GPZ60型干除渣输送运输机设计

黄河科技学院毕业设计（论文） 第 1 页1 绪论1.1 课题背景1.1.1 输送机的发展历程中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17 世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19 世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868 年，在英国出现了带式输送机；1887 年，在美国出现了螺旋输送机；1905 年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906 年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。1.1.2 输送机的特点及发展前景输送机一般按有无牵引件来进行分类。具有牵引件的输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证输送机正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。具有牵引件的输送机的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件(如输送带)上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料。这类的输送机种类繁多，主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 2 页没有牵引件的输送机的结构组成各不相同，用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是：利用工作构件的旋转运动或往复运动，或利用介质在管道中的流动使物料向前输送。例如，辊子输送机的工作构件为一系列辊子，辊子作旋转运动以输送物料；螺旋输送机的工作构件为螺旋，螺旋在料槽中作旋转运动以沿料槽推送物料；振动输送机的工作构件为料槽，料槽作往复运动以输送置于其中的物料等。未来输送机的将向着大型化发展、扩大使用范围、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。水力输送装置的长度已达 440 公里以上带式输送机的单机长度已近 15 公里，并已出现由若干台组成联系甲乙两地的“带式输送道” 。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。扩大输送机的使用范围，是指发展能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的输送机。1.2 国内外研究现状目前，我国生产制造的输送机的品种、类型较多。随着我国科技水平的不断提高，输送机的技术水平有了很大提高。大功率、长距离输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。并对输送机的减速关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种性能先进的传动装置。但是由于我国研制输送起步较晚，与发达国家相比，还存在一定的差距。国外输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是输送机的功能多元化、应用范围扩大化；另一方面是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、高带速等大型输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用了输送机动态分析与监控技术，提高了输送机的运行性能和可靠性。1.3 课题的研究内容黄河科技学院毕业设计（论文） 第 3 页干除渣输送机是连续运行的板式运输设备(见附录A)，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。除渣输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，除渣输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的除渣输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。