3392 食品提升機設(shè)計,食品,食物,提升,晉升,設(shè)計 目錄摘 要 ................................................................................................................................................1Abstract.............................................................................................................................................2第一部分 概述 ................................................................................................................................31、食品機械概述 ......................................................................................................................32、食品提升機簡介 ..................................................................................................................43、食品提升機現(xiàn)狀 ..................................................................................................................7第二部分 ............................................................................................................................................82.1、提升機的設(shè)計原理 ...........................................................................................................82.2 設(shè)計要求和方案 ..................................................................................................................9第三部分 減速器結(jié)構(gòu)的計算 ....................................................................................................103.1、電動機的選擇 .................................................................................................................103.2 計算傳動裝置的總傳動比和分配各級傳動比 .............................................................113.3 傳動裝置的運動和動力參數(shù) .........................................................................................123.4 V 帶的設(shè)計 .....................................................................................................................133.5、齒輪傳動的設(shè)計計算及核算 .........................................................................................163.6、低速級減速齒輪設(shè)計（斜齒圓柱齒輪） .....................................................................19第四部分 部件選型設(shè)計 ..............................................................................................................254.1 槽輪機構(gòu) .........................................................................................................................254.3 改向壓輪的設(shè)計 ................................................................................................................314.4 托輥的設(shè)計 ........................................................................................................................36第五部分 食品提升皮帶機的安裝和操作維護 ..........................................................................40第六部分 結(jié)論 ................................................................................................................................42致謝 ..................................................................................................................................................43參考文獻 ..........................................................................................................................................44摘 要提出了一種新型食品包裝自動輸送線的專用設(shè)備———食品提升機的設(shè)計。