毕业设计（论文）-TD75型可逆配仓带式输送机设计（全套图纸）

TD75型可逆配仓带式输送机全套图纸，加153893706专业：机械设计制造及其自动化学生： 摘要： TD75型可逆配仓皮带式输送机是一种输送量大、运行费用低、使用范围广的能够往复行走的输送设备；可逆配仓皮带输送机在使用效果上和卸料小车相同，都是为皮带输送机下方料仓进行布料使用。皮带式输送机的环境使用温度一般为一10+40，输送物料温度视输送带不同而不同，普通输送带输送物料温度一般不高于60，耐热橡胶带可输送120以下的较高温物料，当输送酸性、碱性、油类物料及具有有机溶剂性质的物料时，需选用耐油、耐酸碱的橡胶带或塑料带。本次毕业设计是关于TD75型可逆配仓带式输送机的设计。首先对D75型可逆配仓带式输送机作了简单的概述；接着分析了可逆配仓带式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。可逆配仓的部件组成，基本和皮带输送机相同，结构组成如下:输送带、托辊、机身机架、滚筒、清扫装置等，目前，可逆配仓带式输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式移动输送机就是其中的一个。在可逆配仓带式输送机的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造可逆配仓带式输送机过程中存在着很多不足。本次TD75型可逆配仓皮带输送机的设计代表了设计的一般过程,对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词：TD75型可逆配仓带式输送机的设计 可逆运动 卸料小车TD75 type reversible bin belt conveyorMajor:Financial ManagementStudent:tao enlin Supervisor: huang lanAbstract： TD75 reversible belt conveyor is a kind of bue to match storehouse, low operation cost, wide range of use of can walk to and fro transportation equipment; Reversible belt conveyor with storehouse on the use effect is the same as the discharging car, are cloth used for belt conveyor below bunker. Environment temperature general belt conveyor is a 10 + 40 , conveying material temperature varies depending on the conveyor belt, common conveyor belt conveying material temperature is not higher than 60 , heat-resistant rubber belt transporting materials in the relatively high temperature under 120 , when transporting materials in acid, alkali, oil and the material with characteristics of organic solvent, should choose can withstand oil, acid and alkali resistant rubber belt or plastic belt.This graduation design is about TD75 reversible belt conveyor design match storehouse. First of D75 type reversible belt conveyor with storehouse made a brief overview; Then analyzed the principle of type selection of belt conveyor with reversible storehouse and calculation methods; And then according to these design criteria in accordance with the requirements for a given parameter selection and calculation method for type selection design; Then on the choice