板式输送机的设计是一门工程设计学科,它主要是进行结构设计,将抽象的工作原理化为具体的机械图纸。确定它们的材料和加工工艺、公差配合尺寸、技术要求等文件。再制成样机进行修改，直到安全运行，在市场上扎了根，才算成功。整体设计要具备结构设计的基本功和工程实践以验，同时还要有环保、安全等知识，将力学、材料、工艺、装配、修理、防腐等技能统一在机电一体化的设计中。包括深入了解所设计板式输送机过去存在的毛病及其要保存的优点，综合成设计任务书；粗略估算构件的主要尺寸、受力分析和尽量找标准化的成品等。1.4 课题的研究方法在进行结构设计时首先要进行功能设计、机械设计和优化质量设计，而不是简单的机械制图。在当前的网络时代，机电产品竞争的焦点不是其工作原理，而是它的各种经济技术指标，特别体现在创新功能上。使用CAD技术使上述工作变得易于实现，可在显示器上进行装配、试车、运转，从而进行优化选择。为此，我们在设计时对过去产品进行分解与综合就能产生创造性思维，运用形态分析法、类比法等多种方法进行结构设计。1.5 课题设计的意义选 择 除渣输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 4 页2 板式输送机概述2.1 板式输送机的分类板式输送机的结构型式多样.按 JB2389-78 的规定, 板式输送机一般可按下述分类：(1) 按输送机的安装形式可分为固定式和移动式；(2) 按输送机的布置形式可分为水平型、水平-倾斜型、倾斜-水平型、水平-倾斜- 水平型等；(3) 按牵引构件的结构型式可分为套筒滚子链式、冲压链式、铸造链式、环链式及可拆链式等；(4) 按牵引链的数量可分为单链式和双链式；(5) 按底板的结构型式可分为鳞板式（有挡边波浪型、无挡边波浪型、有挡边深型等）和平板式（有挡边平型和无挡边平型等） ；(6) 按输送机的运行特征可分为连续式和脉动式；(7) 按驱动方式可分为电力机械驱动式及液力驱动式。2.2 板式输送机的应用范围及主要优缺点板式输送机在冶金、煤炭、化工、电力、机械制造及国民经济的其他工业部门中均得到了广泛的应用。它可沿水平或倾斜方向输送各种散状物料和成件物品；也可用于流水生产线中运送成件物。由于它的承载部分和运行部分均用金属材料构成，因而与其他连续运输机械相比，它可输送比较沉重的、粒度较大的、磨琢性强的物料或成件物、并且适宜输送 600700的高温物料或成件物。板式输送机有下列优点：(1) 适用范围广。除粘度特别大的物料以外，一般固态物料和成件物均可用黄河科技学院毕业设计（论文） 第 5 页它输送。(2) 输送能力大。特别是鳞板板式输送机（一般为双链有挡边波浪型板式输送机）的生产能力可高达 1000t/h。(3) 牵引链的强度高，可用作长距离输送。目前国内板式输送机的使用长度已达到 200m；国外已使用的板式输送机中有的长达 1000m 以上。(4) 输送线路布置灵活。与带式输送机相比，板式输送机可在较大的倾角和较小的弯曲半径和条件下输送。因此布置的灵活性较大。板式输送机的倾角可达到 3035,弯曲半径一般约为 58m。(5) 运行平稳可靠。板式输送机有下列缺点：(1) 由于板式输送机的所有部件用的都是金属材料，而且其底板和牵引链自重大，故金属材料消耗多。机体笨重，且空载功率大。(2) 底板和牵引链的磨损快，润滑和维修不方便，而且噪声较大。(3) 结构复杂，制造工作量大，加之自重大，因而造价高。2.3 板式输送机的布置形式选择和确定板式输送机的布置形式，应考虑以下几个方面：(1) 必须满足工艺要求的前提下，应力求最简单的布置形式。布置形式越简单，输送机线路的转折越少，其运行阻力越小，从而可降低制造成本，提高其使用的经济性。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 6 页(a)水平型；(b)倾斜型；(c)倾斜水平型；(c) 、(d)水平倾斜型；(e)、(f)综合型图 1 板式输送机常用的布置形式(2) 必须满足工艺要求。即应符合工艺提出的运输路线、输送量和需要在其上面完成的工艺作业等要求。(3) 布置时，应充分考虑输送机与各有关专业工种的关系。如安设在地坑中的板式输送机，容易和土建、水道、通风及除尘等设施发生矛盾，故应综合研究各方面的情况，求得整体布置的合理性和经济性。(4) 输送机在做倾斜输送时，不得超越允许的倾角范围。本次设计的干除渣输送机为水平型，无倾角。板式输送机的几种常用的布置形式如图 1 所示。2.4 板式输送机的主要部件板式输送机由头轮装置、鳞板链条装置、张紧装置、机架和驱动装置组成。