基于SolidWorks的食品提升機設(shè)計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 基于 SolidWorks 的食品提升機設(shè)計 作者：生吉亮 摘要 波狀擋邊帶式輸送機在運行時不存在物料的內(nèi)、外摩擦阻力，許用輸送傾角大，具有能耗小，運行平穩(wěn)、噪聲小，占地面積小等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、港口、糧食和化工等多個領(lǐng)域。本次采用波狀擋邊帶技術(shù)，設(shè)計的糖果提升機輸送量為 3200 塊 /h，棉帆布擋邊帶帶寬為 300mm，橫隔板高度為 75mm，間距為 100mm，根據(jù) JBT8908 1999，選用改向滾簡直徑 200mm，壓帶輪直徑 200mm，其長度均為 350mm； 托輥直徑 90mm，長度為 320mm；設(shè)計了 160mm 的五星輪支撐裝置用來支撐提升機水平段下分支，提升機整體布置形式為“ S”型。該提升機可以組裝在食品生產(chǎn)線中，在 -2540 下用于提升糖果，并可以根據(jù)需求調(diào)整機架高度。據(jù)此設(shè)計可用于不同承載對象的其它類食品提升機，降低機器設(shè)計難度，具有廣泛的應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞 裝置設(shè)計；波狀擋邊帶；食品提升機；輸送機 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 The Design of Food Hoist Base on SolidWorks Author: Sheng Jiliang AbstractThere isnt internal and external friction resistance of materials when belt conveyor with corrugated wall is in the run-time. But there is a big allowable transmission angle, so the machine has vary advantages that are small power consumption, stable operation, small noise, small footprint, etc. Walled belt was applied to design a food hoisting machine. The machine quarry delivered is 3200 pieces per hour. The belt has a total width of 3 00mm. The height of diaphragm plate is 75mm and the spacing is 1 00mm. According to JBT8908-1999,the 200mm diameter turnabout drum and guide pulley were chose and both were 350mm long. A 90mm diameter carrier roller was chose that its length is 320mm,and a five-star wheel device was designed to support the below branch of the horizontal interval of the belt. The hoist can be assembled in the food production 1ine. Its used to upgrade the chocolate under the minus 25 to 40 , and the height of rack can be adjusted according to demand. This design can be used for the other types of food hoist carrying different load-bearing objects, and lower the difficulty of designing machine. So, it has a wide range of applications Key Words Device design； Walled belt； Hoisting Machine； Conveyor 目錄 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 1 章 前 言 . 