φ2700×3600型球磨機(jī)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】
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黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 V 頁(yè)
單位代碼 02
學(xué) 號(hào) 080105628
分 類(lèi) 號(hào) TD
密 級(jí) 秘密
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
Φ2700×3600型球磨機(jī)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)
院（系）名稱
工學(xué)院機(jī)械系
專(zhuān)業(yè)名稱
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名
李雙權(quán)
指導(dǎo)教師
閆存富
2012年 5 月 15 日
Φ2700×3600型球磨機(jī)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)
摘 要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于球磨機(jī)上料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)球磨機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析了球磨機(jī)上料系統(tǒng)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的球磨機(jī)上料系統(tǒng)的各主要零部件進(jìn)行了校核。本文主要研究的是球磨機(jī)上料裝置的設(shè)計(jì),上料裝置是球磨機(jī)中一個(gè)不可缺少的部分，上料部分的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)直接影響著磨機(jī)的生產(chǎn)效率，因此它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)磨機(jī)整體十分重要。
本次設(shè)計(jì)球磨機(jī)的上料系統(tǒng)采用帶式輸送機(jī)的上料系統(tǒng)。普通型帶式輸送機(jī)由六個(gè)主要部件組成：傳動(dòng)裝置，機(jī)尾和導(dǎo)回裝置，中部機(jī)架，拉緊裝置以及膠帶等。對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，分析帶式輸送機(jī)的選型原則和計(jì)算方法，根據(jù)已知參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，說(shuō)明了輸送機(jī)的安裝與維護(hù)注意事項(xiàng)。目前，膠帶輸送機(jī)正朝著長(zhǎng)距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展。在膠帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造帶式輸送機(jī)過(guò)程中存在著很多不足。
關(guān)鍵詞：球磨機(jī)，上料系統(tǒng)，帶式輸送機(jī)，選型設(shè)計(jì)，主要部件
Φ2700 x 3600 type ball mill feeding system design
Author：Li Shuangquan
Tutor：Yan Cunfu
Abstract
The graduation project is the design of feeding system on the ball mill. First a simple overview of the ball mill; and then analyze the ball mill feed system selection principles and methods of computation; based on these design criteria and calculation of the selection method for selection and design requirements in accordance with the given parameters; then the choice of ball mill the main components of the feeding system was calibrated. This paper studies the design of the feeding device in the ball mill, the feeding device is an indispensable part of the ball mill, on the material part of the design structure has a direct impact on the mill's production efficiency, so it is the structural design of the mill as a whole is very important .
The design of a ball mill feed system on the material of the belt conveyor system. Common type of belt conveyor consists of six main components: gear, tail and turn back on the device, the central rack, the tensioning device and the tape. Brief introduction on the belt conveyor, analysis of the principle of selection and method of calculation of the belt conveyor, according to the known parameters of the design, installation and maintenance of the conveyor precautions. At present, the belt conveyor is moving in the direction of the long-distance, high speed, low-friction. The belt conveyor design, manufacture and application of our country with foreign advanced level there is still a large gap between the country there are many deficiencies in the design and manufacture of belt conveyors process.
Key words:Ball mill, The feeding system, belt conveyor, Electrotype Design, main parts
目 錄
1 緒論 1
1.1球磨機(jī)概述 1
1.1.1 球磨機(jī)的簡(jiǎn)介 1
1.1.2 球磨機(jī)工作的特點(diǎn) 1
1.2 球磨機(jī)的分類(lèi)及性能 1
1.2.1 球磨機(jī)的種類(lèi) 1
1.2.2 球磨機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 2
1.3球磨機(jī)的上料系統(tǒng)帶式輸送機(jī) 3
2 帶式輸送機(jī)的概述 5
2.1帶式輸送機(jī)的工作原理 5
2.2帶式輸送機(jī)的分類(lèi) 5
2.3帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 6
2.4 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 6
