可伸縮皮帶機(jī)張緊裝置設(shè)計(jì)【含CAD圖紙】

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日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書評(píng)閱教師評(píng)語（選題的意義；基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；工作量的大??；取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；寫作的規(guī)范程度；總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；存在問題；是否同意答辯等）：成 績(jī)： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書評(píng)閱教師評(píng)語（選題的意義；基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；工作量的大小；取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；寫作的規(guī)范程度；總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；存在問題；是否同意答辯等）：成 績(jī)： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績(jī)答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯(cuò)誤有原則性錯(cuò)誤沒有回答答辯委員會(huì)評(píng)語及建議成績(jī)：答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)定成績(jī)：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日編號(hào)：（ ）字 號(hào)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)可伸縮皮帶機(jī)張緊裝置王麗坤 21040229 機(jī)械工程及自動(dòng)化2004級(jí)1班題目： 姓名： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 二八年六月 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 77 頁(yè)1 概述 帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作平穩(wěn)可靠，噪音小,能實(shí)現(xiàn)連續(xù)長(zhǎng)距離大傾斜輸送,設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用低，可在膠帶的任意位置加料或卸料，具有生產(chǎn)效率高、輸送量大、能源消耗少的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、礦山、化工、港口、電站、輕工、建材、糧食等許多工業(yè)領(lǐng)域。經(jīng)過近兩個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，帶式輸送機(jī)已經(jīng)在技術(shù)上具備了高強(qiáng)力、大運(yùn)量、大功率的現(xiàn)代化散狀物料輸送設(shè)備的特征。拉緊裝置是帶式輸送機(jī)重要的組成部分，它的性能好壞直接影響帶式輸送機(jī)整機(jī)的工作能。1.1帶式輸送機(jī)拉緊裝置的主要作用帶式輸送機(jī)在啟動(dòng)、運(yùn)行、制動(dòng)等工作過程中，輸送帶會(huì)由于拉力和慣性的作用發(fā)生蠕變，能夠?qū)е螺斔蛶ё冮L(zhǎng)松弛而無法工作。輸送帶拉緊裝置是保證輸送帶具有一定拉緊力、不發(fā)生打滑現(xiàn)象而正常工作的重要組件。概括起來，拉緊裝置在帶式輸送機(jī)中具有以下一些作用： (1)保證膠帶任驅(qū)動(dòng)滾筒奔離點(diǎn)的足夠張力，從而保證驅(qū)動(dòng)裝置依靠摩擦傳動(dòng)所必須傳遞的摩擦牽引力，以帶動(dòng)輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，防止輸送帶打滑。 (2)保證承載分支最小張力點(diǎn)的必須張力，限制輸送帶在托輥之問的垂度，保證帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行，不致因輸送帶下垂度過大導(dǎo)致煤炭垂直跳動(dòng)沖擊托輥而造成電機(jī)損失能量大和物料灑落等現(xiàn)象。 (3)補(bǔ)償膠帶塑性變形與過渡，工況下伸長(zhǎng)質(zhì)的變化。由于負(fù)載變化會(huì)引起輸送帶發(fā)生長(zhǎng)度變化，蠕變現(xiàn)象也會(huì)造成輸送帶伸長(zhǎng)，張緊力有變小趨勢(shì)，需要張緊裝置來吸收由蠕變產(chǎn)生的仲長(zhǎng)，維持輸送機(jī)正常運(yùn)行所需的最小張緊力，從而保證帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行。 (4)為輸送帶重新接頭做必要的行程準(zhǔn)備。每部帶式輸送機(jī)都有若干個(gè)接頭，可能在某一時(shí)間接頭會(huì)出現(xiàn)問題，必須截頭重做，張緊裝置為帶式輸送機(jī)準(zhǔn)備了負(fù)荷以外的運(yùn)輸帶，這樣接頭故障就可以通過放松張緊裝置重新接頭來解決。1.2對(duì)張緊裝置的要求 （1）響應(yīng)速度快，工作可靠； （2）拉緊滾筒上輸送帶的包角，并與滾筒位移平行，施加的拉緊力應(yīng)通過滾筒中心，以免張力由于其位置不同而變化； （3）不能出現(xiàn)死區(qū)，即拉緊滾筒作反向移動(dòng)時(shí)，不至于產(chǎn)生張力突然變化。尤其機(jī)尾有低谷的高垂度輸送機(jī)，制動(dòng)時(shí)在低谷處會(huì)由于垂度過大而引起輸送帶的折疊和嚴(yán)重變形，從而導(dǎo)致落料。1.3拉緊裝置的安裝位置 拉緊裝置可安裝位置可任意選擇，空間許可的話, 理想的安裝位置應(yīng)靠近驅(qū)動(dòng)裝置，使此處的張緊力始終保持不變?nèi)绨惭b位置離驅(qū)動(dòng)裝置越遠(yuǎn),則需要增設(shè)重砣,以抵消加速和制動(dòng)力，確保驅(qū)動(dòng)部保持最低限度的張緊力。特定輸送機(jī)的安裝位置可根據(jù)張力分布的分來確定，特別是斜巷輸送機(jī)機(jī)尾停機(jī)時(shí)張力很低的情況尤需注意。1.4拉緊裝置的發(fā)展現(xiàn)狀 拉緊裝置直接影響帶式輸送機(jī)的整機(jī)性能。目前帶式輸送機(jī)常用的拉緊裝置主要分為固定拉緊裝置、重錘拉緊裝置和液壓拉緊裝置3種。1.4.1 固定拉緊裝置 固定拉緊裝置的特點(diǎn)是拉緊滾筒在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的位置保持不變，拉緊力不能自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，只有在停車狀態(tài)，才能對(duì)拉緊裝置的拉緊力和拉緊行程進(jìn)行調(diào)整。