1 1.1 食品提升機的特點 . 1 1.2 食品提升機的應(yīng)用 . 2 第 2 章 食品提升機總體方案設(shè)計 . 3 2.1 食品提升機設(shè)計任務(wù)書 . 3 2.1.1 原始數(shù)據(jù) . 3 2.1.2 設(shè)計要求 . 3 2.1.3 技術(shù)要求 . 3 2.2 方案設(shè)計 . 3 2.3 波狀擋邊帶式輸送機的特點 . 4 第 3 章 食品提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 6 3.1 擋邊帶設(shè)計 . 6 3.1.1 基帶 . 6 3.1.2 波狀擋邊 . 7 3.1.3 橫隔板 . 7 3.2 布置形式設(shè)計 . 8 3.2.1 布置形式的類型 . 8 3.2.2 凹凸弧度的設(shè)計 . 9 3.3 部件選型設(shè)計 . 11 3.3.1 皮帶總拉力 及運行功率計算 . 12 3.3.2 滾筒的選擇及設(shè)計 . 14 3.3.3 改向滾筒的設(shè)計 . 16 3.3.4 托輥的設(shè)計 . 18 3.3.5 拉緊裝置 . 21 3.3.6 清掃裝置 . 21 3.3.7 機架 . 21 第 4 章 安裝與維護 . 22 4.1 提升機參數(shù) . 22 4.2 部件安裝及檢測 . 22 4.3 電氣及安全保護裝置簡介 . 23 4.4 運轉(zhuǎn)維護中的注意事項 . 24 第 5 章 食品提升機 SOLIDWORKS 三維造型 . 25 5.1 SOLIDWORKS 簡介 . 25 5.2 主要零件的三維造型 . 25 5.3 提升機的裝配與分析 . 26 第 6 章 結(jié)論 . 28 致謝 . 29 參考文獻 . 30 附錄 . 31 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 1 章 前 言 食品提升皮帶機是在帶式輸送機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。食品提升皮帶機與傳統(tǒng)的的帶式輸送機一樣是以膠帶、鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶和化纖帶等作為傳送物料和牽引工作的輸送機械。與其他輸送機械不同的顯著特點是承載物料的輸送帶也是傳遞動力的牽引件。 1.1 食品提升機的特點 （ 1）結(jié)構(gòu)簡單 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)由傳動滾筒、托輥、驅(qū)動裝置、輸送帶等幾大件組成，僅有十多種部件，并能進行標準化生產(chǎn)，可按需要進行組合裝配，結(jié)構(gòu)十分簡單。 （ 2）輸送物料范圍廣泛 帶式輸送機的輸送帶具有抗磨、耐酸堿、耐油、阻燃等各種性能，并能耐高、 低溫，可按需要進行制造，因而能輸送各種散料、快料、化學品、生孰料等食物品。 （ 3）運送量大 運量可從每小時幾公斤到幾千噸，而且是連續(xù)不斷運送，這是火車、汽車運輸所不及的。 （ 4）運距長 單機長度十幾公里一條，在國外已經(jīng)十分普及，中間無需任何轉(zhuǎn)載點。 （ 5）對線路適應(yīng)性強 現(xiàn)代的帶式輸送機已經(jīng)從槽型發(fā)展到圓管形，它可在水平及垂直面上轉(zhuǎn)彎，打破了槽型帶式輸送機不能轉(zhuǎn)彎的限制。 （ 6）裝卸料十分方便 帶式輸送機根據(jù)工藝流程需要，可在任何點上進行裝、卸料管形帶式輸送機也是如此，還可以在回程段上裝、卸料，進行 反向運輸。 可靠性高 由于結(jié)構(gòu)簡單，運動部件自重輕，只要輸送帶并不被撕破，壽命可達十年之久，而金屬結(jié)構(gòu)部件，只要防銹好，幾十年也不會壞。 （ 7）維護費用低 帶式輸送機的磨損件僅為托輥和滾筒，輸送帶壽命長，自動化程度高，使用人員很少，平均每公里不到一人，消耗的機油和電力也少。 （ 8）能耗低、效率高 由于運動部件自重輕，無效運量少，在所有連續(xù)式和非連續(xù)式運輸中，帶式輸送機耗能最低、效率最高。 （ 9）維修費少 帶式輸送機運動部件僅為托輥和滾筒，因食品較輕，輸送帶耐磨。相比較之下，汽車等運輸工具磨損部件要多 的多，且更換磨損部件也較為頻繁。