of conveyor main parts and components for checking. Reversible storehouse parts, basic is the same as the belt conveyer, the structure is as follows: conveyor belt, roller, the fuselage frame, roller, cleaning device, etc.At present, the reversible with warehouse belt conveyor towards long distance, high speed, low friction in the direction of development, in recent years, the moving air cushion belt conveyor is one of them. In reversible with warehouse belt conveyor design, manufacture, and applications, at present our country compared with foreign advanced level, there is still a large gap in domestic design and manufacture of reversible with warehouse there are many shortcomings in the process of belt conveyor. The TD75 reversible with warehouse belt conveyor design represents the general process of design, the selection of design work for the future has a certain reference valueKeywords: TD75 type vibration conveyor an eccentric wheel目录1绪论31.1TD75带式输送机简介31.2国内外研究现状概述31.2.1国外带式输送机技术的现状31.2.2国内带式输送机技术的现状41.3带式输送机的用途和特点42带式输送机方案的确定52.1工作原理52.2拟定方案时要考虑的要求和条件52.3 TD75型可逆配仓带式输送机的布置形式63TD75型可逆配仓带式输送机部件的选用73.1输送带的选用73.2电动滚筒的选用73.3传动滚筒的选用93.3.1罐通体厚度的计算93.3.2初选轴径103.3.3确定胀套处轴径103.4改向滚筒的选用113.5机架的选用114TD75型可逆配仓带式输送机的设计计算124.1输送带宽度的计算124.2输送带输送能力的设计计算124.3驱动装置主电机的设计计算134.3.1各参数设定134.3.2确定三项异步电动机的型号134.3.3空载时的摩擦转矩134.3.4测量仪工作时的转矩134.3.5等效转动惯量计算134.4输送装置减速器的设计计算144.5链传动机构的设计计算154.5.1选择链轮齿数154.5.2确定计算功率154.5.3初定中心距a0164.5.4确定链节距p164.5.5确定链长和中心距164.5.6求作用在轴上的力164.5.7选择润滑方式164.6输送带张力的计算174.6.1输送带不打滑条件校核174.6.2输送带下垂度校核174.6.3输送带张力计算174.6.4输送带张力计算175各主要部件的强度的校核185.1 轴的受力分析和校核185.2滚动轴承的选择与校核205.3输送带下垂度的校核21结束语22致谢231绪论1.1TD75带式输送机简介 TD75型带式输送机是一般用途的带式输送机，由于输送量大、结构简单、维护方便、成本低、通用性强等优点而广泛地用于冶金、煤炭、化工、水电等部门中用来输送散状物料或成件物品，输送堆积比重为0.5-2.5吨/m³的各种块状、粒状物料，也可输送成件物品。TD75型带式输送机的带宽有六种：500、650、800、1000、1200、1400毫米。TD75型带式输送机所选用的输送带有普通橡胶带和塑料带两种。适用工作环境温度在-15+40之间。输送具有酸性、碱性、油类物质和有机溶剂等成份的物料时，需采用耐油性、耐酸碱的橡胶带和塑料带。TD75型带式输送机适用于水平或倾斜输送。驱动部分采用电机减速机驱动或电动滚筒驱动两种型式。制动装置选用滚柱逆止器。带式逆止器、制动器等。拉紧形式有螺旋拉紧、垂直拉紧、车式拉紧三种。