固定拉緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是拉緊滾筒位置固定，不需要人工操作或控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，操作維護(hù)方便，一般用于小型帶式輸送機(jī)。 固定拉緊裝置又分為螺旋拉緊裝置和固定絞車?yán)o裝置。螺旋拉緊裝置見圖1。由圖l可見，拉緊滾筒的軸承座安裝在活動(dòng)架上，活動(dòng)架可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿，螺母帶動(dòng)活動(dòng)架一起前進(jìn)和后退，達(dá)到拉緊和放松輸送帶的目的。螺旋拉緊裝置。一般裝于機(jī)尾滾筒處，直接拉緊輸送帶，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，因其拉緊行程最大為lm，故適用于輸送機(jī)長(zhǎng)度小，功率較小的帶式輸送機(jī)。 固定絞車?yán)o裝置由絞車、拉緊鋼絲繩、滑輪、拉緊小車等組成，通過絞車卷進(jìn)、放出鋼絲繩來調(diào)節(jié)輸送帶所需的拉緊力。由圖2可見。其拉緊行程大、拉緊力大，適用于長(zhǎng)距離大運(yùn)量的帶式輸送機(jī)，特別適用于具有儲(chǔ)存輸送帶的輸送機(jī)上。其最大行程達(dá)17m。圖1.螺旋拉緊裝置圖2.固定絞車?yán)o裝置1.電動(dòng)機(jī) 2.減速器 3.滾筒 4.鋼絲繩 5.定滑輪 6.拉緊滾筒7.跑車 8.輸送帶1.4.2 重錘拉緊裝置 重錘拉緊裝置是靠重錘的重力將輸送帶拉緊，拉緊力的大小依靠增加或減少重錘重量來調(diào)節(jié)。 重錘拉緊裝置又分為重載車式拉緊裝置和重錘式拉緊裝置。重載車式拉緊裝置是將重物由鋼絲繩通過定滑輪與滑動(dòng)小車相連，將拉緊滾筒酉定在滑動(dòng)小車上，由重物拉動(dòng)滑動(dòng)小車對(duì)輸送帶產(chǎn)生拉緊力(見圖3)；重錘拉緊裝置是通過用鋼絲繩懸掛起來的重錘使輸送機(jī)的拉緊車產(chǎn)生拉緊力。圖3 重錘車式拉緊裝置 重錘拉緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以通過重錘的位移迅速吸收輸送帶的彈性伸長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且重錘拉緊力是基本恒定的，僅在輸送機(jī)起動(dòng)和停車時(shí)產(chǎn)生很小的慣性力，因而安全可靠性比較高，在帶式輸送機(jī)中使用最為廣泛。它的缺點(diǎn)是：拉緊力始終保持不變，不能隨帶式輸送機(jī)起動(dòng)、穩(wěn)定運(yùn)行所需的不同張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，在穩(wěn)定運(yùn)行過程中輸送帶始終處于過張緊狀態(tài)，影響輸送帶的使用壽命；較為笨重，需要的工作空間大(特別是拉緊力較大時(shí))，維修較為費(fèi)工費(fèi)時(shí)。1.4.3 液壓拉緊裝置 （1）普通型液壓拉緊裝置 通過液壓油缸(或絞車)的快速位移來吸收輸送帶的彈性伸長(zhǎng)，分為液壓絞車?yán)o、液壓油缸拉緊、液壓油缸與固定絞車組合拉緊3種。液壓絞車?yán)o裝置是通過液壓馬達(dá)動(dòng)作，使拉緊絞車卷進(jìn)和松開輸送帶來自動(dòng)調(diào)節(jié)輸送帶的拉緊力；液壓油缸拉緊裝置由蓄能站、液壓泵站、拉緊油缸、電控箱和附件五大部分組成，通過液壓站壓力使油缸產(chǎn)生伸縮來調(diào)節(jié)帶式輸送機(jī)的拉緊力。液壓拉緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，可以根據(jù)輸送機(jī)在啟動(dòng)和正常運(yùn)行工況下對(duì)輸送帶張力的不同要求調(diào)節(jié)輸送帶拉緊力，控制響應(yīng)速度快，能夠在驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí)自動(dòng)增加拉緊力。缺點(diǎn)是不能隨輸送帶上載荷的變化自動(dòng)進(jìn)行拉緊力調(diào)節(jié)。 (2)階段式拉緊裝置 階段式拉緊裝置的主要技術(shù)特點(diǎn)是：(a)可以根據(jù)輸送機(jī)在啟動(dòng)和運(yùn)行工況下對(duì)輸送帶張力的不同要求來調(diào)節(jié)皮帶拉緊力(一般起動(dòng)時(shí)的張緊力比穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)大1.41.5倍)，皮帶不會(huì)始終處于起動(dòng)時(shí)的張緊狀態(tài)，從而延長(zhǎng)了輸送帶的使用壽命。(b)帶式輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)，輸送帶的松邊會(huì)突然松馳伸長(zhǎng)，此時(shí)拉緊油缸在蓄能站的作用下，能立刻收縮活塞桿，及時(shí)補(bǔ)償輸送帶的伸長(zhǎng)量，減少輸送帶松邊對(duì)緊邊的沖擊，起到保護(hù)輸送帶的作用，并保持輸送機(jī)起動(dòng)的可靠與平穩(wěn)。(c)可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其布置也具有很大的靈活性。(d)由于其元件實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，容易設(shè)計(jì)制造和推廣使用。(e)可以由流動(dòng)著的油液帶走因功率損失等原因產(chǎn)生的熱量，避免局部溫升現(xiàn)象。雖然階段式拉緊裝置可以在帶式輸送機(jī)啟動(dòng)與穩(wěn)定運(yùn)行兩種工況問自動(dòng)調(diào)節(jié)張力，解決了輸送帶轉(zhuǎn)為穩(wěn)定運(yùn)行后的過張力問題，但其缺點(diǎn)是不能對(duì)輸送機(jī)運(yùn)行過程中皮帶負(fù)載的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。而在帶式輸送機(jī)的實(shí)際運(yùn)行中，皮帶所需的張緊值相差甚大，拉緊裝置經(jīng)常處于要么張緊力不足、要么過張緊的狀態(tài)。調(diào)查顯示，階段式液壓張緊裝置很難滿足大型帶式輸送機(jī)的運(yùn)行要求。圖4 DYL型輸送帶自控液壓拉緊站布置圖1.拉緊小車 2.鋼絲繩 3.定滑輪 4.動(dòng)滑輪 5.油缸支座6.拉緊油缸 7.電控箱 8.液壓泵站 9.腔管 10.蓄能站11.軌道 12. 輸送帶1.5 拉緊裝置的發(fā)展趨勢(shì) 綜前所述，按常規(guī)方式設(shè)計(jì)的各種拉緊裝置，其動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)很難達(dá)到最佳拉緊效果。