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1.2 食品提升機的應(yīng)用 工業(yè)生產(chǎn)中，食品提升的裝置已有多種，主要可分為斗式提升機和普通的帶式輸送機。斗式提升機以垂直角度上升為主要功能，水平段需要另選平行輸送帶和進行過渡段的設(shè)計。由帶式輸送機實現(xiàn)的提升裝置具有輸送物料種類廣泛，動力消耗低等特點，特別是隨著近年來新材料、新技術(shù)的發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、港口、糧食和化工等多個領(lǐng)域 1。由于斗式提升機設(shè)備較笨重，適合重載物體的提升，且其內(nèi)部鏈條與滑軌之間碰撞會產(chǎn)生很大的噪音，不利于環(huán)保，所以食品提升機作為散狀物料 輸送裝置，結(jié)合食品提升一般是輕載這一特點，選用皮帶輸送方式較優(yōu)。 但是由于帶式輸送機受到物料與輸送帶的摩擦系數(shù)的限制，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時傾斜角度最大只能是 1820。為了能適合生產(chǎn)現(xiàn)場的特殊要求，提高輸送機傾角的方法主要有采用深槽的托輥組裝置、壓帶式輸送裝置和花紋帶式輸送帶等。此外，波狀擋邊帶式輸送機也是實現(xiàn)大傾角輸送物料的重要形式，既可以節(jié)約占地面積，節(jié)省設(shè)備投資和土建費用，又能實現(xiàn)水平段和大傾角傾斜段的一體化設(shè)計(最大可達 90 )，運行平穩(wěn)、噪音小、運行可靠，可靠度與通用皮帶機系列相同，比斗式提升機 可靠度要高；運行中不存在物料的內(nèi)摩擦、外摩擦，因而能耗小；斜擋邊帶式的皮帶機還可以在機頭、機尾設(shè)置任意長度的水平輸送段，便于與其它輸送設(shè)備的銜接。因此是生產(chǎn)線上提升糖果等塊狀物料的理想設(shè)備。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 2 章 食品提升機總體方案設(shè)計 2.1 食品提升機設(shè)計任務(wù)書 2.1.1 原始數(shù)據(jù) （ 1）提升高度： 1500mm。 （ 2）輸送量： 3200 塊 /h。 （ 3）工步： 50 步 /min。 （ 4）輸送角： 45。 2.1.2 設(shè)計要求 （ 1）提升機 結(jié)構(gòu)設(shè)計圖、裝配圖、各主要零件圖 。 （ 2）輸送機 三維造型 。 （ 3） 設(shè)計計算說 明書（一份） 。 2.1.3 技術(shù)要求 主要參數(shù)的確定： （ 1）每走一工步： 1.2s。 （ 2）動停比： 1/3。 （ 3）每個擋板間距： 100mm。 （ 4）帶速： 0.4m/s。 2.2 方案設(shè)計 皮帶機的設(shè)計是按照所結(jié)合的要求和條件，首先確定主要組成部分由驅(qū)動裝置、傳動滾筒、改向滾筒、壓輥、從動輥及機架等幾大部分組成。 （ 1）驅(qū)動裝置 驅(qū)動裝置是皮帶機動力的來源，它主要由電動機、減速器、間歇機構(gòu)組成。 （ 2）傳動滾筒、從動輥 根據(jù)設(shè)計的特殊要求，在設(shè)計中采用了同步帶輪作充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 為主動輪同步帶輪與驅(qū)動裝置相連，從而傳遞動 力。從轉(zhuǎn)輥的選擇也采服了同步帶輪，同步帶輪的傳動比準確，而且可以根據(jù)帶的型號、參數(shù)在市場中直接訂購。 （ 3）改向滾筒、壓輥 改向滾筒是引導輸送帶改變方向的圓柱形筒。壓輥可以保證物料按帶的輸送方向輸運食品。改向滾筒和壓輥的結(jié)構(gòu)比較簡單。 （ 4）機架 機架是承受驅(qū)動裝置、滾筒、托輥、輸送帶和物料的鋼結(jié)構(gòu)，可以承受沖擊、拉伸、壓縮和彎曲應(yīng)力。機架的結(jié)構(gòu)比較零散，它需要考慮到安裝位置的合理、布局的美觀、節(jié)省材料、占城面積小、安裝維修方便等要求，因此所設(shè)計的整個機架的結(jié)構(gòu)都采用焊接或用螺栓連接，考慮到輸送機的適 用性，采用提升高度可調(diào)的結(jié)構(gòu)，這樣輸送機不權(quán)可提升設(shè)計的要求高度，而且也可以提升不同的高度，但是還應(yīng)根據(jù)所采用的同步帶的型號，選擇不同型號的同步帶。 