2.5帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 7
2.5.1帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 7
2.5.2 布置方式 7
3 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 9
3.1 已知帶式輸送機(jī)的原始數(shù)據(jù) 9
3.2 帶式輸送機(jī)的計(jì)算 9
3.2.1輸送帶寬度的計(jì)算 9
3.2.2輸送帶寬度的核算 11
3.3 圓周驅(qū)動(dòng)力 12
3.3.1 計(jì)算公式 12
3.3.2 主要阻力計(jì)算 13
3.3.3 主要特種阻力計(jì)算 14
3.3.4 附加特種阻力計(jì)算 15
3.3.5 傾斜阻力計(jì)算 16
3.4 輸送帶張力計(jì)算 17
3.4.1 輸送帶不打滑條件校核 17
3.4.2 輸送帶下垂度校核 18
3.5繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算 19
4 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 20
4.1傳動(dòng)方案的分析和擬定 20
4.2電動(dòng)機(jī)的選擇 21
4.3傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 24
4.3.1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 24
4.3.2各軸功率的計(jì)算 24
4.3.3各軸扭矩的計(jì)算 24
4.4傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算 25
4.4.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 25
4.4.2齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核 26
4.5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 30
4.5.1軸的選材 30
4.5.2高速軸的設(shè)計(jì) 30
4.5.3中速軸的設(shè)計(jì) 31
4.5.4低速軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 32
4.6滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算 34
4.7聯(lián)軸器的選擇 35
4.8鍵連接的選擇與計(jì)算 36
4.9潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑牌號(hào)及密封裝置的選擇 36
5 輸送帶部件的選用 38
5.1輸送帶 38
5.1.1 輸送帶的分類(lèi) 38
5.1.2 輸送帶的連接 38
5.2 傳動(dòng)滾筒 39
5.2.1傳動(dòng)滾筒的作用和類(lèi)型設(shè)計(jì) 39
5.2.2滾筒的結(jié)構(gòu)及其長(zhǎng)度計(jì) 40
5.3 托輥 40
5.3.1 托輥的作用與類(lèi)型 40
5.3.2 托輥的選型 43
5.3.2 托輥的校核 44
5.4 改向裝置 46
6 其他部件的選用 47
6.1機(jī)架與中間架 47
6.2 卸料裝置 47
6.3 清掃裝置 48
6.4頭部漏斗 49
6.5電氣及安全保護(hù)裝置 49
7 結(jié)論 50
致 謝 51
參考文獻(xiàn) 52
黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè)
1 緒論
1.1球磨機(jī)概述
1.1.1 球磨機(jī)的簡(jiǎn)介
球磨機(jī)是發(fā)電、選礦、化工和建材等許多工業(yè)部門(mén)廣泛采用的粉磨機(jī)械。球磨機(jī)能粉碎各種硬度的材料，在選礦場(chǎng)中被廣泛的用來(lái)細(xì)磨各種礦石；在發(fā)電廠用來(lái)制備煤粉；在水泥廠經(jīng)過(guò)破碎的原料、熟料和其它混合材料都需要在磨機(jī)中進(jìn)行粉碎。
1.1.2 球磨機(jī)工作的特點(diǎn)
在建筑材料、冶金和化工生產(chǎn)中有大量經(jīng)過(guò)破碎到一定粒度的物料：如水泥原料里的石灰石、礦渣、石膏等，選礦場(chǎng)里的礦石顆粒，根據(jù)工藝要求，都還要進(jìn)行細(xì)磨作業(yè)。
但是細(xì)磨作業(yè)的工作量是相當(dāng)大的，這項(xiàng)繁重的工作，目前都是在球磨機(jī)里進(jìn)行的?？墒乔蚰C(jī)的工作效率非常低（15%～30%），所以耗用的電能比較多，能量損失嚴(yán)重，碾磨中金屬的消耗量也比較大。為了降低生產(chǎn)成本，就必須在了解球磨機(jī)這些作業(yè)特點(diǎn)的前提下，根據(jù)物料的性質(zhì)（硬度、含水分多少），如物料粒度和出磨成品的細(xì)度要求，合理選擇粉磨工藝流程和細(xì)磨設(shè)備。而且對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行與生產(chǎn)相適應(yīng)的改進(jìn)。
1.2 球磨機(jī)的分類(lèi)及性能
1.2.1 球磨機(jī)的種類(lèi)
球磨機(jī)主要的工作部分是回轉(zhuǎn)圓筒，一般是兩端支承，一端出料并由電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)傳動(dòng)裝置變速后帶動(dòng)，另一端喂料。筒中裝有球、段、棒等研磨介質(zhì)，與物料一起被回轉(zhuǎn)筒體不斷帶起拋落沖擊、研磨將物料磨碎。球磨機(jī)具體類(lèi)型很多，其差別在于所裝載的研磨介質(zhì)、進(jìn)出料方法、傳動(dòng)與支承方式的不同。
各種型式球磨機(jī)，現(xiàn)歸納如下：
1.按所裝研磨介質(zhì)的不同來(lái)分:
(1)球磨機(jī)：筒體內(nèi)裝鋼球或鋼段，這種磨機(jī)使用最普通。
(2)棒磨機(jī)：簡(jiǎn)體內(nèi)裝鋼棒作為粗磨機(jī)介質(zhì)，這種磨機(jī)產(chǎn)品粒度均勻。
(3)礫磨機(jī)：用礫石、卵石、瓷球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，花崗巖、瓷料等襯板，用于生產(chǎn)白色或色彩水泥以及陶瓷工業(yè)用。
2.按筒體的形狀分:
(1)短筒形磨機(jī)：筒體長(zhǎng)度與直徑之比L/D￡1.0～1.5（圖1.1中a、c），一般用于粗磨或一級(jí)磨。
(2)長(zhǎng)筒形磨機(jī)：筒體長(zhǎng)度和直徑之比L/D>1.5(圖1.1中b、d)，當(dāng)L/D之值增加至3～7則稱為管磨機(jī),管磨機(jī)內(nèi)部分隔為幾個(gè)倉(cāng)，稱為倉(cāng)式管磨機(jī)，這種磨機(jī)在水泥廠用的較多。
(3).圓錐形磨機(jī)。筒體仍為圓筒形，兩端蓋成圓錐形，其L/D=0.25～1.0，如圖1.1中（c）所示。
圖 1.1 球磨機(jī)按筒體形狀及卸料方式分類(lèi)
1.2.2 球磨機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
由于球磨機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，所以在許多部門(mén)中受到重現(xiàn)，得到了廣泛的應(yīng)用，它的主要特點(diǎn)如下：
1.優(yōu)點(diǎn)
(1)對(duì)于各種物料都能適應(yīng)，能連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大，可滿足較大規(guī)模生產(chǎn)的需要。
(2)粉碎比大，可達(dá)到300以上，并易于調(diào)整產(chǎn)品的細(xì)度。
(3)可適度各種不同情況下工作，能干法生產(chǎn)，也可濕法生產(chǎn)，還可以把干燥的粉磨工序合并在一起同時(shí)進(jìn)行。