主要問題在于設(shè)計(jì)都是在靜態(tài)特性的基礎(chǔ)上，通過對(duì)起動(dòng)、運(yùn)行各階段不同張力的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，未能考慮負(fù)載動(dòng)態(tài)變化對(duì)膠帶張力的影響，因此產(chǎn)生調(diào)節(jié)的不合理性。在輸送帶張力過度時(shí)，輸送帶過拉緊，應(yīng)力疲勞加大，容易出現(xiàn)皮帶拉斷故障；在輸送帶張力不足時(shí)，導(dǎo)致皮帶打滑及斷帶、著火故障，而且還容易出現(xiàn)皮帶橫向振動(dòng)過大、功率消耗過大等一系列問題。針對(duì)DYL系列和其他常規(guī)拉緊裝置存在的問題，基于輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流與負(fù)載間呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)比例關(guān)系的考慮，現(xiàn)在有科學(xué)家提出了一種基于電機(jī)電流輸入控制的力反饋動(dòng)態(tài)拉緊裝置的設(shè)計(jì)方案。其基本原理是：通過識(shí)別驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流變化來間接識(shí)別輸送帶上載荷量的變化，以電機(jī)電流為閉環(huán)回路的控制信號(hào)，通過電流與負(fù)載的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算出理論拉緊力的值，然后與力傳感器所測(cè)的實(shí)際拉緊力的值進(jìn)行比較，從而適應(yīng)負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化。由于這種拉緊裝置可以根據(jù)輸送帶上載荷的動(dòng)態(tài)變化自動(dòng)調(diào)節(jié)拉緊力，使輸送帶處于張緊和松弛的交替狀態(tài)中，因而能夠?qū)崿F(xiàn)輸送帶最佳的動(dòng)態(tài)拉緊效果，滿足輸送帶不打滑、下垂度不超限而又保持正常運(yùn)行所需的最小拉緊力的要求?？梢灶A(yù)料，這種基于電機(jī)電流輸入控制的力反饋動(dòng)態(tài)拉緊裝置將是今后一個(gè)時(shí)期的主要研究方向。2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)及方案確定2.1 主要設(shè)計(jì)要求根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)械張緊裝置：工作參數(shù)如下；（1） 最大張緊力F: （2） 繩速V： 2.2 方案的確定2.2.1 參考方案 (1)螺旋拉緊裝置。螺旋拉緊裝置結(jié)構(gòu)由齒輪組(或蝸輪、蝸桿)、滑座、螺旋拉桿、基座、螺旋滑套、滑軌、鎖緊底版及轉(zhuǎn)輪等組成。其核心工作部件為螺旋拉桿(帶T形螺紋)、基座、螺旋滑套(帶螺母)，整個(gè)裝置為鋼結(jié)構(gòu)焊接件。螺旋拉緊裝置工作原理是通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)齒輪組(或蝸輪)或直接調(diào)整旋轉(zhuǎn)固定的絲杠，使帶螺母的滑座產(chǎn)生縱向移動(dòng)，從而帶動(dòng)滾筒座發(fā)生縱向整體移動(dòng)，達(dá)到調(diào)整各種輸送機(jī)膠帶松緊的目的。螺旋拉緊裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。螺旋拉緊裝置主要運(yùn)用在長(zhǎng)度較短、伸縮量較小的的帶式輸送機(jī)、牽引式輸送機(jī)及各種刮扳機(jī)上。圖5 現(xiàn)在螺旋拉緊裝置結(jié)構(gòu)圖(2)重錘拉緊裝置。重力拉緊裝置是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的一種拉緊裝置。它靠重錘力量將輸送帶拉緊，調(diào)節(jié)張緊力依靠增加或減少重錘重量來實(shí)現(xiàn)。其結(jié)構(gòu)形式有單重錘式、雙重錘式和重載車式。一般裝在離傳動(dòng)滾筒松邊不遠(yuǎn)處，以期得到快速反應(yīng)，能利用輸送機(jī)走廊空間位置進(jìn)行布置，可隨著張力的變化靠重力自動(dòng)補(bǔ)償輸送帶的伸長(zhǎng)。該裝置要求拉緊車要靈活可靠，不能卡住。適用于較短帶式輸送機(jī)。其理論上能保持張緊力恒定，但實(shí)際上對(duì)于大多數(shù)重錘式拉緊裝置而言，由于拉緊裝置本身就有摩擦阻力存在，有死區(qū)產(chǎn)生，但死區(qū)范圍不是太大，可以完全起到應(yīng)有的張緊作用，且工作的可靠性最強(qiáng)。適用于上運(yùn)、平運(yùn)、下運(yùn)，對(duì)使用環(huán)境沒有特殊的要求。圖6 環(huán)形或垂直的重砣式拉緊裝置 (3)絞車式拉緊裝置。絞車式張緊裝置按張緊力的控制方式可以分為手動(dòng)和自動(dòng)控制兩種。所謂手動(dòng)，就是在張緊裝置上安裝一個(gè)用于測(cè)定膠帶張力的測(cè)力器。當(dāng)觀測(cè)到測(cè)力器的指標(biāo)超出所允許的范圍時(shí)，人為地啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)來進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到滿足要求為止。這種形式的張緊裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，但需要人來監(jiān)控。在手動(dòng)絞車式張緊裝置中，由于絞車動(dòng)作不需要其它動(dòng)力，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和操作維護(hù)容易的特點(diǎn)，所以在國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛。比較常用的是蝸輪蝸桿手動(dòng)絞車式張緊裝置。由于絞車式張緊裝置的張緊行程可以很長(zhǎng)，同時(shí)可以配合可伸縮式膠帶輸送機(jī)的儲(chǔ)帶倉(cāng)工作，所以，可伸縮式膠帶輸送機(jī)應(yīng)用這種張緊裝置的較多。2.2.2 方案對(duì)比 方案一的優(yōu)缺點(diǎn)是：置因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整靈活，容易布置的特點(diǎn)，在輸送機(jī)領(lǐng)域的設(shè)備(如碼頭卸船機(jī)、發(fā)電廠的斗輪堆取料機(jī)及空間狹小、長(zhǎng)度較短的帶式給料機(jī)等)上，作為膠帶的松緊調(diào)整裝置被廣泛應(yīng)用。螺旋拉緊裝置結(jié)構(gòu)過于簡(jiǎn)單，無導(dǎo)向、傳動(dòng)輔助裝置，也無防塵密封裝置，故早期螺旋拉緊裝置在使用過程中費(fèi)時(shí)耗力并經(jīng)常出現(xiàn)卡阻，調(diào)整不便，影響了螺旋拉緊裝置在實(shí)際生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用。