食品分装低速带式运输机1.前言带式输送机是连续运行的运输设备，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。带式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，带式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、高速度的带式输送机的出现，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。选择带式输送机这种通用机械的设计作为课程设计的选题，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。带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中，连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的，带式输送机运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械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。电力，轻工，建材，粮食，食品等各个部门，本设计就是运用于食品方面。2.设计要求2.1 工作条件连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作（8小时/天）。2.2 原始数据表表1 原始数据表运输拉力F（kN）运输机带（m/s）工作转矩T/(N.m)卷筒直径D/mm50.86903203.设计方案3.1 方案选择 二级展开式直齿圆柱齿轮减速器3.2 方案确定 （如图1）图1 传动方案3.2.1方案比较根据题目的要求，该带式运输机传动装置的工作环境为室内工作，湿度和粉尘含量为正常状态，环境最高温度为35度；工作情况是两班制，连续单向运转，载荷较平稳而且为低速，并且要求齿轮使用寿命为10年（每年按300天计）；因此可选用二级直齿圆柱齿轮减速器，该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。4.设计内容4.1 原动机选择（Y系列三相交流异步电动机）4.1.1 电机的输出功率(1)工作机所需功率：Pw w=0.96 (2)传动装置总效率：=0.960.9940.9820.990.9=0.7894.1.2 电动机的输出功率Pw=50000.8/1000=4KWPd=Pw/a=4/0.789=5.07KW 取Pd=5.5KW4.1.3 电机选择由简明机械设计手册表19-5选择电动机为Y132M1-6型 技术数据：额定功率（） 4 满载转矩（） 960 额定转矩（） 2.0 最大转矩（） 2.0 4.2 传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配4.2.1重新分配传动比4.2.1.1计算总传动比： 4.2.1.2 各级传动比分配： 4.2.1.3 初定 =2.5 =2.62 =3.07（其中V带传动比为1）4.2.2各轴的输入功率和转矩4.2.2.1各轴的输入功率P1=Pd=5.07KWP2=PdD=5.070.96=4.87KWP3=P2D Z=4.870.960.99=4.63KWP4=P3D ZC =4.630.960.990.98=4.31KW4.2.2.1各轴的输入转矩T1=9.55106P1/n=9.551065.07/384=126089 NmmT2= T1D =126.082.620.96=317.11NmT3= T2D Z =317.113.070.960.99=925.23T4= T3D ZC =925.230.960.990.98=861.78表2 各轴转速、输入功率、输入转矩表轴号功率p转矩T转速n传动比i电机轴5.52.0960115.07126.083842.524.87317.111482.6234.63925.23483.07工作机轴4.31861.784814.3 V带设计外传动带选为 普通V带传动 4.3.1 选择V带型号由机械设计基础表6-4查得工作情况系数 KA=1.1Pd= KAP=1.15.5=5.65KW 选A型V带。4.3.2 确定V带轮直径4.3.2.1 选取带轮直径由机械设计基础图6-13及表6-3选取小带轮直径 dd1=112mm4.3.2.2 验算带速 4.3.2.3 从动带轮直径 4.3.2.4 传动比 4.3.2.5 从动轮转速4.3.3 确定中心距和带长4.3.3.1 初选中心距 取4.3.3.2 初定带的基准长度 查机械设计基础表6-2取带的基准长度Ld=2000mm4.3.3.3 传动中心距:a 4.3.3.4 确定中心距调整范围 4.3.3.5 验算小带轮包角14.3.4 确定V带根数4.3.4.1额定功率由机械设计基础表6-5查得dd1=112mm n1=800r/min及n1=980r/min时，单根V带的额定功率分别为1.00Kw和1.18Kw，用线性插值法求n1=960r/min时的额定功率P0值。 4.3.4.2 额定功率增量由机械设计基础表6-6查得P1=0.11KW4.3.4.3 选取包角系数和长度系数 由机械设计基础表6-7查得查得包角系数由机械设计基础表6-2查得长度系数KL=1.034.3.4.4 计算V带根数Z 取Z=54.3.5 计算对轴的压力4.3.5.1计算单根V带初拉力 q机械设计基础由表6-1查得q=0.1kg/m4.3.5.2 计算对轴的压力 4.3.6 确定带轮的结构尺寸小带轮基准直径dd1=112mm采用实心式结构。大带轮基准直径dd2=280mm，采用幅板式结构。4.4 齿轮的设计4.4.1 高速级减速齿轮设计（直齿圆柱齿轮）4.4.1.1 齿轮的材料齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料都采用45钢，大齿轮正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z1=34 则Z2=Z1=342.62=894.4.1.2 设计计算(1) 设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。(2) 按齿面接触疲劳强度设计 a 许用接触应力极限应力Hlim=0.87HBS+380极限应力为 Hlim1=580MPa Hlim2=560MPa安全系数取SH=1 b 计算小齿轮分度圆直径P1=Pd=5.07KWT1=9.55106P1/n=9.551065.07/384=126089 Nmm齿宽系数=1，载荷系数取K=1.4，节点区域系数取ZH =2.5弹性系数由机械设计基础表3-5取ZE=189.8小齿轮计算直径 由机械设计基础表7-6取标准模数：m=2mm(3) 确定几何尺寸齿数取Z1=37 Z2=372.5=93模数，由机械设计基础表3-2取标准模数m=2mm分度圆直径 d1=mz1=237=74mm d2=mz2=293=186mm 中心距齿宽 取 b2=b=74mm b1=b2+5=79mm(4) 校核齿根弯曲疲劳强度a 许用齿根应力极限应力 Hlim=0.7HBS+275Hlim1=443MPa Hlim2=415MPa安全系数 取SF=1.4许用齿根应力 b 验算齿根应力复合齿形系数由机械设计基础表3-6采用线性插值法得，YFS1=4.1，YFS2=4.0 取Y=0.7齿根应力 疲劳强度足够.4.4.2 低速级减速齿轮设计（直齿圆柱齿轮）4.4.2.1 齿轮的材料齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料都采用45号钢，大齿轮正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z1=35 Z2=353.5=1234.4.2.2设计计算(1) 设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。(2) 按齿面接触疲劳强度设计a 许用接触应力极限应力 Hlim=0.87HBS+380极限应力 Hlim1=589MPa Hlim2=554MPa安全系数取SH=1 b 计算小齿轮分度圆直径齿宽系数=1，载荷系数取K=1.4，节点区域系数取ZH =2.5弹性系数由机械设计基础表3-5取ZE=189.8小齿轮计算直径 (3) 确定几何尺寸齿数取Z1=38 Z2=383.07=118模数，由机械设计基础表3-2取标准模数m=2.5mm分度圆直径 d1=mz1=2.538=95mm d2=mz2=2.5118=295mm 中心距齿宽 取 b2=b=95mm b1=b2+5=100(4)