(4)設(shè)備本身操作可靠，能夠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
(5)維護(hù)管理簡(jiǎn)單易進(jìn)行。
(6)有很好的密封裝置，防止粉塵飛揚(yáng)。
2.缺點(diǎn)
(1)工作效率低：
在生產(chǎn)水泥的過(guò)程中，用于粉碎作業(yè)的電量約占全廠的2/3，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)一噸水泥的耗電量不低于70千瓦小時(shí)，但這部分電能的有效利用率卻很低，據(jù)分析，磨機(jī)輸入的功率用于粉碎物料(做有用功)的功率消耗只占一小部分，約5%～7%，而絕大部分電能消耗于其他方面，主要是轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎吐暷芏У?，這是一項(xiàng)很大的浪費(fèi)。
(2)體型笨重：
大型磨機(jī)的總重量可大幾百噸以上，這樣一次性投資必然很大。
(3)配置昂貴：
由于磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)速和很低(每分鐘15～25轉(zhuǎn))，如用普通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，則需配置昂貴的減速裝置。
(4)生產(chǎn)成本高：
研磨體在沖擊和研磨物料的同時(shí)，本身也要受到磨剝，筒體內(nèi)的襯板等零件也被磨剝，因此在整個(gè)水泥生產(chǎn)過(guò)程中，粉碎作業(yè)（生料制備、磨水泥）所消耗的鐵板量是很多的，據(jù)分析，大約每生產(chǎn)一噸水泥的鋼鐵消耗為1公斤左右
1.3球磨機(jī)的上料系統(tǒng)帶式輸送機(jī)
帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，在冶金、采礦、動(dòng)力、建材等重工業(yè)部門(mén)及交通運(yùn)輸部門(mén)中主要用來(lái)運(yùn)送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備相比，不僅具有長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集中化控制,特別是對(duì)高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年，長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度的帶式輸送機(jī)的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運(yùn)輸系統(tǒng)及露天采礦場(chǎng)、選礦廠中的應(yīng)用又得到進(jìn)一步推廣。所以本次設(shè)計(jì)選擇帶式輸送機(jī)作為球磨機(jī)上料系統(tǒng)的輸送裝置，能培養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)基本理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，也使我們的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。
2 帶式輸送機(jī)的概述
2.1帶式輸送機(jī)的工作原理
帶式輸送機(jī)又稱膠帶運(yùn)輸機(jī)，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)。帶式輸送機(jī)組成及工作原理如圖2.1所示，它主要包括一下幾個(gè)部分：輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、清掃裝置和卸料裝置等。
圖2.1 帶式輸送機(jī)簡(jiǎn)圖
輸送帶繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒和機(jī)尾換向滾筒形成一個(gè)無(wú)極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時(shí)，傳動(dòng)滾筒通過(guò)它和輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行。物料從裝載點(diǎn)裝到輸送帶上，形成連續(xù)運(yùn)動(dòng)的物流，在卸載點(diǎn)卸載。一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面，在機(jī)頭滾筒(在此，即是傳動(dòng)滾筒)卸載，利用專(zhuān)門(mén)的卸載裝置也可在中間卸載。
普通型帶式輸送機(jī)的機(jī)身的上帶是用槽形托輥支撐，以增加物流斷面積，下帶為返回段(不承載的空帶)一般下托輥為平托輥。帶式輸送機(jī)可用于水平、傾斜和垂直運(yùn)輸。對(duì)于普通型帶式輸送機(jī)傾斜向上運(yùn)輸，其傾斜角不超過(guò)18°，向下運(yùn)輸不超過(guò)15°。
2.2帶式輸送機(jī)的分類(lèi)
帶式輸送機(jī)分類(lèi)方法有多種，按運(yùn)輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類(lèi)，一類(lèi)是普通型帶式輸送機(jī)，這類(lèi)帶式輸送機(jī)在輸送帶運(yùn)輸物料的過(guò)程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類(lèi)是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機(jī)，各有各的輸送特點(diǎn)。其簡(jiǎn)介如下：
2.3帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r
目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，近年來(lái)在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機(jī)、鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)和排棄場(chǎng)的連續(xù)輸送設(shè)施等。
這些輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大(可達(dá)30000t/h)，適用范圍廣(可運(yùn)送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運(yùn)人)，安全可靠，自動(dòng)化程度高，設(shè)備維護(hù)檢修容易，爬坡能力大(可達(dá)16°)，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。
目前，帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角等。增加單機(jī)長(zhǎng)度和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。
2.4 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)的一種，連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸機(jī)中主要類(lèi)型之一，其運(yùn)輸特點(diǎn)是形成裝載點(diǎn)到裝載點(diǎn)之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運(yùn)動(dòng)來(lái)完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送。連續(xù)運(yùn)輸機(jī)可分為：（1）具有撓性牽引物件的輸送機(jī)，如帶式輸送機(jī)，板式輸送機(jī)，刮板輸送機(jī)，斗式輸送機(jī)、自動(dòng)扶梯及架空索道等；