利用異型輸送帶的盛料和輸送作用，結(jié)合常用帶式提升機的輸送原理，實現(xiàn)產(chǎn)品水平提升、輸送的功能。該機設(shè)計輸送精度高、運行平穩(wěn)、制造成本低、實用性強、自動化程度高，極大地提高了工作效率。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。本設(shè)計從整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，對整個裝置中的驅(qū)動部分和傳動部分進行了設(shè)計與計算。其中在驅(qū)動裝置的設(shè)計與計算中，本設(shè)計選擇電機—減速器的裝置來作為驅(qū)動設(shè)備；而在傳動部分的設(shè)計中，本設(shè)計選擇了同步帶輪與驅(qū)動裝置相連，從而傳遞動力。本文另外還對裝置中的改向滾筒、壓輥及托輥部分進行了選擇設(shè)計，同時對其他的輔助設(shè)備也做了必要的計算和選擇。本設(shè)計主要設(shè)計減速器的結(jié)構(gòu)，確定了內(nèi)部各傳動齒輪以及軸的各主要參數(shù)，以及改向滾筒的設(shè)計，并對其工作原理作了詳細分析。關(guān)鍵詞：減速器；改向滾筒；壓輪；托輥AbstractA new type of special equipment for food packaging automatic transportation line -- elevator． Special-shaped belt hoist realized the function of lifting and transporting prod-ucts by using special-shaped conveyor belt to load and transport materials，combined with the conveying prin-ciple of common belt hoist． This device had the advantages of high precision，smooth operation，low manufac-turing cost，high practicability， high automation and it will improve the efficiency greatly．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．This design embarks from the overall construction, has carried on the design and the computation to in the entire installment actuation part and the transmission part.In which in the drive design and the computation, this design choice electrical machinery - reduction gear installment took actuates the equipment; But in the transmission part design, this design has chosen the synchronized band pulley and the drive is connected, thus transmission power.This article other also to in installment changing to the drum, the drag roll and the supporting roller part has carried on the choice design, simultaneously has also made the essential computation and the choice to other supporting facilities.This design mainly designs the reduction gear the structure, had determined the interior various transmission gear as well as axis each main parameter, as well as changes to the drum design, and has made the multianalysis to its principle of work.Key words： Reduction gear; Changes to the drum; Pressure roller; Supporting roller第一部分 概述1、食品機械概述食 品 機 械 指的是把食品原料加工成食品( 或半成品)過程中所應(yīng)用的機械設(shè)備和裝置。目前，我國食品機械的發(fā)展任重而道遠、空間廣闊，究其主要原因是我國人民消費的食品大多是來自農(nóng)業(yè)的未加工食品，每年因缺乏必要的食品加工機械使食品資源不能直接加工、貯藏、保鮮而造成的損失高達幾十億元，未能深加工綜合利用而造成的資源浪費損失更高，因此我國食品機械具有廣闊的市場前景。我國食品機械制造業(yè)的產(chǎn)品，能跟上國際先進水平的不少，但真正具有自主知 識 產(chǎn) 權(quán) 、具有技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)品卻是甚少。這里所說的“ 跟”字，是“跟進”甚至是仿制，而創(chuàng)新極少。所以，我國食品機械制造企業(yè)要從創(chuàng)新的角度，從自主知識產(chǎn)權(quán)的高度來開發(fā)新產(chǎn)品，開發(fā)出具有國際一流水平的先進設(shè)備，這樣，才能真正實現(xiàn)國產(chǎn)食品機械制造業(yè)的提檔升級。 要實現(xiàn)國產(chǎn)食品機械制造業(yè)的提檔升級，最重要最根本的一條，就是要提高該行業(yè)從業(yè)人員的綜合素質(zhì)。這個綜合素質(zhì)即思想素質(zhì)和技術(shù)素質(zhì)。思想素質(zhì)包括思想觀念、思維方式、決策水平和創(chuàng)新思想。2009年1月23日，國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 化 管 理 委 員 會 (SAC)發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)《食品機械安全衛(wèi)生》 。