自动卸料系统设计.doc

1、兰州工业高等专科学校毕业论文目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论11.1自动卸料系统11.1.1 物料输送装置11.1.2 自动翻斗卸料装置11.2 PLC的特点及应用32 基于PLC的自动卸料系统及其带式送料装置设计52.1 传动方案52.2电动机选择52.2.1 电动机的概念52.2.2 电动机的计算63各齿轮的设计计算93.1 高速级减速齿轮设计93.2 低速级减速齿轮设计144 轴的设计194.1高速轴的设计194.2 齿轮的力分析计算204.3 各力方向判断204.4 支座反力分析214.5 当量弯矩214.6 校核强度225 校 核245.1 高速轴轴承245.2 键的校核

2、245.3 联轴器的选择255.4 减速器的润滑255.4.1 齿轮的润滑255.4.2 滚动轴承的润滑255.5 箱体主要尺寸及数据256 胶带输送机结构与工作过程266.1 输送机266.2 输送带的设计与选择277 自动卸料装置设计307.1 翻斗机构的设计307.2 钢丝绳的选择307.3 滑轮的选择307.4 卷筒的选择317.5 钢丝绳在卷筒上的固定317.6 提升电动机的选择317.6.1 电动机结构及各部分的作用327.6.2 电动机原理327.6.3 电动机的分类327.7 对立柱、加强板和底座进行设计和计算338 PLC程序设计348.1可编程序控制介绍348.1.1可编程

3、序控制器的性能348.1.2可编程序控制器结构348.1.3 可编程程序信号传递过程358.1.4 PLC控制系统设计的基本原则与内容358.1.5 PLC控制系统设计步骤368.2基本指令系统和编程方法378.2.1基本指令系统特点378.2.2 编程语言的形式388.3梯形图的设计与编程方法398.3.1 确定PLC所需的I/O口点数398.3.2 用户程序存储器容量的选择398.3.3 PLC型号的选择398.3.4 确定各元件的编号，分配I/O地址398.3.5 PLC梯形图408.3.6 系统的调试与验证40总 结42致 谢43参考文献44451 绪 论1.1自动卸料系统1.1.1

4、物料输送装置 物料输送装置是将一个加工工件从一个工位自动传送到下个工位（或从一台设备传送到下一个设备）、保证生产自动先按生产节拍连续工作的装置。自动生产线上的有关加工设备按加工工序围绕物料输送装置排列成为一个整体，无聊输送装置影响自动生产线的生产稳定性、效率、总体布局，是自动生产线中最重要的辅助设备。1 基本设计要求： （1）结构简单，便于布置及维修保养；（2）输送过程中要利用导向板或限位块等机构严格保证工件的预定方向；输送装置不应与固定件发生干涉，输送位置准确，保证夹具和上料装置的定位要求；（3）输送速度高，缩短机床的等待时间，满足生产节奏的要求。2 物料输送装置的分类：物料输送装置的结构形

5、式与工件的结构形状和尺寸、自动生产线的加工设备及布置、加工工艺特点等因素有关。按输送的方法不同，分为3种类型：（1）重力输送装置：利用提升机构或机械手将工件提到一定高度后，工件在斜置的料槽中靠重力自上而下滚动或滑动落下实现输送的装置。适用于外形简单的中小型回转体工件的输送。由于工件的形状和尺寸的影响会产生工件堵塞、失去定向或跳出输送槽等现象。结构简单，可靠性低。（2）强制输料装置：将工件放置在一个利用动力驱动作单向封闭循环运动的输送带上，利用工件与输送带的摩擦力传送工件。适应与大型工件或外形较复杂的工件输送，可靠性高。（3）步伐式输送装置：将工件放置在一个作直线往复运动的输送部件上，利用作往复

6、运动部件的一个运动循环规律将工件传送一个固定长度。适用于箱体或杂件等输送。如托盘式、弹簧棘爪式传送装置等。1.1.2 自动翻斗卸料装置1 起升机构自动翻斗卸料装置的起升机构有电动机、减速机、卷筒、制动器、钢丝绳以及滑轮等零部件组成。目前，常用带制动器的电动机。减速机的采用视传动比需要和结构布置而定。涡轮蜗杆减速器结构紧凑、安装简单，但传动效率较低。行星齿轮减速器则在电机轴方向尺寸较大。2 运行机构运行机构主要是由电动机（带制动器）、减速器、滑轮组成。采用下部支承及驱动的机械机构。运行机构安装在底部支承座上。可以使运行机构有较好的稳定性。3 载货台载货台是货物单元承载装置，通过钢丝绳或链条与起升

