分類號UDC 單位代碼密級公開 學號xxxxxx本科畢業設計鏈板式輸送機傳動裝置設計學生： xxxxx二級學院： 物理與機電工程學院專業： 機械工程及自動化班 級： 201x級xx班學 號： 20110xxxxx指導教師：—xxxxxxx完成時間：年月日中國?達州年月TOC\o"1-5"\h\z摘要 2Abstract 31?緒論 41.1輸送機發展歷史 41.2國外研究現狀 41.3發展趨勢 5原始數據及總體設計數據 62.1原始數據 錯誤!未定義書簽。2.1總體設計數據確定 錯誤!未定義書簽。\o"CurrentDocument"鏈板式輸送機的傳動原理 16\o"CurrentDocument"鏈板式輸送機的結構組成 84.1電動機的選擇 184.1.1電機功率及轉速的計算 184.1.2電機和減速箱型號的選擇 94.2連接軸的設計計算 94.3軸承的選擇 124.4鏈板間的嚙合計算 134.5潤滑劑的選擇 144.6鏈板的緊控制 15\o"CurrentDocument"總結 16致 17參考文獻 18鏈板式輸送機傳動裝置設計機械工程及自動化201x級xx班：xx 指導教師：xx摘要：隨著數控設備的飛速發展，我們不難發現，各行各業的生產現場的自動化生產線不僅大大提高了生產效率，還很大程度地減少了勞動強度，提高了經濟效益。在自動化生產線中占有很重要的地位的設備當屬輸送機，它是最重要的散狀物料輸送與裝卸設備。而輸送機中鏈板式輸送機是最為常見的輸送機類型。鏈板式輸送機，由動力裝置(電機)、傳動軸、滾筒、緊裝置、鏈輪、鏈條、軸承、潤滑劑、鏈板等等構成。其中帶動物料的輸送的主要的兩個部分為：鏈條，利用它的循環往復運動提供牽引動力；金屬板，作為輸送過程中的承載體。其原理主要是利用固接在牽引鏈上的一系列鏈條提供牽引力，用金屬板作承載體引領物料隨著水平或者傾斜方向輸送。鏈板式輸送機被廣泛運用于各行各業之中，電力、冶金、釀酒、化工、醫療、機械制造等等寬廣的領域。為滿足生產現場的各種需求，我們可以對自動化線中的輸送機器進行具體設計，來達到要求和目的。在釀酒自動化生產線改造中，對曲粉的加工和運輸的輸送機就選用了鏈板式輸送機，并根據具體的生產需要及配合，打造一款量身定做的鏈板式輸送機。那么，本文針對此款在釀酒自動化生產線中的鏈板式輸送機進行了研究和設計，主要工作包括以下幾個方面：到生產現場進行一些數據測量，根據釀酒自動化生產線的生產需求和實際的現場情況，確定輸送機設計過程中必要的且需要滿足生產要求的數據，以便對輸送機的各個組成部分進行設計和研究。通過測量數據，推算其他數據，并設計輸送機各組成部分。根據推出的數據，確定輸送機的電機，連軸，減速箱，軸承，潤滑等等的選擇和確定。使用solidworks建模，繪制出輸送機的三維圖形，并確定輸送機的傳動原理。對著三維圖解釋輸送機傳動原理。關鍵詞：鏈板式輸送機；軸承；緊控制Chain-plankconveyertransmissiondesignMechanicalengineeringandautomationTheclassxofgrade20xx:xxxnTheinstructor:xxxxxAbstract:Withthequickdevelopmentofnumericalcontrolequipment,wecaneasyfindthatautomaticproductionfieldinallworksoflifenotonlycanimprovetheproductionefficiency,butalsodecreasethelabourstrengthandimproveeconomicbenefitinalargeextent.Occupiesveryimportantpositioninautomatedproductionlineequipmentistheconveyor,itisoneofthemostimportantmaterialtransportingandhandlingequipment