南嗵帪槲姨峁┝撕芎玫脑O(shè)計氛圍。在此，我表示非常高興能與他們合作，同時感謝他們對我的無私幫助！我也要感謝大學(xué)幾年來所有的老師，感謝你們的辛勤培養(yǎng)，使我能夠在大學(xué)四年當(dāng)中打下堅實的基礎(chǔ)，同時有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里表示由衷的謝意！畢業(yè)設(shè)計總結(jié)本次設(shè)計的主要任務(wù)是干除渣輸送機的設(shè)計。通過近三個月的努力，任務(wù)得到圓滿完成。本次設(shè)計主要是對干除渣輸送機總體方

44、案的設(shè)計，gpz60型干除渣輸送機為板式輸送機的一種，輸送量大，工作可靠，其結(jié)構(gòu)較簡單，這次設(shè)計大量參考了運輸機械設(shè)計手冊中板式輸送機的設(shè)計。設(shè)計解決的問題：熟悉除渣輸送機的各部分的功能與作用，對主要部件進行選型設(shè)計與計算，解決在實際使用中容易出現(xiàn)的問題，并大膽地進行創(chuàng)新設(shè)計。本次設(shè)計是對大學(xué)四年來所學(xué)知識的一次大檢閱，也是對自己實際工作能力的一次檢測。通過這次設(shè)計，我逐步了解到作為一個工程技術(shù)人員所應(yīng)該具備的基本條件。那就是不但要有豐富的專業(yè)知識，還應(yīng)該具有細致耐心以及不怕艱苦的工作作風(fēng)。為了搞好這次設(shè)計，我們先后翻閱了大量的資料和通過網(wǎng)絡(luò)渠道查閱了相關(guān)信息，收獲不小，對輸送機發(fā)展和前景有了大致的認識，更了解了一些國外的發(fā)展情況，覺得中國的制造業(yè)與發(fā)達國家相比確實有很大的差距。而作為一名大學(xué)生，我們一定要努力學(xué)習(xí)，不斷奮斗，為國家制造業(yè)的振興貢獻出自己的一份力量。另外，通過本次設(shè)計，使我們對大學(xué)