食品提升皮帶機設計（機械CAD圖紙）

本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙QQ401339828優(yōu)秀論文設計，答辯無憂，值得下載！摘要提升機是一種實現(xiàn)工程物料向上運輸?shù)臋C械，它是當代最為得力的輸送設備之一，它廣泛運用于礦山、碼頭、化工等各種場合，但是不同的工況下它對設備的要求是不同的本文以食品加工業(yè)為背景，設計提升食品的機械。食品提升皮帶機是在帶式輸送機的基礎上發(fā)展起來的。食品提升皮帶機與傳統(tǒng)的帶式輸送機一樣是以膠帶、鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶和化纖帶等作為傳送物料和牽引工件的輸送機械。其特點是承載物料的輸送機也是傳遞動力的牽引件，這與其他輸送機械有著顯著的區(qū)別。本次設計的食品提升皮帶機是一種小型的運輸機械，其承載能力要求較小，相對于其他的帶式輸送機成本要求低，設計結(jié)構(gòu)緊湊。本設計從整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，對整個裝置中的驅(qū)動部分和傳動部分進行了設計與計算。其中在驅(qū)動裝置的設計與計算中，本設計選擇電機—減速器的裝置來作為驅(qū)動設備；而在傳動部分的設計中，本設計選擇了同步帶輪與驅(qū)動裝置相連，從而傳遞動力。本文另外還對裝置中的改向滾筒、壓輥及機架部分進行了選擇設計，同時對其他的輔助設備也做了必要的計算和選擇。本設計主要設計減速器的結(jié)構(gòu)，確定了內(nèi)部各傳動齒輪以及軸的各主要參數(shù)，以及改向滾筒的設計，并對其工作原理作了詳細分析。關鍵詞減速器；改向滾筒；壓輪；托輥AbstractHoistisaprogressiverealizationofthetransportofmaterialsengineeringmachinery,itisthemostmodernequipmentcapableofconveyingoneofitswidelyusedmines,docks,chemicalandotheroccasions,butadifferentconditionofitsequipmentrequirementsaredifferentThe

Inthispaper,foodprocessingindustryasthebackground,designenhancefoodmachinery.Enhancingfoodinthebeltconveyorbeltmachineisdevelopedonthebasisof.Foodandupgradethetraditionalbeltmachine,likeabeltconveyorbelt,strip,withsteelfibers,plasticsandchemicalfiberswithatransmissionbelt,andothermaterialsandthedeliveryofmechanicaltractionworkpiece.Itscharacteristicsarecarryingthematerialconveyorisalsothechangeofpowertransmissionparts,machineryandothertransporthassignificantdifferences.Thedesignofthefoodenhancebeltmachineisasmalltransportmachinery,itscarryingcapacityrequirementsofsmall,relativetootherlow-costrequirementsofthebeltconveyor,compactdesign.

Thedesignoftheoverallstructureoftheentiredeviceinthedriveanddrivesomepartsofthedesignandcalculation.Onedriverinthedesignandcalculation,theelectricaldesignoptions-asareducerofthedevicetodriveequipmentinthetransmissionpartofthedesign,selectedthedesignofthetimingbeltpulleysconnectedwiththedrivetotransferpower.Thispaperwasalsoinstalledinthebendofthedrum,rollandracksomepressuretochooseadesign,whiletheotherauxiliaryequipmenthavealsodonethenecessarycalculationsandchoices.

Themaindesignreducerdesignthestructure,determiningtheinternaltransmissiongearandtheaxisofthemainparameters,andbendthedrumdesign,andtheprincipleofdetailedanalysis.Keywords:ReducerBendpulleyPressingwheelRoller 目錄TOC\o"1-3"\f\h\z\u1緒論 11.1前言 11.1.1背景介紹 11.1.2運輸機簡介 11.1.3食品提升皮帶機簡介 51.2方案確定 61.3設計方案綜述 72減速器結(jié)構(gòu)的設計 82.1電動機的選擇 82.1.1選擇電動機類型和機構(gòu)形式 82.1.2功率的計算 82.1.3電動機功率的選擇 82.2確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 102.2.1總傳動比 102.2.2分配減速器的各級傳動比 102.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 112.3.1各軸轉(zhuǎn)速 112.3.2各軸的輸入功率 112.3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 122.4減速器的結(jié)構(gòu)設計 132.5傳動零件的設計計算 132.5.1第一級齒輪傳動的設計 132.5.2第二級齒輪傳動的設計 192.5.3齒輪軸的校核 242.5.4中軸鍵的選擇 272.6軸承的選擇 282.6.1軸承的選擇因素 282.6.2軸承的型號確定 292.6.3軸承校驗 293間歇機構(gòu) 323.1槽輪機構(gòu) 323.1.1槽輪機構(gòu)的組成及工作特點 323.1.2槽輪機構(gòu)的類型及應用 323.1.3槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)及運動特性 333.2棘輪機構(gòu) 334改向滾筒的設計 354.1改向滾筒的結(jié)構(gòu)設計 354.2改向滾筒軸的強度校核 355改向壓輪的設計 395.1改向壓輪的結(jié)構(gòu)設計 395.2設計方案的比較與選擇 405.3輸送帶的跑偏處理 415.4拉緊裝置 426托輥的設計 446.1托輥的類型 446.2托輥的設計計算 457食品提升皮帶機的安裝和操作維護 487.1啟動和停機 487.2食品提升皮帶機的維護 487.3食品提升皮帶機的安裝 48結(jié)論 50致謝 51參考文獻 52附錄 531緒論1.1前言1.1.1背景介紹本課題來源于工程實際,屬于工程設計。帶式輸送機特別是提升運機是當代最為得力的輸送設備之一，在整個輸送機范疇中，它是應用最為廣泛的一種設備。隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,多種類型的工件傳送機廣泛的運用于冶金、礦山、水泥、碼頭、化工、糧食等行業(yè)的各種場合。同時在各種場合對不同的工況所使用的工件傳輸機也不盡相同，近年來由于工件傳輸機的應用范圍的擴大，品種的增多以及質(zhì)量的不斷提高，對加工設計工件傳輸機提出了更高的要求，特別是在一些大型的流水線上，工件傳輸機承擔了很重要的工作任務。這些工件傳輸機要求傳輸距離和速度，精度比較高。為此各廠家為了根據(jù)自己的需要，出于經(jīng)濟性和戰(zhàn)略方向的考慮，自行設計結(jié)構(gòu)簡單可靠，生產(chǎn)價格便宜的工件傳輸機。通過該設計能使學生將大學四年所學的知識能靈活的運用于實踐。對于一個工程的整體設計有了更好的理解。有助于形成工程化的思想,對以后的設計打下很好的基礎。1.1.2運輸機簡介

輸送機（Conveyor）是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運機械，又稱連續(xù)輸送機。輸送機可進行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機輸送能力大，運距長，還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作，所以應用十分廣泛。

一、輸送機歷史

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分。

二、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，可使牽引件保持一定的張力和垂度，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，料槽作往復運動以輸送置于其中的物料等。

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）帶式輸送機由驅(qū)動裝置拉緊裝置輸送帶中部構(gòu)架和托輥組成輸送帶作為牽引和承載構(gòu)件，借以連續(xù)輸送散碎物料或成件品。

帶式輸送機是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運輸物料的機械。應用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。除進行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線。所以帶式輸送機廣泛應用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。

在礦山的井下巷道、礦井地面運輸系統(tǒng)、露天采礦場及選礦廠中，廣泛應用帶式輸送機。它用于水平運輸或傾斜運輸。

通用帶式輸送機由輸送帶、托輥、滾筒及驅(qū)動、制動、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。

①輸送帶

常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度-15～40°C之間。物料溫度不超過50°C。向上輸送散粒料的傾角12°～24°。對于大傾角輸送可用花紋橡膠帶。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點，但對于氣候的適應性差，易打滑和老化。帶寬是帶式輸送機的主要技術參數(shù)。