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了食品機械裝備的材料選用、設(shè)計、制造、配置方面的安全衛(wèi)生要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于食品機械裝備，也適用于具有產(chǎn)品接觸表面的液體、固體和半固體等食 品 包 裝 機 械 。這樣，食品包裝機械的發(fā)展就有了更堅實的基礎(chǔ)。 　　基于全球性的食品安全日趨嚴(yán)峻，發(fā)達國家對食品機械安 全 生 產(chǎn) 技 術(shù) 的研究與應(yīng)用十分重視，都是從食品機械的設(shè)計制造做起達到食品加工的安全衛(wèi)生。實現(xiàn)方式有兩條：一是制訂完善的食品機械技術(shù)規(guī)范；二是按照這些技術(shù)規(guī)范嚴(yán)格組織食品機械的設(shè)計、制造和應(yīng)用。在這些技術(shù)規(guī)范中，最主要的是食品機械的機械安全與衛(wèi)生要求，其內(nèi)容涵蓋了食品機械的設(shè)計與制造、設(shè)備選型與配套、設(shè)備安裝與驗證等環(huán)節(jié)，這也是國際上食品機械研究、開發(fā)、制造的通行要求。其他國家食品機械制造業(yè)擬與國際實現(xiàn)接軌，必須符合這些安全衛(wèi)生技術(shù)要求，它屬于目前食品機械與國際接軌的基本條件隨著社會進步和經(jīng)濟發(fā)展,食品加工這一傳統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)發(fā)生、正在發(fā)生而且還將發(fā)生巨大的變化。這種變化的突出特點包括:食品形式方便化,出現(xiàn)了以方便面為代表的各式各樣的方便食品、方便調(diào)料;食品口味多樣化,中式、西式、南甜北咸、東辣西酸 ;食品內(nèi)容功能化,不只是傳統(tǒng)意義上的吃飽、吃香,而是更為注重營養(yǎng)全面,有些還賦予食品特定的營養(yǎng)功能;食品生產(chǎn)工業(yè)化,包括加工操作的機械化、自動化和產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化。在這種變化中,食品加工機械與設(shè)備具有重要作用。 　　食品加工機械化的意義:主要體現(xiàn)在以下幾個方面: ①規(guī)范生產(chǎn)程序,保證產(chǎn)品質(zhì)量,通過設(shè)定合理的操作程序,利用機械自動完成作業(yè),因減少了傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中人的直接參與和操作的隨意性,產(chǎn)品質(zhì)量的均一性更好,衛(wèi)生質(zhì)量更高,這是保證產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化這一現(xiàn)代食品工業(yè)的重要特征的主要手段。②降低生產(chǎn)成本,由于勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量的提高,加上利用機械可以更為充分合理地使用原料,降低了物耗,使得生產(chǎn)成本得以有效降低。③減輕了勞動強度 ,提高了勞動生產(chǎn)率,一個操作人員可以同時管理一臺或者幾臺,甚至一套具有高生產(chǎn)能力的設(shè)備。④改善了勞動環(huán)境。⑤能完成人士無法完成的作業(yè)。 2、食品提升機簡介提升機是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運機械，又稱連續(xù)輸送機。輸送機可進行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機輸送能力大，運距長，還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作，所以應(yīng)用十分廣泛。中國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送機的雛形；17世紀(jì)中，開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料；19世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機相繼出現(xiàn)。 1868年，在英國出現(xiàn)了帶式輸送機；1887年，在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機； 1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機；1906年，在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機。此后，輸送機受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運，成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分。提升機一般按有無牽引件來進行分類。具有牽引件的輸送機一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動裝置給輸送機以動力，一般由電動機、減速器和制動器(停止器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使?fàn)恳３忠欢ǖ膹埩痛苟?，以保證輸送機正常運轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采用托輥、滾輪等。 具有牽引件的輸送機的結(jié)構(gòu)特點是：被運送物料裝在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件內(nèi)，或直接裝在牽引件(如輸送帶)上，牽引件繞過各滾筒或鏈輪首尾相連，形成包括運送物料的有載分支和不運送物料的無載分支的閉合環(huán)路，利用牽引件的連續(xù)運動輸送物料。這類的輸送機種類繁多，主要有帶式輸送機、板式輸送機、小車式輸送機、自動扶梯、自動人行道、刮板輸送機、埋刮板輸送機、斗式輸送機、斗式提升機、懸掛輸送機和架空索道等。沒有牽引件的輸送機的結(jié)構(gòu)組成各不相同，用來輸送物料的工作構(gòu)件亦不相同。它們的結(jié)構(gòu)特點是：利用工作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運動或往復(fù)運動，或利用介質(zhì)在管道中的流動使物料向前輸送。例如，輥子輸送機的工作構(gòu)件為一系列輥子，輥子作旋轉(zhuǎn)運動以輸送物料；螺旋輸送機的工作構(gòu)件為螺旋，螺旋在料槽中作旋轉(zhuǎn)運動以沿料槽推送物料；振動輸送機的工作構(gòu)件為料槽，料槽作往復(fù)運動以輸送置于其中的物料等。