買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 往復式煤炭輸送機的設計 摘 要 保障煤炭供應是國家加強煤炭工業宏觀調控的重點之一，煤炭深加工更是國家重工業發展的重中之重，輸送機設備作為煤礦生產系統的基礎設備 ,給煤設備的可靠性 ,特別是關鍵咽喉部位給煤設備的可靠性 ,直接影響整個生產系統的正常運行。生產實踐證明 ,現有的往復式給料機的生產能力小、安裝和拆卸不方便、受力不均勻等缺點。，隨著煤炭工業的發展 ,煤礦井型不斷地擴大 ,現有型往復煤炭輸送機生產能力小 ,不能滿足大型礦井的要求，因此 ,改進和擴大現有型往復煤炭輸送機是完全必要的。往復式煤炭輸送機具有結構簡 單、維修量小、性能穩定、噪音低、安裝方便等優點。 關鍵詞： 往復式煤炭輸送機； 減速器；受力分析；強度校核；裝配 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 o of is to of of of is is of is to of a on to of to of to of to is of to on of it a a of is 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 、 摘 要 I . 言 . 1 1. 帶式輸送機工作部件簡介 . 2 輸送機由以下部件組成： . 2 輸送帶 . 2 驅動裝置 . 2 電動滾筒 . 2 傳動滾筒 . 2 托輥 . 2 拉緊裝置 . 2 制動及逆止裝置 . 2 2. 輸送機的運動和動力設計計算 . 3 輸送機負載功率計算 . 3 電動機的選擇 . 4 3. 往復式煤炭輸送機的結構設計 . 7 煤炭輸送機整體結構和工作原理 . 7 煤炭輸送機給料槽箱體尺寸的確定 . 7 輸送帶的選擇與計算 . 8 機架的設計計算 . 8 輸送機的載荷 . 8 應力計算 . 9 連接計算 . 9 4. 減速器的設計與校核 . 12 低速級齒輪的設計及校核計算 . 12 高速級齒輪的設計 . 14 低速軸的設計及校核 . 16 中間軸的設計及校核計算 . 17 高速軸的設計及校核 . 19 軸上鍵的選擇與校核 . 20 5. 其他裝置的設計 . 23 拉緊裝置的選擇設計 . 23 滾筒 . 23 6. 往復式煤炭輸送機的說明 . 25 往復式煤炭輸送機的使用說明 . 25 往復式煤炭輸送機的安裝說明 . 25 結論 . 26 參考文獻 . 27 致謝 . 28 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 引 言 往復式輸送機已成為最重要的散狀物料連續輸送設備，它不僅應用于企業內部的運輸，也拓展到企業外部輸送，廣泛應用于冶金，礦山 碼頭，糧食和湖工等領域。往復式輸送機與其他物料運送設備相比，有以下優點： 輸送物料種類廣泛，凡是散料、粉料、塊料，有黏性和無黏性物料，甚至冰塊、水，均可以輸送。 輸送能力大，從每小時幾噸到萬噸。 輸送線路適應性強，能爬山過河，可沿地表修建 三維轉彎和垂直爬坡的圓管帶式輸送機，十分合適越野輸送散料和小塊料。 裝卸料可隨心所欲，可在任何地方、任何時間和中途裝卸料。 運行可靠，維修費用低，甚至可以做到不停機更換零部件和修補輸送帶，給安全生產帶來極大好處，特別是用納米材料修補輸送帶的應用使操作更為簡便。 往復式煤炭輸送機作為煤炭加工的基礎設備，對煤的品種、粒度、外在水份等適應性強。最通用的往復式煤炭輸送機為 用于礦井和選煤廠，將煤碳經煤倉均勻地裝載到輸送機或其它篩選、貯存裝置上。具有運行安全可靠、性能穩定、噪音低、維護工作量少等優點。 往復式煤 炭輸送機的電動機和減速器均采用標準件 ,其余大部分是焊接件或鑄造件 ,易損部件少 ,適用于惡劣條件下工作。往復式煤炭輸送機對煤的牌號 ,粒度組成 ,水分、物理性質等要求不嚴 ,當來料不均勻 ,水分不穩定且夾有橡膠帶、木頭及鋼絲等雜物時 ,仍能正常工作。往復式煤炭輸送機是非振動式給料設備 ,其噪音發生源只有電動機和減速器 ,而這兩個的噪音都很低。往復式煤炭輸送機一般安裝在煤倉倉口 ,不需另外配制倉口閘門溜槽及電動機支座 ,安裝可一步到位 ,調整工作量小。 目前，我國煤炭工業快速發展，煤礦深加工產業規模也在飛速擴大 ,現有煤炭機械設備生產 能力小 ,不能滿足大型加工廠的生成要求。因此 ,改進和擴大現有煤炭機械設備是完全必要的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 1. 