-1-設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置一、設(shè)計(jì)背景與目的隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提高，帶式輸送機(jī)在礦山、煤炭、港口、建材等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。帶式輸送機(jī)作為物料輸送的重要設(shè)備，其傳動(dòng)裝置的可靠性和穩(wěn)定性直接影響到整個(gè)輸送系統(tǒng)的運(yùn)行效率和生產(chǎn)安全。因此，在設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置時(shí)，必須充分考慮其工作環(huán)境、載荷特性以及運(yùn)行條件等因素，以確保傳動(dòng)裝置在長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷的工況下能夠穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的主要目的是提高輸送效率，降低能耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。在保證輸送能力的同時(shí)，傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)追求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、成本低廉，以適應(yīng)不同工況下的使用需求。此外，傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)還需滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求，確保其安全可靠。在當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境下，帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)還需注重創(chuàng)新，引入先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)，以提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)對(duì)傳動(dòng)裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以減少設(shè)備的故障率，降低維護(hù)成本，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)還需考慮環(huán)保因素，降低噪音和振動(dòng)，減少對(duì)周圍環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。二、傳動(dòng)裝置的選型與計(jì)算(1)在進(jìn)行帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的選型與計(jì)算時(shí)，首先需要確定輸送機(jī)的輸送能力、帶速、物料特性以及工作環(huán)境等因素。以某礦山為例，該礦山輸送機(jī)的設(shè)計(jì)輸送能力為每小時(shí)處理2000噸礦石，帶速為4米/秒。根據(jù)輸送能力和帶速，計(jì)算出所需的功率為P=（2000t/h）/（4m/s）*9.81m/s2*0.05=981kW。在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，考慮到安全系數(shù)和運(yùn)行條件，選擇一臺(tái)額定功率為1100kW的異步電動(dòng)機(jī)。(2)傳動(dòng)裝置的選型還包括傳動(dòng)比的計(jì)算和齒輪參數(shù)的確定。以上述案例為例，根據(jù)輸送機(jī)的設(shè)計(jì)要求，傳動(dòng)比i=4。假設(shè)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為n1=1500r/min，則從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n2=n1/i=375r/min。根據(jù)齒輪的強(qiáng)度計(jì)算，選擇模數(shù)m=6，齒數(shù)z1=40，z2=160。齒輪的齒寬b=100mm，齒高h(yuǎn)=60mm，齒輪的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。(3)在傳動(dòng)裝置的選型過(guò)程中，還需考慮軸承、聯(lián)軸器等輔助元件的選擇。以軸承為例，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速，選擇一對(duì)深溝球軸承，其額定載荷C=80000N，安全系數(shù)K=1.5。聯(lián)軸器的選擇應(yīng)考慮傳遞扭矩的大小和方向，以及安裝和拆卸的方便性。在上述案例中，選擇一對(duì)彈性聯(lián)軸器，其額定扭矩為T=1100kW*9.81m/s2*0.05=544.55kN·m，滿足設(shè)計(jì)要求。此外，還需考慮傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑系統(tǒng)，確保各部件正常工作。根據(jù)軸承和齒輪的選型，選擇合適的潤(rùn)滑油，如齒輪油或潤(rùn)滑脂，以保證傳動(dòng)裝置的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。三、傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)在傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，電動(dòng)機(jī)的安裝是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以某鋼鐵廠輸送機(jī)為例，其電動(dòng)機(jī)為Y315-8型，額定功率110kW，額定轉(zhuǎn)速1500r/min。