本次設(shè)計的食品提升皮帶機是一種小型運輸機械，其承載能力要求較小，設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊。根據(jù)設(shè)計要求，選用大傾角波狀擋邊帶的輸送結(jié)構(gòu)設(shè)計。 2.3 波狀擋邊帶式輸送機的特點 本次設(shè)計的食品提升皮帶機是將波狀擋邊帶式輸送帶機擴展到食品工業(yè)的一個具體應(yīng)用，其工作原理和結(jié)構(gòu)組成與帶式輸送機相似。因此，像驅(qū)動裝置、拉緊裝置、改向滾筒、傳動滾筒、中間機架、尾架、清掃裝置、保護裝置 等部件，都可以與帶式輸送機的相應(yīng)部件通用。但因使用波狀擋邊輸送帶 (見圖 2.1)，所以有必要介紹下其與通用帶式輸送機主要不同點 2： 圖 2.1 波狀擋邊帶 1 基帶； 2 波狀擋邊； 3 橫隔板 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 （ 1）因為該提升機采用波狀擋邊輸送帶，所以輸送機的其他零部件 (比如托輥和機架 )的選擇均與這一變化有關(guān)。 （ 2）由于輸送帶上面有橫隔板，在加料時應(yīng)采用相應(yīng)的措施進行加料，以避免物料與擋板之間的撞擊。 （ 3）當輸送帶的運行方向改變時需要設(shè)置必要的輸送帶導向裝置，在凹曲線處 (包括承載分支和回程 分支 )設(shè)置壓帶輪。 （ 4）在回程分支設(shè)置類似通用帶式輸送機限制輸送帶擺動的部件，一般可以應(yīng)用立輥。而當帶體的重力較大時，需要考慮擋邊或擋板的剛度，設(shè)置專用的托輥。 （ 5）由于輸送帶上有橫隔板，必須用接觸輸送帶內(nèi)面的清掃器。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 3 章 食品提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 該設(shè)計主要選用的部件包括波狀擋邊輸送帶、驅(qū)動裝置、傳動滾筒、改向滾筒、壓帶輪、托輥、拉緊裝置、清掃裝置、支架等。其中支架為非標設(shè)計，其它各個部件依據(jù)選型手冊進行設(shè)計。 3.1 擋邊帶設(shè)計 一般的波狀 擋邊輸送帶由基帶、波狀擋邊和橫隔板三部分組成。波狀擋邊輸送帶根據(jù)基帶、橫隔板和波狀擋邊的組合形式分 4 種。選用波狀擋邊輸送帶的組合形式取決于輸送機的傾角和輸送機的布置形式。 4 種波狀擋邊輸送帶結(jié)構(gòu)的區(qū)別是基帶的邊緣兩側(cè)有無空邊，是否設(shè)置橫隔板。中間無橫隔板只適用于小傾角或水平輸送，中間有隔板適用于大傾角輸送。為了便于設(shè)置對輸送帶的支撐，本次設(shè)計的波狀帶的結(jié)構(gòu)選用帶有空邊和橫隔板的形式。 在選用波狀帶時，還應(yīng)注意以下幾個方面 2： (1)基帶要具有良好的抗拉強度和一定的橫向剛度； (2)為減小波狀帶的橫向變形，彌補 其橫向剛度的不足，應(yīng)適當加大空邊尺寸。在波狀擋邊中嵌以織物加固層，可使其防斷裂和耐撓曲； (3)二次硫化使波狀擋邊、橫隔板與基帶牢固粘合，粘合附著強度不得小于 6N mm。要特別注意因二次硫化，局部受熱產(chǎn)生收造成空邊打折； (4)波狀擋邊與基帶中心線的直線偏差在任意 5mm長內(nèi)最大為 5mm。要從嚴掌握空邊寬度； (5)為保證波狀帶的質(zhì)量和使用壽命，其含膠率應(yīng)為 45 50；裙邊硬度應(yīng)為 5565；橫隔板硬度應(yīng)為 6570； (6)為防止漏料，要盡量減小橫隔板端部與波狀擋邊波谷的間隙。橫隔板間距要取波狀擋邊波形距的整數(shù) 倍； (7)運行過程中，橫隔板要承受物料的重力和慣性力。在進料和卸料過程中，橫隔板還要承受物料磨損，所以橫隔板除要具有一定的強度和剛性外，還要具有一定的耐磨性。 3.1.1 基帶 基帶的作用與普通輸送帶結(jié)構(gòu)類似，是輸送機的牽引元件，承受張力。為了使基帶橫向具有足夠的剛度以便支撐輸送帶，要在基帶芯體的橫向加入特殊的加強層；但在縱向仍要保持適當?shù)膿闲裕岳谳斔蛶Ы?jīng)過滾筒和凸凹段處的彎曲。充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 另外考慮到食品的衛(wèi)生要求，基帶選用棉帆布。因為所運送的糖果塊體積不大，選取基帶寬為 300mm。 圖 3.1 波狀擋邊帶的形式 3.1.2 波狀擋邊 波狀擋邊的作用是用來增大承載物料斷面的，可防止塊狀的糖果隨輸送帶的橫向擺動脫離輸送軌道。