1.2国内外研究现状概述1.2.1国外带式输送机技术的现状 国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性.1.2.2国内带式输送机技术的现状 我国已经定型的产品有；TD75型通用固定式带式输送机，其胶带用棉织或尼龙帆布做芯体，适用于短距离物料运输；DX型钢绳芯带式输送机，其胶带用镀铜或镀锌钢丝绳做芯体，适用于长距离物料运输；GH69型花纹带式输送机，其胶带表面铸有凸起的花纹，适用于高倾角物料运输。虽然各类输送机胶带结构不同，但整机的部件组成形式和各种参数的计算基本相同，故设计中亦可选用各类部件混合组成所需要的输送机。1.3带式输送机的用途和特点 可逆配仓皮带输送机在使用效果上和卸料小车相同，都是为皮带输送机下方料仓进行布料使用。可逆配仓皮带输送机的行走装置和皮带输送机自身是两个独立的系统。在使用时，注意行走装置带速的选择。通常情况下带速根据布料量的大小进行选择，至于可逆配仓的部件组成，基本和皮带输送机相同。2带式输送机方案的确定2.1工作原理 可逆配仓皮带输送机的行走装置和皮带输送机自身是两个独立的系统。行走部分由电机通过链传动驱动行走轮使轮子的在预定的轨道上面正反向转动，这样就达到了输送线“可逆”的目的，意味着可以往复地给输送线下方的料仓布料。而输送带的转到则是由电动滚筒来完成，通过电动滚筒的不断转动，从而带动输送带的连续转动。其设备的外观大致如下：图2.1：可逆配仓带式输送机结构方案图 首先，针对与行走部分，电机驱动装置通过驱动链轮传动，从而带动行走轮转动，因为行走轮下部有轨道，所以整个输送线可以在预定的轨道上面移动，又因为电机是变频调速电机，所以可以通过控制系统来使输送线在轨道上面往复行走。输送带的上、下两部分都支承在托辊上。拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时，电动滚筒驱动输送带连续运转。物料从装载点装到输送带上，然后从规定的卸载点卸载。2.2拟定方案时要考虑的要求和条件 带式输送机主要由输送带、托辊、机身机架、滚筒、清扫装置等部件组成。 输送带是带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的下料点卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的，由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。输送机年工作时间一般取4500-5500小时。当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。带式输送机布置的一般要求：在曲线段内，禁设给、卸料装置，各种给、卸料装置应设在水平段。拉紧装置一般布置在输送带张力最小处。输送机尽可能布置成直线，应避免单纯的按地形布置成大凹弧、深凹弧的形式。在具体布置时应注意下列几点： （1）在曲线段内，不允许设给料和卸料装置。 （2）给料和中途卸料点最好设在水平段上，但也可设在倾斜段上。设在倾斜段上时，中途卸料点的倾斜度不宜超过1012，否则容易掉料。 （3）若在水平段内均匀给料，并且转折处比较平滑，凸、凹段曲率半径适当，则表2-2中所列最大允许倾角还可以增加10%左右。2.3 TD75型可逆配仓带式输送机的布置形式 几种常见的TD75型可逆配仓带式输送机的布置形式如下图所示：图2.2：布置形式在这里，我们选择结构简单的且容易制造的水平的布置方式，如下图所示：图2.3可逆配仓带式输送机的布置形式3TD75型可逆配仓带式输送机部件的选用3.1输送带的选用 输送带与输送装置一起组成传输系统，它是一种极好的传输工具，在很多的领域内都有使用。输送带具有很好的传输优势，能够为企业节省物力人力财力，能够提高工作效率，为企业增加收益。 输送带的种类也是有许多的，传输特性当然也不尽相同，因而要选择好输送带。我们在选择输送带时，有哪些选择因素? （1）适合货物类型的输送带。输送带的设计材料不同，决定了其运输货物的品种也不同，如易燃易爆的货物最好是使用阻燃输送带等。 （2）根据货物重量来选择。结构材料不同导致生产出来的输送带其承载货物重量的能力也 不同，这要求了我们，选择输送带时，应该选择承载能力相对大的带子。 根据传输速率来选择。有的带子限制了传输的速率在多少范围内，所以要选择适合需求的输送带。输送带在选择的时候，有很大的技巧，需要我们不断地去实践完善，以确保选择的输送带满足我们的要求。 根据课题给定的参数和现场的工况条件，我们选用胶带，厚度20MM，扯断强度等于56kgn，每米质量=30kg/m。3.2电动滚筒的选用 顾名思义，电动滚筒的驱动源为电源，其主要组成部分是电动机和减速机以及电源线等等，它的出现，具有划时代的意义，能够很好地取代电机以及各种各样的传动装置，电动滚筒的应用十分广泛，可以在不同的环境下面使用不同类型的电动滚筒。 电动滚筒作为皮带运输机和提升等设备的动力，广泛应用于冶金、矿山、造纸、煤炭、建材、电力、化工、复合肥及筑路机械等行业。