.Andconveyorchainplateconveyoristhemostcommontypeofconveyor.Chainplateconveyor,apowerdevice(motor),atransmissionaxis,aroller,tensioningdevice,sprockets,chains,bearings,lubricants,chainplate,etc.Whichdrivethematerialsforthedeliveryofthetwomainparts:thechain,usingitscyclingsportsprovidetraction;Metalplate,asthesupportingbodyintheprocessofdelivery.Itsprincipleistousefixededgeinaseriesofchaintoprovidetractiontractionchain,withametalplatebearingleadmaterialasthelevelortiltdirection.Chainplateconveyoriswidelyusedinallwalksoflife,electricpower,metallurgy,brewing,chemical,medical,machinerymanufacturing,etc.Tosatisifiedallkindsofneedsinproductionfield,wecandesignthetransportmachineinautomaticproductionlinetoreachdemandandpurpose.Inreformofautomaticproductionlineofmakingwine,weselectchain-plankconveyerastrasportionmachineduringtheprocessoftransportConiocanpsapostmaculata.Andaccordingtothespecificneedsandcooperatewithproduction,creatingatailor-madechainplateconveyor.Aimingatthiskingofconveyer,thistextstudiesanddesignsthechain-plankconveyer.Mainlyworkincludesfollowingseveralaspects:Firstly,gotoproductionlinetomeasuredata.Accordingtotherequirementsandactualconditionofproductionline,ensurethenecessaryandsatisfyingdatatodesigneachpartofconveyer.Secondly,getthroughmeasurementdata,gaintheotherdata.Accordingtoalldatas,selectandensureelectricalmachine,connectingshaftandsoon.Thirdly,usesolidworkstodrawthree-dimensionalfigure,andanalysisthetransmissionprinciple.Keywords:Chain-plankconveyer;bearing;tensioninggear緒論1.1發展歷史1868年，英國出現了第一臺帶式輸送機；1887年，美國出現了第一臺螺旋輸送機；1905年，瑞士發明了鋼帶式輸送機；1906年，英國和德國同時出現了慣性輸送機。此后，在第二次工業革命“電氣時代”的余溫影響下，機械制造行業不斷繁榮昌盛，同時，化工、冶金、煤礦、電動機等行業也快速發展，很大程度上帶動輸送機的技術的進一步發展。