方案二的優(yōu)缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)和原理都比較簡(jiǎn)單，就是利用物體自身的重力，來拉緊皮帶 ，需要多大的張緊力，只要給它墜上同等重量的物體即可，它的制造也比較方便。缺點(diǎn)： 使用重錘式拉緊裝置，輸送帶的張緊力始終保持不變，而帶式輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行后所需張力比起動(dòng)時(shí)小，所以輸送帶在穩(wěn)定運(yùn)行中處于過張緊狀態(tài)，對(duì)輸送帶的使用壽命產(chǎn)生直接影響。該套裝置體積大，且笨重，特別是張緊力較大時(shí)。使用時(shí)應(yīng)考慮空間的問題，另外，維修帶式輸送機(jī)需放松輸送帶時(shí)比較費(fèi)工費(fèi)時(shí)。 起動(dòng)時(shí)，機(jī)尾拉緊滾筒由于瞬間起動(dòng)，拉緊滾筒將作一定范圍的跳動(dòng)，而就是這一瞬間的跳動(dòng)，造成輸送帶跑偏，尤其是輸送帶上水分多，拉濕煤時(shí)，輸送帶跑偏更加嚴(yán)重。 方案三的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)容易。其缺點(diǎn)是存在占用空間大，不便于現(xiàn)場(chǎng)布置和管理，經(jīng)常發(fā)生因張緊不足或不能及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行調(diào)整而引起的膠帶打滑和跑偏等現(xiàn)象，甚至?xí)斐赡z帶壓死、撕裂等嚴(yán)重事故。 通過以上三個(gè)方案的比較，選擇第三種方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。絞車式張緊裝置具有以下特點(diǎn)：通過鴨梨?zhèn)鞲衅麟娦盘?hào)控制張緊裝置，可靠性高。在皮帶機(jī)啟動(dòng)階段，能提供足夠大的啟動(dòng)張緊力；啟動(dòng)完畢后又可使膠帶的張緊力恢復(fù)到額定值以維持膠帶機(jī)的正常運(yùn)行。2.2.3 傳動(dòng)方案的確定由框架、滑輪組和張緊絞車等組成。采用電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，張緊絞車為蝸桿蝸輪傳動(dòng)和開式齒輪傳動(dòng)的慢速絞車，蝸桿蝸輪的設(shè)計(jì)具備反行程自鎖的特點(diǎn)。蝸桿的輸入軸與電機(jī)的輸出軸用彈性套柱銷聯(lián)軸器連接。蝸輪的輸出軸與開式齒輪中的小齒輪連接，同時(shí)在蝸桿的一端有一摩擦阻尼裝置生產(chǎn)的摩擦力矩可以通過壓蓋上的調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)節(jié)，以使張緊絞車停車時(shí)不致反轉(zhuǎn)保證鋼繩的張力。滾筒組與開式齒輪中的大齒輪連接。為了減輕繞在卷筒上鋼絲繩所承受的拉力，采用滑輪組結(jié)構(gòu)包括動(dòng)滑輪組和定滑輪組，定滑輪組（四個(gè)定滑輪并列）動(dòng)滑輪組（四個(gè)動(dòng)滑輪并列）。張緊卷筒的一側(cè)裝有離合裝置，當(dāng)收膠帶時(shí)須打開離合器時(shí)使卷筒和卷筒軸脫離，為使卷筒不致自由轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生亂繩，卷筒的同一側(cè)還裝有三塊剎車帶，使卷筒在放繩時(shí)產(chǎn)生半制動(dòng)。膠帶的張力是根據(jù)使用情況酌情掌握，人為調(diào)節(jié)的過緊過松都是不宜的。傳動(dòng)方案圖如下所示：1. 電動(dòng)機(jī) 2. 聯(lián)軸器 3. 減速器 4. 動(dòng)滑輪組 5. 鋼絲繩6. 定滑輪組 7. 大齒輪 8. 卷筒 9. 傳感器 10. 小齒輪3 張緊裝置總體設(shè)計(jì)3.1電動(dòng)機(jī)的確定該機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)過程中總的效率損失為： 式中： 自鎖蝸桿的效率，取0.43；圓柱齒輪傳動(dòng)（開式傳動(dòng)（脂潤(rùn)滑）的效率，取0.95；彈性套柱銷聯(lián)軸器的效率，取0.99；滾動(dòng)軸承的效率，取0.98；滑輪組的效率，取0.889；滾筒的效率，取0.97根據(jù)傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)：張緊力F是由8根鋼絲繩來承擔(dān)：滾筒上的鋼絲繩拉力： =80/8=10kN 滾筒上的鋼絲繩速度： =0.13m/s功率： 100.13=1.3kW 電機(jī)所需輸出功率: = 3.9kW選擇的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：防爆電機(jī)YB132M1-6；電機(jī)參數(shù)：功率kW實(shí)際轉(zhuǎn)速960r/min3.2機(jī)構(gòu)工作級(jí)別的確定3.2.1機(jī)構(gòu)利用等級(jí)機(jī)構(gòu)利用等級(jí)按機(jī)構(gòu)總設(shè)計(jì)壽命分為十級(jí)，見表8-1-1。總設(shè)計(jì)壽命規(guī)定為機(jī)構(gòu)假定的使用年數(shù)內(nèi)處于運(yùn)轉(zhuǎn)的總小時(shí)數(shù)，它僅作為機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，而不能視為保用期。由表8-1-1，選取機(jī)構(gòu)等級(jí)?？傇O(shè)計(jì)壽命：6300h說明：經(jīng)常中等地使用。 3.2.2機(jī)構(gòu)載荷狀態(tài)載荷狀態(tài)是表明機(jī)構(gòu)承受最大載荷及載荷變化的程度。載荷分為四級(jí)。由表8-1-2，根據(jù)實(shí)際情況選用-重。說明：機(jī)構(gòu)經(jīng)常承受較重的載荷，也常承受最大的載荷。3.2.3 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別機(jī)構(gòu)工作級(jí)別按機(jī)構(gòu)利用等級(jí)和載荷狀態(tài)分為八級(jí)。見表8-1-3，根據(jù)機(jī)構(gòu)利用等級(jí)與機(jī)構(gòu)載荷狀態(tài)選取機(jī)構(gòu)工作級(jí)別為。3.3鋼絲繩直徑計(jì)算與選?。?）煤礦井下絞車用鋼絲繩直徑采用GB1102-74標(biāo)準(zhǔn)規(guī)mm,鋼絲繩結(jié)構(gòu)大部分是點(diǎn)接觸光面鋼絲繩。（2）點(diǎn)接觸-股內(nèi)各層之間鋼絲互相交叉，呈點(diǎn)接觸。（3）在圓股鋼絲繩（GB1102-74）標(biāo)準(zhǔn)中，只有鋼絲破斷拉力之和而無整根鋼絲繩的破斷拉力。