未來提升機的將向著大型化發(fā)展、擴大使用范圍、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達 440 公里以上帶式輸送機的單機長度已近 15 公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道” 。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結(jié)構(gòu)。擴大輸送機的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性物料的輸送機。（1） 帶式輸送機由驅(qū)動裝置拉緊裝置輸送帶中部構(gòu)架和托輥組成輸送帶作為牽引和承載構(gòu)件，借以連續(xù)輸送散碎物料或成件品。帶式輸送機是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運輸物料的機械。應(yīng)用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。除進行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線。所以帶式輸送機廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。在礦山的井下巷道、礦井地面運輸系統(tǒng)、露天采礦場及選礦廠中，廣泛應(yīng)用帶式輸送機。它用于水平運輸或傾斜運輸。通用帶式輸送機由輸送帶、托輥、滾筒及驅(qū)動、制動、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。1）輸送帶常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。 橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度-15～40°C 之間。物料溫度不超過 50°C。向上輸送散粒料的傾角 12°～24°。對于大傾角輸送可用花紋橡膠帶。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點，但對于氣候的適應(yīng)性差，易打滑和老化。帶寬是帶式輸送機的主要技術(shù)參數(shù)。2）托輥分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為 210°～230°） 、雙滾筒（包角達 350°）和多滾筒 （用于大功率）等。有槽形托輥、平形托輥、調(diào)心托輥、緩沖托輥。槽形托輥（由 2～5 個輥子組成）支承承載分支，用以輸送散粒物料；調(diào)心托輥用以調(diào)整帶的橫向位置，避免跑偏；緩沖托輥裝在受料處，以減小物料對帶的沖擊。3）滾筒分驅(qū)動滾筒和改向滾筒。驅(qū)動滾筒是傳遞動力的主要部件。分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為 210°～230°） 、雙滾筒（包角達 350°）和多滾筒（用于大功率）等。4）張緊裝置其作用是使輸送帶達到必要的張力，以免在驅(qū)動滾筒上打滑，并使輸送帶在托輥間的撓度保證在規(guī)定范圍內(nèi)。帶式輸送機的技術(shù)優(yōu)勢：首先是它運行可靠。在許多需要連續(xù)運行的重要的生產(chǎn)單位，如發(fā)電廠煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送，以及港口內(nèi)船舶裝卸等均采用帶式輸送機。如在這些場合停機，其損失是巨大的。必要時，帶式輸送機可以一班接一班地連續(xù)工作。帶式提升機動力消耗低。由于物料與輸送帶幾乎無相對移動，不僅使運行阻力小(約為刮板輸送機的 1／3-1／5)，而且對貨載的磨損和破碎均小，生產(chǎn)率高。這些均有利于降低生產(chǎn)成本。帶式提升機的輸送線路適應(yīng)性強又靈活。線路長度根據(jù)需要而定．短則幾米，長可達10km 以上。可以安裝在小型隧道內(nèi)，也可以架設(shè)在地面交通混亂和危險地區(qū)的上空。根據(jù)工藝流程的要求，帶式輸送機能非常靈活地從一點或多點受料．也可以向多點或幾個區(qū)段卸料。當(dāng)同時在幾個點向輸送帶上加料(如選煤廠煤倉下的輸送機)或沿帶式輸送機長度方向上的任一點通過均勻給料設(shè)備向輸送帶給料時，帶式輸送機就成為一條主要輸送干線。帶式提升機可以在貯煤場料堆下面的巷道里取料，需要時，還能把各堆不同的物料進行混合。物料可簡單地從輸送機頭部卸出，也可通過犁式卸料器或移動卸料車在輸送帶長度方向的任一點卸料。（2） 螺旋輸送機俗稱絞龍，適用于顆?；蚍蹱钗锪系乃捷斔停瑑A斜輸送，垂直輸送等形式。輸送距離根據(jù)畸形不同而不同，一般從 2 米到 70 米。輸送原理：旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進行螺旋輸送機輸送。使物料不與螺旋輸送機葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機機殼對物料的摩擦阻力。結(jié)構(gòu)特點：螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)軸上焊有螺旋葉片，葉片的面型根據(jù)輸送物料的不同有實體面型、帶式面型、葉片面型等型式。螺旋輸送機的螺旋軸在物料運動方向的終端有止推軸承以隨物料給螺旋的軸向反力，在機長較長時，應(yīng)加中間吊掛軸承。雙螺旋輸送機就是有兩根分別焊有旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送機。說白了，就是把兩個螺旋輸送機有機的結(jié)合在一起，組成一臺螺旋輸送機。螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)軸的旋向，決定了物料的輸送方向，但一般螺旋輸送機在設(shè)計時都是按照單項輸送來設(shè)計旋轉(zhuǎn)葉片的。當(dāng)反向輸送時，會大大降低輸送機的使用壽命。（3） 斗式提升機 利用均勻固接于無端牽引構(gòu)件上的一系列料斗，豎向提升物料的連續(xù)輸送機械。斗式提升機具有輸送量大，提升高度高，運行平穩(wěn)可靠，壽命長顯著優(yōu)點，其主要性能及參數(shù)符合 JB3926----85《垂直斗式提升機》 （該標(biāo)準(zhǔn)等效參照了國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)） ，牽引圓環(huán)鏈符合 MT36----80《礦用高強度圓環(huán)鏈》,本提升機適于輸送粉狀，粒狀及小塊狀的無磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、水泥、石塊、砂、粘土、礦石等，由于提升機的牽引機構(gòu)是環(huán)行鏈條，因此允許輸送溫度較高的材料(物料溫度不超過 250 ℃)。