②托輥

分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210°～230°）、雙滾筒（包角達350°）和多滾筒（用于大功率）等。有槽形托輥、平形托輥、調(diào)心托輥、緩沖托輥。槽形托輥（由2～5個輥子組成）支承承載分支，用以輸送散粒物料；調(diào)心托輥用以調(diào)整帶的橫向位置，避免跑偏；緩沖托輥裝在受料處，以減小物料對帶的沖擊。

③滾筒

分驅(qū)動滾筒和改向滾筒。驅(qū)動滾筒是傳遞動力的主要部件。分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210°～230°）、雙滾筒（包角達350°）和多滾筒（用于大功率）等。

④張緊裝置

其作用是使輸送帶達到必要的張力，以免在驅(qū)動滾筒上打滑，并使輸送帶在托輥間的撓度保證在規(guī)定范圍內(nèi)。

帶式輸送機的技術優(yōu)勢：

首先是它運行可靠。在許多需要連續(xù)運行的重要的生產(chǎn)單位，如發(fā)電廠煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送，以及港口內(nèi)船舶裝卸等均采用帶式輸送機。如在這些場合停機，其損失是巨大的。必要時，帶式輸送機可以一班接一班地連續(xù)工作。

帶式輸送機動力消耗低。由于物料與輸送帶幾乎無相對移動，不僅使運行阻力小(約為刮板輸送機的1／3-1／5)，而且對貨載的磨損和破碎均小，生產(chǎn)率高。這些均有利于降低生產(chǎn)成本。

帶式輸送機的輸送線路適應性強又靈活。線路長度根據(jù)需要而定．短則幾米，長可達10km以上?？梢园惭b在小型隧道內(nèi)，也可以架設在地面交通混亂和危險地區(qū)的上空。

根據(jù)工藝流程的要求，帶式輸送機能非常靈活地從一點或多點受料．也可以向多點或幾個區(qū)段卸料。當同時在幾個點向輸送帶上加料(如選煤廠煤倉下的輸送機)或沿帶式輸送機長度方向上的任一點通過均勻給料設備向輸送帶給料時，帶式輸送機就成為一條主要輸送干線。

帶式輸送機可以在貯煤場料堆下面的巷道里取料，需要時，還能把各堆不同的物料進行混合。物料可簡單地從輸送機頭部卸出，也可通過犁式卸料器或移動卸料車在輸送帶長度方向的任一點卸料。（2）螺旋輸送機俗稱絞龍，適用于顆?；蚍蹱钗锪系乃捷斔?，傾斜輸送，垂直輸送等形式。輸送距離根據(jù)畸形不同而不同，一般從2米到70米。

輸送原理：旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進行螺旋輸送機輸送。使物料不與螺旋輸送機葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機機殼對物料的摩擦阻力。

結(jié)構(gòu)特點：螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)軸上焊有螺旋葉片，葉片的面型根據(jù)輸送物料的不同有實體面型、帶式面型、葉片面型等型式。螺旋輸送機的螺旋軸在物料運動方向的終端有止推軸承以隨物料給螺旋的軸向反力，在機長較長時，應加中間吊掛軸承。

雙螺旋輸送機就是有兩根分別焊有旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送機。說白了，就是把兩個螺旋輸送機有機的結(jié)合在一起，組成一臺螺旋輸送機。

螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)軸的旋向，決定了物料的輸送方向，但一般螺旋輸送機在設計時都是按照單項輸送來設計旋轉(zhuǎn)葉片的。當反向輸送時，會大大降低輸送機的使用壽命。

（3）斗式提升機

利用均勻固接于無端牽引構(gòu)件上的一系列料斗，豎向提升物料的連續(xù)輸送機械。

斗式提升機具有輸送量大，提升高度高，運行平穩(wěn)可靠，壽命長顯著優(yōu)點，其主要性能及參數(shù)符合JB392685《垂直斗式提升機》（該標準等效參照了國際標準和國外先進標準），牽引圓環(huán)鏈符合MT3680《礦用高強度圓環(huán)鏈》,本提升機適于輸送粉狀，粒狀及小塊狀的無磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、水泥、石塊、砂、粘土、礦石等，由于提升機的牽引機構(gòu)是環(huán)行鏈條，因此允許輸送溫度較高的材料(物料溫度不超過250℃)。一般輸送高度最高可達40米散料輸送機械(如:帶式輸送機\螺旋輸送機\斗式提升機\大傾角輸送機等)。物流輸送機械(如:流水線,流水線設備,輸送線,懸掛輸送線,升降機,氣動升降機,齒條式升降機,剪叉式,升降機,輥道輸送機,升降機)