應用圍由原來車間部單一行業的輸送，發展到在企業部、企業之間、城市之間甚至跨行業之間的生產運作、物料搬運，成為物料搬運系統機械化和自動化不可缺少的組成部分。由于輸送機不僅能輸送大量的散狀物料，減少勞動強度、勞動時間，還能給裝卸物料帶來便利，故輸送機被廣泛應用于礦山，冶金，建材，化工，電力，食品加工等工業領域，同時在煤礦、金屬礦、醫療、鋼鐵企業、港口、水泥廠等地都可以看到它被大量應用，運輸機械不僅能完成散狀物料的輸送，還可以輸送成件物料。其依據使用地點，工作環境，輸送物料種類的不同，在其設計和應用中也會有較大的差別。1.2國外研究現狀近幾年國外鏈板式輸送機發展迅速，其主要表現在兩個方面：第一，鏈板式輸送機的功能朝著多元化方向發展，能滿足生產的各種需求，廣泛運用于各行各業之中，如高傾角帶輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型；第二，帶式輸送機本身結構技術的完善、輸送機組成零件的精簡、裝備的優化，從而使輸送機的部構造扎實和優化，向著長距離、大運量、高帶速等大型輸送機的方向發展。但開發應用于帶式輸送機動態分析和監測技術仍是最為重要的發展目標，不僅能提高了鏈板式式輸送機的自動化程度，還能很大程度上提高輸送機運行的可靠性和性能。相對國外鏈板式輸送機的發展現況，國的鏈板式輸送機發展相對緩慢，運輸距離一般都較短。國外使用的板式輸送機使用長度長達1000米，而國長度僅可達200米。同時還有自動化程度較低，組成零件存在較多缺陷，結構不靈活等現象。盡管存在很多缺陷，根據國的生產實際需求及設備的裝載能力，鏈板式輸送機向著切合自身情況和生產情況發展的道路前進。諸如，輸送線路靈活多變、可在輸送過程中進行分類、干燥、冷卻等工藝過.WORD專業.程等等。針對生產實際的需求，往往需要改進結構或者零件來滿足一定的功能。那么在公司的釀酒自動化生產線改造中，在曲粉的加工和運輸的輸送機中選用的鏈板式輸送機，應滿足以下功能：第一，要滿足對曲粉進行一定距離和批量的運輸；第二，應在此過程中實現對曲粉的攤涼，第三，盡量控制成本，提高生產效率和生產質量，最大限度的滿足生產需求。在本論文中，我將在現有的鏈板式輸送機設計及制造理論基礎上，提出一款一定運量，一定距離的鏈板式輸送機設計方案。此次設計的鏈板式輸送機雖然在運行性能上和運行的距離上達不到國外輸送機的標準，但就針對生產實際的需求和客戶的要求這方面，設計的鏈板式輸送機達到了它應有的性能，是切合實際的一款輸送機，具有較強的實用和耐用價值。此外，此次設計還將針對一些小細節進行精簡和優化，盡量控制成本，提高生產效率，滿足生產需求。1.3發展趨勢未來輸送機主要將朝著大型化發展、擴大使用圍、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發展，下面就這幾方面簡要介紹輸送機未來的發展方向。首先，就向著大型化發展方面而言，大型化是從輸送物料的重量、輸送的距離、輸送的傾角等方面詮釋的。目前，水力輸送裝置的長度已達440公里以上。接著，減小外界自然環境對輸送機的工作運行的影響，不可忽略的，其前提是在滿足生產實際的需求和客戶的要求。惡劣的工作環境會大幅度的降低輸送機的生產效率，那么，克服高溫、低溫、腐蝕性、放射性、易燃性、易爆性等各種環境的影響，擴大輸送機的應用區域，將是我們未來研究的課題。同時，減少資源浪費，提高生產效率，滿足生產需求不僅僅是客戶的需求，更是我們對地球自然資源的最大利用和節約。最后就環境和資源方面而言，輸送機將朝著降低能量損耗、減少環境污染方向發展。未來將1噸物料輸送1公里所消耗的能量作為輸送機選型的重要指標之一。另外，要求減少輸送機在工作時所產生的粉塵、噪聲和排放的廢氣，實現我們的環境友好型的目標。原始數據及總體技術方案2.1原始數據在釀酒自動化車間里，用于發酵的曲粉，由于熱度高和技術要求等問題，需要在曲粉加工成曲餅之前，用鏈板式輸送機緩沖物料一段時間，以起到攤涼和提高生產質量的作用。