帶式輸送機工作部件簡介 輸送機由以下部件組成： 輸送帶 輸送帶在帶式輸送機中起曳引和承載作用。本系列產品采用普通型橡膠輸送帶、塑料輸送帶兩種。 驅動裝置 驅動裝置是帶式輸送機中動力部分，系由安裝在驅動裝置架上的電動機、高速軸聯軸器、減速器、低速軸聯軸器組成。 電動滾筒 電動滾筒是把電動機、減速器裝入滾筒內的傳動滾筒，本身結構緊湊，外形尺寸小，易于安裝布置。它可以代替一般的電動機、減速器驅動的驅動裝置。 傳動滾筒 傳動滾筒是動力傳遞的主要部件。輸送帶借其與滾簡之間的摩擦力而運行。本系列傳動滾筒有膠面和光面之分，膠面滾筒是為了增加滾筒和輸送帶之間的摩擦系數，從而增加摩擦力。它又分鑄膠和包膠兩種。 托輥 用于支承輸送帶和帶上物料，使其穩定運行。槽形托輥用于輸送散狀物料 ;平形托輥一般用于輸送成件物品，調心托輥用于調整輸送帶，使它保持正常運行不致跑偏、緩沖托輥裝于輸送機受料處，以保護輸送帶，延長輸送帶使用壽命 。本系列有槽形托輥、平形上托輥、平形下托輥、槽形調心托輥、平形上調心托輥、平形下調心托輥、緩沖托輥、重型緩沖托輥等 8 種結構形式。 拉緊裝置 拉緊裝置的作用有 :(1)使輸送帶具有足夠的張力，保證輸送帶和滾筒間不打滑。(2)限制輸送帶在各支承間的垂度，使輸送機正常運轉。本系列拉緊裝置有 3 種結構型式 :螺旋式、車式和垂直式。 制動及逆止裝置 制動及逆止裝置用于防止傾斜輸送機停車時發生倒轉的裝置。逆止裝置本系列有滾柱逆止器、帶式逆止器兩種。制動裝置本系列采用液壓電磁閘瓦制動器 (重型機械行業標準 )。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 2. 輸送機的運動和動力設計計算 輸送機負載功率計算 輸送物料：容重： =1200kg/送量： Q=50t/h s m/ =s 機長： L= 提升高度： H=大傾角： = 帶寬： B=800帶速： V=1m/s 托輥直徑： =133載分支托輥間距： 程分支托輥間距： m 驅動 力及所需公率計算： 單個上托輥旋轉部分重量： 米重量： 個下托輥旋轉部分重量： 米重量： 帶型號： 膠帶層數： 6 每層重： 膠厚 下膠厚 米膠帶重： m 每米物料重 ： m/V=m 圓周驅動力 ： 2+中 ： C=種主要阻力 ： 35槽角系數 g= =0 上托輥前傾角 =29 裝有上托輥的設備長度 o= 承載、回程托輥和輸送帶間的摩擦系數 =0 1 0 = (qB+qG)0 N 物料與導料槽摩擦阻力： 2= 2 1=+文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 特種附加阻力： 掃器摩擦阻力： P=70000N/ 3= 頭 =B000= n 頭 =1 F 頭 =2n 頭 A 頭 =672N A 空 =2B1000= n=2 F 空 =nA 空 =式卸料器摩擦阻力 ： K 2=1500N/m Fa=N 頭 +F 空 +斜阻力 ： 周驅動力 ： f=U=2qB+動功率 ： UV= 電動機的選擇 選擇電動機類型 本次設計中的往復式煤炭輸送機工作于井下煤倉。井下煤塵多、瓦斯濃度較大、易發生爆炸。根據工作環境 要求，參考文獻 1表 23擇 選擇電動機功率 傳動裝置的總效率為 5423321 由參考文獻 2，查表 2定各部分效率為：聯軸器效率 ，滾動軸承傳動效率（一對） ，閉式齒輪傳動 效率 ， ，槽摩擦傳動 得 3 。 所需電動機功率為 d 0 0 7 8 9 41 0 0 0 因載荷有輕微沖擊，故電動機額定功率 大于 可。參考文獻 1,用電動機的功率 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 確定電動機轉速 曲柄所需的轉速 二級圓柱齒輪減速器的傳動比常用的范圍為 408 i ，故電動機轉速的可選范圍為 m 0 048060408 rn w 。符合這一范圍的同步轉速有很多，參考文獻 2的表 23過比較決定選取，電動機滿載轉速 rn m ，由參考文獻 1，選用 確定傳動裝置的總傳動比及其分配 總傳動比 分配傳動裝置各級傳動比 參考文獻 3表 2兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比。