一般輸送高度最高可達 40 米。散料輸送機械(如:帶式輸送機\螺旋輸送機\斗式提升機\大傾角輸送機等)。物流輸送機械(如:流水線,流水線設(shè)備,輸送線,懸掛輸送線,升降機,氣動升降機,齒條式升降機,剪叉式,升降機,輥道輸送機,升降機) 。3、食品提升機現(xiàn)狀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動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，其特點是承載物料的輸送帶也是傳遞動力的牽引件，這與其他的輸送機械有著明顯的區(qū)別。 本次設(shè)計的食品提升機皮帶機是一種較小型的運輸機械，其承載力要求較小，相對于其他的代收輸送機械的成本要求低，設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊。食品提升皮帶機是帶式輸送機中的一種，而帶式輸送機已被電力、冶金、煤炭、化工、港口等各行各業(yè)廣泛采用。特別是近年來新材料、新技術(shù)的應(yīng)用，使帶式輸送機的發(fā)展步入了一個快車道，其特點如下 [12]。 (1）結(jié)構(gòu)簡單 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)由傳動滾筒、改向滾筒、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(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，可按需要進行組合配合，結(jié)構(gòu)身份簡單。（2）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，并耐高、低溫，可按需要進行制造，因而能輸送各種散料、塊料、化學(xué)品、生熟料等食物品。（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 單機長度可達十幾公里一條，在國外已十分普及，中間無須任何轉(zhuǎn)載點。德國單機 60 公里一條已經(jīng)出現(xiàn)。越野的帶式輸送機常使用中間摩擦驅(qū)動方式，使輸送帶長度不受輸送帶強度的限制。（5）對線路適應(yīng)性強 現(xiàn)代的帶式輸送機已從槽型發(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。圓管式帶式輸送機也是如此，還可以再回程段上裝、卸料，進行方向運輸。(7)可靠性高 由于結(jié)構(gòu)簡單，運動部件自重輕，只要輸送帶不被撕破，壽命可長達十年之久，而金屬結(jié)構(gòu)部件，只要防銹好，幾十年也不壞。（8）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。（9）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。（10）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。相比之下，汽車等運輸工具磨損部件要多得多，且更換磨損部件也較為頻繁。綜上所述，帶式輸送機的優(yōu)越性已十分明顯，它是國民經(jīng)濟中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。隨著制造業(yè)信息化的發(fā)展，大大縮短了帶式輸送機的設(shè)計、開發(fā)、制造和銷售的周期，使它更加具有競爭力。 第二部分2.1、提升機的設(shè)計原理皮帶機的設(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、托輥及機架等幾大部分組成 [2]。（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、減速器組成。（2）傳動滾筒 根據(jù)設(shè)計的特殊要求，在設(shè)計中采用了滾筒通過聯(lián)軸器與驅(qū)動裝置相連，從而傳遞動力。（3）改向滾筒、托輥 改向滾筒是引導(dǎo)輸送帶改變方向的圓柱形筒。托輥可以保證物料按帶的輸送方向輸運食品。改向滾筒和托輥的結(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、占地面積小、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。（5）基本結(jié)構(gòu)見下圖所示：1－漏斗 2－護罩 3－傳動滾筒 4－上部區(qū)段機架 5－改向滾筒 6－中間架 7－平行下托輥 8－平行上托輥 9－擋邊帶 10－壓帶輪組 11－下部區(qū)段機架 12－尾部改向滾筒 13－尾部拉緊裝置 圖2-1 皮帶提升機2.2 設(shè)計要求和方案提升機是一種實現(xiàn)工程物料向上運輸?shù)臋C械，能持續(xù)高效地輸送物料，電動機通過傳動裝置，帶動傳動滾筒的轉(zhuǎn)動，而傳動滾筒借助于滾筒與膠帶之間的摩擦力，從而實現(xiàn)帶的傳動，進而帶動物料按要求不停的向上運輸。設(shè)計意義：提升機在工程上的充分運用能提高工程的生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度，為創(chuàng)造高的經(jīng)濟利潤提供了可靠的條件。食品提升皮帶機總體方案的設(shè)計食品提升皮帶機設(shè)計要求：1、設(shè)計要求食品提升皮帶機設(shè)計要求：（1）提升高度：1200mm。（2）輸送量：3000 塊/h。（3）工步：50 步/min。具體要求如下：（1）每走一工步：1.2s.。（2）動停比：1/3。（3）每個檔板間距：100mm。（4）帶速為：0.5m/s。（5）帶寬為：145m。（6）減速器要求：運輸帶工作拉力 F=6KN。滾筒直徑 D=300mm。兩班制，載荷平穩(wěn)；工作年限 10 年（每年按 300 天計） 。2、確定方案根據(jù)傳統(tǒng)帶式輸送機的工作特點和結(jié)構(gòu)形式，提出食品提升皮帶機的具體設(shè)計要求以及主要工作狀態(tài)，進行食品提升皮帶機總體方案的設(shè)計，確定其主要組成部分，并對各部分所涉及的零部件進行詳細設(shè)計和計算。首先確定設(shè)計的幾個主要部分：皮帶組、改向滾筒、改向壓輪和托輥。根據(jù)輸送介質(zhì)為食品，選用擋邊帶式輸送機，型號為 DJ5050。運用工程力學(xué)的知識和設(shè)計手冊對皮帶組的重要部分傳動滾筒和皮帶進行了選取和設(shè)計計算。改向滾筒部分的設(shè)計計算，主要對軸進行強度校核，在滿足強度要求的條件下，對滾筒進行了選型 。并選取鋼絲繩芯為筒皮材料。m320?改向壓輪部分的設(shè)計計算，根據(jù)壓輪的受力情況，主要受徑向力。分析分體式壓輪與整體式壓輪的優(yōu)缺點，選取分體式改向壓輪?？紤]到壓輪與輸送帶的配合，進行了輸送帶的跑偏處理。為保證輸送帶的張緊力，增添了拉緊裝置。