头部链轮经驱动后，鳞板链条装置中的牵引链与链轮相啮合，带动整个鳞板沿输送机的纵向中心线运动，而滚轮则沿着固定在机架上的轨道行走，从而完成输送工作。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 7 页1 机架；2头部链轮；3尾部链轮；4鳞板；5牵引链条；6驱动装置；7导料槽；8卸料斗图 2 连续式鳞板输送机2.4.1 牵引链的选择牵引链主要有片式链、冲压链、环形链和可拆卸链等几种。本次设计选择片式链。片式链条耐冲击，运行平稳，工作可靠。它因滚轮安装位置的不同，可分为两种结构型式：一种是滚轮装在内链片中间（见图 3（a）所示） ，滚轮既是行走构件，又是传动构件，而其滚轮与套筒之间是滑动摩擦，因而阻力系数较大；另一种是滚轮安装在外链片的外侧（见图 3（b） ）,这样滚轮仅支撑底板上的负载，其结构尺寸就可以相应减少，且滚轮安装有滚动轴承，因而阻力系数减小，后一种形式的片式链已广泛运用。本次设计选用前一种形式的优质合金结构钢制作的片式链。具有强度高、耐磨、耐腐蚀性强的特性。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 8 页（a） 、 （b）片式链；（c）冲压链；（d）铸造链；（ e）可拆卸链；(f)环形链图 3 板式输送机用牵引链2.4.2 底板的选择底板是板式输送机的承载构件，一般可以分为平板和鳞板两种，采用螺栓和焊接与牵引构件连在一起。他的结构形式取决于被输送的物料和成品物件的输送量、物理特性和他在底板上的放置形式；其材质取决与被输送的物料和物品的化学、物理特性和受力情况。例如输送燥热物品的输送机、宜用钢或铸铁制造的波浪形鳞板；输送易碎物品的水平输送机则宜采用木质的有挡边的平板。本次设计选用钢材料波浪形有挡边底板,底板与链条通过螺栓连接。2.4.3 驱动装置的选择由于板式输送机的速度比较低，只能靠减速器不易满足大减速比的要求，因此均采用综合式的传动机构,即除减速器外,还需配置如齿轮、V 带等减速设备构成的开式传动机构。在一般情况下，板式输送机采用单一速度，当运输工艺上有特殊要求时，可在减速装置中安装变速机构。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 9 页板式输送多采用单驱动，只有对特别长（200m 以上）的重载输送机，才采用多点驱动。图 4 驱动装置示意图本次设计采用 YX 型驱动装置，该驱动装置由电机、减速机、链传动组成，均固定动力机座上，电机通过、硬齿面圆柱齿轮减速机、链传动减速后，使主轴转速降低为 0.25 转/分。优点是减速比大，输出轴许用扭矩大，使头轮装置结构简化，制造、安装、调整都较容易，成本也较低。可实现变速运输，根据工作需要选择不同的运输速度，输送比较灵活。如图 4 所示。主要传动件参数见附录B。动力机座与地基基础板找正后焊接固定。2.4.4 张紧装置选择黄河科技学院毕业设计（论文） 第 10 页螺旋张紧装置是板式输送机的常用张紧形式。这种装置的突出优点是结构简单，尺寸紧凑，缺点是需定期检查和张紧。张紧行程一般有 200、320、500 和 800mm 四种。本次设计采用螺杆-连杆机构来实现张紧的目的，结构简单（见干除渣输送机总图设计）2.4.5 机架与轨道方案的确定(1) 支架图 5 导轨支架示意图板式输送机的机架有头轮装置机架、尾轮装置机架、中间支架、凸弧段支架和凹弧段支架等。输送机中间的供滚轮行走用的水平支撑轨道，一般每 46m 制成一节.在凹弧段的支撑轨道的上方需安设压轨，以防止行走滚轮转向时，由于采用了较小的弯曲半径而脱离轨道。用于生产流水线上的板式输送机，在操作区间上往往还安设各种形式的栏杆，以保证安全。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 11 页本次设计的干除渣输送机没有凹弧段和凸弧段，为水平输送，无需安设压轨。支架方案如图 5 所示。其中 B1=1320mm，H2=1794 mm，H3=1201 mm，B3=1270mm, B2=1500 mm,。(2) 轨道对于输送宽度为 1000mm 的输送机，采用 18kg/m 轻轨作上轨道，10 号槽钢作下轨道。2.4.6 厢体方案确定干除渣输送机工作在封闭的环境中（见干除渣输送机总图设计） ，以防灰尘扩散整个厂房空间。根据厂房实际情况和工作需要灵活确定厢体结构。厢体设有检修门，用以作定期检查，维护方便。