（4）鋼絲繩直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力按式（8-1-1）確定： 式中：鋼絲繩最小直徑， mm；選擇系數(shù)， mm/N；鋼絲繩最大工作靜拉力 N；KN 可根據(jù)機(jī)構(gòu)工作級(jí)別確定：根據(jù)機(jī)構(gòu)工作等級(jí)，查表8-1-8得： mm/Nmm查標(biāo)準(zhǔn)值,取mm 3.4卷筒幾何尺寸的確定 卷筒有單層卷繞單聯(lián)卷筒、單層卷繞雙聯(lián)卷筒。在起重高度較高時(shí)，為了縮小卷筒尺寸，可采用表面帶導(dǎo)向螺旋槽或光面卷筒，進(jìn)行多層纏繞，但鋼絲繩磨損較快。不帶螺旋槽的光面卷筒鋼絲繩可以緊密排列。但實(shí)際作業(yè)時(shí)，鋼絲繩排列凌亂，互相交叉擠壓，鋼絲繩壽命降低。卷筒的類型較多,最常用的是齒輪連接盤式和周邊大齒輪式兩種，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是卷筒軸不受轉(zhuǎn)矩，只承受彎矩。尤其是前者是目前標(biāo)準(zhǔn)型橋式起重機(jī)典型結(jié)構(gòu)，分組性好，為封閉式傳動(dòng)。缺點(diǎn)是檢修時(shí)需沿軸向外移卷筒。帶周邊大齒輪的卷筒多用于傳動(dòng)速比大，轉(zhuǎn)速低的卷筒。周邊大齒輪，一般均為開式齒輪傳動(dòng)。(1)滾筒名義直徑：式中：鋼絲繩的直徑；與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，按表8-1-54選取。根據(jù)機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M6，可查得：；則mm (2)卷筒厚度（鑄鋼卷筒）：mm (3)多層纏繞卷筒長(zhǎng)度：則，考慮鋼絲繩在卷筒上排列可能不均勻，應(yīng)將卷筒長(zhǎng)度增加，即其中：卷筒繩槽底徑，mm各層直徑每層圈數(shù)設(shè)纏繞圈數(shù)根據(jù)實(shí)際的工作情況，卷筒上需有9圈繞繩，即mm ，mm ， mm mm ，mmmm ，mmmm, mmmm為了防止鋼絲繩脫出卷筒兩邊設(shè)擋邊，其高度比最外層鋼絲繩高出；即卷筒的最大外徑： =407 =mm 取mm(4)卷筒強(qiáng)度的計(jì)算：鑄造卷筒的材料應(yīng)采用不低于GB/T9439中規(guī)定的HT200灰鑄鐵，或GB/T11352中規(guī)定的ZG270-500鑄鋼。鑄鐵件須經(jīng)時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力，鑄鋼件應(yīng)進(jìn)行退火處理。卷同壁內(nèi)表面最大壓應(yīng)力：mm因此由表8-1-55選用卷筒內(nèi)表面最大壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算：（MPa）式中： 鋼絲繩最大拉力，N 卷筒繩槽節(jié)距， mm 卷筒壁厚， mm 許用壓應(yīng)力， MPa 與卷筒層數(shù)有關(guān)的系數(shù)卷筒層數(shù)1234系數(shù)111.41.82由于，查上面表格得系數(shù) 卷筒材料用45鋼，查手冊(cè)，45鋼的屈服強(qiáng)度為：MPa 則：MPaMPa經(jīng)檢驗(yàn)卷筒強(qiáng)度符合要求。（5）卷筒的技術(shù)要求 表面質(zhì)量：卷筒不得有裂紋。成品卷筒的表面上不得有影響使用性能和有數(shù) 外觀的顯著缺陷（如氣孔、疏松、夾渣等）。尺寸公差和表面粗糙度：同一卷筒上左右螺旋槽的底徑（即卷筒直徑）差，不得超過GB/T1801和GB/T1802中規(guī)定的。 加工表面未注公差尺寸的公差等級(jí)應(yīng)按GB/T1804中的m級(jí)（中等級(jí)）。未注加工表面粗糙度值應(yīng)按GB/T1031中得12.5um。形位公差：卷筒上配合圓（）的圓度、同軸度、左右螺旋槽的徑向圓跳動(dòng)以及斷面圓跳動(dòng)，不得大于GB/T1184種的下列值：；不低于8級(jí)；不低于8級(jí)。 壓板用螺孔：鋼絲繩壓板用的螺孔必須完整， 螺紋不得有破碎、斷裂等缺 陷。 焊縫：對(duì)于必須施焊的鑄鋼卷筒，其重要焊縫不得有裂紋和未熔合等缺陷。其焊縫質(zhì)量應(yīng)符合GB/T3323種的II級(jí)質(zhì)量要求。3.5總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配：卷筒的轉(zhuǎn)速： 電機(jī)最小滿載轉(zhuǎn)速： 總傳動(dòng)比： 具有自鎖性能的蝸輪蝸桿傳動(dòng)，傳動(dòng)比根據(jù)手冊(cè)，一般為62、71、80、82，在這里選擇蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為62。則一對(duì)開式齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為： 3.6傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算：1.計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速：2.計(jì)算各軸輸入功率：3. 計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩：4 蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)蝸桿傳動(dòng)是用來傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，運(yùn)動(dòng)可以使減速或增速,它由蝸桿和蝸輪組成，其做常用的是軸交角通常為的減速傳動(dòng)。蝸桿和蝸輪的螺旋線方向必須保持一致。蝸桿傳動(dòng)主要的特點(diǎn)是：（1）傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)、沖擊和噪聲均很小。（2）能以單機(jī)傳動(dòng)獲得較大的傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)緊湊。因此，它通常用于中小功率、間歇工作或要求自鎖的場(chǎng)合。為了提高傳動(dòng)效率、減小蝸輪結(jié)構(gòu)尺寸，通常將其布置在高速級(jí)。蝸桿頭數(shù)根據(jù)傳動(dòng)比和蝸桿傳動(dòng)的機(jī)械效率確定，越少，結(jié)構(gòu)越緊湊，但機(jī)械效率越低；越多，機(jī)械效率越高，但蝸桿加工越困難。取的蝸桿，多用于要求自鎖和大傳動(dòng)比的情況。蝸輪的齒數(shù)，通常取。為了避免蝸輪輪齒發(fā)生根且并保證至少有兩對(duì)以上的齒參與嚙合，不應(yīng)小于26。但在動(dòng)力傳動(dòng)中，也不宜太多，若過多，則結(jié)構(gòu)尺寸過大，蝸桿支撐跨度增大，使蝸桿剛度降低，從而影響蝸桿傳動(dòng)的嚙合精度?？紤]到蝸輪的使用情況，取。蝸桿副的材料組合首先要求有良好的減磨性和抗膠合能力。此外，還要求有足夠的強(qiáng)度。蝸桿一般采用碳鋼和合金鋼制造，要求有較高的齒面硬度。高速重載的蝸桿采用15Cr,20Cr或20CrMnTi等材料并經(jīng)滲碳淬火處理，齒面硬度達(dá)；一般情況可用45鋼或40 Cr等進(jìn)行表面淬火，硬度為；對(duì)不太重要或低速重載的傳動(dòng)，可用40、45等碳鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為。