带式输送机驱动装置设计(5)

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?T=

T?WT第 21 页 共32页

9.55?106P66.669.55?106n=59.77=15.78Mpa

0.2?15030.2?d3?T——轴的扭转剪应力,Mpa；

T ——轴所受的扭矩，N.mm；

WT ——轴的抗扭截面模量，对于实心轴，WT =P——轴所传递的功率，KW； n——轴的转速，r/m3； d——轴的截面直径,mm； [?T]——许用扭转剪应力，Mpa；

由于轴承的材料为45钢，查机械零件表15-3得，轴的材料的许用扭转剪切应力为25～45

因为?T<[?T]，所以符合要求。

(2) 刚度校核 由刚度条件得：

.87?32?103T410650?=5.73×10=5.73×10=0.46(?/m)

GIp8.1?104?3.14?22044?d316?0.2d3；

T——轴所受的扭矩,N.mm

G——轴的材料剪切弹性模量，对于钢材，G=8.1?104Mpa Ip——轴的截面的极惯性矩,mm，对于轴Ip =

4

?d432

由于传动滚筒为一般的传动轴，因此???=0.5～1(?/m) 故轴的刚度合格。 5.4.3 滚筒的周向定位

对于零件的周向定位，一般的方法是采用键、螺钉等进行，这就不同程度的削弱了轴强度，基于此，本设计采用胀套定位，利用锥面原理，通过调整锥面轴向位移，达到径向膨胀[21-22]。

优点及特性：

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a)制造和安装简单。安装胀套的轴和孔不像过盈配合那样要求高精度的制造公差，安装胀套也无需加热，冷却或使用加压设备，只须将螺钉按规定扭矩值宁紧即可。

b)有良好地互换性，且拆卸方便。拆卸时，先松开压紧螺钉，再用顶出螺钉顶出卸载，即可拆除联接状态，将胀套与联结零件分离。

c)胀套联接可以承受重负载。其结构可作成各种样式，为适应安装负载要求，一个胀套不够用时，还可多个串联使用。

d)胀套联接是一种精密无间隙、无键的联接。可靠的消除了键传动所造成的应力集中等弊病。具有定位方便快捷、使用寿命长、不易腐蚀等优点。在工作中无相对滑动，不会磨损。

e)胀紧联接在轴向安装时，不需轴向任何固定就可以调整其轴向所需位置尺寸及零件相对位置。

f)胀紧联结套可以在-30?C~200?C温度范围之间工作，并可以根据工作环境和介质的不同，选择多种不同的材料[12]。

以上特点弥补了键联接的许多不足之处，该产品是取代键的最佳选择，相对于键联结，可以保证无间隙，使用寿命极长。

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6 联轴器的设计

6.1 高速联轴器

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在减速器高速轴与电动机之间，由于转速较高，且有轻微的冲击振动；输送机功率在110KW以内的高速轴一般采用弹性柱梢联轴器[23]，这种联轴器传递转矩的能力很大，结构简单，安装制造方便，耐久性好，弹性柱梢有一定的缓冲和吸振能力，允许被联接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移[13]。

计算选型如下：

选择时应满足如下的强度条件

计算转矩：TC=（K1?K2）T??T?N?m

K1——电动机系数，查机械手册得K1=0.25 K2——工作机类型系数，查机械手册得K2=1.2

TC=1.45?511.05=766.57N?m

由联轴器的计算和轴的设计计算，选LX3联轴器

其公称许用转矩1250N?m，许用转速为4700r/min ，故满足要求。

其结构尺寸如下表所示

表6-1 LX3联轴器的结构尺寸

型号 公称转矩 (N?m) 许用转速 (r/min) 轴孔直径 轴孔长度mm Y型 L 82 112 D mm d1、d2d3 mm J、J1、Z型 L 60 84 L1 82 112 240 LX3 1250 4700 30，32，35，38 40，42，45，48 D1mm 160 Bmm 36 Smm 2.5 转动惯量(kg㎡) 0.026 质量kg 8

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6.2 低速联轴器

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在低速级与工作机之间，其转矩很大，且有一定的冲击振动，减速器输出轴与工作机轴间又有一定的轴向和径向位移，所以此处选择弹性齿式联轴器。

这种联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套筒和两个带有外齿的内套筒组成。两个内套筒分别用键与两轴连接，两个外套筒用螺栓连成一体，依靠内外齿相啮合以传递转矩。由于外齿的齿顶制成椭球面，且保证与内齿啮合后具有适当的顶隙和侧隙，故在传动时，套筒可有轴向和径向位移以及角位移。但为了减少磨损，应对齿面进行润滑。这类联轴器能传递很大的转矩，长允许有较大的偏移量，安装精度要求不高；成本较高，在重型机械广泛应用。

计算选型如下：

选择时应满足如下的强度条件 计算转矩：TC=（K1?K2）T??T?N?m

K1电动机系数，K1=0.25 K2工作机类型系数，K2=1.25

TC=1. 5?11435.39=17153.09N?m

由联轴器的计算和轴的设计计算，选 ZL8型联轴器。

公称许用转矩25000Nm

许用转速2300r/min，故满足要求。 其结构尺寸如下表所示：

表6-2 ZL8型联轴器的结构尺寸

型号 公称转矩 (N?m) 许用转速 (r/min) 轴孔直径 轴孔长度mm Y型 L 212 252 D mm d1、d2 mm J1型 L 167 202 质量kg 90.626 82.060 300 ZL8 16000 2500 140 150 D1mm 190 Bmm 128 Smm 6 转动惯量(kg㎡) 0.798 0.800 本科毕业设计说明书（论文）

7 制动装置

7.1 制动装置的作用

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对于倾斜输送物料的带式输送机，平均倾角大于4°时，为了防止因满载停机发生上运物料的倒转或下运物料的顺滑现象，从而引起物料的堆积、飞车等事故，所以就应增设逆止或制动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置，有时也能用调节或限制机构的运行速度，它是保证机构或机器安全正常的重要部件。

7.2 制动装置的种类

带式输送机的逆止和制动装置的种类较多，视输送机的具体使用条件采用不同形式的逆止或制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器、盘形制动器和液压推杆制动器等几种。本设计采用液压推杆制动器 。

这种制动器对向上、水平或向下运输的带式输送机均可采用。其工作频率快，制动平衡，且制动力矩可调，寿命长等优点。因此多用于大功率、长距离的输送机上。安装在紧靠减速器的输入轴(高速轴)上，作为因断电停机和紧急刹车之用，适用于对停机时间有要求的场合。

7.3 制动器的选型

制动器的选择要考虑以下几点[14]：

a)机械运转运转状况，计算轴上的负载转矩，并要有一定的安全储备。 b)应充分注意制动器的任务，根据各自不同的任务来选择，支持制动器的制动转矩，必须有足够储备，即保证一定的安全系数，对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。

c)制动器就能保证良好的散热功能，防止对人身、机械及环境造成危害[11]。

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