FU350型链式输送机毕业设计

I摘 要FU350 型链式输送机是广泛用于水泥、生料、煤粉等粉状小块状物料运输的输送设备。该机主要有头轮，尾轮，输送链，机壳及驱动装置等组成。链式输送机工作时，机槽下部的链条向前运动，使槽内物料的内应力增加，物料颗粒之间的内摩擦力随之增加，当物料的内摩擦力大于物料与机槽壁的外摩擦力时，物料便随着输送链一起镶嵌做连续的整体运动。利用物料的内摩擦力的特征，它在机槽内受到输送链在其运动方向的拉力，使其内部压力增加，颗粒之间的内摩擦力增大，保证了料层之间的稳定状态，广泛用于各种粉状小颗粒物料的水平、倾斜运输。特点：1、结构新颖，设计合理，链条强度高，运行安全可靠。2、材质好，转速底，磨损小，维修费用低。3、驱动功率小，耗电少。4、全封闭输送，无粉尘污染。关键词：物料，内应力，内外摩擦力，拉力，稳定状态IIABSTRACTChain converyor FU350s use for the converyor of powder、litter block crispy materials such as cement、crude materials 、coal power 、ect.The machine is main from the first runner,tail round,transport the chsin, machine hull and drive derice ect.when chain type transport the machine work, the abdominal china in slot pressur inside the material increasing,material grain friction in inside of the material and mural and outside friction in slot in machine, materials then aling with transport the chain to make the continnous the sport of the whole forward togrther.The inside that usr of the material rubs with characteristic of the side pressure, it suffer to transport the chain in machine slot in its sport directionally pull dint, made its int interorly pressure increase, grain of the friction enlarges, to anticipate the larger alevel for stable appearce,materials then along with transport the chain to make the continnous the sport of the whole forward together, extensirely useding forevery kind of powder form, smll grain formmaterial anf tilt to one side to transport.Features:1. norel sture, reasonable design, high intensity of chain ,reliable operation;2.lower peed ,lower abrasion ,less upkeep;3. rolling friction ,energycaving;4.airproof, less destroying circumstance. KEY WORDS: materials，innerstress，friction force，tension，steady statIII目 录目 录 .III前 言 .1第 1 章 方案的确定 .31.1 方案的确定 31.2 各机型技术参数和链速推荐表 41.3 倾斜输送时的折扣系数 .61.5 各机型最大输送量、最大输送长度及动力选择表 6第 2 章 整体设计计算 .72.1 输送能力的计算 72.2 输送功率的计算 82.3 链条张力的计算 .82.4 电动机功率计算 92.5 驱动装置的选择 122.6 开式链传动 132.6.1 大链轮的选择 132.6.2 小链轮的选择 142.6.3 两链轮中心距的确定 162.7 壳体的计算 162.7.1 壳体的设计 