蝸輪的4種典型結(jié)構(gòu)及主要尺寸確定:(1)鑲鑄式蝸輪齒圈的常用材料為鑄造錫青銅，如ZcuSn10Pb1,他的減磨性和抗膠合性最好，適于滑動(dòng)速度較高的場(chǎng)合，但價(jià)格較貴；鋁青銅，如ZcuAl10Fe3,強(qiáng)度較高，價(jià)格較低，但抗膠合性能較差，一般用于滑動(dòng)速度不高（m/s）的傳動(dòng)；在滑動(dòng)速度較低（m/s）的不重要傳動(dòng)中，蝸輪可用球墨鑄鐵或灰鑄鐵制造。 蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，但其傳動(dòng)效率低，尤其在低速時(shí)，其效率更低，且蝸輪尺寸大，成本高。因此，它通常用于中小功率、間歇工作或要求自鎖的場(chǎng)合。為了提高傳動(dòng)效率、減小蝸輪結(jié)構(gòu)尺寸，通常將其布置在高速級(jí)。4.1蝸桿、蝸輪的基本參數(shù)及強(qiáng)度計(jì)算：4.1.1選擇蝸輪的材料，確定許用應(yīng)力蝸桿：參見7.3.1，選用45號(hào)鋼表面淬火，表面硬度HRC=4550 蝸輪：參見表7.6, 選用ZCuSn10Pb1蝸輪許用接觸應(yīng)力，由式7-9 蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力由表7.6查得應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)則蝸輪許用接觸應(yīng)力蝸輪許用彎曲應(yīng)力,由式7-12蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力由表7.6查得彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù)則蝸輪的許用彎曲應(yīng)力=0.8251=41.724.1.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算：由式7-8蝸桿頭數(shù) 蝸輪齒數(shù) 蝸輪轉(zhuǎn)矩 估取效率 蝸桿傳動(dòng)的總機(jī)械效率：式中：嚙合效率軸承效率攪油效率帶有自鎖性的蝸輪蝸桿的效率：,取 蝸輪轉(zhuǎn)速 則蝸輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù) 使用系數(shù) 查表7.8得： 動(dòng)載荷系數(shù) 估計(jì) 按 m/s估取m/s 載荷分布不均勻系數(shù) 載荷平穩(wěn)則載荷系數(shù) 材料彈性系數(shù) 查表得：故 查表7.3得 模數(shù)=5蝸桿分度圓直徑 蝸桿的導(dǎo)程角 蝸輪分度圓直徑 蝸輪的圓周速度4.1.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算：蝸輪齒根彎曲應(yīng)力，由式7-10 蝸輪齒形系數(shù)查表7.9, 則彎曲強(qiáng)度足夠4.1.4熱平衡計(jì)算由式7-15可得蝸桿傳動(dòng)所需的散熱面積傳動(dòng)效率 嚙合效率 當(dāng)量摩擦角由式7-14滑動(dòng)速度 =由查表7.10則)=0.96散熱系數(shù)，按通分良好 油的工作溫度周圍空氣溫度故4.2圓柱蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算(1)蝸桿軸向模數(shù)（蝸輪端面模數(shù)）： mm (2)傳動(dòng)比： (3)蝸桿頭數(shù)： (4)蝸輪齒數(shù)： (5)蝸桿直徑系數(shù)（蝸桿特性系數(shù)）： (6)蝸輪變位系數(shù)： (7)中心距：mm (8)蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角： (9)蝸桿節(jié)圓柱導(dǎo)程角：(10)蝸桿軸向齒形角： 阿基米得圓柱蝸桿: (11)蝸桿（蝸輪）法向齒形角： (12)頂隙：mm (13)蝸桿齒頂高：mm (14)蝸輪齒頂高：mm (15)蝸桿齒根高：mm (16)蝸輪齒根高: (17)蝸桿分度圓直徑：mm (18)蝸輪分度圓直徑：mm (19)蝸桿節(jié)圓直徑：mm(20)蝸輪節(jié)圓直徑：mm (21)蝸桿齒頂圓直徑：mm (22)蝸輪喉圓直徑：mm (23)蝸桿齒根圓直徑：mm (24)蝸輪齒根圓直徑：mm (25)蝸桿軸向齒距：mm (26)蝸桿軸向齒厚：mm (27)蝸桿法向齒厚：mm (28)蝸桿分度圓法向弦齒高：mm (29)蝸桿螺紋部分長(zhǎng)度：mm (30)蝸輪最大外圓直徑：mm (31)蝸輪輪緣寬度：mm (32)蝸輪咽喉母圓半徑：mm (33)蝸輪齒根圓弧半徑：mm (34)蝸桿軸面齒形角： (35)蝸桿軸向齒厚：mm (36)圓弧中心到蝸桿軸心線距離：mm (37)圓弧中心到螺牙對(duì)稱線距離：mm (38)蝸桿軸向齒廓圓弧半徑：mm (39)蝸桿螺牙齒頂厚： (40)蝸桿螺牙齒根厚：mm5 開式齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算當(dāng)齒輪工作于無封閉的外漏狀態(tài)時(shí)，稱為開式齒輪傳動(dòng)。開式齒輪傳動(dòng)易受到環(huán)境的污染，潤(rùn)滑條件差，齒面容易磨損，多用于低速和不重要的場(chǎng)合。當(dāng)齒輪齒面的硬度小于或等于時(shí)，稱為軟齒面齒輪；當(dāng)齒面得硬度大于時(shí)，稱為硬齒面齒輪。當(dāng)齒輪傳動(dòng)的承載能力主要取決于輪齒彎曲強(qiáng)度時(shí)，開式齒輪傳動(dòng)易取較少的齒數(shù)，小齒輪一般可取，大齒輪。開式齒輪傳動(dòng)，由于潤(rùn)滑條件較差和工作環(huán)境惡劣，磨損快，壽命短，故應(yīng)將其布置在低速級(jí)。5.1齒輪的基本參數(shù)及強(qiáng)度計(jì)算：5.1.1選擇齒輪的材料，確定許用應(yīng)力：查表： 小齒輪選用20CrMnTi 大齒輪選用20CrMnTi熱處理方法：滲碳淬火查表得：強(qiáng)度極限： N/mm 屈服極限： N/mm。 洛氏硬度：N/mm許用接觸應(yīng)力，由式= 得：接觸疲勞極限，查圖 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，由式6-7，查圖得， 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)，則 許用彎曲應(yīng)力，=彎曲疲勞極限應(yīng)力，查圖6-7得 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)， 查得： , 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)， 查得： 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)， 查得：則 5.1.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算：確定齒輪精度等級(jí)， 按， 估取圓周速度估取。