2.4.7 头轮装置方案确定图 6 头轮装置图头部区段由传动链轮、头部壳体、头部链轮、脱链器、清渣口、观察门组成。传动链轮与驱动装置相连接，是动力输入部件。头部链轮作为输送机核心拖动刮黄河科技学院毕业设计（论文） 第 12 页板链条匀速运动。脱链器使链条与链轮啮合完成后迅速分离，并对头部链轮起到一定的清渣作用。定期打开清渣口清除头部区段堆积的灰渣。观察门是便于维护、大修时拆卸头轮和板链条。其简图如图 6 所示。板式输送机的主要技术参数见附录 B。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 13 页3 干除渣输送机的设计计算3.1 原始数据及资料3.1.1 被输送物料的详细情况散状物料：(1)名称：煤渣和灰尘；(2) 松散密度：=1.65t/m 3；(3)静堆积角：=70。3.1.2 要求输送能力 最大输送能力 Qmax=8000kg/h。3.1.3 输送机型式输送机为水平输送机，无倾角。3.1.4 干除渣输送机总功率P=10；效率：=95；外形尺寸：宽度 L=1400；3.2 参数的选择与确定3.2.1 底板宽度B=600mm。3.2.2 挡边高度的确定由于输送的是煤渣和一部分灰尘，挡边可阻止物料在输送过程中散落。参考运输机械设计选用手册 ，取挡边高度 h=120mm。3.2.3 运行速度的确定板式输送机的运行速度，一般在 0.1250.63m/s 的范围内。取 =0.25m/s 。3.2.4 张紧行程的确定螺旋张紧装置的张紧行程根据牵引链条的节距选定，查运输机械设计选用手册表 13-6，由链条节距 p=500mm，选取张紧行程 S=800mm。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 14 页3.3 输送量的计算当输送机的底板宽度已经选定，或者必须按计算底板宽度验算可能的输送量时，可按下述公式确定。Q=900B (Bctg 1+4h)其中 Q输送量，t/h；B底板宽度，m；B=0.6m。链条的速度，m/s；=0.25m/s。松散密度，t/m 3；=1.65t/m 3。c输送机倾斜的修正系数；查运输机械设计手册表 13-7，取 c=1.0。 1物料在输送机上的动堆积角，( )，通常取 1 =0.4(为物料的静堆积角) 。其中 =75 ，则 1=0.4 =0.470=28。h挡边高度，m；h=0.12 m。挡边高度利用系数，一般取 =0.650.75；取 =0.7 。则 Q=9000.60.251.65(0.61.0tg28+40.120.7)=8754.08t/h由于 QQmax=8000kg/h，符合运输要求。3.4 牵引力的计算3.4.1 输送机单位长度载荷的计算(1) 对于承载分支： q= q0+ qM(2) 对于空载分支： q= q0式中 q承载分支上单位长度的载荷，kg/m；q空载分支上单位长度的栽荷，kg/m；q0行走部分单位长度的质量，kg/m。可按式 q0 60B+A 近似计算。其中 B底板宽度，m；A底板重量系数，查运输机械设计手册表 13-9，取 A=110。则 q0 60B+A=600.6+110=146 kg/m。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 15 页qM底板上单位长度物料的重量，kg/m；对于散状物料 qM= Q/3.6v。则qM=8000/(3.6 0.25 60)=74.07kg/m。所以输送机承载分支单位长度载荷：q=q0+qM=146kg/m+74.07kg/m=220.07kg/m。对于空载分支单位长度的载荷：q= q0=146kg/m。3.4.2 牵引链的最小张力计算牵引链的最小张力可取为所选用链条的许用张力的 5%，但单根链条的张力不得小于 500N。最小张力值也可以根据经验公式求得：Smin (300B+2Lc)g式中 Smin牵引链的最小张力， N；Lc承载分支的水平投影长度，m；Lc=13m。g重力加速度，g=9.81m/s 2。则 Smin (300B+2Lc)g=(300 0.6+2 13) 9.81=2020.86N3.4.3 张力的逐点计算3.4.3.1 阻力计算对于水平输送机承载分支： W1=(q0+qM) Lg对于水平输送机空载分支： W1=q0 Lg式中 W1承载分支直线段运行阻力， N；W1空载分支直线段运行阻力，N ；L直线段水平投影长度， m； L=23.2m；直线段内行走部分的运行阻力系数，阻力系数与结构型式和工作条件有关，查运输机械设计手册表 13-11，根据输送机工作环境有大量研磨灰尘，得知输送机工作条件恶劣。