。1.1.3食品提升皮帶機簡介食品提升皮帶機是在帶式輸送機的基礎上發(fā)展起來的。食品提升皮帶機與傳統(tǒng)的帶式輸送機一樣是以膠帶、鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶和化纖帶等作為傳送物料和牽引工件的輸送機械。其特點是承載物料的輸送機也是傳遞動力的牽引件，這與其他輸送機械有著顯著的區(qū)別。本次設計的食品提升皮帶機是一種小型的運輸機械，其承載能力要求較小，相對于其他的帶式輸送機成本要求低，設計結(jié)構(gòu)緊湊。食品提升皮帶機是帶式輸送機中的一種，而帶式輸送機已被電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行各業(yè)所廣泛采用。特別是近年來新材料、新技術的應用，使帶式輸送機的發(fā)展步入了一個快車道，其特點如下：結(jié)構(gòu)簡單帶式輸送機的結(jié)構(gòu)由傳動滾筒、托輥、驅(qū)動裝置、輸送帶等幾大件組成，僅有十多種部件，并能進行標準化生產(chǎn)，可按需要進行組合裝配，結(jié)構(gòu)十分簡單。輸送物料范圍廣泛帶式輸送機的輸送帶具有抗磨、耐酸堿、耐油、阻燃等各種性能，并能耐高、低溫，可按需要進行制造，因而能輸送各種散料、快料、化學品、生孰料等食物品。運送量大運量可從每小時幾公斤到幾千噸，而且是連續(xù)不斷運送，這是火車、汽車運輸所不及的。運距長單機長度十幾公里一條，在國外已經(jīng)十分普及，中間無需任何轉(zhuǎn)載點。德國單機60公里一條已經(jīng)出現(xiàn)。越野的帶式輸送機常使用中間摩擦驅(qū)動方式，使輸送帶長度不受輸送帶強度的限制。對線路適應性強現(xiàn)代的帶式輸送機已經(jīng)從槽型發(fā)展到圓管形，它可在水平及垂直面上轉(zhuǎn)彎，打破了槽型帶式輸送機不能轉(zhuǎn)彎的限制。裝卸料十分方便帶式輸送機根據(jù)工藝流程需要，可在任何點上進行裝、卸料管形帶式輸送機也是如此，還可以在回程段上裝、卸料，進行反向運輸?？煽啃愿哂捎诮Y(jié)構(gòu)簡單，運動部件自重輕，只要輸送帶并不被撕破，壽命可達十年之久，而金屬結(jié)構(gòu)部件，只要防銹好，幾十年也不會壞。維護費用低帶式輸送機的磨損件僅為托輥和滾筒，輸送帶壽命長，自動化程度高，使用人員很少，平均每公里不到一人，消耗的機油和電力也少。能耗低、效率高由于運動部件自重輕，無效運量少，在所有連續(xù)式和非連續(xù)式運輸中，帶式輸送機耗能最低、效率最高。維修費少帶式輸送機運動部件僅為托輥和滾筒，因食品較輕，輸送帶耐磨。相比較之下，汽車等運輸工具磨損部件要多的多，且更換磨損部件也較為頻繁。綜上所述，帶式輸送機的優(yōu)越性已經(jīng)十分明顯，它是國民經(jīng)濟中不可缺少的關鍵設備。隨著制造業(yè)信息化的發(fā)展，大大縮短了帶式輸送機的設計、開發(fā)、制造和銷售的周期，使它更加具有競爭力。1.2方案確定皮帶機的設計是按照所結(jié)合的要求和條件，首先確定主要組成部分由驅(qū)動裝置、傳動滾筒、改向滾筒、壓輥、從動輥及機架等幾大部分組成。（1）驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置是皮帶機動力的來源，它主要由電動機、減速器、間歇機構(gòu)組成。（2）傳動滾筒、從動輥根據(jù)設計的特殊要求，在設計中采用了同步帶輪作為主動輪同步帶輪與驅(qū)動裝置相連，從而傳遞動力。從轉(zhuǎn)輥的選擇也采服了同步帶輪，同步帶輪的傳動比準確，而且可以根據(jù)帶的型號、參數(shù)在市場中直接訂購。（3）改向滾筒、壓輥改向滾筒是引導輸送帶改變方向的圓柱形筒。壓輥可以保證物料按帶的輸送方向輸運食品。改向滾筒和壓輥的結(jié)構(gòu)比較簡單。（4）機架機架是承受驅(qū)動裝置、滾筒、托輥、輸送帶和物料的鋼結(jié)構(gòu)，可以承受沖擊、拉伸、壓縮和彎曲應力。機架的結(jié)構(gòu)比較零散，它需要考慮到安裝位置的合理、布局的美觀、節(jié)省材料、占城面積小、安裝維修方便等要求，因此所設計的整個機架的結(jié)構(gòu)都采用焊接或用螺栓連接，考慮到輸送機的適用性，采用提升高度可調(diào)的結(jié)構(gòu)，這樣輸送機不權(quán)可提升設計的要求高度，而且也可以提升不同的高度，但是還應根據(jù)所采用的同步帶的型號，選擇不同型號的同步帶。圖1-1食品提升皮帶機設計方案圖1-驅(qū)動裝置；2-傳動滾筒；3-改向滾筒；4-機架1.3設計方案綜述提升機是一種實現(xiàn)工程物料向上運輸?shù)臋C械，能持續(xù)高效地輸送物料，電動機通過傳動裝置，帶動傳動滾筒的轉(zhuǎn)動，而傳動滾筒借助于滾筒與膠帶之間的摩擦力，從而實現(xiàn)帶的傳動，進而帶動物料按要求不停的向上運輸。設計意義：提升機在工程上的充分運用能提高工程的生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度，為創(chuàng)造高的經(jīng)濟利潤提供了可靠的條件。食品提升皮帶機總體方案的設計食品提升皮帶機設計要求：（1）提升高度：120mm。（2）輸送量：300塊/h。（3）工步：50步/min。具體要求如下：（1）每走一工步：1.2s.。（2）動停比：1/3。（3）每個檔板間距：100mm。（4）帶速為：0.33m/s。2減速器結(jié)構(gòu)的設計減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動，蝸輪傳動或齒輪－蝸輪傳動所組合的獨立部件，常在動力機與工作機之間為減速的傳動裝置；在少數(shù)情況下也用作增速的傳動裝置．減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊，效率較高，傳遞運動正確可靠，使用維修簡單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機械中應用最廣．減速器類型很多，有圓柱齒輪減速器，圓錐齒輪減速器，蝸桿減速器等．由于考慮到所傳遞的功率和傳動比．在本攪拌機設計課題中采用的是二級圓柱齒輪減速器．2.1電動機的選擇2.1.1選擇電動機類型和機構(gòu)形式電動機是常用的原動機，并且是系列化和標準化的產(chǎn)品．機械設計中需要根據(jù)工作機的工作情況和運動，動力參數(shù)，合理選擇電動機類型，結(jié)構(gòu)形式，傳遞的功率和轉(zhuǎn)速，確定電動機的型號．電動機有交流電動機和直流電動機之分，工業(yè)上采用交流電動機．交流電動機有異步電動機和同步電動機兩類，異步電動機又分籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動機應用最廣泛．如無特殊需要，一般憂先選用Ｙ型籠型三相異步電動機，因其具有高效，節(jié)能，噪音小，振動小，安全可靠的特點，且安裝尺寸和功率等級符合國際標準，適用于無特殊要求的各種機械設備．2.1.2功率的計算電動機的功率選擇是否合適將直間影響到電動機的工作性能和經(jīng)濟性能。如果選用額定功率小于工作機所需要的功率，就不能保證工作機正常工作，甚至使電動機長期過載過早損害，如果選用額定功率大于工作機所需要的功率，則電動機的價格高，功率未得到充分的利用。從而增加電能的消耗，造成浪費。2.1.3電動機功率的選擇1．攪拌機電動機的功率按所需的（單位：KW）計算公式為：式（2-1）式中————工作機所需工作效率。——由電動機到工作機的總效率。工作機所需工作效率，應由工作阻力和運動參數(shù)計算求得：式（2-2）式中——滾筒攪拌時所需的外力矩，（N.m）?！獫L筒轉(zhuǎn)（r/min）。式（2-3）式中f——混凝土與鋼葉片的磨檫系數(shù)f=0.62其中雙錐反轉(zhuǎn)出料混凝土攪拌機在工作時，其攪拌功率主要用于克服混凝土物料在攪拌時產(chǎn)生的偏心阻力矩及托輪滾動磨檫阻力矩。