查表取精度等級(jí)為8級(jí)。小輪齒數(shù) 在推薦值 中選： 大輪齒數(shù) 齒數(shù)比 小輪轉(zhuǎn)矩 =載荷系數(shù) 使用系數(shù) ,查表6.3得： 動(dòng)載荷系數(shù)，由推薦值，查表得： 齒向載荷分布系數(shù)，由推薦值，查表得： 齒向載荷分配系數(shù)，由推薦值得： =1.1載荷系數(shù) 確定中心距 式中：配對(duì)材料修正系數(shù)=1 螺旋角系數(shù) 載荷系數(shù) 小輪轉(zhuǎn)矩 齒寬系數(shù)取。確定模數(shù) 解得： 12確定中心距5.2計(jì)算主要幾何尺寸分度圓直徑： 齒頂圓直徑： 齒頂高： 壓力角： 基圓直徑： 齒距： mm 基圓齒距： mm 齒根高： mm 齒全高： mm齒根圓直徑： mm mm 中心距： mm傳動(dòng)比： 齒厚： mm 齒槽寬： mm頂隙： mm法向齒距： mm 齒寬： mm齒頂圓壓力角：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算：由式6-10 齒形系數(shù)，查表得6.5： 小輪 大輪 應(yīng)力修正系數(shù)， 查表得6.5 小輪 大輪 端面重合度 =軸向重合度: 總重合度: 重合度系數(shù) 故 齒根彎曲強(qiáng)度滿足。6 滑輪組的設(shè)計(jì) 繩索滑輪一般用來導(dǎo)向和支承，以改變繩索及其傳遞拉力的方向或平衡繩索分支的拉力。6.1滑輪的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1.1滑輪結(jié)構(gòu)和材料 承受載荷不大的小尺寸滑輪（ mm）一般制成實(shí)體的滑輪，用、或鑄鐵（如）。受大載荷的滑輪一般采用球鐵（如）或鑄鋼（如等），鑄成帶筋和孔或帶輪輻的結(jié)構(gòu)。大型滑輪（ mm）一般用型鋼和鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 受力不大的滑輪直接安裝在心軸上使用，受有較大載荷的滑輪則裝在滑動(dòng)軸承（軸套材料采用青銅或粉末冶金等）或滾動(dòng)軸承上，后者一般用在轉(zhuǎn)速較高、載荷大的情況下。輪轂或軸套長(zhǎng)度與直徑比一般取為。具有固定軸的滑輪成為定滑輪；具有活動(dòng)軸的滑輪（隨繩索串動(dòng)改變其位置）稱為動(dòng)滑輪。在本設(shè)計(jì)中滑輪采用鑄鋼件鑄成有輪輻的結(jié)構(gòu)。6.1.2鋼絲繩進(jìn)出滑輪時(shí)的允許偏角鋼絲繩繞進(jìn)或繞出滑輪槽時(shí)偏斜的最大角度（即鋼絲繩中心線和與滑輪軸垂直的平面之間的角度）推薦不大于。6.1.3滑輪主要尺寸如下圖所示：鋼絲繩直徑 mm滑輪繩槽底半徑 mm取繩槽兩側(cè)面夾角 ,一般為 ,取 滑輪直徑 (由8-1-54機(jī)構(gòu)工作級(jí)別確定) 查表8-1-65取 6.1.4繩槽斷面尺寸 繩槽半徑R是根據(jù)鋼絲繩直徑的最大允許偏差為確定的。鋼絲繩繞進(jìn)或繞出滑輪槽時(shí)偏斜的最大角度（即鋼絲繩中心線和與滑輪軸垂直的平面之間的角度）應(yīng)不大于。繩槽表面粗糙度分為兩級(jí)：1級(jí)： um2級(jí) um滑輪的主要尺寸參數(shù)，如下圖所示：mm mm mm mm mm mm mm mmmm mm 6.2鑄造滑輪形式和軸承尺寸（1）滑輪形式及軸承尺寸 ：主要尺寸如下： mm mm mm mm（2）輪轂尺寸：mm mmmm mm（3）滑輪技術(shù)要求：材料： 滑輪的有關(guān)零件應(yīng)符合表8.1-71的規(guī)定.外觀：滑輪表面應(yīng)光滑平整，應(yīng)去除尖棱和冒口，滑輪不得有影響使用性能和有損外觀的缺陷，如氣孔，裂紋，疏松，夾渣，鑄疤等。熱處理：滑輪應(yīng)進(jìn)行退火處理，以消除鑄造時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。尺寸公差和表面粗糙度：加工表面未注公差尺寸的公差等級(jí)按GB/T1804中的M級(jí)（中等級(jí)）；未加工表面粗糙度值按GB/T1031中的um。形位公差：滑輪的形狀和位置公差應(yīng)符合2表8-1-70的規(guī)定。裝配：裝配好的滑輪應(yīng)能靈活地旋轉(zhuǎn)。滑輪的加工部位（內(nèi)孔，繩槽表面等）和隔環(huán)的外露部位應(yīng)涂抗腐蝕的防銹油，不加工部位應(yīng)涂防銹漆。 其它 滑輪的加工部位（內(nèi)孔、繩槽表面等）和隔環(huán)的外漏部位應(yīng)土抗腐蝕的防銹油；不加工部位應(yīng)涂防銹漆。7 軸的設(shè)計(jì)7.1蝸桿軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.1.1蝸桿軸直徑的確定：選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理實(shí)心圓軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算公式為： N/mm設(shè)計(jì)計(jì)算公式： mm式中： 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力， N/mm； 軸傳遞的轉(zhuǎn)距， N/mm； 軸的抗扭截面系數(shù)， mm； 軸傳遞的功率， kW； 軸的轉(zhuǎn)速， r/min； 軸的直徑， mm； 考慮了彎距影響的許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和設(shè)計(jì)系數(shù)，查表4-2，取。 當(dāng)軸上開有鍵槽時(shí)會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，要適當(dāng)增加軸的直徑。軸段上有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸的直徑增大3%5%，因此。查表6-2-29，選軸直徑為50mm。7.1.2蝸桿軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于電機(jī)已經(jīng)選定，所以電機(jī)的輸出軸的直徑已知，直徑mm。電機(jī)與蝸桿軸的聯(lián)接采用聯(lián)軸器。凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，承載能力大,工作可靠,裝拆方便,傳遞轉(zhuǎn)矩較大,能保證兩軸具有較高的對(duì)中精度。 圖7(1)聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩：式中：計(jì)算轉(zhuǎn)矩； Nmm理論轉(zhuǎn)矩； Nmm工作情況系數(shù)； 取則： 查手冊(cè)：選用YL9型凸緣聯(lián)軸器，許用轉(zhuǎn)矩 。（2）確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 如圖7所示軸段用于安裝聯(lián)軸器，其直徑應(yīng)該與聯(lián)軸器的孔徑相配合，因此要先選用聯(lián)軸器。根據(jù)工作要求選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，型號(hào)為TL9,許用轉(zhuǎn)矩T=Nmm.