（2）不具有撓性牽引物件的輸送機(jī)，如螺旋輸送機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)等；
（3）管道輸送機(jī)(流體輸送)，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。
其中帶輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)中是使用最廣泛的，帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠，輸送量大，輸送距離長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便，適應(yīng)于冶金煤炭，機(jī)械電力，輕工，建材，糧食等各個(gè)部門(mén)。
2.5帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式
2.5.1帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)
帶式輸送機(jī)主要由以下部件組成：頭架、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)滾筒、尾架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、安全保護(hù)裝置等。
帶式輸送機(jī)可沿水平或傾斜線路布置。輸送帶是帶式輸送機(jī)的承載構(gòu)件，用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運(yùn)行阻力小。帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行，可以根據(jù)需要在輸送機(jī)的端部和中間部位裝卸。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時(shí)，不同物料的最大運(yùn)輸傾角是不同的，如下表2.1所示：
表2.1 不同物料的最大運(yùn)角
物料種類(lèi)
角度
物料種類(lèi)
角度
煤塊
18°
篩分后的石灰石
12°
煤塊
20°
干沙
15°
篩分后的焦碳
17°
未篩分的石塊
18°
0—350mm礦石
16°
水泥
20°
0—200mm油田頁(yè)巖
22°
干松泥土
20°
帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其具有運(yùn)輸能力大、工作阻力小、耗電量低的性能。同刮板輸送機(jī)比較，物料破碎率?。粏螜C(jī)運(yùn)距可以很長(zhǎng)，其所需設(shè)備臺(tái)數(shù)少，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設(shè)備和人員，并且維護(hù)比較簡(jiǎn)單。
2.5.2 布置方式
電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器、減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運(yùn)動(dòng)。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū)動(dòng)裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式兩種。
通用固定式輸送帶輸送機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，即驅(qū)動(dòng)裝置集中的安裝在輸送機(jī)長(zhǎng)度的某一個(gè)位置處，一般放在機(jī)頭處。單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式按傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動(dòng)。對(duì)每個(gè)滾筒的驅(qū)動(dòng)又可分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式最常用，凡是沒(méi)有指明是多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的，即為單驅(qū)動(dòng)方式，故一般對(duì)單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，“單點(diǎn)”兩字省略。
單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在大運(yùn)量、長(zhǎng)距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。帶式輸送機(jī)常見(jiàn)典型的布置方式如下表2.2所示：
表2.2 帶式輸送機(jī)典型布置方式
水平運(yùn)輸
單滾筒傳動(dòng)
向上運(yùn)輸
單滾筒凸弧
單滾筒凹弧
雙滾筒傳動(dòng)
單滾筒凸凹弧
三滾筒傳動(dòng)
雙滾筒
向上運(yùn)輸
單滾筒
向下運(yùn)輸
單滾筒
雙滾筒
3 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 已知帶式輸送機(jī)的原始數(shù)據(jù)
1.帶式輸送機(jī) L=14m；
2輸送物料：粒度0-100毫米，堆積密度，動(dòng)堆積角；
3工作環(huán)境：露天;
4尾部給料，導(dǎo)料槽長(zhǎng)1米。頭部有彈簧清掃器。
3.2 帶式輸送機(jī)的計(jì)算
3.2.1輸送帶寬度的計(jì)算
按給定的工作條件,取堆積角.
物料的堆積密度按
輸送機(jī)的工作傾角β=0°;
帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為
（3.1）
式中：——輸送量（；
——帶速（；
——物料堆積密度（）；
在運(yùn)行的輸送帶上物料的最大堆積面積()
K----輸送機(jī)的傾斜系數(shù)
帶速選擇原則：
(1)輸送量大、輸送帶較寬時(shí)，應(yīng)選擇較高的帶速。
(2)較長(zhǎng)的水平輸送機(jī)，應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機(jī)傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應(yīng)愈低。
(3)物料易滾動(dòng)、粒度大、磨琢性強(qiáng)的，或容易揚(yáng)塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用較低帶速。
(4)一般用于給了或輸送粉塵量大時(shí)，帶速可取0.8m/s到1m/s；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。
(5)人工配料稱重時(shí)，帶速不應(yīng)大于1.25m/s。
(6)采用犁式卸料器時(shí)，帶速不宜超過(guò)2.0m/s。
(7)采用卸料車(chē)時(shí)，帶速一般不宜超過(guò)2.5m/s；當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí)，允許帶速為3.15m/s。
(8)有計(jì)量秤時(shí)，帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的要求決定。
(9)輸送成品物件時(shí)，帶速一般小于1.25m/s。
帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機(jī)的線路傾角有關(guān).當(dāng)輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí)，傾角大，帶速應(yīng)低；下運(yùn)時(shí)，帶速更應(yīng)低；水平運(yùn)輸時(shí)，可選擇高帶速.帶速的確定還應(yīng)考慮輸送機(jī)卸料裝置類(lèi)型，當(dāng)采用犁式卸料車(chē)時(shí)，帶速不宜超過(guò)3.15m/s.