根據生產線的要求和需求，輸送機應滿足的數據有以下幾個：曲粉在輸送機輸送之前有自身速度V帶=4°°秫秫/min；需要輸送帶每分鐘輸送體積V體=0.06m3/min；每分鐘輸送重量為V重=63kg/min；在輸送帶上的緩沖時間為t=10min。2.2總體設計數據的確定根據生產線的要求和需要，輸送機的總體設計數據如下：⑴設計的輸送機周邊的擋料板寬為S=1000mm，高為H=300mm⑵輸送帶的總長為L=2m，傳動鏈輪直徑D=200mm由輸送機應滿足的數據來驗證輸送機設計數據的正確性，驗證過程如下：理論上，輸送的物料在輸送機上的總體積為V總=vXt=0.。6X10=0,6m3輸送的物料在輸送機上的總重量為m總=VXX=63X10=630kg實際上，根據堆料的長寬高可得：V總'=LXSXH=1X0.3X2=0.6m3因為V總'=0.6m3N0.6m3，所以設計的輸送機整體數據是滿足需求的。鏈板式輸送機的傳動原理下圖是鏈板式輸送機的總體和局部剖視圖的三維圖，根據圖簡要介紹鏈板式輸送機的傳動原理。

1——輸送機架 2——減速電機 3——料斗4——鏈板式鏈條 5——鏈輪 6——傳動軸輸送機總體三維圖輸送機局部視圖⑵剖視方向：與電動機相連的傳動軸軸線方向。輸送機局部視圖⑵剖視方向：與電動機相連的傳動軸軸線方向。傳動原理：啟動減速電機2,動力傳給傳動軸6。動力同時帶動傳動軸上的鏈輪轉動。鏈輪轉動過程中，鏈條與鏈輪發生嚙合，同時，鏈條與鏈條之間發生嚙合。因此，使鏈板循環轉動起來。物料隨著鏈板低速穩定地運行，在料斗圍運輸到下一環節。鏈板式輸送機的結構組成4.1電動機的選擇4.1.1電機功率轉速等數據的計算類型選擇：按照生產要求和需求，電動機選擇Y系列三相異步電動機電動機的容量和轉速等計算查資料和表［1］得的一些數據得：⑴鏈板的材料選用304不銹鋼，鏈輪的材料選用黃銅，查兩者之間的摩擦系數u=0.15；⑵聯軸器、軸承、齒輪傳動、鏈輪的傳動效率分別為：n1=0.98n2=0.97n3=0.96n=0.964電動機的必要數據推算過程：鏈板和鏈輪之間的摩擦力f二uXF=uXmg=0.15X630X10=945N F牽引二f=945N電動機的總傳動效率na=n21xn22xn23xn4=0.982X0.972X0.962x0.96=0.752v 400c,c,.③電動機的轉動線速度n=帶= =0-63r/minnXD nX2003=2nn=2nX0.63=3.95min/rV線=3Xr=3.95X100=395mm/min=0.0065m/sp_Fxv_945x0.0065④電動機的輸出輸入功率廣1000H-1000x0.752—.aP=竺=945X0.0065=6.22S

w1000 1000電動機的轉速計算400n= 400n= nxDnx200=0.63,/min查表⑵得兩級圓柱齒輪減速器向軸式的傳動比i=7.1?50電動機轉速可選圍為：Nd=iXn=4.47r/min?31.5r/min4.1.2電機型號的選擇由于電動機的轉速在4.47r/min?31.5r/min之間，屬于低速電動機，應選擇一款減速電機。根據轉速要求和實際生產情況，在SEW減速機公司選擇一款電機。根據計算的功率和轉速圍，查SEW減速機的樣本數據得以下數據：表4-1電機參數表輸出轉速n(r/min)型號重量輸出轉速n(r/min)型號重量m(kg)輸出轉矩Ma向載荷F(N)比i103500 302 168004.8FA157R97DRS132MC4 81056200 83.99 503017FA107DRS132MC429058100 103500 302 168004.8FA157R97DRS132MC4 81056200 83.99 503017FA107DRS132MC429058100 58.12 348025FF107DRS132MC4330綜合轉速和重量等數據，選擇表中型號為FA107DRS132MC4的電機。說明：電機型號中FA107表示減速機的型號，DRS132表示電機型號，MC4表示電機的極數。SEW減速機是一款將電機和減速機連接在一起共同設計和售賣的電機，故表中的數據均為減速箱的各項數據。