162.72 进出料口的选择 .172.7.3 校核槽体的强度 172.8 张紧与密封 182.8.1 张紧装置. .182.8.2 润滑密封. .18第 3 章 机尾的设计计算 .193.1 机尾轴的设计 .193.1.1 轴的尺寸确定 19IV3.1.2 轴的校核 193.1.2.1 轴的弯曲刚度校核 .193.2 键的选择 223.2.1 键的选择 223.2.2 键的强度校核. .223.3 轴承的选择 233.3.1 轴承的寿命计算 233.3.2 轴承的润滑和密封 233.4 尾部轮的设计 233.5 尾部张紧装置的设计 233.6 张紧装置拉杆的校核 24第 4 章 安装与使用 .254.1 安装前的准备 254.2 设备的安装 254.3 安装 254.4 试运转 264.5 操作与维修 274.6 故障分析处理 27结 论 .29谢 辞 .30参考文献 .31外文资料翻译 .321前 言链式输送机是具有链条作为绕性牵引构件连续输送机的总称。链式输送机都以链条作为牵引构件，链条与其它绕性牵引构件相比的优点是：能够绕过小直径的链条和滑轮，特别是使用短节距的链条时，易于在链条上固接工作构件，链条用链轮驱动可靠地传动牵引力，承受载荷时牵引量小。链条的缺点是：重量较大，价格较高，链条关节处容易沾污和磨损，运动不均匀，动力载荷大，因而不宜采用高的运动速度。FU 型链式输送机是利用引进技术制造的新型输送设备，可广泛应用于建材、冶金、化工等行业水平或倾斜（15）输送粉状或细料状粒。该机主要有头轮、尾轮、输送链，机壳及驱动装置等组成。输送链上每隔一定距离焊接有对称的 L型圆钢，用以带动物料。链运机的输送原理：散料具有内摩擦和侧压力的特性，它在机槽内受到输送链在其运动方向的拉力，使其内部压力增加，颗粒之间的内摩擦力增大，在水平输送时，这种内摩擦力保证了料层之间的稳定状态，形成了连续的整体流动。当料层之间的内摩擦力大于物料与槽壁之间的外摩擦力时，物料就随着输送链一起向前运动。当料层高度与机槽宽度的比值满足一定条件时，料流是稳定的。对于在输送过程中经常出现的翻链现象，在设计过程中添加了压辊，有效地解决了翻链问题；对于有些潮湿的物料，为了防止其堆积在机槽底部，影响链的传动，特在链条的两端相隔一定距离合理焊接了一些小刺，有效地解决了该问题。FU 系列链式输送机的布置灵活，可根据现场情况灵活布置，主要有以下五种布置方式：2图链运机的五种布置方式.第一种链式输送机用于水平输送，只有一个进料口和一个出料口，适用于确定距离上的物料输送。第二种输送机各有三个进料口和三个出料口，可以实现多点进料，多点出料。后三种输送机都有一定的倾角，适用于在确定距离上且不是水平平面上的输送，使用条件有限，不能多点进料多点出料。3第 1 章 方案的确定1.1 方案的确定FU350 链式输送机由驱动装置、传动装置、牵引构件、张紧装置等部分组成。1驱动装置：XWD7.5-8-1/59 行星摆针减速器。2传动装置：开式链传动。3牵引构件：大节距滚子链、U 型臂。4导向构件：导向轮，上下导轨。5张紧装置：螺杆式张进。6平衡装置：导向压辊。FU350 型链式输送机的 U 型链结构的改进与可行性分析：针对 FU 链式输送机使用中常出现的链子跑偏的现象，对其进行了改进，即在链条上方加一个20100mm 的导向压辊，压辊水平压着链条的两侧链板，使其任一侧都偏高，因而链条平直运行，不致于侧向倾倒翻链。导向轮每 8m 左右加一个，与原来相比其结构具有结构简单，便于加工。其结构如图示。图 1-1 改进后的链式输送机结构示意图1.导向压辊；2.外链板；3.L 型钩子；4.内链板；5.滚子；6.支持架；7.上轨道；8.外壳；9.下轨道另外对于某些物料由于入磨物料水分较高，出磨生料比较潮湿，物料流动性4差，输送机下轨道上面容易形成坚实的物料垫层，完全将下轨道淹没，物料将板链托起，有时甚至托至上轨道支架，将链板挂在支架上，造成设备故障停机处理，影响系统正常运行。为消除物料垫层，在刮料部分每间隔一段距离在联接上用10mm 钢筋向下垂直焊接了一些“小刺” （长度控制在 30mm 以下） ，用以破坏坚实的物料垫层，以便于输送，链条改后结构如下图。图 1-2 FU 链式输送机链条改进7、壳体构造：壳体由头节、中间节、尾节三部分组成，头节部分有外接传动开式链的大链轮，内装主动链轮；尾节内置从从动链轮，外部设有张紧装置。机壳均采用厚度 10mm 的钢板，其中头节长度为 2050mm，尾节长度为1184mm，中间节包括 4 节标准节每节长度 3000mm 和 1 节非标准节长度 2000mm。这样整个机壳有头节、尾节、1 个非标准节和 4 个标准节组成，进料口安装在尾节的相邻节，出料口安装在头节底部，另外还在中间设一中间出料口，在特定情况下使用。