7、机构联结。载货台沿立柱上的导轨上下升降。翻斗卸料机构安装在载货台上，利用液压缸控制其的翻转。载货台通常有一个刚性框架，为沿导轨运行而装有导轮。4 电气控制设备电气控制部分主要包括电力拖动、控制、检测和安全保护等强、弱电气设备，3个主要机构的电力拖动系统，目前国内外普遍采用的是变频调速控制，从而满足自动翻斗卸料装置的运行平稳、准确停止的要求。检测系统必须有自动翻斗卸料装置货箱位置检查、自动反馈等功能。对自动翻斗卸料装置的控制，采用PLC控制，PLC模块化结构以及远程通讯功能能较好的满足自动翻斗卸料装置单机控制、全自动控制的要求。5 安全及联锁机构自动翻斗卸料装置是一种起重机械，要将一定重量的物料

8、传送到高处，为了保证人身及设备的安全，自动翻斗卸料装置必须配备完善的硬件及软件的安全保护专职，并在电气控制上采取一系列联锁和保护措施。除了一般起重机械常备的安全保护措施（如各机构的终端限位和缓冲、电机过热和过电流变化、控制电路的零位保护等）外，还根据实际需要，增设其它各种保护。如：联锁保护：电动机的起停要有一定的顺序。电动机在正转的时候就不能再翻转。正位检测保护：只有当起升机构在垂直方向准停时，翻斗斜料装置才能翻斗卸料或给料箱里装入物料。自动翻斗卸料是条件控制，以认址装置检测到确已听到了准确位置的信息为自动翻斗卸料的必要条件。断电保护：载货台升降过程中若断电，则采用机械式制动装置使载货台停止不

9、致坠落。载货台断绳保护：当钢丝绳断裂时，断绳保护机构动作，机械夹轨上移，载货台被卡在导轨上而阻止其坠落。正常工作时在弹簧力的作用下夹轨块与导轨分离。6 金属结构金属结构是自动翻斗卸料的骨架，承受和传递自动翻斗斜料装置所担负的各机构的重量以及在重量。由于自动翻斗斜料装置的工作是频繁的起、制动，其金属结构一般采用优质钢材，联接部分采用焊接，可简化结构和节省材料，且不削弱杆件截面，易于加工制造，便于安装，易于维护，并可以减轻自身重量。金属结构的整个框架主要由立柱、起升载货台、底座组成，如图1.1所示： 图1.1 自动翻斗卸料装置结构示意图 1.底座；2.载物平台；3.翻斗装置；4.钢丝绳；5.滑轮；

10、6.立柱；7.加强板；8.电动机；9.滚筒1.2 PLC的特点及应用PLC在60年代末引入我国时,只用作离散量的控制,其功能只是将操作接到离散量输出的接触器等,最早只能完成以继电器梯形逻辑的操作。新一代的PLC具有PID调节功能,它的应用已从开关量控制扩大到模拟量控制领域,广泛地应用于航天、冶金、轻工、建材等行业。但PLC也面临着其它行业工控产品的挑战,各厂家正采取措施不断改进产品,主要表现为以下几个方面：（1）微型、小型PLC功能明显增强；（2）很多有名的PLC厂家相继推出高速、高性能、小型、特别是微型的PLC；（3）集成化发展趋势增强。由于控制内容的复杂化和高难度化,使PLC向集成化方向发

11、展,PLC与PC集成、PLC与DCS集成、PLC与PID集成等,并强化了通讯能力和网络化,尤其是以PC为基的控制产品增长率最快。PLC与PC集成,即将计算机、PLC及操作人员的人机接口结合在一起,使PLC能利用计算机丰富的软件资源,而计算机能和PLC的模块交互存取数据。以PC机为基的控制容易编程和维护用户的利益,开放的体系结构提供灵活性,最终降低成本和提高生产率。（4）向开放性转变PLC存在严重的缺点,主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的,绝大多数的PLC是专用总线、专用通信网络及协议,编程虽多为梯形图,但各公司的组态、寻址、语文结构不一致,使各种PLC互不兼容。可编程序控制器专为