4.2連接軸的設計計算連接軸的材料選擇：由于減速機功率不大，其他無特殊要求，故選擇了和鏈輪的材質一樣的45鋼，調制處理和法蘭處理。初步確定軸的最小直徑：輸出軸的功率P=PXn=8.27kw3:萬由于傳動軸的材料為45鋼，故查表A0=112 dmin=A03：云二30mm軸的結構設計經初步分析比較，確定的傳動軸的裝配簡圖如下示例:.WORD專業.aF :?傳動軸各段的確定情況和與軸接觸的零件(聯軸器、軸承等)的確定情況首先，設計的軸根據工作需要，我設計了三段。AB軸段是使用聯軸器將減速機和傳動軸連接，將減速機的動力傳給軸，故設計為軸肩。AB軸段直徑由之前的計算得DAB=30mm，半聯軸器的長度L=80mm，半聯軸器與軸配合的孔長度L1=62mm,考慮到定位的可靠性，故取LAB=60mmoBC軸段是傳動軸將動力傳給鏈輪的部位，此段考慮到傳動的方便性和可靠性，將軸設計成30X30的正方軸。根據工作要求和鏈輪情況，設計BC軸段的長度為Lbc=1092mm.CD軸段用于傳動軸和輸送機架的連接，在此段要選用軸承使軸向定位。由于軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用帶座軸承。根據工作需要LCD=155mm軸上零件的周向定位和軸上倒圓角尺寸軸和半聯軸器的周向定位采用平鍵連接，軸和鏈輪的軸向定位采用面面接觸式連接。按DAB查表得平鍵截面bXh=8mmX4mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為80mm,為了保證半聯軸器H7與軸配合的良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合⑶為片。防止軸誤傷人，軸的各k6端面均倒角為C1。計算軸上的載荷[4]①作用在鏈輪上的力：鏈輪的分度圓直徑為d=200mmP 9.2一一T1=9550000n二9550000x-—=5.1x1°6

2T 1d2T 1d12x5.1x106~~200=5.1x104N②載荷在水平面支反力F二里="104X6°=2.6x103NNH1l+1 1092+60F=4=5.1X104X1092=4.8x104Nnh212+13 1092+60載荷在水平面彎矩Mhi=FNH1XL2=2.6X103X1092=2.84X106N?mm?田二Fnh2XL3=4.8X104X60=2.88X106N-mmalF二

rl載荷在垂直面支反力F二Ft1XtanB=5.1X104Xtan15°=1.22X104alF二

rlFt1Xtan20°/cosB=5.1X104tan20°/cos15°=1.81X104FNV1FDa21.22x104x2002FNV1FDa21.22x104x2002=1.22x106F/a+M〃_1.81x104x41+1.22x106_1^103n

"l；+七〃— 1092+60 —.x3F_fi-M〃

NV2 l+l1.81x104x41-1.22x1061092+60_1.6x104N⑤載荷在垂直面的彎矩Mv1=Fnv1L2=1.7X103X1092=1.85X106N-mmMv2=Fnv2L3=1.6X104X60=0.96X106N?mm⑥載荷總彎矩M1=[mV]+mH]二3.3X106?2=JM&+M22=3X106將計算出的各種數據列于表中表4-2傳動軸參數表支反力FFnh1=2.6X103N,Fnh2=4.8X104NFnv1=1.7X103N,Fnv2=1.6X104N彎矩MmMv1=1.85X106N?mmHMv2=0.96X106N?mm載荷 水平面H 垂直面V總彎矩M1總彎矩M1=3.3X106M=3X1062扭矩TT=5.1X10扭矩T按彎扭合成應力校核軸的強度?(3?3?(3?3x106)2+(0.6x5.1x106)2 0：TX2003 :M2+軸的計算應力為。'1ca^rp2:M2+軸的計算應力為。'