我公司生产的电动滚筒有定轴齿轮、摆线针轮、行星针轮三种传动形式，安装型式有电机内置、外置和移动式，电机内置时有油冷式和油浸式两种形式，由于电动滚筒与一般减速机构相比，具有结构紧凑、重量轻、密封性好、安装方便等优点，深得用户的欢迎.其内部采用定轴齿轮二级传动，属于老产品，但用途最广泛，与减速机相比较，具有占地小、重量轻、外观整齐、效率高，在粉尘大、潮湿泥泞的恶劣环境下仍能正常工作等优点。随着电动滚筒的不断革 新与技术进步，根据需要也可以制成三级减速 （0.08-0.63米/秒之间的低带速），以满足用户之要求。具体电动滚筒参考图片如下图：图3.1：电动滚筒内部结构图 电动滚筒驱动功率通常由三部分组成，即输送机空运转时所需的功率，输送机水平运送负荷所所需的功率和输送机提升负荷时所需要的功率。可采用下列公式进行计算：PCfL（3.6GmV+Qt）+QtH/367式中P电动滚筒的轴功率（kW）；C输送带、轴承等处的阻力系数，数值可从表中查到；f托辊的阻力系数，f0.0250.030；L电动滚筒与改向滚筒中心距的水平投影（m）；Gm输送带、托辊、改向滚筒等旋转零件的重量，数值可从表中查到（kg/m）；V带速（m/s）；Qt输送量（t/h），QtIv输送物料的密度，输送物料的密度见表；Iv输送能力，数值可从表中查到（m3/h）；H输送高度（m）；B带宽（mm）。 上述公式可以满足一般情况下电动滚筒功率的计算，但特殊情况除外: （1） 如果电动滚筒每天的工作时间超过8小时，那么就要额外选择特定的参数； （2）电筒滚筒的形式不同，那么电动机的功率的选择也有区别； （3）电动滚筒的启停次数的多少，也影响到电动滚筒的选型 故根据公式我们可以得出：所选电动滚筒的功率为：P=1.13X0.03X15000X200X1.3/367=2.5KW;3.3传动滚筒的选用 带式输送机在港口、煤炭、电厂等物料输送中应用日益广泛,传动滚筒是式输送机的关键部件,其作用是将驱动装置提供的扭矩传到输送带上。根据滚筒的承载不同,可将滚筒分为轻型滚筒、中型滚筒、重型滚筒,轻型滚筒为焊接结构,即辐板与筒皮焊接,轮毂与轴采用键连接,中型滚筒和重型滚筒为铸焊构,即辐板与轮毂采用整体铸造形式,然后与筒皮焊接,轮毂与轴采用胀套连接,胀套连接的优点是:定位精确、传递扭矩大、易于拆装、避免轴向的攒动等。传动滚筒表面都覆盖橡胶或陶瓷以增大驱动滚筒与输送带间的摩擦系数。由于中型滚筒和重型滚筒承载重,设计计算不合理,容易造成滚筒断轴等事故的发生,所以我们根据现场工况，以及一些原始参数可以求出：求轴上的功率P3和转速N3与转矩T3，若取没级齿轮的传动效率（包括轴承效率在内）=0.97，则：P3=250X0.97=228.2KW.则轴的角转速A=N2x2x3.14/60=6.63rad/s.3.3.1罐通体厚度的计算 首先，我们选择Q235钢板作为我们制作滚筒的材料，并取Q-4Q,对于Q235A钢，Q=235N/MM2.则T=86.71XP/VR2X0.0338W式中，P=功率，V=带速度，R=滚筒半径。W代表滚筒长度，查表，经计算可知，滚筒长度W=800.滚筒合张力260KN、扭矩40KNm、滚筒直径1000,带宽800mm其中滚筒的结构简图如下:图3.2：滚筒结构 根据工况条件，我们采用45#钢作为滚筒的材料，调质处理,机械性能为:抗拉强度b=580MPa;屈服点s=290Mpa;弯曲疲劳极限1=235Mpa;扭转疲劳极限 1=135MPa;许用静应力1p=238MPa,许用疲劳应力1p=165MPa;3.3.2初选轴径 确定轴伸直径,按扭转强度计算轴伸直径d=60;轴传递的扭矩T=40kNm=40000Nm ;轴的许用扭矩剪应力p=35MPad1=17.240000353=180;根据结构要求取轴伸直径1803.3.3确定胀套处轴径 按弯扭合成强度计算轴径d=21.68M2+(T)2*-1p3;轴在胀套处所受弯矩M=52000Nm,轴在胀套处所受扭矩T=40000Nm根据结构要求取d2=47轴的结构尺寸如下图图3.3;轴的结构3.4改向滚筒的选用 根据工作原理，我们知道，改向滚筒的作用，我们除了它的传动方式和传动滚筒一样外，最显著的区别就是改向滚筒能够改变输送带行走的方向。其选型步骤与传动滚筒类似，在这不再重复。3.5机架的选用 根据槽钢承载力计算公式： M=Pac/L(M：弯矩，P集中力，a集中力距支座距离，c集中力距另一支座距离，L跨度，L=a+c)；f=M/W材料的许用应力（弹性抗拉强度/安全系数）。M=Pac/L=11960xL，本次设计初定L为20000mm;则M=13456N.M;，其中w=b，初定槽钢为80x40x3的槽钢和40x40x3，计算W得出10.42;折算后位12Mpa; 查得普通碳素结构钢Q235A的抗拉强度为375500Mpa，由于12Mpa远远小于375Mpa，所以初定槽钢40x40x3和80x40x3的槽钢满足要求。 由计算得出可以使用200x75x3的槽钢，初定设计计算得出槽钢总体架尺寸为20000mmx1000mm。