12、在工业环境下应用而设计，以用户需要为主,又采用了先进的微型计算机技术，所以具有以下几个显著特点：1 可靠性高PLC由于选用了大规模集成电路和微处理器，使系统器件数大大的减少，并且在硬件和软件的设计制造过程中采取了一系列隔离和抗干扰措施，使它能适应恶劣的工作环境，所以具有很高的可靠性。PLC控制系统平均无故障工作时间可达2万小时以上，美国GE公司带冗余系统的PLC无故障工作时间高达45万小时，高可靠性是PLC成为通用自动控制设备的首选条件之一。2 编程简单、使用方便PLC的编程采用类似继电控制系统电气原理的梯形图，用串联、并联、定时、计数等人们所熟悉的概念，使计算机语言大众化，只要是比较熟悉的电

13、工和熟悉工艺知识的人员在几天内就能学会，这是PLC得到推广的重要原因之一。3 通用性好，具有在线修改能力PLC的硬件采用模块化结构，可以灵活的组态以适应不同的控制对象，控制规模和控制功能的要求，给组成各种系统带来极大的方便，同一台PLC装置用于不同的受控对象时，只是输入输出组件、功能模块和应用软件不同。同时，PLC控制系统中的控制电路是由软件编程完成的，只要对应用程序进行修改就可以满足不同的控制要求，,因此PLC具有在线修改能力，功能易于扩展，给生产带来了“柔性”，具有广泛的工业通用性。4 缩短设计，施工，投产试制周期，维护简单目前PLC产品已实现了自动化，标准化，正朝着通用化方向发展，设计人

14、员只需要根据控制系统的需要，选用相应的模块进行组件设计。同时，用软件编程代替了继电控制的硬连线，大大的减轻了繁重的安装和接线工作，这不仅提高了可靠性，还极大的缩短了施工周期，PLC还具有故障检测及显示的功能，使故障处理时间可缩短为10分钟，对维护人员的技术水平要求也不太高。5 体积小由于采用了计算机技术，使PLC达到了小型和超小型化，很容易装入机械设备内部，便于实现机电一体化。由于上述特点，PLC作为通用自动控制设备，可用于单一机电设备的控制，也可以用于工艺过程的控制，而且控制精度相当高，操作简便，又具有很大的灵活性和可扩展性，使得PLC广泛应用与机械制造，冶金，化工，交通，电子，电力，纺织，

15、印刷及食品等几乎所以工业行业。可编程序控制器在我国的发展与应用已有多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为提高传统工业装备水平和技术能力的重要设备和强大支柱。随着全球一体化经济的发展，努力发展可编程序控制器在我国的大规模应用，形成具有自主知识产权的可编程序控制器技术，应该是广大技术人员努力的方向。目前，能源节约和环保问题越来越被世人所关注，飞速发展的经济对能源的要求相当迫切，中国面临的问题更加突出。随着城市化进程的推进，在煤的输送控制系统中，如果用机械或者是继电接触器来控制，耗费的人力物力都是很多的 ，所以基于PLC控制系统控制物流输送带的多台电机的同步运行具有硬件结构

16、简单、成本低、调节灵活的特点，并经过运行检验，生产线运行性能稳定，安全可靠，取得了令人满意的经济效益。2 基于PLC的自动卸料系统及其带式送料装置设计2.1 传动方案外传动为平带传动，减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。方案简图2.1如下： 图2.1 方案简图 2.2电动机选择2.2.1 电动机的概念电动机是把电能转换成机械能的设备。在机械、冶金、石油、煤炭、化学、航空、交通、农业以及其他各种工业中，电动机被广泛地应用着。随着工业自动化程度不断提高，需要采用各种各样的控制电机作为自动化系统的元件，人造卫星的自动控制系统中，电机也是不可缺少的。此外在国防、文教、医疗及日常生活中(现代化的家电工业中