1ca=5.6MPa由已選定軸的材料為45鋼，調質處理，查表得】。-「二60MPa。因此。。，〈［。^,因此設計的軸是安全。4.3軸承的選擇軸承材料的選擇［5］：在此次設計的鏈板式輸送機中用到的軸承主要用于安裝和固定作用。由于工作環境溫度較高和重載的原因，材料選用了高溫軸承鋼。這種鋼具有足夠高的高溫硬度、高溫耐磨性、高溫接觸疲勞強度、抗氧化性和高溫尺寸穩定性。現在應用的高溫軸承鋼主要有以下三類：（1）Cr4Mo4V（M50）鋼是性能優良的耐熱軸承鋼，在高溫下有高的硬度和疲勞壽命，主要用于航空發動機，可在315笆以下長期工作，短時可用到430笆；（2）Cr15Mo4鋼在260?280笆圍有較高的硬度和耐蝕性，可制造480笆以下工作的耐蝕軸承，如用于噴氣發動機和導彈；（3）12Cr2Ni3Mo5（M315）是廣泛應用的高溫滲碳軸承鋼，適合于在430笆以下工作，可用來制造形狀復雜和承受沖擊的高溫軸承。軸承類型的選擇：軸承類型上，選擇了型號為UCP206帶座外球面軸承。由于軸承座方便安裝且固定性能較好，故選擇此類型軸承。UC表示是帶有軸承座的軸承，P表示軸承座的形式是立式座。表4-3帶座軸承參數表⑹型號徑（mm）外徑型號徑（mm）外徑（mm） 高度（mm） 重量（kg）UCP2052536.5UCP2052536.5140UCP2063042.9165UCP2073547.61671.241.58由于軸的直徑為30mm,故選用型號UCP206帶座軸承，其尺寸參數有：徑30mm、外徑42.9mm、高度165mm、重量1.24kg。4.4鏈板間的嚙合計算傳動軸上鏈輪參數的計算⑺①鏈條節距P的確定當量的單排鏈計算功率P=K^P=、75X9.2=9.2kwcaK 1.75根據當量的單排鏈計算功率P、單排鏈額定功率P和主動鏈輪轉速n,在滿足PWP的ca c 1 cac情況下查表和曲線圖，確定鏈條節距P=9.6②鏈輪分度圓直徑考慮到運動的均勻性和鏈條的使用壽命等情況，綜合考慮主動鏈輪的齒數取Z=15從動1鏈輪齒數Z鏈輪齒數Z=452d=p?,180。、sin(——)z1-^=53mmSE③齒頂圓直徑damin=d+③齒頂圓直徑damin=d+p(1-空)-d=53+9.6x(1一?)一6.4=55.1mm

q1 15=d+1.25p-di=53+1.25x9.6-7.44=58.6mmdamax④齒根圓直徑d=d-d1=53-6.4=46.6mm⑤齒高h_=0.5(p-d)=0.5x(9.6-6.4)=1.6mmh=0.625p-0.5d+2^=0.625x9.6-0.5x6.4+0.8X9.6=3.31mmamax 1z 15⑥齒寬b—cb=0.93x5.78=5.37mm齒側倒角b公稱=0.13p=0.13x9.6=1.24mm齒側半徑人公稱=P=9.6mm鏈節數和中心距的計算初選中心距?！?(30-50)P=288?488，取q。=400mm。則鏈節數TcQz+z/Z—zPL=2—0+ 2+( 1)2—=113.84mmP0為避免使用過渡鏈節，Lp0=120mm鏈傳動的最大中心、距為Q =fpbLp-(Z1+Z2)]=0.248x9.6bx120-60〕=428.54鏈速V的計算v="P=17X15X9.6=0.04m/s60x1000 60x1000鏈傳動作用在軸上的壓軸力p 9.2F=1000土=1000x__0_=2.3x105N鏈輪水平布置時的壓軸力系數％「1.15，則壓軸力為FpaKpF=1.15x2.3x105=2.64x105N4.5潤滑劑的選擇帶座軸承的潤滑劑的選擇潤滑脂常用在一些要求不高，難以經常供油，工作溫度不高的軸承中；固體潤滑劑一般是在摩擦表面上形成固體膜以減小摩擦阻力，用于有特殊要求的場合。所以，相對前兩種潤滑劑，潤滑油是相對比較適合本款帶座軸承的。由于所設計的帶座軸承主要承受軸向的載荷，所以應選用較高黏度的極壓抗磨潤滑油。為保證潤滑油對軸承的潤滑效果處于良好狀態，應定期更換潤滑油。鏈傳動的潤滑劑的選擇良好的潤滑可緩和沖擊，減輕磨損，