外力矩M的計算：其中、、、分別為聯(lián)軸器、齒輪傳動和軸承的傳動效率。取，（齒輪的精度為8級），（滾動軸承）。2．確定電動機的轉(zhuǎn)速經(jīng)查表：一級開式齒輪的傳動比,二級圓拄齒輪減速器的傳動比，總的傳動比合理范圍為，故電動機的轉(zhuǎn)速的可選范圍為：式（2-4）根據(jù)工況和計算所選電動機為:表2-1電動機型號型號額定功率(KW)轉(zhuǎn)速r/minY132S-45.514402.2確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比2.2.1總傳動比由電動機的轉(zhuǎn)速和工作機的主動軸的轉(zhuǎn)速，可得到傳動裝置的總傳動比為式（2-5）式中——電動機的轉(zhuǎn)速——滾筒的轉(zhuǎn)速總傳動比為各級傳動比的乘積，既式（2-6）2.2.2分配減速器的各級傳動比使減速器裝置不至于過大初步取則按展開式布置，考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪相近，查得則2.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)為進行傳動件的設計計算，要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩（或功率）．如將傳動裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸、滾筒。相鄰兩軸間傳動比相鄰兩軸間傳動效率軸的輸入功率（ＫＷ）各軸之間的輸入轉(zhuǎn)矩（Ｎ．Ｍ）各軸的轉(zhuǎn)速（r/min）則可按電動機軸至工作機運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和參數(shù)．2.3.1各軸轉(zhuǎn)速Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸滾筒2.3.2各軸的輸入功率Ⅰ軸—Ⅳ軸的輸入功率：Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸滾筒式中——電動機的出功率（KW）——聯(lián)軸器的傳動效率——軸承的傳動效率——齒輪的傳動效率同一根軸的輸出功率與輸入功率的數(shù)值不同，需要精確計算時取不同的數(shù)值。2.3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動機的輸出轉(zhuǎn)矩：式（2-7）Ⅰ軸—Ⅳ軸的輸入轉(zhuǎn)矩：運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表表2-2運動和動力參數(shù)軸名效率P（Kw）轉(zhuǎn)矩T（N.m）轉(zhuǎn)速N（r/min）傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電動機軸5.536.47144010.97Ⅰ軸5.4455.33635.7435.0214403.80.95Ⅱ軸5.1755.072129.10126.51378.93.090.93Ⅲ軸4.924.724375.58364.41122.6210.95Ⅳ軸4.6764.491356.5346.47122.6270.93滾筒4.442422.917．52.4減速器的結(jié)構(gòu)設計減速器的機體是用于支持和固定軸系的零件，是保證傳動零件的嚙合精度，良好的潤滑和密封的重要零件，其重量約占減速器總重量的50%。因此，機體結(jié)構(gòu)對減速器的工作性能，加工工藝，材料消耗，重量及成本等有很大的影響。機體材料采用灰鐵（HT150或HT200）制造。2.5傳動零件的設計計算傳動裝置包括各種類型的零件，其中決定其工作性能，結(jié)構(gòu)簡單和尺寸大小的主要是傳動零件。支撐零件和聯(lián)接零件都是要根據(jù)零件的要求來設計，因此一般應先設計計算傳動零件，確定其尺寸，參數(shù)，材料和結(jié)構(gòu)。為了使設計減速器時的原始條件比較準確，應該先設計減速器外的傳動零件，如聯(lián)軸器等。2.5.1第一級齒輪傳動的設計1)材料的選擇應傳動尺寸和批量較小,小齒輪設計成齒輪軸,選擇40Cr，調(diào)質(zhì)處理,硬度為240HB，暫取傳動比2)齒輪傳動的計算轉(zhuǎn)矩式（2-8）齒寬系數(shù)由機械手冊查表得，取接觸疲勞極限由機械手冊查表得初步計算的許用接觸應力的值由機械手冊查表得3)初步計算小齒輪分度圓直徑式（2-9）取初步取齒寬4)校核計算a）圓周速度:式（2-10）精度等級選8級b)計算齒數(shù)和模數(shù)1.初選則模數(shù)則由機械手冊查表得為標準模數(shù)使用系數(shù)：查機械設計手冊表12.9，動載系數(shù)：查機械設計手冊表12.9，齒間載荷分配系數(shù)：齒向載荷分配系數(shù)：載荷系數(shù)K：彈性系數(shù)：節(jié)點區(qū)域系數(shù)：接觸最小安全系數(shù)：總工作時間：應力循環(huán)系數(shù)：接觸壽命系數(shù)：查表，許用接觸應力：驗算：計算結(jié)果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)整后還需再進行驗算。5)確定齒輪主要尺寸由于采用正常標準齒輪，所以齒頂高系數(shù)取為1，頂隙系數(shù)取為0.25,分度圓壓力角度數(shù)為標準值=20°。小齒輪的參數(shù)如下：分度圓直徑：中心距：齒頂高：齒根高：齒全高：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：基圓直徑：齒寬：齒距：齒厚：齒槽寬：基圓齒距：法向齒距：頂隙：6)齒根接觸疲勞強度驗算：重合度系數(shù)：齒間載荷分布系數(shù)：齒向載荷分布系數(shù)：由機械設計手冊圖12.14，載荷系數(shù)K：齒形系數(shù)：應力修正系數(shù)：彎曲疲勞極限：彎曲最小安全系數(shù)：彎曲系數(shù)壽命：尺寸系數(shù)：許用彎曲應力：驗算：根據(jù)以上分析，傳動在允許的時間之內(nèi)有效，沒發(fā)生過載，故所選齒輪滿足要求。2.5.2第二級齒輪傳動的設計1)材料的選擇應傳動尺寸和批量較小,小齒輪設計成齒輪軸,選擇40Cr，調(diào)質(zhì)處理,硬度為280HB，大齒為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度240HB,傳動比暫取。2)齒輪傳動的計算轉(zhuǎn)矩式（2-11）齒寬系數(shù)由機械手冊查表得，取接觸疲勞極限由機械手冊查表得初步計算的許用接觸應力的值由機械手冊查表得3)初步計算小齒輪分度圓直徑式（2-12）取初步取齒寬4)校核計算a）圓周速度:式（2-13）精度等級選8級b)計算齒數(shù)和模數(shù)1.初選則整合為93模數(shù)則由機械手冊查表得為標準模數(shù)使用系數(shù)：查機械設計手冊表12.9，動載系數(shù)：查機械設計手冊表12.9，齒間載荷分配系數(shù)：齒向載荷分配系數(shù)：載荷系數(shù)K：彈性系數(shù)：節(jié)點區(qū)域系數(shù)：接觸最小安全系數(shù)：總工作時間：應力循環(huán)系數(shù)：接觸壽命系數(shù)：查表，許用接觸應力：驗算計算結(jié)果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)整后還需再進行驗算。5）確定齒輪主要尺寸由于采用正常標準齒輪，所以齒頂高系數(shù)取為1，頂隙系數(shù)取為0.25,分度圓壓力角度數(shù)為標準值=20°。