17、) 电动机也愈来愈广泛地应用起来。1 结构及各部分的作用一般电动机主要由两部分组成：固定部分称为定子，旋转部分称为转子。另外还有端盖、风扇、罩壳、机座、接线盒等。定子的作用是用来产生磁场和作电动机的机械支撑。电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子绕组镶嵌在定子铁心中，通过电流时产生感应电动势，实现电能量转换。机座的作用主要是固定和支撑定子铁心。电动机运行时，因内部损耗而发生的热量通过铁心传给机座，再由机座表面散发到周围空气中。为了增加散热面积，一般电动机在机座外表面设计为散热片状。电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是作为电动机磁路的一部分。转子绕组的作用是感

18、应电动势，通过电流而产生电磁转矩。转轴是支撑转子的重量，传递转矩，输出机械功率的主要部件。2 原理电动机的工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。下图是三相交流异步电动机转子转动的原理图(图中只示出两根导条)，当磁极沿顺时针方向旋转，磁极的磁力线切割转子导条，导条中就感应出电动势。电动势的方向由右手定则来确定。因为运动是相对的，假如磁极不动，转子导条沿逆时针方向旋转，则导条中同样也能感应出电动势来。在电动势的作用下，闭合的导条中就产生电流。该电流与旋转磁极的磁场相互作用，而使转子导条受到电磁力F，电磁力的方向可用左手定则确定。由电磁力进而产生电磁转矩，转子就转

19、动起来。3 电动机的分类按其功能可分为驱动电动机和控制电动机；按电能种类分为直流电动机和交流电动机；从电动机的转速与电网电源频率之间的关系来分类可分为同步电动机与异步电动机；按电源相数来分类可分为单相电动机和三相电动机；按防护型式可分为开启式、防护式、封闭式、隔爆式、防水式、潜水式；按安装结构型式可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等；按绝缘等级可分为（E级、B级、F级、H级等）。2.2.2 电动机的计算已知输送带的有效拉力，输送带速度 ，卷筒直径，有三相交流电源，电压380V。载荷平稳，单向运转，环境有灰尘。解：1、选择电动机（1）选择电动机类型按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇

20、笼型三相异步电动机。（2）确定电动机功率工作装置所需功率按下式计算式中，、 工作装置的效率本例考虑胶带卷筒及其轴承的效率取。代入上式得：电动机的输出功率按下式计算：式中，为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率。 由下式，滚动轴承效率，8级精度齿轮传动（稀油润滑）效率，滑块联轴器效率，则故 因载荷平稳，电动机额定功率只需略大于即可，按Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为3.0kW 。（3）确定电动机的转速卷筒轴作为工作轴，其转速为：按推荐的各传动机构传动比范围：双级圆柱齿轮传动比范围符合这一范围的同步转速有750r/min,1000r/min,1500r/min,为减少价格和重量，选用同步转速

21、为1500r/min的Y系列电动机Y100L2-4，其满载转速2 、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比（1） 传动装置总传动比（2） 分配传动装置各级传动比取高速级传动比又因为所以I轴轴，工作轴（3）各轴输入功率电机轴轴轴工作轴（4）各轴输入转矩电机轴电机轴1工作轴3 各齿轮的设计计算3.1 高速级减速齿轮设计1.齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率较大，转速较高，小齿轮选45钢，表面淬火，齿面硬度为48-55HRC； 大齿轮选45钢，表面淬火，齿面硬度为48-55HRC； 选用8级精度；为增加传动平稳性，选：, 为软齿面传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，齿面接触疲劳强度校核2.设计计算（1

22、）按齿根弯曲疲劳强度设计，按下式1）初选载荷系数初选=1.32）初选螺旋角初选= 3） 小齿轮传递传递转矩=9.55 4）齿宽系数查表得，取=0.8 5）端面重合度6）轴向重合度7）重合度系数8）螺旋角系数取=0.9 9）当量齿数10）齿形系数 11）应力修正系数 12）弯曲疲劳强度极限 13）弯曲应力循环次数 14）弯曲疲劳强度寿命系数 由图20-50， 15）弯曲疲劳强度安全系数取16）计算许用弯曲应力 17）计算大小齿轮的值并加以比较18）计算模数19）确定载荷系数K查表得，使用系数根据查图得，动载系数根据，齿间载荷分配系数;齿向载荷分配系数 20）修正法向模数 圆整为标值，取=1mm（