查表 13-10，根据链条销轴直径d=36mm、牵引链的型式为有轮缘片式牵引链、工作环境特征为恶劣得出输送机黄河科技学院毕业设计（论文） 第 16 页直线段行走部分的运行阻力系数 =0.12；则输送机承载分支阻力 W1=(q0+qM) Lg=(146+74.07) 0.12 23.2 9.81=6010.34N输送机空载分支阻力 W1=q0 Lg=146 0.12 23.2 9.81=3987.41N3.4.3.2 输送机导料装置阻力计算查运输机械设计手册表 13-15 得，作用在输送机底板上的物料主压力PM=13.73 A1A2g已知 =1650kg/m3、A 1=0.6m、A 2=1.125m、g=9.81m/s 2 得出作用在输送机底板上物料的主压力PM=13.73 A1A2g=13.73 1650 0.6 1.125 9.81=150012.44N输送的物料从料斗进料，则导料装置的阻力可由以下公式算得：Wd=hdqM+PM式中 Wd导料装置的阻力， N；hd与导料栏板结构有关的数值，一般取 hd =0.7m；PM作用在输送机底板上的物料的主压力，N；则 Wd=hdqMg+PM=0.7 74.07 9.81+150012.44 0.12=18510.13N3.4.4 牵引力计算根据算得各区段的阻力，按“逐点计算法” ，求出各张力点的张力，最终算出输送机的牵引力 F。F=Smin+ W1+ W1+ Wd=2020.86N+6010.34N+3987.41N+18510.13N黄河科技学院毕业设计（论文） 第 17 页=30528.74N查运输机械设计手册表 13-22 知，输送宽度为 1000mm 的输送机许用牵引力为F=75000N，FF，符合要求。3.4.5 最大张力近似计算选择链条的依据是牵引构件的最大张力。设计时，可先近似地确定其最大张力。带挡边干除渣输送机的最大静张力，可按下式求得近似值：Smax=1.15S 0+ (qLc+q0Lc)+qHg式中 Smax牵引链的最大静张力， N；S0初始张力， N，一般取 S0=10005000N；本次设计取S0=3000N。Lc空载分支的水平投影长度，m ；则最大静张力为 Smax=1.15xS 0+ (qLc+q0Lc)+qHg=1.15x3000+0.12x(220.07 13+146 13)+220.07 0.129.8=10183.58N3.4.6 动载荷的计算牵引链的最大加速度 amax=20 2/Z2t式中 Z驱动链轮齿数；Z=8 。t牵引链条节距，m。本设计牵引链条节距 t=0.5m。则牵引链最大加速度 amax=20 2/Z2t=20 0.252/82 0.5=0.156m/s2板式输送机牵引链的动载荷计算公式：Sd=3 amax HqLcCmq)0(式中 Cm输送机行走部分换算质量的减少系数，当输送机的总长度为L=2660m 时，Cm=0.6。 则黄河科技学院毕业设计（论文） 第 18 页Sd=3 amax HqLcCmq)0(=3 0.156 12.0)467.2(1346.1307.2 =1876.02N查运输机械设计手册表 13-22 知，输送宽度为 1000mm 的运输机许用动载荷为S d=2000N。计算所得 Sd Sd，符合输送要求。3.4.7 牵引链的计算张力牵引链的计算张力按下式计算SJ=Smax+ Sd S式中 S牵引链的许用张力，N。则牵引链的计算张力 SJ=Smax+ Sd S=10183.58N+1876.02N=12059.6N采用双牵引链时，每一根链条上的计算张力按下式求得SD=1.15SJ/2=1.15 12059.6/2=6934.27N查运输机械设计手册表 12-19 知牵引链条的破断载荷为 700000N，许用载荷为 130000N。3.4.8 最大驱动力的计算牵引链的最大驱动力计算公式为Sq=1000N K0/ +ST式中 Sq最大驱动力， N；N选用的电动机额定功率，KW；K0电动机的起动力矩和额定力矩的比例系数，则 Sq=1000N K0/ +ST=1000 11 0.95 2.2/0.25+30528.74=76508.74N3.4.9 制动力矩的计算黄河科技学院毕业设计（论文） 第 19 页对于水平输送机,使用过程中有紧急停车要求的,可通过下述制动力矩的计算,设置制动机构。Mz=CTFDT /2式中 Mz制动力矩，Nm；CT输送机线路中，运行阻力可能减小的系数，一般CT=0.5；F驱动链轮的牵引力， N；DT驱动链轮的节圆直径， m；驱动机构的效率。