擋邊采用波狀的原因是為了輸送帶經(jīng)過滾筒和凸、凹弧段時，擋邊能自由伸縮而不受過大的附加拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。波狀擋邊形式有矩形、S 形、 W 形和 WM 形，常用的是 S 形 3，如圖 3.1 所示。 擋邊應(yīng)該在輸送帶的基帶上占有的寬度小以增大有效帶寬，但還應(yīng)該滿足擋邊帶的穩(wěn)定性。本設(shè)計選用的波狀擋邊參數(shù)：波頂寬 B=44mm，底寬 Wf=50mm，波形距 s=42mm。 3.1.3 橫隔板 圖 3.2 常用的橫隔板形式 橫 隔板的作用是保持物料不產(chǎn)生向下滑動的。目前采用的橫隔板的形式有 T充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 形、 C 形、 TC 形、 TS 形和 TCS 形 5 種，如圖 3.2 所示。 其中 TS 型和 TCS 型是鑲嵌式的隔板結(jié)構(gòu)，可以用在輸送機工作條件惡劣、磨損嚴重的情況，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是安裝拆卸方便。當輸送機傾角小于 18時， 一般不加橫隔板； 當傾角在 1845之間時，用 T 型隔板；當傾角在 4590時，用 C 型隔板；當橫隔板的高大于 280mm 時，應(yīng)選用 TC 型或 TCS 型。另外考慮到該提升機存在水平段的情況，而 C 型及其他三種橫隔板不利于從卸料槽中受料；且糖果食 品屬于粘性物品， TC 或 C 型隔板用在輸送粘性物料時，返料過程中粘料特別嚴重，這一點很重要。因此本設(shè)計選用 T 型橫隔板。 要合理選擇橫隔板的高度和間距。選擇合理時在傾斜段物料的運行狀態(tài)應(yīng)該橫隔板的寬度和高度最好是物料塊度的最大水尺寸的兩倍。該提升機作為糖果輸送，傾角為 45時的波狀帶選擇橫板高度為 75mm9，波帶高 80mm，間距為 100 mm。在滿足輸送量的前提下，應(yīng)首先減小橫隔板的間距，降低橫隔板的高度，因為降低橫隔板的高度有利于增加波狀帶的剛度，從而降低帶的成本。 3.2 布置形式設(shè)計 3.2.1 布置形式 的類型 圖 3.3 輸送機的典型線路布置形式 由于食品提升皮帶機的大傾角物料的能力，其布置形式非常靈活。根據(jù)提升機水平段有無輸送機的典型線路布置形式可以分為多種，如圖 3.3 所示。其中只有傾斜 (或垂直 )段的稱為 I 形；水平段在下部的是 L 形，它的上分支有一凹弧段，充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 下分支有一凸弧段；水平段在上部的是逆 L 形，它的上分支有一凸弧段，下分支有一凹弧段；在輸送機的上部和下部都有水平段的稱 S 形和 SC 形，它的上分支和下分支各有一凸弧段和凹弧段。為了獲得較好的受料和卸料條件，本機選用波狀擋邊帶式輸送機最典型布置 S 型， 其中凸弧和凹弧段的設(shè)計是一個重要的內(nèi)容。由于張力的作用，輸送帶的曲線段處的皮帶有離開設(shè)計曲線的作用力，因而曲線段的設(shè)計任務(wù)是給輸送帶提供必要的支撐，以保證輸送帶按設(shè)計的曲線運行。另外在直線段也需必要的支撐，以保證擋邊帶不因過大地擺動而造成對輸送機系統(tǒng)的沖擊，以避免水平段受料時振動的發(fā)生。 3.2.2 凹凸弧度的設(shè)計 （ 1）凹弧段 凹弧段的支撐需在輸送帶的上面進行。為了保證輸送帶在上分支的凹弧段上運行時不漂帶，應(yīng)該設(shè)置壓輪或輥子。壓輪有單式和雙式 2 種。單式壓輪的輪面只與基帶邊緣的空邊接觸，對輸送帶施加壓力以 使輸送帶強制凹曲，如圖 3.4 所示。雙式壓輪由 2 個大壓輪和 2 個小壓輪組成，如圖 3.5 所示。大壓輪和單式壓輪相同，而小壓輪壓波狀擋邊的頂部。壓輪的設(shè)置一般是在輸送機的凹曲線曲率半徑較小、輸送帶的張力較大時。同時，當需要設(shè)置壓輪時，必須采用基帶兩側(cè)帶空邊的輸送帶結(jié)構(gòu)形式。一般當帶寬 B500mm時，采用單式壓輪；當帶寬 B 500mm時，采用雙式壓輪。 圖 3.4 單式壓輪 1 軸承座； 2 大擋輪； 3 擋邊； 4 軸 對于帶寬較窄所需壓力不大的情況也可以采用短輥的壓帶方式。采用這種壓帶方式可以避免 物料堆積高度超過橫隔板時壓輪的輪軸和物料相碰。