對于展開式二級圓柱齒輪減速器，在兩極齒輪配對材料、性能及齒寬系數大致相同的情況下，即齒面接觸強度大致相等時，兩極齒輪的傳動比可按下式分配： 21 3.1 ， 即 故 5 8 5 2 傳動裝置各軸參數的計算 各軸的輸出轉速： 0軸（電動機軸） m m 1軸（高速軸） m 2軸（中間軸） m 15 8 7 01212 3軸（低速軸） m 12323 各軸的輸入功率： 0軸（電動機軸） d 1軸（高速軸） d 2軸（中間軸） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 3軸（低速軸） 各軸的輸出轉矩： 0軸（電動機軸） 5 09 5 5 00 1軸（高速軸） 2軸（中間軸） 3軸（低速軸） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 3. 往復式煤炭輸送機的結構設計 煤炭輸送機整體結構和工作原理 煤炭輸送機整體結構布局圖 往復式煤炭輸送機結構 是由電動機、減速器、聯軸器、卷筒、輸送帶、 柄連桿機構、底板 (給料槽 )、漏斗閘門等組成。 當電動機開動后，經彈性聯軸器、減速器、曲柄連桿機構拖動傾斜的底板在驅動卷筒上作直線往復運動，當底板正行時 ,將煤倉和槽形機體內的煤帶到機體前端 ;底板逆行時 ,槽形機體內的煤被機體后部的斜板擋住 ,底板與煤之間產生相對滑動 ,機體前端的煤自行落下。將煤均勻地卸到運輸機械或其它篩選設備上。 煤炭輸送機給料槽箱體尺寸的確定 根據已知參數（給料量 40 ；往復行程： ，初步設定曲柄的轉數為 箱 體 的 有 效 高 度 為 寬度為 給料量可表示為 0 Q 煤 炭輸送機給料量， H 給料機箱體高度， m ； B 給料機箱體寬度， m ； l 給料機行程， m ； 煤的密度， 32.1 n 給料機箱體高度， 工況系數， 。 可求出給料量 0 由上式結果可得出，箱體尺寸滿足給料要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 輸送帶的選擇與計算 輸送帶寬度設計 輸送機在傾斜段為槽形。水平段為平形，由于水平 段較長，故按平形帶計算。 m） 式中 k 值查表 1 209； C 值查表 1 則 5 0 5 0 0 . 2 0 . 4 52 0 9 1 . 2 1 . 0 1 . 0 2 5 0B （ m） 帶寬 00毫米。 輸送帶的張力計算 輸送帶最大張力計算 根據公式 (8) 0 8 9 ()k q H k N 公 斤式中 查表 1 260； 查表 1 102； 查表 1用塑料帶取 5（ kg/m） 則 m a x 2 6 0 1 . 2 5 1 . 8 5 1 0 2 1 . 4 2 3 1 1 9 . 2 5 1 4 5 4 6 6S 公 斤 從表 1用 B=500 毫米的塑料帶，其最大允許張力為 1400滿足要 機架的設計計算 帶式輸送機的機架形式的選擇取于地形天氣安全環保等條件以及輸送物的性質，服務年限，移動或固定運輸方式是否有沖擊，輔助設備等因素。鋼鐵廠，礦山和發電廠的輸送機的機架與化工廠，食品廠的機架盡管看似相同，而在實際設計中有很大的差別。因而在設計中應注意他們的區別。 梁架的結構形式，它是用角鋼或槽鋼作為橫梁，用固定到地面的型鋼或管作為它的支腿。這樣輸送機機架 非常簡單是經濟上最合理的形式，其固定或廣泛應用于鋼鐵廠發電廠化工廠礦山等領域。對于需要移動的輸送機可以將其支腿固定在枕木上以使其具有移動性，對于梁架的結構需要注意的是，在固定的情況下橫梁和支腿之間的連接，可能因為輸送及運行過程中的震動使螺栓松動而發生事故。 計算的基本內容： 輸送機的載荷 一般地帶式輸送機需要考慮的載荷有：輸送機體的重力載荷、物料載荷、風載買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 荷和地震載荷。 應力計算 拉桿：拉力產生的拉應力應滿足許用應力條件。 壓桿：壓力產生的壓應力應滿足許用應力條件和壓桿的穩定 性條件，梁的撓度和應力的計算。 連接計算 包括螺栓的連接和焊接連接 輸送機參數： 輸送物料： 鑄造砂型 輸送量： 50t/h 帶寬： 800m 帶速： s 梁用 125*65*6 的槽鋼 載荷的計算如下 3所示 圖 3送機機體重力載荷包括輸送帶重力上分支，下分支，下分支拖輥的重力，單位長度上的重力 P= g(qB+4+5/中：輸送帶單位長度質量為 24Kg/m，上拖輥的質量為 30。