輸送機(jī)的工作傾角=0°;
查表3.1,得k=1
表3.1傾斜系數(shù)k選用表
傾角(°)
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
k
1.00
0.99
0.98
0.97
0.95
0.93
0.91
0.89
0.85
0.81
按給頂?shù)墓ぷ鳁l件,取原煤的堆積角為30°;
物料的堆積密度為900;
考慮山上的工作條件取帶速為1.13m/s;
將個(gè)參數(shù)值代入式3.1得, 可得到為保證給頂?shù)倪\(yùn)輸能力,帶上必須具有的的截面積
查表3.2, 輸送機(jī)的承載托輥槽角35°，物料的堆積角為30°時(shí)，帶寬為1000 mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.1290，此值大于計(jì)算所需要的堆積橫斷面積,據(jù)此選用寬度為1000mm的輸送帶能滿足要求。
經(jīng)如上計(jì)算,確定選用帶寬B=1000mm,
表3.2槽形托輥物料斷面面積A
槽 角λ
帶寬B=500mm
帶寬 B=650mm
帶寬 B=800mm
帶寬B=1000mm
動(dòng)堆積角ρ20°
動(dòng)堆積角ρ30°
動(dòng)堆積角ρ
20°
動(dòng)堆積角ρ
30°
動(dòng)堆積角ρ
20°
動(dòng)堆積角ρ
30°
動(dòng)堆積角ρ
20°
動(dòng)堆積角ρ
30°
30°
0.0222
0.0266
0.0406
0.0484
0.0638
0.0763
0.1040
0.1240
35°
0.0236
0.0278
0.0433
0.0507
0.0678
0.0798
0.1110
0.1290
40°
0.0247
0.0287
0.0453
0.0523
0.0710
0.0822
0.1160
0.1340
45°
0.0256
0.0293
0.0469
0.0534
0.0736
0.0840
0.1200
0.1360
3.2.2輸送帶寬度的核算
輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)，需要按下式核算，再查表3.3
（3.2）
式中——最大粒度，mm。
計(jì)算：
故，輸送帶寬滿足輸送要求
表3.3不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度mm
帶寬B
500
650
800
1000
1200
1400
粒度
篩分后
100
130
180
250
300
350
未篩分
150
200
300
400
500
600
3.3 圓周驅(qū)動(dòng)力
3.3.1 計(jì)算公式
1）所有長(zhǎng)度（包括L〈80m〉）
傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力為輸送機(jī)所有阻力之和，可用式（3.3）計(jì)算：
（3.3）
式中——主要阻力，N；
——附加阻力，N；
——特種主要阻力，N；
——特種附加阻力，N；
——傾斜阻力，N。
五種阻力中，、是所有輸送機(jī)都有的，其他三類(lèi)阻力，根據(jù)輸送機(jī)側(cè)型及附件裝設(shè)情況定，由設(shè)計(jì)者選擇。
2）
對(duì)機(jī)長(zhǎng)大于80m的帶式輸送機(jī)，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡(jiǎn)便的方式進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤。為此引入系數(shù)C作簡(jiǎn)化計(jì)算，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑?
（3.4）
式中——與輸送機(jī)長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)，在機(jī)長(zhǎng)大于80m時(shí)，可按公式計(jì)算，或從表查取
（3.5）
式中——附加長(zhǎng)度，一般在70m到100m之間；
——系數(shù)，不小于1.02。
查〈〈帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉表3.5 既本說(shuō)明書(shū)表3.4
表3.4系數(shù)C
L
80
100
150
200
300
400
500
600
C
1.92
1.78
1.58
1.45
1.31
1.25
1.20
1.17
L
700
800
900
1000
1500
2000
2500
5000
C
1.14
1.12
1.10
1.09
1.06
1.05
1.04
1.03
3.3.2 主要阻力計(jì)算
輸送機(jī)的主要阻力是物料及輸送帶移動(dòng)和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和?？捎檬剑?.6）計(jì)算：
（3.6）
式中——模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定，一般可按表查取。
——輸送機(jī)長(zhǎng)度（頭尾滾筒中心距），m；
——重力加速度；
初步選定托輥為DTⅡ6204/C4，查表27，上托輥間距＝1.2m，下托輥間距 ＝3m，上托輥槽角35°，下托輥槽角０°。
——承載分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，用式（3.7）計(jì)算
（3.7）
其中——承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg；
——承載分支托輥間距，m；
托輥已經(jīng)選好，知
計(jì)算：
——回程分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用式（3.8）計(jì)算：
（3.8）
其中——回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量
——回程分支托輥間距，m；
計(jì)算：
——每米長(zhǎng)度輸送物料質(zhì)量
——每米長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量，kg/m，=9.2kg/m
運(yùn)行阻力系數(shù)f值應(yīng)根據(jù)表3.5選取。取=0.045。
表3.5 阻力系數(shù)f
輸送機(jī)工況
工作條件和設(shè)備質(zhì)量良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦較小
0.02～0.023
工作條件和設(shè)備質(zhì)量一般，帶速較高，物料內(nèi)摩擦較大
0.025～0.030
工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大，設(shè)備質(zhì)量較差，托輥成槽角大于35°
0.035～0.045
=0.045×14×9.8×[20.25+5.267+（2×9.2+86.037）×cos35°]=686N
3.3.3 主要特種阻力計(jì)算
主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式（3.9）計(jì)算：
+ （ 3.9）
按式（2.10）或式（3.11）計(jì)算：
（1） 三個(gè)等長(zhǎng)輥?zhàn)拥那皟A上托輥時(shí)
（3.10）
（2） 二輥式前傾下托輥時(shí)
（3.11）
本輸送機(jī)沒(méi)有主要特種阻力，即=0
3.3.4 附加特種阻力計(jì)算
附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式計(jì)算：
（3.12）
（3.13）
（3.14）
式中——清掃器個(gè)數(shù)
A——一個(gè)清掃器和輸送帶接觸面積，，見(jiàn)表