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝空間和操作維護(hù)的便利性，設(shè)計(jì)采用懸臂式安裝方式，確保電動(dòng)機(jī)的垂直度和水平度誤差在±0.5度以內(nèi)。同時(shí)，為提高電動(dòng)機(jī)的散熱效率，設(shè)計(jì)在電動(dòng)機(jī)周圍增加通風(fēng)散熱孔，孔徑為50mm，孔距為200mm。(2)齒輪箱的設(shè)計(jì)是傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心部分。以某煤礦輸送機(jī)為例，齒輪箱采用兩級(jí)斜齒輪減速器，輸入轉(zhuǎn)速為980r/min，輸出轉(zhuǎn)速為24r/min。齒輪箱外殼采用鑄鐵制造，強(qiáng)度等級(jí)為HT200，箱體壁厚為30mm。齒輪材料選用20CrMnTi，熱處理硬度為HRC55-60。齒輪齒面硬度為HRC58-62，以承受較大的載荷和沖擊。(3)聯(lián)軸器和軸承的選型對(duì)傳動(dòng)裝置的整體性能至關(guān)重要。以某港口輸送機(jī)為例，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，其額定扭矩為1000kN·m，聯(lián)軸器長(zhǎng)度為200mm，寬度為120mm。軸承選用深溝球軸承，型號(hào)為6208-2RS，額定載荷為92000N，安全系數(shù)為1.5。軸承的安裝間隙根據(jù)轉(zhuǎn)速和工作條件進(jìn)行計(jì)算，確保軸承在運(yùn)行過(guò)程中具有良好的潤(rùn)滑狀態(tài)和散熱效果。四、傳動(dòng)裝置的強(qiáng)度校核與安全系數(shù)分析(1)在進(jìn)行傳動(dòng)裝置的強(qiáng)度校核與安全系數(shù)分析時(shí)，首先需要對(duì)齒輪進(jìn)行接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的校核。以某工廠的帶式輸送機(jī)為例，該輸送機(jī)采用一對(duì)斜齒輪，模數(shù)m=5，齒數(shù)z1=40，z2=80，齒寬b=100mm，齒面硬度HRC為58-62。根據(jù)載荷和轉(zhuǎn)速，計(jì)算齒輪的接觸應(yīng)力σH和彎曲應(yīng)力σF。假設(shè)齒輪傳遞的扭矩為T=110kN·m，則接觸應(yīng)力σH=3.6T/(πD1D2)=3.6*110/(π*0.4*0.8)=312.5MPa，彎曲應(yīng)力σF=2.4T/(πD1D2)=2.4*110/(π*0.4*0.8)=211.2MPa。根據(jù)齒輪材料20CrMnTi的許用接觸應(yīng)力[σH]和許用彎曲應(yīng)力[σF]，計(jì)算安全系數(shù)K=σH/[σH]，K=σF/[σF]，結(jié)果顯示安全系數(shù)均大于1.5，滿足設(shè)計(jì)要求。(2)對(duì)于軸承的強(qiáng)度校核，需要計(jì)算軸承的徑向載荷和軸向載荷，并校核其額定載荷。以某港口輸送機(jī)為例，選用深溝球軸承6208-2RS，額定載荷C=80000N，安全系數(shù)K=1.5。假設(shè)軸承承受的徑向載荷Fr=60000N，軸向載荷Fa=20000N，則實(shí)際工作載荷F=√(Fr2+Fa2)=√(600002+200002)=63249.1N。計(jì)算實(shí)際工作載荷與額定載荷的比值F/C=63249.1/80000=0.79，小于1，表明軸承在安全范圍內(nèi)工作。(3)在傳動(dòng)裝置的強(qiáng)度校核中，還需考慮潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)軸承和齒輪的影響。以某礦山輸送機(jī)為例，齒輪箱采用油浴潤(rùn)滑方式，齒輪和軸承的潤(rùn)滑脂選用NLGI2的鋰基潤(rùn)滑脂。根據(jù)潤(rùn)滑脂的粘度和齒輪箱的工作溫度，計(jì)算潤(rùn)滑脂的承載能力，確保潤(rùn)滑脂在高溫下仍能提供足夠的潤(rùn)滑效果。同時(shí)，還需定期檢查潤(rùn)滑脂的消耗情況，以保證傳動(dòng)裝置的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)上述分析和計(jì)算，可以確保傳動(dòng)裝置在各種工況下均能安全可靠地工作。五、傳動(dòng)裝置的安裝與調(diào)試(1)傳動(dòng)裝置的安裝是確保其正常工作的重要環(huán)節(jié)。以某鋼鐵廠帶式輸送機(jī)的安裝為例，首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，確保安裝基礎(chǔ)符合設(shè)計(jì)要求，包括平面度、垂直度、水平度等。安裝電動(dòng)機(jī)時(shí)，使用水平儀測(cè)量電動(dòng)機(jī)的垂直度和水平度，誤差控制在±0.5度以內(nèi)。安裝齒輪箱時(shí)，使用對(duì)角線法檢查其水平度，確保齒輪箱與基礎(chǔ)之間的連接螺栓均勻擰緊，扭矩達(dá)到規(guī)定值。(2)調(diào)試過(guò)程中，首先進(jìn)行空載試運(yùn)行，檢查傳動(dòng)裝置各部件的運(yùn)行情況。以某港口輸送機(jī)為例，空載試運(yùn)行時(shí)間為2小時(shí)，在此期間，檢查電動(dòng)機(jī)、齒輪箱、聯(lián)軸器、軸承等部件的溫度、振動(dòng)和噪音，確保其均在正常范圍內(nèi)。試運(yùn)行期間，對(duì)傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保潤(rùn)滑油脂的添加量符合要求，潤(rùn)滑效果良好。(3)負(fù)載試運(yùn)行是傳動(dòng)裝置安裝調(diào)試的最后階段。以某礦山輸送機(jī)為例，在完成空載試運(yùn)行后，逐步增加物料負(fù)荷，模擬實(shí)際工作狀態(tài)。在負(fù)荷試運(yùn)行過(guò)程中