则 Mz=CTFDT /2=0.5 30528.74 1.2 0.95=17401.38Nm3.5 电动机的选择3.5.1 电动机类型的选择 根据动力源和工作条件，选用 Y 系列三相异步电动机。3.5.2 电动机功率的选择干除渣输送机驱动装置电动机的功率按下式计算：P=K1F /(1000 )式中 P电动机功率， KW；K1功率备用系数(同于起动、制造或安装误差等而引起的)，一般取 K1=1.11.2。本次设计取 K1=1.15；驱动装置的传动效率。 =95%。则 P=K1F /(1000 )=(1.15 30528.74 0.25)/(1000 0.95)=9.24KW由机械设计课程设计表 16-1 选取电动机额定功率 11KW。3.5.3 电动机转速的选择黄河科技学院毕业设计（论文） 第 20 页选用常用同步转速 1500r/min 和 3000r/min 两种作对比。由电动机带轮直径D=200mm 计算带轮转速 nw=60 1000 / D=(60 1000 0.25)/(3.14 200)=23.885r/min总传动比 i=nm/nw,其中 nm 为电动机的满载转速。现将两种电动机的有关参数数据列于下表比较。表 3.1 两种电动机的数据比较方案电动机型号 额定功率/KW同步转速/(r/min)满载转速/(r/min) 总传动比 i Y160M4 11 1500 1460 61.126 Y160M12 11 3000 2930 122.671由上表知方案总传动比过大,为了能合理分配传动比,使传动装置结构紧凑。选用方案比较合适。3.5.4 电动机型号的确定根据电动机功率和同步转速，选定电动机型号为 Y160M4。查机械设计课程设计表 16-2 知电动机的机座中心高为 H=160m，外伸轴径为 D=42 m，外伸轴长度为 E=110 m。电动机结构简图如图 7 所示。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 21 页图 7 电动机简图3.6 干除渣输送机所需要的有效功率计算设传动装置总效率为 ,则传动装置各传动效率分别为： 1(V 带)、 2 (8 级闭式齿轮传动)、 3 (滚动轴承)、 4 (链轮传动)。则传动装置的总效率为：= 1 2 2 3 3 3 4=0.95 0.972 0.983 0.91=0.767则已知电动机的额定功率为 Pd =11KW，输送机的工作所需的有效功率为：Pw=Pd =11 0.767=8.437KW3.7 键的校核图 8 普通平键头轮轴端处键的校核：普通平键连接的强度条件为： p =2T 103/(kld) p键的尺寸规格为：b hL=56mm 32mm208mm(t=10,r=1)。标记：键黄河科技学院毕业设计（论文） 第 22 页56 208GB/T10962003。该处头轮轴直径 d=230mm；键的工作长度 l=L-b=208-56=152mm；键的接触高度 k=0.5h=0.5 32=16mm；传递的转矩T1=9550Pw/n1=9550 8.437/1.99=40489.12Nm。查机械设计表 6-2，查出键静联接时的挤压许用应力 p=100MPa。则 p =2 T1 103/(kld)=2 40489.12 103/(16 152 230)=144.77MPa由于该处采用双键联接，所以单个键的强度 p= p /2=144.77MPa/2=72.38 MPa p，键联接强度足够。头轮轴链轮处键的校核：键的尺寸规格：b hL=56 mm 32 mm156 mm(t=15,r=1.8)。标记：键 56156GB/T10962003。该处头轮轴直径 d=250mm；键的工作长度 l=L-b=156-56=100mm；键的接触高度 k=0.5h=0.5 32=16mm；传递的转矩 T2=(F-F)R=(30528.74/2- 2020.86) 0.6=7946.1Nm(其中 F 为单根牵引链的牵引力，F为链条的松边拉力，R 为链轮的半径)。查机械设计表 6-2，查出键静联接时的挤压许用应力 p=100MPa。则 p =2 T2 103/(kld)=2 7946.1 103/(16 100 250)=39.73 MPa由于 p p，键联接强度足够。3.8 轴的强度校核黄河科技学院毕业设计（论文） 第 23 页图 9 轴的结构简图轴的材料为 45 钢，并进行调质处理。轴的校核以头轮轴为例，头轮轴的结构简图如图 9 所示。其中 L1=1322mm，L 2=1890mm，L 3=2219mm。