小齒輪的參數(shù)如下：分度圓直徑：中心距：齒頂高：齒根高：齒全高：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：基圓直徑：齒寬：齒距：齒厚：齒槽寬：基圓齒距：法向齒距：頂隙：6）齒根接觸疲勞強度驗算：重合度系數(shù)：齒間載荷分布系數(shù)：齒向載荷分布系數(shù)：由機械設計手冊圖12.14，載荷系數(shù)K：齒形系數(shù)：應力修正系數(shù)：彎曲疲勞極限：彎曲最小安全系數(shù)：彎曲系數(shù)壽命：尺寸系數(shù)：許用彎曲應力：驗算：根據(jù)以上分析，傳動在允許的時間之內(nèi)有效，沒發(fā)生過載，故所選齒輪滿足要求。2.5.3齒輪軸的校核在二級齒輪減速器傳動中，中間軸所受的力較復雜.因此對中間軸進行校核,如能滿足要求,減速器中的軸均能滿足要求.減速器的軸采用45鋼,調(diào)質(zhì)處理.由機械手冊查表得:已知中間軸的輸出功率為5.072Kw，轉(zhuǎn)速為378.9r/min.圖2-1軸的校核彎矩圖作用力的計算齒輪的圓周力：齒輪的徑向力:齒輪的圓周力：圖2-2軸的校核彎矩圖齒輪的徑向力:水平面支承反力及彎矩裝置．減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊，效率教高，傳遞運動正確可靠，使用維修簡單，并可成批生垂直面支承反力及彎矩支反力彎矩計算合成彎矩應力校核系數(shù)當量轉(zhuǎn)矩當量彎矩在大齒輪軸勁中間截面處：在右軸勁中間截面處：校核軸頸經(jīng)校核較合適無需調(diào)整。2.5.4中軸鍵的選擇鍵的類型及尺寸齒輪傳動要求齒輪與軸的對中性好，鼓選用A型平鍵，根據(jù)軸徑，由表查得，可選用，鍵高，因輪轂長度為，故取標準長度為。擠壓強度由靜連接的擠壓強度條件為其中由表查得輕微沖擊載荷的許用應力所以擠壓強調(diào)足夠確定鍵槽尺寸由普通平鍵標準查得軸槽深，轂槽深2.6軸承的選擇2.6.1軸承的選擇因素在許多場合，軸承的內(nèi)孔尺寸已經(jīng)由機器或裝置的結(jié)構(gòu)具體所限定。不論工作壽命，靜負荷安全系數(shù)和經(jīng)濟性是否都達到要求，在最終選定軸承其余尺寸和結(jié)構(gòu)形式之前，都必須經(jīng)過尺寸演算。該演算包括將軸承實際載荷跟其載荷能力進行比較。滾動軸承的靜負荷是指軸承加載后是靜止的（內(nèi)外圈間無相對運動）或旋轉(zhuǎn)速度非常低。在這種情況下，演算滾道和滾動體過量塑性變形的安全系數(shù)。大部分軸承受動負荷，內(nèi)外圈做相對運動，尺寸演算校核滾道和滾動體早期疲勞損壞安全系數(shù)。只有在特殊情況時，才根據(jù)DINISO281對實際可達到的工作壽命做名義壽命演算。對注重經(jīng)濟性能的設計來說，要盡可能充分的利用軸承的承載能力。要想越充分的利用軸承，那么對軸承尺寸選用的演算精確性就越重要。靜負荷軸承計算靜負荷安全系數(shù)Fs有助于確定所選軸承是否具有足夠的額定靜負荷。FS=CO/PO其中FS靜負荷安全系數(shù)，CO額定靜負荷[KN]，PO當量靜負荷[KN]靜負荷安全系數(shù)FS是防止?jié)L動零件接觸區(qū)出現(xiàn)永久性變形的安全系數(shù)。對于必須平穩(wěn)運轉(zhuǎn)、噪音特低的軸承，就要求FS的數(shù)值高；只要求中等運轉(zhuǎn)噪聲的場合，可選用小一些的FS；一般推薦采用下列數(shù)值：FS=1.5~2.5適用于低噪音等級FS=1.0~1.5適用于常規(guī)噪音等級FS=0.7~1.0適用于中等噪音等級。額定靜負荷（對向心軸承來說是徑向力，對推力軸承而言則是軸向力），在滾動體和滾道接觸區(qū)域的中心產(chǎn)生的理論壓強為：4600N/MM2自調(diào)心球軸承4200N/MM2其它類型球軸承4000N/MM2所有滾子軸承在額定靜負荷CO的作用下，在滾動體和滾道接觸區(qū)的最大承載部位，所產(chǎn)生的總塑性變形量約為滾動體直徑的萬分之一。當量靜負荷PO[KN]是一個理論值，對向心軸承而言是徑向力，對推力軸承來講是軸向和向心力。PO在滾動體和滾道的最大承載接觸區(qū)域中心所產(chǎn)生的應力，與實際負荷組合所產(chǎn)生得應力相同。PO=XO*Fr+Ys*Fa[KN]其中PO當量靜負荷，F(xiàn)r徑向負荷，F(xiàn)a軸向負荷，單位都是千牛頓，XO徑向系數(shù)，YO軸向系數(shù)動負荷軸承DINISO281所規(guī)定的動負荷軸承計算標準方法的基礎是材料疲勞失效（出現(xiàn)凹坑），壽命計算公式為：L10=L=(C/P)P，其中L10=L名義額定壽命，C額定動負荷[KN]P當量動負荷[KN]P壽命指數(shù)L10是以100萬轉(zhuǎn)為單位的名義額定壽命，C額定動負荷[KN]P壽命指數(shù)L10是以100萬轉(zhuǎn)為單位的名義額定壽命。對于一大組相同型號的軸承來說，其中90%應該達到或者超過該值。額定動負荷C[KN]在每一類軸承的參數(shù)表中都可以找到，在該負荷作用下，軸承可以達到100萬轉(zhuǎn)的額定壽命。當量動負荷P[KN]是一項理論值，對向心軸承而言是徑向力，對推力軸承來說是軸向力。其方向、大小恒定不變。當量動負荷作用下的軸承壽命與實際負荷組合作用時相同。P=X*Fr+Y*Fa其中：P當量動負荷，F(xiàn)r徑向負荷，F(xiàn)a軸向負荷，單位都是千牛頓，X徑向系數(shù)，Y軸向系數(shù)。不同類型軸承的X,Y值及當量動負荷計算依據(jù)，可在各類軸承的表格和前言中找到。球軸承和滾子軸承的壽命指數(shù)P有所不同。對球軸承，P=3對滾子軸承，P=10/3。如果軸承動負荷的值及速度隨時間而變化，那么在計算當量負荷時就得有相應的考慮。連續(xù)的負荷及速度曲線就要用分段近似值來替代。滾動軸承的最小負荷過小的負荷加上潤滑不足，會造成滾動體打滑，導致軸承損壞。2.6.2軸承的型號確定結(jié)合軸的受力特點與箱體運動的關系，此處選用深溝球滾子軸承。分析傳動示意圖不難發(fā)現(xiàn)，本系統(tǒng)中軸的軸承承受徑向載荷，而且承受的載荷都較小。查《機械設計手冊》可知，深溝球滾子軸承能同時承受徑向載荷可以成對使用，滿足條件，由前面對軸受力分析可選用一對深溝球滾子軸承6209型。如圖其中d=45mm、D=85mm、B=19mm圖2-36209軸承2.6.3軸承校驗計算深溝球滾子軸承壽命表2-3軸承參數(shù)方案軸承型號Cr/NCor/ND/mmB/mmNo/(r/min)1620931500205008519350026210350002320090203000計算步驟與結(jié)果列于下表：表2-4計算結(jié)果計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果6209軸承6210軸承e查表0.260.236X查表X=0.56X=0.56沖擊載荷系數(shù)fd查表1.21.2當量動載荷PP=fd.Fr=1.2×6867X46144614計算額定動載荷37777N37777N基本額定動載荷Cr查手冊31500＜3777735000＜37777故選用6209.6210深溝球軸承都可滿足壽命要求。2.6.4聯(lián)軸器是聯(lián)接兩軸使之一同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩的一種部件。聯(lián)軸器可分為剛性和撓性，剛性聯(lián)軸器適用于兩軸能嚴格對中并在工作中不發(fā)生相對位移的地方，撓性聯(lián)軸器適用于兩軸有偏移的地方。剛性聯(lián)軸器中又可分為凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器和夾殼聯(lián)軸器，其中凸緣聯(lián)軸器是應用最廣的一種，這種聯(lián)軸器主要由兩個分裝在軸端的半聯(lián)軸器和聯(lián)接它們的螺栓組成。