拖輥間距為 拖輥的質量為 16，拖輥間距為 物料的單位長度重力為： G= 00 763N 梁所受的載荷為： W=P+G=584+763=1347N 由于有兩根梁，每個梁所受載荷為： W=W/2 =1347/2=m 根據如圖所示拖輥的布置，對于一組中間架，由于中間拖輥架長度為 ，可計買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 算每個集中載荷 下； 根據 以計算出 A 點的反力 A 故 616N 由 Y=0 1616+840 故 224N 求各點彎矩 c=616 D=939N E=D F=C 最大彎矩是 D 點其數值為 D=1939N 求由自重產生的最大彎矩，此時的最大彎矩發 生在梁的中間其數值為 2 =386N 梁的單位長度質量為 /m，因為這兩個彎矩的方向相同其合成為 = 2939+386=2325N 截面上的抗彎模量為 8 10面的最大應力為 =M/145/68 10106料的許用應力為 107 所以滿足強度條件 撓度的計算 如上圖所示，盡管載荷是 4 個點的集中載荷，但不是等間距的，不能直接利用4 個點等間距的計算式。因而將梁等份，重新 分配載荷以應用 4 點集中載荷的計算式 集中載荷 08N 截面慣性矩 I=10重載荷 W=134N/m 梁的長度 l=的彈性模量為 E=1011 集中載荷的間距 l/5=中載荷所產生的最大撓度為： 3/1000 80810110自重所產生的最大撓度： 13410110最大撓度為 度和梁的長度比 =l=，所以撓度滿足條件。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 這里需要說明的是作用的載荷可以按照不同的形式進行分配，這里采用了一些簡單的載荷分配，從而減少了計算的工作量，而且在工程上具有足夠的精度。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 4. 減速器的設計與校核 低速級齒 輪的設計及校核計算 選擇齒輪材料 參考文獻 4查表 8 小齒輪選用 質并表面淬火， 55481 大齒輪選用 質并表面淬火， 55482 確 定 齒 輪 傳 動 精 度 等 級 ， 按 3 13.0 t 估 取 圓 周 速 度 t 確定低速級齒輪的中心距 參考文獻 3表 8公差組 8級 根據參考文獻 4，得 齒寬系數 6.0d 使用系數 K 動載荷系數 向載荷分布系數 K 0 則載荷系數的初值 彈性系數 許用接觸應力 H 接觸疲勞極限應力 1、 2 21330 22 0 2 0 預設煤炭輸送機每天工作 20小時，每年工作 350天，預期壽命為 10年 應力循環次數 1020350197060601 hn 2 89 接觸強度的壽命系數 1、 2不允許有點蝕） 121 Z 硬化系數 1接觸強度安全系數 取 S 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 1 21209 2 2927 故小齒輪分度圓直徑 1d 的設計初值 3211 12 8 2 取小齒輪齒數 241 Z 齒輪模數 m t 參考文獻 4，取 大齒輪齒數 9245 8 1122 圓整取 1102 Z 傳動比誤差 %5%)( 121212 誤差在 %5 范圍內。 小輪分度圓直徑的參數圓整值 1t 圓周速度 t 0 0 09 7 0606 0 0 0 011 與估計取 25.3差距，對 值影響不大，不需修正 小輪分度圓直徑 11 01 大輪分度圓直徑 中心距 11024( 21112 重合度系數 Y 小齒輪的主要尺寸 分度圓直徑 齒頂高 11*1 齒根高 2 1 齒全高 a *1 齒頂圓直徑 *11 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 齒根圓直徑 *11 基圓直徑 b o o 大齒輪的主要尺寸 分度圓直徑 7 012 齒頂高 11*2 齒根高 2 齒全高 a 6 2 *2 齒頂圓直徑 8 02 1*22 齒根圓 *22 基圓直徑 b o o 高速級齒輪的設計 選擇齒輪材料 由參考文獻 4，選擇齒輪材料，小齒輪選用 質表面淬火，55481 大齒輪選用 質表面淬火， 55482 確定齒輪傳動精度等級，按 3 13.0 t 估取圓周速度 t ，取齒輪傳動精度為第公差組 8級 確定高速級齒輪的中心距 由參考文獻 4，得 齒寬系數 6.0d 載荷系數 使用系數 K 動載荷系數初值 齒向載荷分布系數 K 彈性系數 節點影響系數 Z 重合度系數 Z 許用接觸應力 接觸疲勞極限應力 1、 2 21330 22 0 2 0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 預設煤炭輸送機每天工作 20小時，每年工作 350天，預期壽命為 10年 應力循環次數 1020350197060601 hn 2 89 得接觸強度的壽命系數 1、 2不允許有點蝕） 121 Z 硬化系數 1接觸強度安全系數 按一般可靠度查 取 S 1