水平面弯矩：参看图 10(b)。C 处弯矩： Mc= -Ft1 (L2-L1)/2=(F-F) (L2-L1)/2=-(30528.74/2-2020.86) (1890-1322) /2=-3761154NmmD 处弯矩：M D= -Ft2 (L2-L1)/2=(F-F) (L2-L1)/2=-(30528.74/2-2020.86) (1890-1322) /2=-3761154Nmm转矩：T= T1=40489120Nmm。参看图 10(c)。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 24 页(a) H 面力学模型图； (b) H 面弯矩图；(c)转矩图；图 10 轴的力学模型及转矩、弯矩图黄河科技学院毕业设计（论文） 第 25 页4 输送机的安装与调整4.1 安装顺序GPZ60 型干除渣输送机的安装，一般要将独立的部件运至安装现场，然后进行组装。其安装顺序如下：(1) 根据输送机安装总图，定出设备的纵向中心线。纵向中心线是整个输送机的安装基准。在车间内部，建议最好仅厂房柱网之一作基准。如果与输送机相关联的设备已安装完毕。安装时，则应以相邻设备的关系尺寸为主要依据来确定其中心线，与厂房坐标的关系仅作参考。(2) 在输送机的纵向中心线上，先定出头轮轴的轴线中心位置，然后沿纵向中心线逐段度量，按总长度定出尾轮轴的中心位置。(3) 以上述中心线为基准，定出机架地脚位置、轨道安装位置及驱动装置的纵横向中心线位置等。(4) 定出各中心位置后，按士建图纸查对预埋件，并清理干净，然后进行安装。(5) 机架( 包括头架、尾架、中间支架和驱动装置支架)安装完后，接着安装轨道，再安装头轮部件、张紧装置及底板装置等。(6) 安装驱动装置及附属设施。(7) 安装有关的操作、控制元件。(8) 试车后，对全机外表面刷灰色或工程规定颜色的保护性油漆。4.2 安装的技术要求4.2.1 机架的安装(1) 机架的中心线与输送机的纵向中心线应完全重合，其重合度允差不大于2mm。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 26 页(2) 输送机水平区段上，下支承轨道在机架支柱上的安装平面标高允差为其间距的 ；在全长上不得超过 810mm。1005.(3) 相邻两支架的平行度允差不大于 2mm。(4) 在每米长度上，支架横向水平度允差不大于 1 mm。(5) 机架支柱对安装地面或构筑物的垂直度允差(在每米长度上)不大于2mm。4.2.2 轨道的安装(1) 轨道对输送机中心线距离的允差不大于 1 mm。(2) 轨道允差不大于 2mm。(3) 轨道每米长度上的直线度允差不大于 1.5 mm；全长的直线度允差不大于5 mm；转变处的弧形区段应均平滑。(4) 在同一横向截面内，两条轨道的相对标高允差不大于 2mm。(5) 水平区段上，轨道的纵向倾斜度允差为其长度的 ，但全1005.长上的允差不大于 10 mm。(6) 运行轨道的接头应光洁平滑。其左右偏移允差不大于 1mm；上下偏移允差不大于 0.3mm(偏差向运行方向一头低下)。4.2.3 主要部件的安装(1) 驱动链轮轴中心线对输送机中心线和垂直度允差(在每米长度上)不大于 1 mm。两链轮间的横向中心线与输送机中心线的重合度允差不大于 1 mm。(2) 驱动链轮轴水平安装误差不大于 1 mm。(3) 张紧链轮轴对输送机纵向中心线的垂直度允差不大于 1 mm。两链轮间的横向中心线与输送机中心线的重合度允差不大于 1 mm。(4) 张紧链轮轴的水平度允差(每米长度上) 不大于 1 mm。(5) 底板上滚轮轴的中心线对输送机中心线的垂直度允差(每米长度上)不大于1 mm。(6) 底板上滚轮轴的中心线对输送机中心线的垂直度允差(每米长度上)不大于黄河科技学院毕业设计（论文） 第 27 页1 mm。(7) 滚轮的下母线应处于同一水平面上，在水平区段上，相邻两滚轮下母线的高低允差小于 1 mm。4.3 输送机的调整调整工作在输送机安装基本完毕后进行。调整时应注意以下几点：(1) 输送机头、尾轮的链齿与牵引链条是否在正常啮合状态下工作。如差异甚大，可拧动头、尾轮轴承座的调节螺栓，微微调整头、尾轮轴中心线的位置。(2) 调节张紧装置，使牵引链的初张力适度。初张力过大时，则增加了张力和动力消耗；过小时，则影响链轮和牵引链的正常啮合，增加了运行中的不稳定性。(3) 检查所有的运动机构和行走滚轮是否转动灵活。如有滑动和卡死现象，则应立即更换或排除故障。