1、概述
帶式輸送機(jī)是冶金、電力和化工等廠礦企業(yè)常見的連續(xù)動(dòng)作式運(yùn)輸設(shè)備，尤其是在煤礦工業(yè)中使用更為廣泛。帶式輸送機(jī)可以輸送煤、矸石及其它粉末狀物料，也可以輸送包裝好的成件物品。它輸送能力大、調(diào)度組織簡單、維護(hù)方便、營運(yùn)費(fèi)用低，此外它還具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠、運(yùn)行阻力小、耗電量低、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)。
2、帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
帶式輸送機(jī)的滾筒有兩種形式。一種形式為電動(dòng)滾筒，它是將電動(dòng)機(jī)和齒輪減速裝置全部設(shè)計(jì)在滾筒之內(nèi)，雖然結(jié)構(gòu)緊湊、體積輕便，但是不容易安裝、拆卸，不利于維護(hù)和維修，而且制造工藝復(fù)雜，散熱困難。另一種形式為齒輪滾筒，它是將齒輪減速裝置設(shè)計(jì)在滾筒之內(nèi)，吸收了電動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)緊湊、體積輕便的優(yōu)點(diǎn)，但是它和電動(dòng)滾筒一樣散熱條件差，因此只能用在小功率的帶式輸送機(jī)上。本文中我們以功率僅為15kW的小功率滾筒為例進(jìn)行說明用于帶式輸送機(jī)的齒輪滾筒。
齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：工作可靠，使用壽命長，它的瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)，工作平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高。齒輪傳動(dòng)有很多種方式，例如圓柱齒輪傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)等。由于此次所設(shè)計(jì)的減速器的傳動(dòng)比僅為12. 828，并且它的工況條件較好．用一般的普通齒輪傳動(dòng)己可滿足要求。出于經(jīng)濟(jì)性考慮，我們決定采用二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)。
3、傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)
3.1原始數(shù)據(jù)
滾筒使用壽命10年，每年300個(gè)工作日，每天1班生產(chǎn)，每班工作7h。一年小修，三年大修。工作環(huán)境溫度不超過400 ℃。其工藝參數(shù)如下：
滾筒直徑(mm)： 500；
輸送帶寬度(mm)： 800；
滾筒寬度(mm)： 950;
安裝尺寸(mm)： 1 300;
輸送帶運(yùn)行速度(m/s)： 2.0；
電動(dòng)機(jī)功率(kW)： 15;
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)： 980。
3.2傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)采用二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)輸出功率傳遞到I軸上，帶動(dòng)I軸上的小齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪1與大齒輪2嚙合，此時(shí)功率傳到II軸上，II軸再帶動(dòng)小齒輪3與內(nèi)齒輪4嚙合，從而將運(yùn)動(dòng)傳到滾筒上達(dá)到減速的目的。整個(gè)齒輪傳動(dòng)裝置放置在一個(gè)支撐架內(nèi)，同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)蝶型支撐筋，把內(nèi)齒輪4與滾筒聯(lián)接在一起。
3.3傳動(dòng)參數(shù)的確定
首先對(duì)兩對(duì)嚙合齒輪進(jìn)行傳動(dòng)比分配，在分配傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)考慮以下原則：①各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比應(yīng)在合理范圍內(nèi)，不超出允許的最大值，以符合各級(jí)傳動(dòng)原則；②應(yīng)注意使各級(jí)傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理；③盡量使傳動(dòng)裝置外廓尺寸緊湊或重量較��；④盡量使各級(jí)大齒輪浸油深度合理；⑤要考慮傳動(dòng)零件之間不會(huì)干涉碰撞。然后進(jìn)行各軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算，各軸運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)見表1。
4、齒輪的設(shè)計(jì)
小齒輪1和小齒輪3均用40Cr調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB241～HB286，平均取HB260;大齒輪2和內(nèi)齒輪4均用45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB229～HB286，平均取HB240。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)的斜齒輪傳動(dòng)，并無變位。齒輪的設(shè)計(jì)從兩個(gè)方面來考慮：①按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算；②按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。因傳動(dòng)無嚴(yán)重過載，故不作靜強(qiáng)度校核。可算得齒輪的模數(shù)及分度圓直徑，并對(duì)模數(shù)進(jìn)衍圓整，從而定出分度圓的具體直徑。完成這些之后，得出合適且安全的齒輪。本次設(shè)計(jì)采用油潤滑。
5、軸的設(shè)計(jì)
軸是本次設(shè)計(jì)中的主要零件，因此軸必須設(shè)計(jì)合
理。本次設(shè)計(jì)中，主要設(shè)計(jì)了兩根軸，即高速軸I和中間軸II。在I軸初步設(shè)計(jì)完之后，我們發(fā)現(xiàn)此軸在軸向并沒固定牢靠，故采用了一個(gè)套筒和兩個(gè)圓螺母來固定，保證了軸向的固定。
初步設(shè)計(jì)了軸的結(jié)構(gòu)之后，必須對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。先對(duì)軸徑進(jìn)行驗(yàn)算，然后用安全系數(shù)法進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核。在軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采用相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)選取其許用應(yīng)力。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖，并根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖、扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖，然后確定出危險(xiǎn)截面為小齒輪中間截面，按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，通常只校核軸上承受最大計(jì)算彎矩的截面，接下來校核軸的疲勞強(qiáng)度。
通過以上的設(shè)計(jì)計(jì)算，表明該軸的設(shè)計(jì)安全可靠，符合使用要求。
6、軸承的選用
由于該軸承所受載荷為徑向和軸向載荷，故選用圓錐滾子軸承。我們選用的軸承型號(hào)為7308，軸承額定動(dòng)負(fù)荷48 440N，額定靜負(fù)荷43 540N，極限轉(zhuǎn)速5600r/min（油潤滑），軸向動(dòng)載荷系數(shù)2.1，軸向靜載荷系數(shù)1.2，初定軸承類型及型號(hào)后，我們從三方面進(jìn)行了計(jì)算校核：①壽命的計(jì)算；②靜載荷的計(jì)算；⑧許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算。
7、其它零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在本次設(shè)計(jì)中，還設(shè)計(jì)了一個(gè)支撐架和一個(gè)蝶形支撐筋，以把齒輪裝置固定在滾筒之內(nèi)。還有其它零件包括一些標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)，在此不再贅述。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
斗式提升機(jī)
3、
刮板輸送機(jī)