托輥部分的設(shè)計計算，根據(jù)上述部分的設(shè)計，綜合考慮選取平行托輥。對軸進行強度校核，在滿足強度要求的條件下，選取托輥軸的直徑為 。m20?最后考慮到本設(shè)計的安裝與維護，通過查找資料，進行了食品提升皮帶機的安裝與維護的描述。第三部分 減速器結(jié)構(gòu)的計算帶式輸送機的結(jié)構(gòu)由傳動滾筒、改向滾筒、托輥、驅(qū)動裝置、輸送帶等幾大件組成。而這一系列的組成部件都需要用一個合適的床底功率和傳動比來連接起來。所以減速器的設(shè)計是必須的。由于考慮到所傳遞的功率和傳動比。在設(shè)計課題中采用的是二級圓柱齒輪減速器。3.1、電動機的選擇（一）電動機類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工作條件，選用一般用途的 Y132M-4 系列籠型三相異步電動機。臥式封閉結(jié)構(gòu)。（二）電動機容量電動機所需工作功率為Pd=Pw/ a=Fv/1000 a KW ?由電動機至運輸帶的傳動總效率為 87654321 ????a10.98?0.980.9?9.04?5.7?60.98?7?..7..8..2a???電動機的輸出功率： Pd取6.230.85WdaKw???7.3dw?（三）電動機的轉(zhuǎn)速根據(jù)課程設(shè)計指導(dǎo)書表的推薦的傳動比合理范圍，取二級圓柱齒輪減速器傳動比 i′=8～40，則從電動機到滾筒軸的總傳動比合理范圍為 ia′= i′。故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd′=ia′ nW =(8～40) 114.65=458.6-2866.25 r/min??單級圓柱齒輪傳動比范圍 。則總傳動比范圍為 ，由于6~31'?i 369??i=114.65 . r/min, 可得 =1440/114.65=12.56。選電動機型號為wninwd?aY132M-43.2 計算傳動裝置的總傳動比和分配各級傳動比3.2.1 總傳動比 ?i（2-6）wmn?代入數(shù)據(jù)得： 32.56.410?i3.2.2 分配各級傳動比由 ，為使 V 帶傳動的外部尺寸不致過大，取傳動比 則 帶齒 ii?? 3?帶i（2-7）帶齒 i?代入數(shù)據(jù)得： 72.1齒i兩級齒輪各傳動比 （2-8）????齒齒齒 ii考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近取 05.472.14.1???齒齒 ii???齒齒3.3 傳動裝置的運動和動力參數(shù)3.3.1 各軸的轉(zhuǎn)速I 軸： r/min480311??帶inmII 軸： r/min52.1.2?齒III 軸： r/min793?齒i滾筒軸： r/min79.423?n滾3.3.2 各軸的輸入功率I 軸： kW89.46.05101 ???pII 軸： kW70.322??III 軸： kW51.73滾筒軸： kW38.49.8051435 ?????p滾3.3.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩I 軸： mN2.7.9011 ??nPTII 軸： 13851045522 ???III 軸： 6.9.33 ?滾筒軸： N470290wnPT滾將上述結(jié)果匯總于下表 2-1：表 2-1 傳動裝置的運動和動力參數(shù)軸名 功率 P(kW) 轉(zhuǎn)矩 T( )mN?轉(zhuǎn)速 n(r/min) 傳動比 i效率I 軸 4.89 97.29 480 3 0.96II 軸 4.70 378.71 118.52 3 0.96III 軸 4.51 1006.56 42.79 4.05 0.97滾筒軸 4.38 1021.47 42.79 2.77 0.983.4 V 帶的設(shè)計3.4.1 確定計算功率 caP由文獻[4]表 8-6 查得工作情況系數(shù) 1.?AK（2-mcaP?9）代入數(shù)據(jù)得： kW05.61.??caP3.4.2 選擇帶型根據(jù)計算功率 和小帶輪轉(zhuǎn)速 由文獻[5]圖 8-11 選定帶型為 B 型，其ca1n中。m140~251?d3.4.3 確定帶的基準(zhǔn)直徑 和1d2（1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，參考文獻[5]表 8-6 和表 8-8 選 =125 1 1dmm（2）驗算帶速 V（2-??601??ndV?10）代入數(shù)據(jù)得： m/s ??42.9601425????故帶的速度合適。smsm60.95?（3）計算從動帶輪的基準(zhǔn)直徑 2dmm 根據(jù)文獻[5]表 8-8 取 =355mm375112 ???di 2d3.4.4 確定中心距 a 和帶輪的基準(zhǔn)長度 dL（1）初定中心距 0（2-11）??217.0da??代入數(shù)據(jù)得： mm??365127.0????a（2-210d?12）代入數(shù)據(jù)得： mm??96035120????a初選中心距 =600mm。（2）計算所需帶輪的基準(zhǔn)長度 dL?（2-??020421221adadd ?????13）代入數(shù)據(jù)得： mm ????2.19764535262??????dL由文獻[5]表 8-2 選帶輪的基準(zhǔn)長度 mm0dL（3）計算實際中心距 a（2-20da????14）代入數(shù)據(jù)得： mm 612.9706????a考慮到帶輪的制造誤差，帶長誤差，帶的彈性及因帶的松弛而產(chǎn)生的補充張緊的需要；中心距的變動范圍：（2-dLa015.min??15）代入數(shù)據(jù)得： mm 582min?a（2-dLa03.mx??16）代入數(shù)據(jù)得： mm 672max?3.4.5 驗算小帶輪上包角由 故主動帶輪包角適合。????????? 12047.583.18012ad?3.4.6 確定帶的根數(shù)由： （2-??laArca kpKpz ?????017）由文獻[5]知： 925.0;45.0;16.2;98.00 ???al kwpkpk????698.45/56??z取 z=3 根。3.4.7 確定預(yù)緊力 0F（2-????2min05.2qvzkpac????18）由文獻[5]表 8-3 知 kg/m18.g則 N????85.1342.98042.935.062min0 ??????F3.4.8 計算帶傳動在軸上的力 pF由式（2-19）（2-2sin10???zP19）代入數(shù)據(jù)得： N??7.834.15sin8.320??PF3.4.9 誤差驗算設(shè)計中給定的傳動比為 ，其變換范圍為：?帶i????15.3~8.2%513~513????實際設(shè)計的傳動比為： 故滿足誤差要求。412di3.4.10 帶輪設(shè)計由所引用文獻[5]表 8-10 查的： mm; mm 則帶輪輪緣寬3.0??e18??f度： mm=40mm。