確定軸段的直徑mm,長(zhǎng)度mm,其中選用型平鍵，工作長(zhǎng)度mm. 軸段為半聯(lián)軸器的軸向定位，并安裝滾動(dòng)軸承，軸段右端制出定位軸肩，取軸肩高度),所以軸段的直徑,根據(jù)工礦要求選用圓錐滾子軸承。選用軸承型號(hào)30212，尺寸，綜合考慮軸承寬度與密封圈的使用，確定軸段根據(jù)軸承端蓋和軸套的結(jié)構(gòu)，確定. 軸段為深溝球軸承的軸向定位，軸段右端制出定位軸肩，取軸肩高度mm，因此軸段的直徑。根據(jù)軸承端蓋的結(jié)構(gòu)，為了便于裝拆，因此軸段的長(zhǎng)度。 軸段用于蝸桿部分與軸段有一個(gè)較緩和的過渡。因此選取軸段的直徑，。軸段使蝸桿得有螺紋部分，其軸徑為齒頂圓的直徑，長(zhǎng)度.軸段與軸段的作用相當(dāng)，因此軸徑，長(zhǎng)度。軸段用于圓錐滾子軸承的軸向定位，軸段的右端制出定位軸肩，取軸肩高度mm，因此軸段的直徑。根據(jù)軸承端蓋的結(jié)構(gòu)，為了便于裝拆，取軸段的長(zhǎng)度。軸段用于安裝滾動(dòng)軸承。考慮軸承同時(shí)承受徑向力和軸向力，選擇圓錐滾子軸承。取軸段直徑,選用30212型圓錐滾子軸承，尺寸，軸承的右端采用圓螺母對(duì)軸承進(jìn)行軸向定位，選用的圓螺母的螺紋規(guī)格，圓螺母用止動(dòng)墊圈的規(guī)格為。考慮各種因素確定軸段的長(zhǎng)度。軸段的直徑，,用圓螺母進(jìn)行軸向定位。（3）軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用型普通平鍵連接，按mm，從手冊(cè)中查的平鍵截面尺寸，根據(jù)輪轂寬度，由鍵長(zhǎng)系列中選取鍵長(zhǎng)mm。7.1.3確定蝸桿軸的受力及強(qiáng)度效核蝸輪回轉(zhuǎn)方向：在進(jìn)行蝸桿傳動(dòng)的受力分析時(shí)，首先要確定蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向。因?yàn)橥ǔＪ俏仐U主動(dòng)，故只需根據(jù)蝸桿的轉(zhuǎn)向和螺旋線的方向（通常蝸桿的螺旋線方向?yàn)橛倚﹣泶_定蝸輪的轉(zhuǎn)向，其規(guī)則如下：蝸桿為右旋時(shí)用右手（左旋時(shí)用左手）四指的彎曲方向表示蝸桿的轉(zhuǎn)向，與拇指指向相反的方向表示蝸輪節(jié)點(diǎn)處的切線速度方向，從而可以確定蝸輪的轉(zhuǎn)向。受力分析：蝸桿傳動(dòng)的受力情況與斜圓柱齒輪傳動(dòng)相似，當(dāng)蝸桿為主動(dòng)件時(shí)，作用與嚙合節(jié)點(diǎn)處的齒廓曲面的法向力可分解為三個(gè)互相垂直的分力：切向力、軸向力和徑向力。由于兩軸間的夾角一般為，此時(shí)，蝸桿的切向力與蝸輪的軸向力大小相等指向相反；蝸桿蝸輪的徑向力、大小相等，分別指向各自軸心；蝸桿的軸向力和蝸輪的切向力大小相等，指向相反。 蝸桿傳動(dòng)的切向力指向的確定與齒輪相同，即：在主動(dòng)件蝸桿上與其運(yùn)動(dòng)方向相反；在從動(dòng)件蝸輪上與其運(yùn)動(dòng)方向一致。各力的計(jì)算公式如下： 式中： 作用于蝸桿上的額定轉(zhuǎn)矩，Nmm 作用于蝸輪上的轉(zhuǎn)矩，Nmm, （為蝸桿傳動(dòng)效率，為傳動(dòng)比）； 蝸桿軸截面壓力角，亦即蝸輪端面壓力角，。Nmm N 蝸桿軸受力分析：以下是蝸桿軸受力簡(jiǎn)圖： 圖8已知：，, ，求解：， ， ， ， 解得： ， 解得： ， 解得： 以上六式聯(lián)立求解得： 彎矩和：水平面 ： = = = = 垂直面： = = = = 合成彎矩： 扭矩 當(dāng)量彎矩： 式中：彎矩和扭矩，Nmm，計(jì)算心軸時(shí)，取?？紤]彎矩和扭矩在軸截面引起的應(yīng)力循環(huán)特性差異的系數(shù)。轉(zhuǎn)軸的彎曲應(yīng)力一般為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力常常不是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，考慮起動(dòng)、停車及運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻性的影響，通常將剪應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力；對(duì)于雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸則將剪應(yīng)力視為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)剪應(yīng)力為靜應(yīng)力、脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力和對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，分別。根據(jù)蝸桿軸的工作情況可以確定。 根據(jù)上面的計(jì)算作出軸的彎矩圖、扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖。如下圖所示：蝸桿軸強(qiáng)度校核：從軸的當(dāng)量彎矩圖中可以看出，截面的當(dāng)量彎矩最大，是軸最危險(xiǎn)截面。其當(dāng)量彎矩為。 校核軸的強(qiáng)度：軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表4-1，查得 Nmm，則，即，取。軸的計(jì)算應(yīng)力為： 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該軸滿足強(qiáng)度要求。 7.2大齒輪軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.2.1大齒輪軸直徑的確定：選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理實(shí)心圓軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算公式為： N/mm設(shè)計(jì)計(jì)算公式： mm式中： 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力， N/mm； 軸傳遞的轉(zhuǎn)距， N/mm； 軸的抗扭截面系數(shù)， mm； 軸傳遞的功率， kW； 軸的轉(zhuǎn)速， r/min； 軸的直徑， mm； 考慮了彎距影響的許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和設(shè)計(jì)系數(shù)，查表4-2，取。 當(dāng)軸上開有鍵槽時(shí)會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，要適當(dāng)增加軸的直徑。軸段上有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸的直徑增大3%5%，選軸直徑為60mm。