4TD75型可逆配仓带式输送机的设计计算4.1输送带宽度的计算 根据公式，我们可知：输送带材质为胶带，已知：Q=200t/h； 皮带速度v=1.6m/s；查表可以得到端面系数k=360；物料容重=0.90t/m3；倾角系数c=0.91；速度系数=1.00； 将以上各数值代入计算式，得：B=0.521m，因为B小于0.8m所以选取B=800mm的普通带，满足块度要求。4.2输送带输送能力的设计计算 根据实际工况，我们选择的横隔板为TC系列的，而TC系列的横隔板=60度。根据公式： =75（0.364+cot60） =70.6Tg为物料盒输送带接触理论接触长度，于是通过以下公式：带入数据得到Q=127.2/h满足要求，式中：为物料堆积比重h为横隔板高度，单位mm；为输送机倾角，单位。；为横隔板间距，单位：m；为有效宽度，单位：m；V为带速，单位：m/s；4.3驱动装置主电机的设计计算4.3.1各参数设定 输送带总长度“20M,机架上最大承受重量为2000N,行走轮与轨道之间的摩擦系数m=0.08物料进给速=11000毫米/分定位精度0.001毫米4.3.2确定三项异步电动机的型号 脉冲当量的选择，脉冲当量：一个指令脉冲使电动机驱动拖动的移动距离=0.01mm/p（输入一个指令脉冲工作台移动0.01毫米）初选之相电动机的步距角0.60 /1.20 ，当三相六拍运行时，步距角=0.60 其每转的脉冲数S=600 p/r4.3.3空载时的摩擦转矩带入数据算得=0.014N.M4.3.4测量仪工作时的转矩 由公式 带入数据算得 =0.467N.M得电动机的最大静转矩为（0.30.5）TL=（0.11520.192）N.M4.3.5等效转动惯量计算 滚珠丝杆的转动惯量 带入数据算得 Js=5.146x kgm2滑块的运动惯量 得=3.419x kgm2换算到电动机轴上的总转动惯量 得到=0.00035 kgm2； 初选步进电动机型号，根据TL=（0.11520.192）N.M和电动机总转动惯量=0.00035初步选定电动型号为85BYG3H358B反应式步进电动机。该电动机的最大静扭距Tmax=6.0N.M 查表选用两个85BYG3H358B型步进电机。 电机的有关参数可以查表得到。4.4输送装置减速器的设计计算 电机转速3000r/min，输送带的速度为1.6m/s由公式总传动比 已知需要减速比为1:60左右的减速器，在这里我们选用上海泰一传动设备的蜗轮蜗杆减速器，此种减速器为两端输出的，一头为减速器输入与电机输出连接，另一头为减速器输出与输送带的传动轴的伸长端连接。 图4.1：减速器外形 如上图为本蜗轮蜗杆减速器的外形尺寸图，我们本次设计中选用WPWKO型40，减速比为1:60，减速器的外形尺寸为587x495x90，减速器输入轴径为80mm，输出端孔径80mm。4.5链传动机构的设计计算4.5.1选择链轮齿数 链传动速比：假设链速度v38m/s，由表9-8选小链轮齿数z1=25。大链轮齿数z2=iz1=3.2325=81，z2550mm，符合设计要求。中心距的调整量一般应大于2por(0.0020.004)a。a2p=215.875mm=31.75mm实际安装中心距a=a-a=(643.3-31.75)mm=1911.55mm4.5.6求作用在轴上的力 链速链速3v8，合适。工作拉力F=1000P/v=10007.5/6.416=1168.9N工作平稳，水平布置，取压轴力系数KQ=1.15轴上的压力FQ=KQF=1.151168.9N=1344.2N4.5.7选择润滑方式 根据链速v=1.6m/s，链节距p=15.875，按图9-14链传动选择油浴或飞溅润滑方式。 设计结果：滚子链型号10A-1136GB1243.1-83，链轮齿数z1=25，z2=81，中心距a=1911.55mm，压轴力FQ=1344.2N。4.6输送带张力的计算4.6.1输送带不打滑条件校核 Fmin=F*V/1000P=6300N=6300N, FHmin=4450N,所有传动滚筒合力：Fn=FCmin-FHmin=6300-4450=1850N ,合适；4.6.3输送带张力计算 由以上数据可知，输送带的特性点与张力成一定的比例关系，经查表可得如下数据：特性点 张力（N) (1) 7425.8 (2) 8724.8 (3) 8899.3 (4) 9913.5 (5) 10210.1 (6) 10210.1 (7) 10619.3 (8) 10619.3 (9) 10937.9 (10) 12180.5 (11) 12191.2 (12) 12678.8 4.6.4输送带张力计算 由上述数据可知，拉紧力F0=Fs-Fn=1850N，重锤重量为620KG,初选输送带NN-100，Fmax=4000N,因此输送带的层数为3层，经核算，传动滚筒直径D=5005(q+qa)cos;回空分支输送带的最小张力Skmin需满足:Skmin5qd*cos;若输送带最小张力不满足（5-35）与（5-36）式中之一，则应增大初张力，直到满足垂度条件为止。21