當選用短輥子結(jié)構(gòu)時，輥子的間距為 1.5d(d 為短輥子的直徑 )，對應(yīng)的圓心角要小于 15 3。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3.5 雙式壓輪 1 軸承座； 2 大擋輪； 3 小擋輪； 4 擋邊； 5 軸； 6 基帶 由于本設(shè)計的大傾角輸送機的凹曲線曲率半徑較小、輸送帶的張力較大，因此必須采用基帶兩側(cè)帶空邊的輸送帶結(jié)構(gòu)形式。本設(shè)計的帶寬 B 500 mm，對于帶寬較窄，所需壓力不大的情況，可以采用短輥的壓帶方式，如圖 3.6 所示。 圖 3.6 凹弧段短輥組的壓帶方式示意圖和結(jié)構(gòu)方式 1 角鋼側(cè)板 ； 2 短輥子； 3 擋邊帶； 4 螺栓連接； 5 擋邊 （ 2）凸弧段 凸弧段的支撐需要支撐的表面是平面。上分支的凸弧段輸送帶的張力集中的部位，張力遠遠大于輸送機在水平段和傾斜段上平托輥所受的力，所以在允許的條件下應(yīng)盡量增大凸弧段的曲率半徑，此處應(yīng)選用半徑較大的托輥進行支撐，也可以選擇托輥組來實現(xiàn)。 下分支的凸弧段處輸送帶的張力較小，如果此段的曲率半徑較小可以直接選用長壓輪；如果曲率半徑較大可以選用若干組平托輥支撐 3。大傾角提升時的皮帶曲率半徑較小，這里選用的長壓輪，壓帶輪直徑為 200mm。 （ 3）托輥 的布置 上分支的托輥支撐輸送帶的平面可以直接應(yīng)用通用帶式輸送機的托輥（圖 3.7（ a），托輥間距可以隨輸送機的傾角增大而增大。受料處的托輥組間距應(yīng)小一些。下分支的支撐需支撐輸送帶的波狀擋邊面，因而要用特殊的支撐形式。一般選用平托輥（圖 3.7（ b），用平托輥 4 支撐擋邊 1 的頂部。托充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 輥間距的水平投影為 1m。也可以用復式托輥組或如圖 3.8 的五星輪式托輥。如果波狀擋邊輸送帶無隔板，可以用直接支撐擋邊內(nèi)部輸送帶的托輥，選用內(nèi)梳篦式托輥（圖 3.7（ c）或內(nèi)輥式托輥（ 3.7（ d）。為防止跑偏，基帶兩側(cè)應(yīng)安裝側(cè)面立輥。 圖 3.7 幾種托輥形式及其使用示意圖 1 擋邊； 2 橫隔板； 3 基帶； 4 平托輥； 5 內(nèi)梳篦式托輥； 6 內(nèi)輥式托輥 本次設(shè)計上分支選取通用帶式輸送機托輥，下分支選取五星輪式托輥，如圖3.8 所示。 圖 3.8 五星輪托輥 輪體支撐帶的原理與齒輪齒條嚙合原理相似，擋邊帶為主動，輪體為被動。兩個橫隔板之間的距離 P= m，輪體的直徑 d=mz,取 z=5， d 取 160mm；五星輪的末端上加一個橡膠套，緩沖對擋邊帶的作用力，以減小摩擦，降低對擋邊帶運轉(zhuǎn)可靠性的影響。 3.3 部件選型設(shè)計 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 皮帶輸送機選型計算有兩種情況：一種是為一定使用條件選用整機定型的成套設(shè)備，如可拆移動式輸送機；另一種是選擇計算各種標準部件，然后組成適用條件下膠帶輸送機。標準部件包括膠帶、滾筒組件、傳動裝置、托輥組件、機架、拉緊裝置、制動裝置和清掃裝置等。本設(shè)計是按照后者進行。 3.3.1 皮帶總拉力及運行功率計算 在計算皮帶拉力時考慮到輸送帶張力在整個長度上是變化的，影響因素很多。為保證輸送機的正常運行，輸送帶的張力必須滿足以下兩個條件：一是輸送帶的張力在任何負載情況下，作用到全部滾筒上的 圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應(yīng)保證不打滑；二是作用到輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組承載托輥間保持垂度小于一定值。為了減少在行走過程中皮帶的阻力，應(yīng)控制其在傳動轉(zhuǎn)輪之間的 撓度 f，一般情況 f/B=0.025，本機器的基寬B=300mm。因為回程段安裝了輥子支撐，所 以輸送機在傾斜時可忽視皮帶松邊的張力。 圓周驅(qū)動力 Fu 通過摩擦傳遞到輸送帶上，為保證輸送帶工作時不打滑，需在回程帶上保持最小張力。 