——清掃器和輸送帶間的壓力，N/，一般取為3 N/；
——清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.5 0.7；
——刮板系數(shù)，一般取為1500 N/m。
表3.6導(dǎo)料槽欄板內(nèi)寬、刮板與輸送帶接觸面積
帶寬B
/mm
導(dǎo)料欄板內(nèi)寬
/m
刮板與輸送帶接觸面積A/m
頭部清掃器
空段清掃器
500
0.315
0.005
0.008
650
0.400
0.007
0.01
800
0.495
0.008
0.012
1000
0.610
0.01
0.015
1200
0.730
0.012
0.018
1400
0.850
0.014
0.021
查表3.6得 A=0.008m，取=10N/m，取=0.6，將數(shù)據(jù)帶入式（3.13）
則=0.008×10×0.6=480 N
擬設(shè)計(jì)的總圖中有一個(gè)清掃器,故=0
由式（3.12） 則 =1×480=480 N
3.3.5 傾斜阻力計(jì)算
傾斜阻力按下式計(jì)算：
（3.15）
式中：因?yàn)槭潜据斔蜋C(jī)水平運(yùn)輸，所有H=0
=0
由式
=1.12×686+0+480+0=1248.32N
3.4 輸送帶張力計(jì)算
輸送帶張力在整個(gè)長(zhǎng)度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機(jī)上午正常運(yùn)行，輸送帶張力必須滿足以下兩個(gè)條件：
（1）在任何負(fù)載情況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳動(dòng)滾筒上的圓周力是通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應(yīng)保證不打滑；
（2）作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。
3.4.1 輸送帶不打滑條件校核
圓周驅(qū)動(dòng)力通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上（見(jiàn)圖3.1）
圖3.1作用于輸送帶的張力
如圖所示，輸送帶在傳動(dòng)滾簡(jiǎn)松邊的最小張力應(yīng)滿足的要求。
（3.16）
傳動(dòng)滾筒傳遞的最大圓周力。動(dòng)載荷系數(shù)；對(duì)慣性小、起制動(dòng)平穩(wěn)的輸送機(jī)可取較小值;否則，就應(yīng)取較大值。取1.5
——傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見(jiàn)表3.7
表3.7 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)
工作條件
光面滾筒
膠面滾筒
清潔干燥
0.25～0.03
0.40
環(huán)境潮濕
0.10～0.15
0.25～0.35
潮濕粘污
0.05
0.20
取=1.5，由式 =1.5×18137.44N=1872.48N
對(duì)常用C==1.97
該設(shè)計(jì)取=0.05；=470。
=1.971872.48=3688.79N
3.4.2 輸送帶下垂度校核
為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點(diǎn)的最小張力，需按式（3.17）和（3.18）進(jìn)行驗(yàn)算。
承載分支 (3.17)
回程分支 （3.18）
式中——允許最大垂度，一般0.01；
——承載上托輥間距（最小張力處）；
——回程下托輥間距（最小張力處）。
取=0.01 由式（3.17）和（3.18）得：
N
3.5繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算
繩芯要求的縱向拉伸強(qiáng)度按式（3.19）計(jì)算；
（3.19）
式中——靜安全系數(shù)，一般=710。運(yùn)行條件好，傾角好，強(qiáng)度低取小值；反之，取大值。
輸送帶的最大張力3600 N
選為7,由公式 N/mm可知
可選輸送帶為680S,即滿足要求。
黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 53 頁(yè)
4 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算
選擇的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖4.1
圖4.1
1 電動(dòng)機(jī) 2 聯(lián)軸器 3兩級(jí)圓柱援助齒輪減速器 4聯(lián)軸器 5輸送帶
帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入二級(jí)圓柱斜齒輪減速器3，在通過(guò)聯(lián)軸器4，將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒5，帶動(dòng)輸送帶6工作。
輸送帶有效拉力F=3600N
輸送機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速n=60r/min （允許誤差±5%）
輸送機(jī)滾筒直徑D=360mm
減速器設(shè)計(jì)壽命為10年（250天/年）。
工作條件：兩班制（15h/天），常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)；三相交流電源，電壓為380/220伏。
4.1傳動(dòng)方案的分析和擬定
設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置，二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，為了提高高速軸的剛度，應(yīng)是齒輪遠(yuǎn)離輸入端，為了便于浸油潤(rùn)滑，軸需水平排放。采用。方案簡(jiǎn)圖4.2
輸出端
輸入端
圖4.2
4.2電動(dòng)機(jī)的選擇
1） 工作機(jī)所需功率
= (4.1)
代入式(4.1)數(shù)據(jù)得 。
(4.2)
2） 電動(dòng)機(jī)的輸出功率
(4.3)
(4.4)
(4.5)
查表4.1可知
表4.1 傳動(dòng)效率
類(lèi)別
傳動(dòng)形式
效率
圓柱齒輪傳動(dòng)
很好跑合的6、7級(jí)精度（稀油潤(rùn)滑）
0.98-0.99
8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）
0.97
9級(jí)精度（稀油潤(rùn)滑）
0.96
加工齒的開(kāi)式傳動(dòng)（干油潤(rùn)滑）
0.94-0.96
鑄造齒的開(kāi)式傳動(dòng)
0.90-0.93
圓錐齒輪傳動(dòng)
很好跑合的6、7級(jí)精度（稀油潤(rùn)滑）
0.97-0.98
8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）
0.94-0.97
加工齒的開(kāi)式傳動(dòng)（干油潤(rùn)滑）
0.92-0.95
鑄造齒的開(kāi)式傳動(dòng)
0.88-0.92
蝸桿傳動(dòng)
有自鎖性的普通圓柱蝸桿傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）
0.40-0.45
單頭普通圓柱蝸桿傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）
0.70-0.75
雙頭普通圓柱蝸桿傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）
0.75-0.82
三頭和四頭普通圓柱蝸桿傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）