凸緣聯(lián)軸器對中精度可靠，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但要求兩軸通軸度較好，主要用于載荷平穩(wěn)的聯(lián)接中。故在此選用此種聯(lián)軸器。在高速級，因電動機Y132S1-2的軸徑為38mm，故選用標準凸緣聯(lián)軸器YL9，軸孔38mm，軸孔長82mm。在低速級，可選用標準凸緣聯(lián)軸器YL10，軸孔45mm，軸孔長112mm。部件。聯(lián)軸器可以在機器停車后用拆卸的方法才能把兩軸分離。圖2-4凸緣聯(lián)軸器3間歇機構(gòu)間歇運動機構(gòu)是將主動件的均勻轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為時動時停的周期性運動的機構(gòu)。例如牛頭刨床工作臺的橫向進給運動，電影放映機的送片運動等都用有間歇運動機構(gòu)。常用的間歇運動機構(gòu)有棘輪機構(gòu)和槽輪機構(gòu)。3.1槽輪機構(gòu)由槽輪和圓柱銷組成的單向間歇運動機構(gòu)，又稱馬爾它機構(gòu)。它常被用來將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉(zhuǎn)動。槽輪機構(gòu)有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種形式。外嚙合槽輪機構(gòu)的槽輪和轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)向相反,而內(nèi)嚙合則相同。3.1.1槽輪機構(gòu)的組成及工作特點1）機構(gòu)組成槽輪機構(gòu)是由主動撥盤、從動槽輪和機架等組成。2）工作特點槽輪機構(gòu)可將主動撥盤的等速回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)椴圯啎r動時停的間歇運動，并具有結(jié)構(gòu)簡單、外形尺寸小、機械效率高，以及能較平穩(wěn)的、間歇地進行轉(zhuǎn)位等優(yōu)點，但存在柔性沖擊的缺點，故常用于速度不太高的場合。3.1.2槽輪機構(gòu)的類型及應用(1)槽輪機構(gòu)的類型1)普通型，有外槽輪機構(gòu)，內(nèi)槽輪機構(gòu)，槽條機構(gòu)2)特殊型a)不等臂多銷槽輪機構(gòu)b)球面槽輪機構(gòu)c)偏置式槽輪機構(gòu)，有偏置外槽輪機構(gòu)，偏置內(nèi)槽輪機構(gòu)兩種d)曲線式槽輪機構(gòu)，有曲線外槽輪機構(gòu)，曲線內(nèi)槽輪機構(gòu)兩種(2)槽輪機構(gòu)的應用例1蜂窩煤制機模盤轉(zhuǎn)位機構(gòu)例2電影膠片抓片機構(gòu)3.1.3槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)及運動特性(1)普通槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)a)外槽輪機構(gòu)。當主動撥盤回轉(zhuǎn)一周時，槽輪的運動時間td與主動撥盤轉(zhuǎn)一周的總時間t之比，稱為槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)，并以k表示，即:k＝td/t＝1/2－1/z由于k>0，故槽數(shù)z≥3。又因k<0.5，故單銷槽輪機構(gòu)的槽輪的運動時間總是小于其靜止時間。具有n個均布圓銷的槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)k為:k＝n(1/2－1/z)因k≤1，則有n≤2z/(z-2)。由此可知，槽數(shù)與圓銷數(shù)間的關系:z＝3，n＝1～6；z＝4，n＝1～4；z＝5、6，n＝1～3；z≥7，n＝1～2。b)內(nèi)槽輪機構(gòu)。單銷內(nèi)槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)為:k＝1/2＋1/z故k>0.5(2)普通槽輪機構(gòu)的運動特性a)槽輪機構(gòu)的角速度及角加速度的最大值隨槽輪數(shù)z的增多而減少；b)當圓銷開始進入和離開徑向槽時，此兩瞬時有柔性沖擊，且隨槽數(shù)z的減少而增大；c)在機構(gòu)運轉(zhuǎn)速度較高時，或槽輪軸承慣性較大的情況下，就顯得更為突出。d)內(nèi)槽輪機構(gòu)與外槽輪機構(gòu)一樣，有加速度突變，且其值與外槽輪者相等，但當|α|→0時，角加速度值迅速下降并趨于零。3.2棘輪機構(gòu)由棘輪和棘爪組成的一種單向間歇運動機構(gòu)。它將連續(xù)轉(zhuǎn)動或往復運動轉(zhuǎn)換成單向步進運動。棘輪輪齒通常用單向齒，棘爪鉸接于搖桿上，當搖桿逆時針方向擺動時，驅(qū)動棘爪便插入棘輪齒以推動棘輪同向轉(zhuǎn)動；當搖桿順時針方向擺動時，棘爪在棘輪上滑過，棘輪停止轉(zhuǎn)動。為了確保棘輪不反轉(zhuǎn)，常在固定構(gòu)件上加裝止逆棘爪。搖桿的往復擺動可由曲柄搖桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)和擺動油缸等實現(xiàn)，在傳遞很小動力時，也有用電磁鐵直接驅(qū)動棘爪的。棘輪每次轉(zhuǎn)過的角度稱為動程。動程的大小可利用改變驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)或遮齒罩的位置等方法調(diào)節(jié)，也可以在運轉(zhuǎn)過程中加以調(diào)節(jié)。如果希望調(diào)節(jié)的精度高于一個棘齒所對應的角度，可應用多棘爪棘輪機構(gòu)。棘輪機構(gòu)工作時常伴有噪聲和振動，因此它的工作頻率不能過高。棘輪機構(gòu)常用在各種機床和自動機中間歇進給或回轉(zhuǎn)工作臺的轉(zhuǎn)位上，也常用在千斤頂上。在自行車中棘輪機構(gòu)用于單向驅(qū)動，在手動絞車中棘輪機構(gòu)常用以防止逆轉(zhuǎn)。4改向滾筒的設計4.1改向滾筒的結(jié)構(gòu)設計傳動滾筒是傳遞帶式輸送機功率的圓柱形筒，而改向滾筒是引導輸送帶改變方向的圓柱形筒。改向滾筒不傳遞轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)比較簡單，易于制造加工，且和輸送帶接觸時軸為空轉(zhuǎn)，所以摩擦力小，使用壽命長。初步計算改向滾筒的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下。（1）兩軸承座中心距A為：A=M+B+（50~200）=100+20+50+170mm，式中：M為帶寬，mm；B為軸承寬度，mm。（2）滾筒長度L為：L=M+（50~100）=100+50+150mm。（3）筒皮的最大許用面壓[P]，對于帆布帶芯，[P]≤0.4N/mm2；對于鋼絲繩芯[P]≤0.6N/mm2。4.2改向滾筒軸的強度校核1）、根據(jù)工作條件選擇材料并初步確定軸的最小直徑因為改向滾筒主要承受徑向力，不傳遞轉(zhuǎn)矩，故軸的最小直徑選18mm。即：=18mm。該軸無特殊要求，參考表4-1選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，=650MPa。表4-1軸常用的幾種材料的值軸的材料、12～204530～4040、40～5215～252）、改向滾筒軸的設計與校核考慮到軸上零件的定位和裝配方便等要求，擬訂如圖4-1所示的裝配方案。因為軸主要起改向作用，只承受一定的徑向力，故初選一對6205型軸承：軸承內(nèi)孔直徑=25mm，即=25mm，軸承寬度=24mm;滾筒套筒處軸的直徑=24mm軸的最大直徑=32mm；軸的各軸段長度=8mm,=14mm,=17mm，=132mm（軸采用對稱布置）；軸的總長L=214mm軸承和右端軸肩之間用螺母進行軸向固定，軸承和軸用過盈配合周向固定。