目录 摘要II Abstract III 目录IV 第1章绪论6 1.1课题研究的背景及意义6 1.2本课题的研究内容7 第2章长距离匀速往复运动机构总体方案8 2.1设计方案分析与比较8 2.2设计方案确定9 2.2.1往复运动工作机构传动方式的确定9 2.2.2传动方式的选择10 2.2.3电动机起动方式的确定10 第3章主要传动机构的设计计算11 3.1电机的选型11 3.2蜗轮蜗杆减速器的选型11 3.3带传动计算13 第4章主轴组件要求与设计计算15 4.1主轴的基本要求15 4.1.1旋转精度15 4.1.2刚度16 4.1.3抗振性16 4.1.4温升和热变形16 4.1.5耐磨性17 4.2主轴组件的布局17 4.3主轴结构的初步拟定19 4.4主轴的材料与热处理19 4.5主轴的技术要求20 4.6主轴直径的选择20 4.7主轴前后支承轴承的选择21 4.7.1主轴前支承轴承的选择21 4.7.2主轴后支承轴承的选择22 4.8主轴前端悬伸量22 4.9主轴支承跨距23 4.10主轴结构图23 4.12主轴组件的验算24 4.12.1支承的简化24 4.12.2主轴的挠度24 4.12.3主轴倾角25 第5章机架的设计28 5.1机架的基本尺寸的确定28 5.2架子材料的选择确定28 5.3主要梁的强度校核28 总结30 参考文献31 致谢32 1、驱动系统的技术要求 长距离带式输送机的驱动系统必须从加(减)速度、过载、负荷分配、输送带张力控制等方面有效地对输送机进行全程控制。 (1)加(减)速度控制 在小于最大设计载荷的任何载荷情况下,驱动系统都必须前后均匀地给输送带加(减)速,且加速段要长,以防止物料滑落、胶带在滚筒上打滑和过度张紧运动。 (2)过载控制 驱动系统应能防止输入功率和扭矩越过安全设施进入输送机,以免产生故障。同时,还应具备随时排除输送机阻卡现象的功能。 (3)负荷分配 多机驱动情况下,载荷应根据设计规范合理地分配给各驱动装置,避免因导致个别或多个驱动装置过载而影响输送机各部件运行质量,造成不必要的运行故障。 (4)输送带张力控制 输送带的正确张力是保证输送机安全、可靠运行的首要条件之一。但带式输送机起止瞬间形成的带张力会给输送机的运行和控制带来很大的不利影响,严重的破坏性张力波可能会使长距离带式输送机迅速减速乃至停机。因此,驱动装置必须按要求控制住进入输送机的输送功率,使输送带随时保持良好的张力。 2、输送机驱动性能 驱动系统是输送机的关键设备,它的各部件都应具备最佳的可靠性,都必须严格按照标准和规范精心设计和制造。在使用期间,要配备良好的监控设备,随时了解掌握输送机运行情况,避免突然事故和阻卡现象给输送机造成的损失,减少维修和停机次数,提高长距离带式输送机的使用效率。 3、最小电应力 对长距离带式输送机来说,如果所有电机同时启动,电源系统中的电压负荷急剧增大,导致电压下降,使电机启动时间延长乃至困难,对电机产生应力,因此,当在最小电压时,驱动系统也必须能使主要电机及时启动。同时,电机每次启动时产生的极大电流会使电机温度增高,而电机启动所需时间越长,电流持续时间越长,温度也越高,电机的热化损坏也越快,从而使绝缘体的耐热性能下降,并最终在绝缘体内进行化学物质的变化,使绝缘体完全失去功能,最后毁坏电机。因此,要尽量以最小电应力进入电机,且启动次数尽可能减少,启动时间尽可能缩短,使电机有良好的使用环境。 4、最小机械应力 由于驱动系统的载荷分配不均,特别是急速启动情况下,包括不可控制的启动情况,以及不能逆止输送机的情况,直接影响输送机的主要驱动装置及其他部件上的应力。针对产生的原因,必须对长运距带式输送机的驱动系统进行恰当的设计,在恰当分配各驱动装置载荷的情况下,设立适长的启动斜面并采用S型启动斜面以减少输送带应力。同时,实行软启动以对输入功率和扭矩进行最大程度的限制,提高输送机的安全性,而减少对输送带的要求因素,这样就有效地降低输送机的成本。 5、胶带强度要求 胶带要正常运行必须是封闭环路,将一个以上的胶带端部连接起来才能形成无极胶带同路,而接头强度只能达到该胶带强度的70 90因此,胶带的最薄弱处就是它的接头,所以如何确定接头的最佳连接方法就成为提高胶带实际强度的关建。 对胶带的安全性,现主要基于四项不同的设计规范,即运行张力、起动张力、胶带延伸性和寿命的递减、接头动态效能的损失。对运行张力虽通常按最高张力条件确定,但由于造成接头疲劳的额定运行张力约占最高设计张力的80故很难达到;对起动张力是一种不常出现的周期性条件,可根据停机和启动的频率来确定是否应视为持续起作用的疲劳因素;对胶带延伸应力和性能退化应该视为一种持续负荷加到运行数值中,由于利用新技术,胶带接头间的动态强度达到了一个新水平,现在钢绳的耐用性倒成了限制接头高效能的因素,橡胶性能的改进使无沦何种强度的胶带均能获得效果良好的高效能接头。 基于上述问题，急需探索一种新的结构形式来代替当前的长距离匀速往复运动。 1.2本课题的研究内容 自动化控制技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了，随着工业的迅猛发展自动化控制技术更加日新月异。伴随着数学、控制理论计算机、电子器件的发展，出现了自动化控制技术系统，并作为一门应用科学已发展成熟，形成了自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。 随着我国国民经济的飞速发展，机械在品种`规模`设计与制造技术等方面也得到了迅速的发展和提高。目前全国各地均建有机械制造厂，并逐步走向专业化生产，以能独立自主地进行从单机到成套设备乃至自动生产线的设计与制造。 皮带式输送机具有输送量大、结构简单、维修方便、部件标准化等优点，广泛应用于矿山、冶金、煤炭等行业，用来输送松散物料或成件物品，可由于长距离带式输送机总会产生各种问题。 谈到往复运动机构，人们首先想到的是曲柄机构，但是如果往复距离很长，比如1M，2M，那么曲柄机构就不能实现啦。在两轴之间安装皮带或链条作为传动机构，那么往复距离就可以设计的相当的大。 在皮带或链条上安装一传动销，与工作台上的滑动长孔相配合，那么就可以带动工作台长距离往复运动。此系统的特点是不但往复距离可以相当的长，并且往复两端的加速和减速是相当平稳的，至于驱动电机则可以使用无级变速电机。