由于输送物料为粉状颗粒，所以对槽体的磨损两不大，因此底板不需加衬板。槽体选用 L50505 的角钢加固，壳体与基础连接采用 的槽钢。#101.2 各机型技术参数和链速推荐表表 1-1 为各机型链运机的技术参数表。表 1-2 为输送不同磨琢性的物料时所推荐的链速。表 1-3 是输送水泥生熟原料和成品粉料时的最适链速推荐值。1. 最适输送量是以水泥为物料制定的，输送水泥时，实际输送量可掌握在此表中推荐值小 020%范围。当用于其他行业输送磨琢性小，且温度60的物料5时，链速还可加快（最快链速达 40m/min 左右，参见表 1-2） 。2. 物料温度无法侧量时，一般可以用手抓成，撤手后物料仍能松散为度。 表 1-1 各机型链运机的技术参数表 1-2 输送不同磨琢性物料时所推荐的链速表 1-3 输送水泥生熟原料和产品粉料的最适链速1.3 倾斜输送时的折扣系数 倾斜输送时的折扣系数 值参见表 1-4。表 1-4 倾斜输送时的折扣系数 值61.5 各机型最大输送量、最大输送长度及动力选择表FU150、FU200、FU270、FU350、FU410 型链运机的最大输送量，最大输送长度及动力选择表参见表 1-5。表 1-5 FU350 型链式输送机驱动装置及最大输送长度选择表第 2 章 整体设计计算2.1 输送能力的计算参考资料知，FU350 型链式输送机的设计参数如表 2-1：7表 2-1型号 槽宽（mm）理想粒度（mm）最大粒度（mm）链速（m min）15 物料湿度FU350 350 9 18 输送量（h）/368 5%根据 知输送不同磨琢性的物料时所推荐的链速，因水泥的磨琢性居中，可6选设计链速为 0.25m/s；输送机倾角为 0 度，输送长度为 16m，槽宽 350mm,高450mm。根据 第 9 页公式知：6Q=3600BHV；式中 Q计算输送量， ；/hm3BFu 链式输送机机槽宽度，单位 m；HFu 链式输送机高度，单位 m；V链速，单位 m/s；驱动效率，%，参考连续运输机械知输送成品水泥时 Fu 型驱动效率取 0.650.85；物料的堆积密度，t/ 3所以 /h92.175m0.65.4036Q3ht/115.92* 参考现有的生产 Fu350 型链式输送机的最适输送量为 4968 。/h32.2 输送功率的计算求输送能力，根据 公式1 415)6(QBHRP其中：H倾角， ；0B槽宽 0.35 m;R系数，R=2.07.0,物料堆积密度大刮板宽度小者取大值反之8取小值。由于水泥成品堆积密度为 1.13 不是太大，故3t/m取 R=4.0;Q输送能力：104.1154 t/h.计算：= =2.106KW。415)6(BHRP 4150.).35(602.3 链条张力的计算1. 参考有关 MS 埋式刮板机和现在 FU 生产厂家确定：FU350 链条参数：节距 P=160mm，內链板宽 =35mm，滚子直径 =40mm，销轴直径1b1d=25mm，链板高度 H=50mm，重量 14.5kg/m.2d2. 根据 第 11 页公式知：6当 时：0015 0h,10h, Hl)Bn(fmg).Hlmg(2fF当 =0， =0.5 时：，)Bn(fm1.glF,1v0第 3 章 机尾的设计计算3.1 机尾轴的设计3.1.1 轴的尺寸确定尾轴不起传动作用，只承载尾轮转动，其设计方案可参照驱动轮。由于尾轴所受的力小于前轮，其直径也应小于前周轴。前轴直径为 110mm，故选尾轴直径为 100mm，长度为 110mm。93.1.2 轴的校核3.1.2.1 轴的弯曲刚度校核1、计算作用在尾轴上的力已知链条的张紧力为 21024.27N2、选择轴的材料，确定许用应力轴的材料：该轴物特殊要求，因而选用 45 钢，调质处理。由于轴的尺寸较大，性能数据按毛坯直径小于等于 200mm 的选用，有机械零件教材查得， ， ，MPa650BPa360SMPa301-Pa15许用应力由参考 中第 176 页查得 ， ，42b1Ma0b，b13、画轴的计算简图计算支反力：测量得轴承支点跨距 L=468mm，由此可画出轴的受力简图如图示： 图 3-1（1）.求支反力，画剪力图和弯矩图支反力 = = =10512.14N1F227.04弯矩 mNL76.24598031.5M1max10第 4 章 安装与使用4.1 安装前的准备（1）.设备到厂后，应对机体的各零件进行检查，请点分类并妥善保管，以免锈蚀。如发现有机体不全或损坏，应设法补全或修复。（2）.链式输送机的链条是链输送机的关键部件，在安装前座检查链条的滚子是否转动灵活，各节链板联接是否牢固等。11（3）.应仔细核对（实测）机壳及驱动装置基础的安装尺寸。（4）.