3）、軸上受力計算已知：=，，，滾筒軸的結(jié)構(gòu)如圖4-1（a）所示。（1）徑向力（a）滾筒軸的結(jié)構(gòu)圖4-1改向滾筒軸的校核（2）垂直面支承力，截面C是的受力示意圖見圖4-1（b），則（3）求剪力QC和彎矩MC，截面C上的受力如圖4-2所示圖4-2截面C上的受力示意圖（4）繪剪力圖與彎矩圖，如圖4-1（d）所示：4）、校核軸的強度危險剖面在軸中點C處按表4-2，對于=650MPa的碳鋼，承受對稱循環(huán)變應力時的許用應力，因為，所以滿足強度要求。表4-2軸的許用應力材料碳鋼40013070405001707545600200955570023011065合金鋼80027013075100033015090彎曲剪應力校核對于選用45鋼的軸，由表4-1可知，其彎曲剪應力，其彎曲剪應力因此滿足要求。5改向壓輪的設計5.1改向壓輪的結(jié)構(gòu)設計改向壓輪是放在承載段或回程段轉(zhuǎn)彎處空邊上，應盡量留出空隙，以防與膠帶橫隔板邊相摩擦。改向壓輪不但起壓信輸送帶，使其始終貼合在帶輪上的作用，而且還有使輸送帶保持張緊力的作用，也就是說它還起著張緊輪的作用。因此，改向壓輪在此設計中起著多重作用，是十分重要的部件之一。改向壓輪的結(jié)構(gòu)示意圖5-1所示。圖5-1改向壓輪結(jié)構(gòu)1-輪輻2-輪轂3-輻板4-皮帶改向壓輪的安裝位置如圖5-2所示。圖5-2改向壓輪的安裝改向壓輪在設計中注意以下幾點：（1）改向壓輪的軸心到輸送帶的距離必須大于帶上橫隔板的高度，以防發(fā)生干涉、產(chǎn)生摩擦。（2）改向壓輪的軸主要承受徑向力，不傳遞動力及轉(zhuǎn)矩，因此所設計的軸必須有一定的強度，防止軸的斷裂。（3）當帶傳遞動力時，改向壓輪與帶之間產(chǎn)生的摩擦力不能太大。（4）改向壓力在輸送帶上的距離要適中。5.2設計方案的比較與選擇1）、整體式設計改向壓輪的整體設計方案，如圖5-3所示。這樣設計的優(yōu)點是；一體連接，兩端受力均勻，易于安裝。缺點是：較分體式質(zhì)量大，不能調(diào)整兩輪間距，要求對中精度高圖5-3整體式改向壓輪設計方案2）、分體式設計改謝壓輪的分體式設計方案，如圖5-4所示。其優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，且方便調(diào)整間距，損壞一個更換一個，相對于一軸連接的而方不必整體更換。缺點是：壓緊力不好控制，可以出現(xiàn)兩端受力不均勻的現(xiàn)象。綜上所述，兩者相比，分體式設計方案更為合理，故本設計采用分體式改稿壓輪。圖5-4分體式改向壓輪設計方案5.3輸送帶的跑偏處理輸送帶運行時，可能由于拉力不足、物料偏心堆積，機架變形、托輥軸承缺陷、安裝不對中、接頭歪斜、拉力分布不均等，引起輸送帶跑偏。生產(chǎn)實踐證明，機頭、機尾不平行時輸送帶跑緊邊不跑松邊；安裝不平時，跑高處不跑低處；安裝下托輥不垂直時輸送帶跑后不跑前。一般以托輥的穩(wěn)定系數(shù)來衡量跑偏糾正的能力。一般來說，輸送帶的跑偏范圍不太大，可利用托輥進行調(diào)整?？梢杂猛休佭M行調(diào)整的方法有槽形調(diào)偏托輥、側(cè)托輥、兩節(jié)式“V”形托輥、螺旋側(cè)托輥等托輥組自動調(diào)節(jié)方法。本次設計的食品提升皮帶機屬于小型食品輸送機，輸送的物料是很輕的糖果，利用以上方法不但會使結(jié)構(gòu)變得復雜，而且會增加設計的成本，降低效率。因此，經(jīng)過比較選擇采用將改向壓輪與防跑偏設計相結(jié)合的方法，如圖5-5所示。這種設計的工作原理是當輸送帶傳遞轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象時，改向壓輪的輪槽與輸送帶邊緣凸臺相配合，控制輸送帶在運輸過程中的竄動，防止輸送帶跑偏。圖5-5改向壓輪防跑偏設計圖5.4拉緊裝置張緊裝置是帶式輸送機的重要組成部分。它的作用是保證輸送帶有足夠的張緊力、補償輸送帶的彈性伸長、為輸送帶重新連接作必要的行程準備等。隨著運輸能力的提高及巷道的延伸,長運距大功率帶式輸送機對張緊裝置提出了更高的要求。重錘式、固定式等機械張緊裝置已難以適應要求?？烧{(diào)張力、實時監(jiān)控、響應快、安全可靠的自動張緊裝置便應運而生。輸送帶是橡膠和纖維織品兩者復合而成的產(chǎn)品。垂錘拉緊裝置在運行一段時間后自動下降一段距離，使輸送帶變長，這說明輸送帶發(fā)生了蠕變，在啟動、制動過程中也會發(fā)生蠕變現(xiàn)象，此時拉緊裝置就必須進一步收緊才不會發(fā)生打沒現(xiàn)象。由此可見，拉緊裝置是保證帶式輸送機正常運轉(zhuǎn)不可少的重要部件，它的功能如下。（1）輸送帶在傳動滾筒上形成壓力，靠摩擦力將傳動滾筒的圓周力傳遞出來。（2）控制輸送帶在托輥間的垂度，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，增加運行阻力。（3）補償輸送帶的彈性伸長，時間長了輸送帶會自動伸長，而且在過度工況下發(fā)生永久伸長。同時在啟運、制動時輸送帶自動收緊，可免除機組振動。（4）為重連接頭提代必要的行程。（5）在長距離帶式輸送機中，拉緊裝置對其拉力產(chǎn)生重大影響。拉緊裝置可分為固定拉緊裝置和自動拉緊裝置兩大類。（1）固定拉緊裝置固定拉緊裝置分重力拉緊裝置和剛性拉緊裝置。重錘式、水箱式都屬于重力拉緊裝置，重力拉緊裝置始終使輸送帶初拉力保持恒定，在啟動、制動時會產(chǎn)生上下振動，但慣性力很快消失。剛性拉緊裝置有螺旋拉緊、手動或電動拉緊裝置等幾種，它們的拉緊力是固定不變的，不能自動調(diào)整，在安裝后，拉緊一次可運行一段時間，但還要收緊一次，以消除蠕變。固定拉緊裝置的類型如下。①螺旋式張緊裝置螺旋式張緊裝置利用人力旋轉(zhuǎn)螺桿來調(diào)節(jié)輸送帶的張力，它的結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但張緊力大小不易掌握，工作過程中，張緊力不能保持恒定。②小車重錘式張緊裝置小車重錘式張緊裝置是把緊滾筒裝置在一個可尾架上移動的小車上，由重錘通過滑輪拉緊小車，它的結(jié)構(gòu)也較簡單，可保持恒定的張緊力。其大小決宇重錘的重量，小車重錘式張緊裝置外形尺寸大，占地多，質(zhì)量大，適用于長度、功率較大的輸送機，尤其是在傾斜輸送機上。③垂直重錘式張緊裝置垂直重錘式張緊裝置可利用輸送機走廊下面的空間位置，并分布在下分支膠帶張力最小的地方，因而可減輕重錘的質(zhì)量。其缺點是要增加改向滾輪的數(shù)目，增加輸送帶的彎曲次數(shù)，而且物料易掉入輸送帶與滾筒之間而損傷輸送帶。（2）自動拉緊裝置帶式輸送機是恒定轉(zhuǎn)矩的，因此輸送帶拉力是固定的，自動測力拉緊裝置以拉緊力為反饋信號隨時間變化設定拉力，進行比較，并隨時間調(diào)整裝置的改向滾筒位移。如啟動時會自動加大拉緊力，運轉(zhuǎn)時恢復恒定拉力，對延長輸送帶壽命十分有利。自動拉緊裝置有兩種形式：電動式和液壓式因本設計為輕載糖果皮帶機，且?guī)蜑橥烬X型帶，無打滑現(xiàn)象，故考慮到結(jié)構(gòu)及成本問題，可不采用拉緊裝置。6托輥的設計托輥是皮帶機的重要部件，種類多，數(shù)量大。托輥占了一臺皮帶機總成本的35%，承受70%以上的阻力，歷此托輥的質(zhì)量尤為重要。托輥的作用是支撐輸送帶和物料重量。托輥運轉(zhuǎn)必須靈活可靠，減少輸送帶同托輥的摩擦力，對占輸送機總成本25%以上的輸送帶的壽命影響較大。雖然托輥在皮帶機中是一個較小的部件，結(jié)構(gòu)并不復雜，但制造出高質(zhì)量的托輥并非易事。