(4) 驱动装置装配完后，带动输送机作 1020h 的空载跑合试验，以保证投产后输送机正常运行。黄河科技学院毕业设计（论文） 第 28 页致谢本次设计得到了张绍林老师和黄河机电学校李老师及同学们的大力支持和帮助，在此我深表感谢！张教授在百忙之中还每周专门抽出时间给我们指导设计，花费了很多的心血，对于我的提问和设计中遇到的困难，都耐心的一一讲解，并指出我的设计中的错误和不足，同时他根据自己的经验给出了自己的观点让我参考，这使我学到了很多书本中没有的宝贵知识，最终使我圆满完成了毕业设计。张教授以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生了重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪，我在此向张教授表示衷心的感谢和由衷的敬意！论文在即将完成之际，我的心情无法平静，本次毕业设计经历三个多月，从选题、开题报告，到 CAD 绘制装配图、零件图、到最后完成说明书。期间每一个过程都得到指导教师张绍林教授的细心指导，身体力行、兢兢业业地为我们排忧解难，不仅治学严谨而且为人师表，堪称良师益友，教给我们的不仅有专业知识还有为人处世的道理，在此请接受我最诚挚的谢意！同时我也要感谢与我同组的同学们，在相互的探讨和交流之中，使我受益匪浅，学到了许多新的知识，对课题有了更深层次的理解，这对本次的设计来说是相当重要的。在合作过程中，与他们融洽的相处为我提供了很好的设计氛围。在此，我表示非常高兴能与他们合作，同时感谢他们对我的无私帮助！我也要感谢大学几年来所有的老师，感谢你们的辛勤培养，使我能够在大学黄河科技学院毕业设计（论文） 第 29 页四年当中打下坚实的基础，同时有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里表示由衷的谢意！毕业设计总结本次设计的主要任务是干除渣输送机的设计。通过近三个月的努力，任务得到圆满完成。本次设计主要是对干除渣输送机总体方案的设计，GPZ60 型干除渣输送机为板式输送机的一种，输送量大，工作可靠，其结构较简单，这次设计大量参考了运输机械设计手册中板式输送机的设计。设计解决的问题：熟悉除渣输送机的各部分的功能与作用，对主要部件进行选型设计与计算，解决在实际使用中容易出现的问题，并大胆地进行创新设计。本次设计是对大学四年来所学知识的一次大检阅，也是对自己实际工作能力的一次检测。通过这次设计，我逐步了解到作为一个工程技术人员所应该具备的基本条件。那就是不但要有丰富的专业知识，还应该具有细致耐心以及不怕艰苦的工作作风。为了搞好这次设计，我们先后翻阅了大量的资料和通过网络渠道查阅了相关信息，收获不小，对输送机发展和前景有了大致的认识，更了解了一些国外的发展情况，觉得中国的制造业与发达国家相比确实有很大的差距。而作为一名大学生，我们一定要努力学习，不断奋斗，为国家制造业的振兴贡献出自己的一份力量。另外，通过本次设计，使我们对大学四年来所学的知识有了一个系统的了解，并得到了更深的巩固，为以后走上工作岗位奠定了一个坚实的基础。例如，通过计算机绘图，我们对 AutoCAD 软件的应用有了进一步的提高；通过干除渣输送机总体设计，丰富了装备设计的经验，为今后更好的学习和工作黄河科技学院毕业设计（论文） 第 30 页创造了条件。为了完成好任务，我们对大学所学的很多课程又重新复习了一遍，同时也翻阅了很多以前所没有学过的书籍，增加了自己的知识面。由于自己所学知识有限，设计中存在这样或那样的错误，欢迎各位老师的批评指正。参考文献1 张荣善著 散料输送与贮存 北京：化学工业出版社，19942 应美轩, 梁庚煌主编 机械化运输工艺设计手册北京：化学工业出社，19983 谢松寿，任文斗，梁之洵，许向明等编辑委员会编写 运输机械设计选用手册下册 北京：化学工业出版社，19984 王鹰主编 连续输送机械设计手册 中国铁道出版社 20015 王振华主编 运输机械设计选用与标准实用手册机械工业出版社，20066 ColosioskT S Investigations of transient stress front velocity in conveyorBulk SolidsHandling 199360707 Harrison A Criteria for minimizing transient stress in conveyor International Materials Handing Conference Johannesburg.South Africa.1983.5457