准备好必需的安装工具和材料。4.2 设备的安装（1）.安装工作必须有钳工、电焊工、起重工、电工等，工种人员参加现场安装。（2）.安装前首先用水平仪找水平基准和安装支架的水平度，然后再进行相应的固定。（3）.机体的安装。（4）.按照设备制造出厂时各节连接标记顺序安装，保证机壳水平、垂直，特别要保证内部壁的平直度，不允许接口法兰和导轨出有上下左右的错移。结 论经过两个月的设计，在李洪波老师的耐心指导下，及自己和同组人员的不懈努力下，已完成了对 FU350 链式输送机的总体方案设计，总体装配以及传动、机头等部件和相关零件设计及绘图的工作。本次设计的 FU350 链式输送机，链速 0.25 m/s，输送距离 16m，适宜输送能力 4968 t/h，运行平稳可靠。适用于输送堆积密度小于 1.5t/m3，宜输送粉状、细粒状、易碎物料，如煤粉、水泥、生料等。此 FU350 输送机设计结构基本合理，采用全封闭输送，减少了粉尘污染。头节驱动轮采用有螺栓联接轮毂与链轮盘，方便拆换链轮。中间节有上下导轨支撑，L 型链钩与内外链板成 70 度焊接，从而大大减少改善了工作中跑链浮链的不良现象。由于自己的设计水平、设计时间有限，对如何减轻整体重量、提高输送能力效率、降低能量消耗、减少污染等问题自己考察研究的还不够透澈。未来 FU 型链式输送机将向着设备智能化、功能化、大型化、如何扩大输送机的使用范围、提高输送能力、降低能量消耗、减少污染、减少摩擦磨损等方向发展。12谢 辞在设计的过程中，很感谢李洪波老师和门清毅老师的帮助和这种认真负责的工作态度，对我们设计中不懂的知识对我们耐心细致的讲解，还结合例子给我们做更加彻底的说明，帮助我们改进设计中的不足，对我的设计有了很大的帮助，及时帮助我解决设计中遇到的困难，老师的这种态度很值得我们学习不管是以后工作还是学习，在此我深切表示感谢。13参考文献1 徐灏. 机械设计手册. 北京: 机械工业出版社, 2004 2 洪致育，林良明. 连续运输机. 北京: 机械工业出版社, 1982 3 张建中，何晓玲. 机械设计 机械设计基础课程设计 . 北京：机械工业出版社，2009 4 郑志祥，徐锦康. 机械零件. 北京: 高等教育出版社，20005 陈于萍，周兆元. 互换性与测量技术基础. 北京：机械工业出版社，2005 6 编辑委员会. 运输机械设计选用手册下册. 北京：化学工业出版社, 1999 外文资料翻译Heat Treatment of MetalThe generally accepted definition for heat treating metals and metal alloys is 14“heating and cooling a solid metal or alloy in a way so as to obtain specific conditions and I or properties.”Heating for the sole purpose of hot working(as in forging operations) is excluded from this definitionLikewise，the types of heat treatment that are sometimes used for products such as glass or plastics are also excluded from coverage by this definitionTransformation Curves. The basis for heat treatment is the time-temperature-transformation curves or TTT curveswhere， in a single diagram all the three parameters are plottedBecause of the shape of thecurves，they are also sometimes called C-curves or S-curvesMaterial forming processesIn this section，a short description of the process examples will be given. But assembly and joining processes are not described here.ForgingForging can be characterized as: mass conserving, solid state of work material (metal), and mechanical primary basic process-plastic deformation. A wide variety of forging processes are used, and Fig.9.1(a) shows the most common of these: drop forging. The metal is heated to asuitable working temperature and placed in the lower die cavity. The upper die is then lowered so that the metal is forced to fill the cavity. 1Excess material is squeezed out between the die face sat the periphery as flash, which is removed in a later trimming process. When the term forging isused, it usually means hot for ging. Cold forging has several specialized names. The material loss in forging processes is usually quite small.Normally, forged components require some subsequent machining, since the tolerances and surfaces obtainable are not usually satisfactory for a finished product. Forging machines include drop hammers and forging presses with mechanical or hydraulic drives. These machines involve simple translatory motions.Rolling金属的热处理普遍认同对金属及合金热处理的定义是，以一定的方式加热或冷却固态金属或合金，以达到一定的条件和/或获得某些性能。以热加工 (如锻造)为目的的加热，不在此定义之列。同样地，有时用于生产诸如玻璃或塑料制品的热处理也不属于15该定义的范畴。相变曲线热处理的基础分别是时间温度相变曲线，即TTT 曲线，3 个参数都绘制在一个图中。根据曲线的形状特点，分别称为C 曲线或S 曲线。为了绘制 TTT 曲线，将特定的钢置于给定温度下，以预先确定的时间间隔检查其结构，记录发生相变的量。我们知道共析钢(C80)在平衡条件下，在723以上时全为奥氏体，而低于此温度，则为珠光体。为了形成珠光体，碳原子将产生扩散形成渗碳体。扩散是一种渐进过程，需要足够的时间完成奥氏体向珠光体的转变。对于不同的样品，可以记录下在任一温度时产生相变的量。然后把这些点绘制在一条以时间和温度为坐标轴的曲线上。通过这些点就可以得到共析钢的相变曲线。左边的曲线表示任一给定温度下奥氏体材料成型工艺方法锻造：锻造是对固态金属材料进行初步机械加工，是产生塑性成形的质量守恒的一种基本工艺方法。锻造有很多类型，最普通的锻造为金属加热到适合加工的温度，并放进下型腔里。上型腔与下型腔合拢，迫使金属充满型腔。多余的材料被从型腔接缝处挤出，并将被后续的清理型腔接缝工艺清除。当提到锻造术语时，通常意味热锻。冷锻有几种专门的名称。锻造工艺中损失的材料通常相当少。通常，由于公差和表面粗糙度通常不能满足最终产品的需要，因此对锻造的零件要进行一些后续加工。锻造机械包括落锤和机械或水力驱动的锻压。这些机械包括简单的平移运动。滚轧：滚轧是对固态金属材料进行初步机械加工，使其产生塑性变形的质量守恒的一种工艺方法。滚轧广泛应用在板材、薄板和结构桁条等制造中。图9.1(b)显示了板材或薄板的滚轧。铸造生产出的铁锭加热后，经过几个阶段厚度上变薄。由于工件的宽度保持不变，工件的长度将随着厚度的变薄而变长。在热轧阶段之后，最终阶段是进行冷却，以提高表面质量、公差，并提高强度。滚轧工艺中，根据需要，轧辊的外形被设计生产成期望的几何形状。粉末挤压：粉末挤压是对粒状材料进行机械加工，使其产生塑性变形的质量守恒的一种工艺方法。在这里仅提到了金属粉末挤压，但通常成型砂、陶瓷材料的挤压等也属于此加工工艺。金属粉末挤压时，型腔充满标称体积粉末，见图 9.1(c)施加大约500 N/mm2 的压力压紧粉末。在挤压过程中，粉末颗粒充满型腔并发生塑性变形。挤压后的典型密度是固态材