大帶輪轂孔直徑由高速軸設(shè)????821321???????fezB計而定， mm。大帶輪轂孔寬度 ：當(dāng) 時，取0dLdB5.?mm。4L3.5、齒輪傳動的設(shè)計計算及核算1、選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表 10-1 選取，都采用 40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，均用硬齒面。齒輪精度用 7 級，考慮傳動平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 Z1=24 則 Z2=95 2.設(shè)計計算（1）設(shè)計準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強度計算，再按齒根彎曲疲勞強度校核。（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計。 ??2311tZHEKtTudd????????????7.8950423/TNm?（3）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）試取 1d??2)由圖 10-21e 查得 1210HLiiMPa??3）計算解除疲勞許用應(yīng)力（失效概率 1%，安全系數(shù) S=1）??????120.910.545107.2HNLimiKaSPMa???????4）試選 ，1.6tK?.43HZ5）由圖 10-26 得 212078,.,.59?????????6） 17.23/,9ETNmPa（4）計算1）計算小齒輪分度圓直徑 1td3.1td?2）計算圓周速度13.41.02.36/606tdnVms????3）計算齒寬及模數(shù) 1.825.8cos3.1cos4.72.5.7.048/.dtntntbmZhmb??????4）計算縱向重合度 ??1.3tan.30.824tan1.52dZ????????5）計算載荷系數(shù).,.295,.,1295.1.725vHBHAAKK???由圖 10-13 得 .7FB?6）按實際的載荷系數(shù)校正算得的分度圓直徑3311.25.46.8tkd??7）計算模數(shù)1cos.1cos.264nmmz???3.按齒根彎曲強度設(shè)計（1）確定計算參數(shù)1）計算載荷系數(shù)1..217.692AvFkk???????2）由圖 10-20d 查得齒輪的彎曲疲勞強度極限 1260FEMPa??由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 10.85,.,1.4FNNkS3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力??12260.8537.64..FNEKMPaS???? 4）計算大小齒輪的 并加以比較??FaSY???12.6580.1337..74FaSFY????（2）設(shè)計計算 ??231.7450.8cos140.3.4m2.6nm???? ??11246.78coscos24.60Z95nndm??????取 標(biāo) 準(zhǔn) 值取 分 度 圓 直 徑取 則4.幾何尺寸計算（1）計算中心距????2z42a1.64coscs3mn??????圓 整（2）算修正螺旋角??12arcos4.96nZM?????（3）計算大小齒輪的分度圓直徑12n49.68cosm.dZ??（4）齒寬d12b9.6874.5,0mB????3.6、低速級減速齒輪設(shè)計（斜齒圓柱齒輪）1、選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表 10-1 選取，都采用 40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，均用硬齒面。齒輪精度用 7 級，考慮傳動平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 Z1=24 則 Z2=77 2.設(shè)計計算（1）設(shè)計準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強度計算，再按齒根彎曲疲勞強度校核。（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計。??2311tZHEKtTudd????????????26.7950504/TNm?（3）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）試取 1d??2）由圖 10-21e 查得 1210HLimiMPa??3）計算解除疲勞許用應(yīng)力（失效概率 1%，安全系數(shù) S=1）??????120.9.510457.2HNLimiKSPaM???????4）試選 ，1.6tK?.43HZ5）由圖 10-26 得 12078,.5,0.7851.63????????（2）計算1）計算小齒輪分度圓直徑 1td49.027tdm?2）計算圓周速度 13.49.02736.50.9/601tnVms???3）計算齒寬及模數(shù)149.027.coscos14.9822.5.8.6039/74.60dtntntbmmZhb???????4）計算縱向重合度 ??1.8tan.380.24tan1.52dZ???????5）計算載荷系數(shù)由圖 10-13 得.2,.95,.,1.2951.740vHBHFAAKKK????1.7FB6）按實際的載荷系數(shù)校正算得的分度圓直徑331 1.74049.25.6tkd???7）計算模數(shù)1cos50.17cos42.038nmmz??3.按齒根彎曲強度設(shè)計（1）確定計算參數(shù)1）計算載荷系數(shù)1.2.17.0AvFkk???????2）由圖 10-20d 查得齒輪的彎曲疲勞強度極限 1260FEMPa??由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1.85,.,1.4FNNkS3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力??12260.8537.4..29FNEKMPaS????4）計算大小齒輪的 并加以比較??FaSY???12.65180.337.42.12FaSaSFY????（2）設(shè)計計算??231.7450.8cos40.13.975m21.6nm???? ??112.cos5047cos24.60Z3nndm??????取 標(biāo) 準(zhǔn) 值取 分 度 圓 直 徑取 則4.幾何尺寸計算（1）計算中心距????2z512a5.0coscos4mn m??????