0.80-0.92
帶傳動(dòng)
平帶開(kāi)式傳動(dòng)
0.98
V帶傳動(dòng)
0.96
鏈傳動(dòng)
滾子鏈傳動(dòng)
0.396
齒形鏈傳動(dòng)
0.97
摩擦傳動(dòng)
平摩擦輪傳動(dòng)
0.85-0.92
卷繩輪傳動(dòng)
0.95
軸承（一對(duì)）
滾動(dòng)軸承（球軸承取大值）
0.99-0.995
滑動(dòng)軸承（液體摩擦取大值，潤(rùn)滑不良取小值）
0.97-0.995
聯(lián)軸器
浮動(dòng)聯(lián)軸器（滑塊聯(lián)軸器等）
0.97-0.99
齒式聯(lián)軸器
0.99
彈性聯(lián)軸器
0.99-0.995
萬(wàn)向聯(lián)軸器
0.95-0.98
減（變）速器
單級(jí)圓柱齒輪減速器
0.97-0.98
兩級(jí)圓柱齒輪聯(lián)軸器
0.95-0.96
單級(jí)NGW型行星齒輪減速器
0.95-0.98
單級(jí)圓錐齒輪減速器
0.95-0.96
兩級(jí)圓錐—圓柱齒輪減速器
0.94-0.95
無(wú)級(jí)變速器
0.92-0.95
帶入數(shù)據(jù)得
查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）》p30: 選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132s-4和Y132M2-6。
3）電機(jī)轉(zhuǎn)速選擇
已知卷筒60 r/min，所需電機(jī)轉(zhuǎn)速n，n=480～1500 r/min，該范圍內(nèi)有1000 r/min和1500 r/min。兩種方案參數(shù)如表4.2可知。
表4.2 電機(jī)參數(shù)對(duì)比
方案
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率P（kW）
同步轉(zhuǎn)速r/min
滿載轉(zhuǎn)速r/min
電動(dòng)機(jī)重量（kg）
參考價(jià)格
1
Y132s-4
5.5
1500
1440
68
1.41
2
Y132M2-6
5.5
1000
960
84
1.61
由方案一和方案二比較得，方案一電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量較輕且價(jià)格比較便宜，并且能夠滿足傳動(dòng)的需要，故從經(jīng)濟(jì)和使用性能方面選擇方案一，即Y132s-4的電機(jī)。
4)分配傳動(dòng)比
(4.6)
(4.7)
(4.8)
(4.9)
代入數(shù)據(jù)得：
取 。
代入數(shù)據(jù)得 。
4.3傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算
4.3.1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算
4.3.2各軸功率的計(jì)算
4.3.3各軸扭矩的計(jì)算
代入數(shù)據(jù)得：
代入數(shù)據(jù)得：
代入數(shù)據(jù)得：
4.4傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算
4.4.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
選材 ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p222 表11.8
因?yàn)橐患?jí)齒輪為中速中載，所以選高速軸齒輪的材料為 40Cr鋼，調(diào)質(zhì)260HBS。
因?yàn)樾↓X輪要比大齒輪硬度高30～50HBS，所以中速軸大齒輪的材料為45鋼 調(diào)質(zhì) 230HBS。
因?yàn)橹兴佥S的小齒輪為低速中載，所以選材為為45鋼，調(diào)質(zhì) 240HBS。
同樣小齒輪要比大齒輪硬度高30～50HBS，所以低速軸大齒輪的材料為 45鋼，正火 210 HBS 。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p251 表11.21
因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)系列減速器中的齒輪，所以選各齒輪精度為7級(jí)。
因?yàn)楦鼾X輪硬度小于350HBS,是閉合式軟齒面，所以齒面點(diǎn)蝕是主要的失效形式。
齒數(shù)設(shè)計(jì)：取高速軸齒輪齒數(shù)為 ， 則中速軸大齒輪的齒數(shù)
圓整 z2=151
，
中速軸齒數(shù) ，
則 圓整 。
同理可計(jì)算 。
4.4.2齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p250 表11.19 ， 因?yàn)辇X輪是軟齒面對(duì)稱布置，所以取 。
初選螺旋角
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p227 表11.11 ，因?yàn)辇X輪材料是鍛鋼，所以取彈性系數(shù) 。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p223 圖11.23 ，根據(jù)硬度，查取許用接觸應(yīng)力：
， ， ，。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p224 表11.9 ，因?yàn)槭擒淉X面，所以取安全系數(shù)。
應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 的計(jì)算：
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p225 圖 11.26 ，根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)和材料以及熱處理方式，查取接觸疲勞壽命系數(shù)：
， ， 。
齒面接觸疲勞許用應(yīng)力：
(4.10)
代入數(shù)據(jù)得:
① 初算齒輪分度圓直徑：
(4.11)
② 法面模數(shù) :
(4.12)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p226 表11.10 ，因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)且所受載荷是均勻、輕微沖擊，所以取載荷系數(shù)K=1.2。
代入數(shù)據(jù) 得：
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p201 表11.3， 取。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p201 表11.3， 取
③ 精算齒輪分度圓直徑：
(4.13)
代入數(shù)據(jù)得：
③中心距的計(jì)算：
取
與相差不大，不必重新計(jì)算。
同理可算出 取
與相差不大，不必重新計(jì)算。
④ 齒面寬的計(jì)算：
取，
⑤ 同理， 取
按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核：
同理， ，
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p229 表11.12 ，根據(jù)齒輪的齒數(shù)，查取標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù)：
, , ,
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p230 表11.13 ，根據(jù)齒輪的齒數(shù)，查取標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)：