6.1托輥的類型1）、平行類（1）平行上托輥組（2）平行下托輥組①平行梳型下托輥組②螺旋型下托輥組③彈簧型下托輥組④鑄膠螺旋型下平行托輥2）、V形類兩輥至V形布置多用于下托輥，用于上托輥的較少。V形下托輥其每根托輥的傾斜角約為10。~15。。這些托輥可以是吊環(huán)懸掛結(jié)構(gòu)，也可以是剛性結(jié)構(gòu)，V形下托輥具有對輸送帶的對中作用，同時由于其承受的載荷額定值增大，因此允許較大的托輥間距。V形下托輥可采用鋼輥式、橡膠圓盤梳型結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場經(jīng)驗表明，橡膠圓盤磨損較快，鋼輥比橡膠圓盤結(jié)構(gòu)優(yōu)越。用于凹弧段的反V形托輥，裝在回程段上。V形托輥類包括：V形托輥組，V形前傾托輥組、V形梳形托輥組、反V形托輥組幾類。3）、槽型類4）、三輥圓柱式托輥組三輥圓柱式托輥組用于上托輥，槽角10。、20。、30。、35。和15。，其中還有前傾角托輥和緩沖托輥。5）、側(cè)錐型托輥組6）、前置式槽型托輥組7）、調(diào)心托輥組8）、懸掛式托輥組9）、翻帶托輥組托輥的設計要求如下：（1）托輥能靈活運轉(zhuǎn)，即托輥筒必須是空套在托輥軸上。（2）托輥軸必須有一定的強度以承受彎矩。（3）托輥結(jié)構(gòu)必須簡單，托輥的質(zhì)量不能過大。（4）從托輥的經(jīng)濟性方面考慮采用最優(yōu)化設計。6.2托輥的設計計算1）、根據(jù)工作條件選擇材料，并初步確定軸的最小直徑因為托輥主要承受徑向力，不傳遞轉(zhuǎn)矩，故軸的最小直徑選12mm，即=12mm，該軸無特殊要求，參考表4-1選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理=650MPa。2）、軸的結(jié)構(gòu)設計考慮到軸上零件的定位和裝配方便等要求，擬訂如圖4-9所示的托輥部件圖。因為軸主要起改向作用，只承受一定的徑向力，故初選一對6203型軸承。圖6-1托輥部件圖1-托輥軸；2-托輥筒組件；3-軸承；4-螺母軸承內(nèi)孔直徑d=17mm，即=17mm軸承寬度B=12mm托輥套筒處軸的直徑=24mm軸的各軸段長度=5mm，=11mm，=20mm，=132mm（軸采用對稱布置）；軸的總長=208mm軸承和右端軸肩之間用螺母進行軸向固定，軸承和軸用過盈配合周向固定。3）、軸上受力計算徑向力垂直面支撐力由圖6-2可知，圖6-2托輥軸的強度校核求截面C上的剪力Qc和彎矩Mc，截面C上的受力再由繪制剪力圖與彎矩圖見圖6-2，則：校核軸的強度危險剖面在軸中點C處對于的碳鋼，承受對稱循環(huán)變應力時的許用應力，因此，滿足強度要求。彎曲剪應力校核對于選用45鋼的軸，其彎曲剪應力，因此，滿足要求。7食品提升皮帶機的安裝和操作維護7.1啟動和停機皮帶機一般應空載的條件下啟動。在順次安裝數(shù)臺食品提升皮帶機時，應采用可以閉鎖的啟動裝置，以便通過集控室按一定順序啟動和停機。除此之外，為防止突發(fā)事故，每臺皮帶機還應設置就地啟動或停機的按鈕，可以單獨停止任意一臺。為了防止輸送帶由于某種原因而被縱向撕裂，當輸送機長度超過30m時，沿著輸送機全長，應間隔一定距離（如25~30m）安裝一個停機按鈕。7.2食品提升皮帶機的維護為了保證食品提升皮帶機運轉(zhuǎn)可靠，最主要的是及時發(fā)現(xiàn)和排除可能發(fā)生的故障。為此操作者必須隨時觀察皮帶機的工作情況，如發(fā)現(xiàn)異常應及時處理。機械工人應定期巡視和檢查任何需要注意的情況或部件，這是很重要的。例如一個托輥，并不顯得十分重要，但輸送磨損物料的高速辦送帶可能很快會將其外殼磨穿，出現(xiàn)一個刀刃，這個刀刃就可能嚴重地損壞一條價格昂貴的輸送帶。受過訓練的工人或有經(jīng)驗的工作人員能及時發(fā)現(xiàn)將發(fā)生的事故，并防患于未然。食品提升皮帶機的輸送帶在整個輸送機成本里占相當大的比重。為了減少更換和維修輸送帶的費用，必須重視對操作人員和維修人員進行輸送帶的運行和維修知識的培訓。7.3食品提升皮帶機的安裝食品提升皮帶機的安裝一般按下列幾個階段進行。1）、安裝食品提升皮帶機的機架機架的安裝是從頭架開始的，然后順次安裝各節(jié)中間架，最后裝設尾架。在安裝機架之前，首先要在輸送機的全長上拉引中心線，因保持輸送機的中心線在一直線上是輸送帶正常運行的重要條件，所以在安裝各節(jié)機架時，必須對準中心線，機架對中心線的允許誤碼差，每米機長為±0.1mm，但在輸送機全長上對機架中心的誤差不得超過35mm。當全部單節(jié)安設并找準之后，可將各單節(jié)連接起來。2）、安裝驅(qū)動裝置安裝驅(qū)動裝置時，必須注意使皮帶機的傳動軸與帶式輸送機的中心線垂直，使驅(qū)動滾筒的寬度的中央與輸送機的中心線重合，減速器的軸線與傳動軸線平行。同時，所有軸和滾筒都應找平。軸的水平誤差，根據(jù)輸送機的寬窄，允許在0.5～1.5mm3）、安裝托輥在機架、傳動裝置和拉緊裝置安裝之后，可以安裝上下托輥的托輥架，使輸送帶具有緩慢變向的彎弧，彎轉(zhuǎn)段的托輥架間距為正常托輥架間距的1/2~1/3。托輥安裝后，應使其回轉(zhuǎn)靈活輕快。4）、安裝后找準為保證輸送帶始終在托輥和滾筒的中心線上運行，安裝托輥、機架和滾筒時，必須滿足下列要求。（1）所有托輥必須排成行，互相平行，并保持橫向水平；（2）所有的滾筒排成行，互相平行；（3）支承結(jié)構(gòu)架必須呈直線，而且保持橫向水平。為此，在驅(qū)動滾筒及托輥架安裝以后，應該對輸送機的中心線和水平線作最后找正。（4）將機架固定在基礎或樓板上，食品提升皮帶機固定以后，可裝設給料和卸料裝置。（5）掛設輸送帶。掛設輸送帶時，先將輸送帶帶條鋪在空載段的托輥上，圍抱驅(qū)動滾筒之后，再敷在重載段的托輥上。掛設帶條可使用0.5~1.5t的手搖絞車。在拉緊帶條進行連接時，應將拉緊裝置的滾筒移動極限位置，對小車及螺旋式拉緊裝置要向傳動裝置方向拉移；而垂直式拉緊裝置要使?jié)L筒移動最上方。在拉緊輸送帶以前，應安裝好減速器和電動機，傾斜式輸送機要裝好制動裝置。食品提升皮帶機安裝后，需要進行空轉(zhuǎn)試機。在空轉(zhuǎn)試機中要注意輸送帶運行中有無跑偏現(xiàn)象、驅(qū)動部分的運轉(zhuǎn)溫度、托輥運轉(zhuǎn)中的活動情況、清掃裝置和導料板與輸送帶表面的接觸嚴密程度等，同時要進行必要的調(diào)整，各部件都正常后才可以進行帶負載運轉(zhuǎn)試機。如果采用螺旋式拉緊裝置，在帶負荷運轉(zhuǎn)試機時，還要對其松緊再進行一次調(diào)整。結(jié)論畢業(yè)設計包括了以下內(nèi)容:決定傳動裝置的總體設計方案；驅(qū)動裝置的設計計算；減速器的設計計算；傳動裝置的設計計算；托輥裝置的設計計算；其他輔助設備的選擇，繪制裝配圖以及零件工作圖;編寫計算說明書以及進行設計答辯!本設計從整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，對整個裝置中的驅(qū)動部分和傳動部分進行了設計與計算。其中在驅(qū)動裝置的設計與計算中，本設計選擇電機—減速器的裝置來作為驅(qū)動設備；而在傳動部分的設計中，本設計選擇了同步帶輪與驅(qū)動裝置相連，從而傳遞動力。本文另外還對裝置中的改向滾筒、壓輥及機架部分進行了選擇設計，同時對其他的輔助設備也做了必要的計算和選擇?？傮w安排流程如下：1）食品提升皮帶機總體方案的設計包括驅(qū)動裝置、傳動滾筒、從動輥、改向滾筒、壓輥及機架設計，完成聯(lián)系尺寸圖一份。2）改向滾筒的設計包括結(jié)構(gòu)設計改向滾筒軸的強度校核，繪制零件圖。3）改向壓輪的設計包括結(jié)構(gòu)設計、拉緊裝置設計，繪制零件圖。4）托輥的設計包括結(jié)構(gòu)設計、托輥的設計計算，繪制零件圖。5）完成食品提升皮帶機裝配圖一份。6）繪制食品提升皮帶機的所用其它零件圖。致謝本設計是在指導老師何紹華老師悉心指導和無微不至的關懷下完