圓 整（2）算修正螺旋角??12arcos5.09nZMa????（3）計算大小齒輪的分度圓直徑12n7.cosm3.0dZ??（4）齒寬 d12b8.561.2, mB????總結(jié) 12nZ493512?高 速 級 ， ，低 速 級 ， ，計算機校核輸出結(jié)果低速級設(shè)計傳遞功率 /kW: 7.12800小輪最高轉(zhuǎn)速 /(r/min): 1439.98小輪最大扭矩 /(N.mm): 47273.00預(yù)期工作壽命 /h: 48000第Ⅰ公差組精度(運動精度) : 7第Ⅱ公差組精度(運動平穩(wěn)性): 7第Ⅲ公差組精度(接觸精度) : 7名義傳動比 : 3.95實際傳動比 : 3.96使用系數(shù) : 1.00動載系數(shù) : 1.10接觸強度齒間載荷分配系數(shù) : 1.69接觸強度齒向載荷分布系數(shù) : 1.37彎曲強度齒間載荷分配系數(shù) : 1.69彎曲強度齒向載荷分布系數(shù) : 1.32支承方式 : 對稱支承傳動方式 : 閉式傳動齒面粗糙度 Rz /μm : 3.20潤滑油運動粘度 V40/(mm^2/s): 22.00小輪齒數(shù) z1 : 24小輪齒寬 b1 /mm: 49.00小輪變位系數(shù) x1 /mm: 0.0000螺旋角 (°): 14.0900小輪分度圓直徑 /mm: 49.49齒輪法向模數(shù) mn /mm: 2.00小輪計算接觸應(yīng)力 /MPa: 570.54小輪接觸疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 671.40小輪接觸疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 840.00小輪計算彎曲應(yīng)力 /MPa: 115.64小輪彎曲疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 330.23小輪彎曲疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 305.00小輪材料及熱處理方式 : 合金鋼調(diào)質(zhì)小輪齒面硬度 /HV10 : 360.00大輪齒數(shù) z2 : 95中心距 /mm: 122.691大輪齒寬 b2 /mm: 49.00大輪變位系數(shù) x2 /mm: 0.0000大輪分度圓直徑 /mm: 195.89大輪計算接觸應(yīng)力 /MPa: 570.54大輪接觸疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 611.45大輪接觸疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 765.00大輪計算彎曲應(yīng)力 /MPa: 115.67大輪彎曲疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 282.11大輪彎曲疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 255.00大輪齒面硬度 /HV10 : 360.00大輪材料及熱處理方式 : 合金鑄鋼調(diào)質(zhì)極限傳遞功率 (kW): 8.18695高速級設(shè)計傳遞功率 /kW: 6.77600小輪最高轉(zhuǎn)速 /(r/min): 364.56小輪最大扭矩 /(N.mm): 177504.00預(yù)期工作壽命 /h: 48000第Ⅰ公差組精度(運動精度) : 7第Ⅱ公差組精度(運動平穩(wěn)性): 7第Ⅲ公差組精度(接觸精度) : 7名義傳動比 : 3.19實際傳動比 : 3.20使用系數(shù) : 1.00動載系數(shù) : 1.07接觸強度齒間載荷分配系數(shù) : 1.68接觸強度齒向載荷分布系數(shù) : 1.39彎曲強度齒間載荷分配系數(shù) : 1.68彎曲強度齒向載荷分布系數(shù) : 1.33支承方式 : 對稱支承傳動方式 : 閉式傳動齒面粗糙度 Rz /μm : 3.20潤滑油運動粘度 V40/(mm^2/s): 22.00小輪齒數(shù) z1 : 35小輪齒寬 b1 /mm: 72.00小輪變位系數(shù) x1 /mm: 0.0000螺旋角 (°): 15.0900小輪分度圓直徑 /mm: 72.50齒輪法向模數(shù) mn /mm: 2.00小輪計算接觸應(yīng)力 /MPa: 627.14小輪接觸疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 651.04小輪接觸疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 840.00小輪計算彎曲應(yīng)力 /MPa: 190.09小輪彎曲疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 332.40小輪彎曲疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 305.00小輪材料及熱處理方式 : 合金鋼調(diào)質(zhì)小輪齒面硬度 /HV10 : 360.00大輪齒數(shù) z2 : 112中心距 /mm: 152.250大輪齒寬 b2 /mm: 72.00大輪變位系數(shù) x2 /mm: 0.0000大輪分度圓直徑 /mm: 232.00大輪計算接觸應(yīng)力 /MPa: 627.14大輪接觸疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 630.94大輪接觸疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 765.00大輪計算彎曲應(yīng)力 /MPa: 196.27大輪彎曲疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 282.81大輪彎曲疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 255.00大輪齒面硬度 /HV10 : 360.00大輪材料及熱處理方式 : 合金鑄鋼調(diào)質(zhì)極限傳遞功率 (kW): 6.85834第四部分 部件選型設(shè)計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(biāo)準(zhǔn)部件，然后組成適用條件下膠帶輸送機。標(biāo)準(zhǔn)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。間歇運動機構(gòu)是將主動件的均勻轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為時動時停的周期性運動的機構(gòu)。例如牛頭刨床工作臺的橫向進給運動，電影