, , ,
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p224 圖11.24 ，根據(jù)齒輪的硬度，查取齒輪的彎曲疲勞極限 ：
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p224 表11.9 ，因?yàn)辇X輪是軟齒面，所以查取安全系數(shù) SF=1.4。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p225 圖11.25 ，根據(jù)齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)和熱加工工藝，查取彎曲疲勞壽命系數(shù)：
計(jì)算齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力
(4.14)
代入數(shù)據(jù)得：
⑥ 校核齒根彎曲疲勞應(yīng)力：
(4.15)
代入數(shù)據(jù)得：
⑦ 檢驗(yàn)齒輪圓周速率：
,滿足7級(jí)精度要求。
綜上所述，齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
齒輪軸
腹板式
實(shí)體式
腹板式
， ， ，
4.5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.5.1軸的選材
因?yàn)槭且话阌幂S，所以選材料為45鋼 ，調(diào)質(zhì)。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p333 表16.1 ，查取бB=637Mpa。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p342 表16.3 ，因?yàn)椴牧鲜翘妓劁?，所以取許用彎曲應(yīng)力
[б-1b]=60Mpa。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p341 表16.2 ， 因?yàn)槭?5鋼，所以查取[τ]=30～40Mpa ， C=118～107。
4.5.2高速軸的設(shè)計(jì)
按純扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最小軸徑）：
(4.16)
考慮到軸的最小處要安裝聯(lián)軸器，增大。 故d1取
查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）》p38 聯(lián)軸器 可知：Tn=63>36,
取d1=22mm。選聯(lián)軸器型號(hào)為：TL6 , 軸承為:7205C，因?yàn)檩S兩端要安裝軸承，所以取dmin=25mm，其具體參數(shù)如圖4.3：
圖4.3
該高速軸是齒輪軸自左到右軸頸依次為Φ25mm，Φ31mm，Φ45mm，Φ31mm，Φ25mm，Φ22mm
自左到右長(zhǎng)度為17mm，106.5mm，47mm，16.5mm，45.5mm，50mm
4.5.3中速軸的設(shè)計(jì)
取 選用軸承 7207C 具體參數(shù)如圖4.4：
圖4.4
中速軸的軸頸自左到右依次為Φ35mm，Φ40mm，Φ45mm，Φ40mm，Φ35mm
自左到右各段的長(zhǎng)度為39mm，74mm，15mm，41mm，49mm
4.5.4低速軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核
考慮最小直徑要裝聯(lián)軸器，開(kāi)鍵槽，要增大。 故d3取
查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）》p37 表2-6，選聯(lián)軸器型號(hào)為L(zhǎng)T8 ，J型。 d=60mm L=112mm, 選軸承型號(hào)為7212C 。
圓周力：
軸向力：
徑向力：
： 解之得:
: 解之得：
：
:
軸力如圖4.5所示截面1，截面2為危險(xiǎn)截面
截面1的當(dāng)量彎矩
截面2的當(dāng)量彎矩
校核危險(xiǎn)截面：
(4.17)
代入數(shù)據(jù)得：
(4.18)
代入數(shù)據(jù)得：,因此,該軸滿足剛度條件。
圖4.5
4.6滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算
選軸承的型號(hào)為：因?yàn)楦咚佥S最小端軸徑是22mm，所以選軸承的內(nèi)徑取成國(guó)標(biāo)的25mm， 即軸承型號(hào)為7205C ；因?yàn)槌跛阒兴佥S時(shí)的最小軸徑為32mm，所以取成國(guó)標(biāo)選軸承的內(nèi)徑為35mm，型號(hào)為 7207C ；因?yàn)樵诘退佥S初算最小軸徑是52mm，考慮到要與聯(lián)軸器相連且載荷比較大（803N·m），所以選低速軸軸承的內(nèi)徑略大些，為60mm，所以型號(hào)為7212C。
低速軸軸承的壽命校核
在低速軸的剛度校核中，算得：FA=2.5 kN ，F(xiàn)B=-0.44 kN ，F(xiàn)1=3.54 kN
F2= 1.91 kN
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p372 表17.7，因?yàn)槭窍蛐慕墙佑|球軸承7000C且α=15。，所以取Fs=0.4Fr。
Fs1=0.4Fr1=1.75 kN Fs2=0.4Fr2=0.79 kN
受力如圖4.6
圖4.6
因?yàn)镕A + Fs2=3.25kN> Fs1=1.75 kN ,所以1端受壓，2端放松，所以 Fa1=FA+FS2=2.5+0.79=3.29kN
Fa2= FS2=0.79 kN
查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）》p454 表D-2
取7212C的Cor=48.5kN Cr=61.0 kN
,
查得 e1=0.46 ，e2=0.38
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p380 表17.10 ，因?yàn)棣?15。，根據(jù)e值和的值的大小情況，查取當(dāng)量動(dòng)載荷
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p381 表17.11 ，因?yàn)槭禽p微沖擊載荷，所以取載荷系數(shù) 。
當(dāng)量動(dòng)載荷P:
代入數(shù)據(jù)得：
取 P1 校核壽命
因?yàn)闈L動(dòng)體是球，所以取
(4.19)
代入數(shù)據(jù)得：, 所以滿足壽命要求。
4.7聯(lián)軸器的選擇
1）輸入軸聯(lián)軸器的選擇： 電動(dòng)機(jī)與減速器高速軸連接用的聯(lián)軸器，一般選用彈性可移式聯(lián)軸器，如彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。這種聯(lián)軸器制造容易，裝拆方便，成本較低，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸振能力。
電動(dòng)機(jī)軸徑38mm，軸頸長(zhǎng)80mm。減速器輸入軸軸徑22mm，軸頸長(zhǎng)50mm。所以可選LT6聯(lián)軸器。
2）輸出軸聯(lián)軸器的選擇：減速器輸出軸軸徑45mm，軸頸長(zhǎng)72mm。所以可選LT8聯(lián)軸器。
4.8鍵連接的選擇與計(jì)算
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p133 表8.1及p134 表8.2 ，因?yàn)殒I的材料是鋼且載荷性質(zhì)是輕微中載，所以查取許用擠壓應(yīng)力[бjy]=100Mp
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