1、傳動滾筒上所需要的圓周力 Fu 根據(jù)波狀擋邊帶式輸送機手冊查表可計算傳動滾 筒上所需要的圓周力stHu FFF 上式中： (1) HF 主要阻力； /*)2(* 22 LHLqqqqLgfF GBRUROH 式中 f 模擬摩擦系數(shù)，對于制造和安裝良好的輸送機取 f=0.022 0.025； g 重力加速度 g=9.81m/s； ROq 上托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量 /上托輥間距 (kg/m)，ROq=7kg/m； RUq 下托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量 /下托輥間距 (kg/m), RUq=7kg/m； Bq 擋邊輸送帶整帶每米質(zhì)量 (kg/m) ； 其中：stfSOB tqBqqq /*2 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 Oq 基帶每米質(zhì)量，Oq=3.58 kg/m，參考文獻 10見表 2 1， 基帶由 3 層組成，上膠 3mm，中間芯層 1.5mm，下膠 1.5mm。 Sq 擋邊每米質(zhì)量，Sq=1.89 kg/m，參考文獻 10見表 2 3 ； fB 有效帶寬，這里是 0.12； st 橫隔板間距，這里是 0.1 m ； tq 橫隔板每米質(zhì)量， 1.8 kg/m，參考文獻 10見表 2 4 即 Bq =3.58+2*1.89+0.12*1.8/0.1 Bq =9.52 kg/m Gq 每米物料質(zhì)量 (kg/m)； Gq=0.22kg/m Gq=Q/(3.6*v)=0.32/(3.6*0.4)； L 2.5m； H 1.5m； 代入數(shù)據(jù) HF =0.025 9.81 2.5 7+7+(2 9.52 十 0.22) 2.5/ 25.225.6 HF =13.65N (2) stF 提升阻力 (N) HtqBqqgF stfSGst *)/*2(* =9.81 (0.22+2 1.89+0.12 1.8/0.1) 1.5 stF=90.64N 則 stHu FFF =13.65+90.64=104.29N 上式中因為提升高度為 1500mm，水平段按 1000mm，則輸送機總軸間長度為 2500mm；根據(jù)本機械工況：水平段和向上傾斜段；工作條件：工作環(huán)境良好，制造、安裝良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦系數(shù)小，輥子直徑選為 90mm，搬運量較恒定可查表 (見參考文獻 10中的表 2)取復合摩擦系數(shù)為 0.02，波狀擋邊輸送帶的安全 系數(shù) m取 12。 2、 電機功率計算 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 計算公式 iu nvFkN /*(W) 其中：uF 傳動滾筒上的圓周牽引力 (N) in 總傳動效率，通常 ni=0.9 k k=1.2， 考慮到本算法的簡易算法的電機裕量系數(shù)。 N=1.2 104.29 0.4/0.9=55.62(W) 故選擇電動機功率為 0.75KW 3.輸送帶最大張力計算 HqgFSS Buo *m a x (N) 其中： glqqSOGBo *)(5 Ol 托輥間距 (m)，本系列取 0.5m； oS=5（ 9.52+0.22） 0.5 9.81=238.87（ N） maxS=238.87+104.29+9.81 9.52 1.5=483.25（ N） 4.輸送帶基帶層數(shù)計算 )*/(*m a x BmSZ 其中： m 輸 送帶安全系數(shù)，本系列推薦取 m=12。 B 基帶寬 (mm) 許用帶強， (單位： N/mm層 )，這里選用棉帆織物芯 56， Z=483.25 12/(300 56)=0.345 因此，取 Z=3 符合條件。 3.3.2 滾筒的選擇及設(shè)計 傳動滾筒是傳遞動力的主要部件。作為單點驅(qū)動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機上，功率較大的輸送機可采用雙滾筒傳動，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動時可以采用多電機分別傳動，也可利 用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運裝。如雙滾筒傳動仍不滿足牽引力需要，可采用多點驅(qū)動方式。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 本設(shè)計的機器載荷較小，選用電動滾筒可以有效的減小空間尺寸。 最小傳動滾筒直徑 D 按下式選?。?dcD 式中： d 芯層厚度或鋼絲繩直徑 (mm)； c 系數(shù) (根據(jù)抗拉體材料確定；棉織物 c=80，尼龍 c=90，聚酯 c=108，鋼繩芯 c=145)，考慮到食品安全及強度要求選用棉織物即可。 計算得 D=1.580=120mm。 rdVRvF2(2-1) 式中： F 離心力 (N) v 帶速（ s/m） R 曲率半徑 (m) r 物料容量 (kg/m3) V 物料容積 (m3) 從 (2-1)式可以看出當輸送機輸送物料種類和輸送量確定后要使物料不至拋出，靠降低帶速，增大帶寬減小離心力，顯然是不經(jīng)濟的。只有增大曲率半徑 R減小離心力較為合理，所以可以選用 JB/T7330 1994電動滾筒標準件 R=100mm。 電機功率為 0.75 KW，表面速度為 0.4m/s，筒長為 350mm，型號為：FTNZ0.75 0.4 350 200(JB/T 7330 1994，帶制動器和逆止器，風冷式行星齒輪傳動電動滾筒，見圖 3.9)。 圖 3.9 電動滾筒安裝尺寸 逆止器是電動滾筒在逆止方向應(yīng)逆止可靠，在非逆止方向應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活。對傾斜輸送機來說為防止事故時倒轉(zhuǎn)堆料現(xiàn)象，一般需要安裝逆止器，它是一個只允充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 許輸送機往固定方向運行的機械裝置。當垂直提升負荷所需的力大于水平移動輸送帶負荷所需的力的一半時就需要安裝逆止器。 3.3.3 改向滾筒的設(shè)計 傳動滾筒是傳遞帶式輸送機功率的圓柱形滾 筒，而改向滾筒是引導輸送帶改變方向的圓柱形筒。改向滾筒不傳遞轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)比較簡單，易于制造和加工，且和輸送帶接觸時軸為空轉(zhuǎn)，所以摩擦力小，使用壽命長。 初步計算改向滾筒的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下。 (1)兩軸承座中心距 A 為 :A=M+B+(50200)=300+20+50=370mm，式中， M為帶寬， mm； B 為軸承寬度， mm。 (2)滾筒長度 L 為： L=M+(50100)=300+50=350mm。 (3)筒皮的最大許用面壓 p對于帆布芯， p0.4N/mm2；對于鋼絲繩芯，p0.6 N/mm2。 1、 根 據(jù)工作條件選擇材料并初步確定軸的最小直徑 因為該向滾筒主要承受徑向力，不傳遞轉(zhuǎn)矩，故軸的最小直徑選 18mm。即：dmin =18mm.改軸無特殊要求，參考表 3-1 選取 45 鋼，調(diào)制處理， b=650MPa。 表 3-1 軸常用的幾種材料的 T 值 軸的材料 T /MPa 軸的材料 T /MPa Q235、 20 12 20 40Cr、 35SiMn 40 52 45 30 40 1Cr18Ni9Ti 15 25 2、 改向滾筒軸的設(shè)計與校核 考慮到軸上零件的定位和裝配方便等要求，又因為軸主要 起改向作用，只承受一定的徑向力，故初選一對深溝球軸承，查機械設(shè)計手冊選用 6205 型軸承： 軸承孔直徑 d=25mm，即 d2=25mm，軸承寬度 B=15mm。 滾筒套筒處的直徑 d3=24mm； 軸的最大直徑 d4=32mm； 軸的各軸段長度 l1=8mm， l2 =14mm， l3 =17mm， l4 =332mm（軸采用對稱布置）； 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 軸的總長 l=414mm 軸承和右端軸肩之間用螺母進行軸向固定，軸承和軸用過盈配合周向固定。 3、 軸上受力計算 (1)徑向力 N3081.9345c o s 81.90 9 5.045c o sF45c o s gmgmFF r 滾帶滾帶 (2)垂 直面支撐力 截面 C 上的受力示意圖 3.9（ a） ,則 NFR rA 152302 NRR BA 15 (3)求剪切力 QC 和彎矩 MC 截面 C 上的受力， NRQ AC 15 0173 CA MR mmNRM AC 2 5 9 51 7 3151 7 3 (4)繪剪力彎矩圖 如圖 3.10（ c）所示： 圖 3.10 改向滾筒軸的校核 4、 校核軸的強度 危險剖面在軸中點 C 處 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 M P aWM CC