23、2）确定齿轮传动主要参数和几何尺寸1） 中心距=115.3mm圆整为a=115mm2） 确定螺旋角3） 分度圆直径mm4）确定齿宽（3）校核齿面接触疲劳强度1）弹性系数取 2）节点区域系数查图得，3）重合度系数 4）螺旋角系数5）接触疲劳强度极限 6）接触应力循环次数 7）接触疲劳强度寿命系数 查表得， 8）接触疲劳强度安全系数取 9）计算许用弯曲应力 10）确定许用接触应力 11) 校核齿面接触疲劳强度 因此满足齿面接触疲劳强度 3.2 低速级减速齿轮设计1.齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，小齿轮采用45号钢，调质，硬度为217-286HBS，计算时取240HB； 大齿

24、轮采用45号钢，正火，硬度为162-247HB，计算时取190HBS；选用8级精度取该传动为闭式软齿面传动，所以按齿面接触强度设计，然后校核其齿根弯曲疲劳强度2.设计计算（1）按齿面接触疲劳强度设计1） 初选载荷系数初取2）小齿轮传递转矩3）选取齿宽系数查表得，取4）弹性系数查表得，5）节点区域系数6）接触疲劳强度极限 查图得，7） 接触应力循环次数 8）接触疲劳强度寿命系数 查图得，9）接触疲劳强度安全系数10） 计算许用接触应力 11）试算小齿轮分度圆直径 12）计算圆周速度13）确定载荷系数K查表得，使用系数；根据，动载系数；直齿轮传动，齿间载荷分配系数；齿向载荷分配系数与初选不符，需修

25、正小齿轮分度圆直径14）修正小齿轮分度圆直径3.确定齿轮传动主要参数和几何尺寸（1）模数 查表取标准模数（2）分度圆直径 （3）传动中心矩 （4）齿宽 圆整取 4.校核齿根弯曲疲劳强度按校核公式为 （1）齿形系数 ， （2）应力修正系数 ， （3）弯曲疲劳强度极限 齿根弯曲应力为脉动循环，（4）弯曲应力循环次数 （5）弯曲疲劳强度寿命系数 ， （6）计算许用弯曲应力 （7）校核齿根弯曲疲劳强度 因此满足弯曲疲劳强度4 轴的设计4.1高速轴的设计1.选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理.2.初估轴径按扭矩初估轴的直径,查表得c=1

26、06至117,考虑到安装联轴器的轴段仅受扭矩作用.取c=110则:选电动机轴直径故取整d=14mm轴 轴 圆整取3.初选轴承选角接触球轴承(GB/T276-1994),3系列。电动机轴选轴承为7204轴选轴承为7206轴选轴承为7208根据轴承确定各轴安装轴承的直径为:4.结构设计(现只对高速轴作设计,其它两轴设计略,结构详见图)为了拆装方便,减速器壳体用剖分式,轴的结构形状如下所示.（1）.各轴直径的确定初估轴径后,句可按轴上零件的安装顺序,从右端开始确定直径，依次为1-6该轴轴端与电动机轴相连，故该段直径为16mm。3段和7段安装轴承，取3段和7段为20mm。5段齿轮与轴作为一体，成为齿轮

27、轴，但考虑到轴承的轴向定位，及轴承的安装，取4段和6段为25mm。2段应与密封毛毡的尺寸同时确定，查机械设计手册，选用JB/ZQ4606-1986中取2段为d=18mm的毛毡圈。（2）各轴段长度的确定轴段1的长度为与电动机的联轴器相连，所以取35mm.轴段2长度是在确定其它段长度和箱体内壁宽后确定的。轴段3和轴段7与轴承6304相连，所以按轴承的宽度取15mm, 轴5段齿轮与轴作为一体，成为齿轮轴，按齿轮宽度取32mm。轴4段的长度取113mm,轴6段是在确定其它段长度和箱体内壁宽后确定的。于是，可得轴的支点上受力点间的跨距L1=72mm，L2=136.5mm，L3=37.5mm。（3）轴上零

28、件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合H7/r6。与轴承内圈配合轴劲选用k6，齿轮与大带轮均采用A型普通平键联接，分别为 GB1096-1979及键 GB1096-1979（4）轴上倒角与圆角为保证6304轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩圆角半径为1mm，其他轴肩圆角半径均为2mm，根据标准GB6403.4-1986，轴的左右端倒角均为4.2 齿轮的力分析计算III轴：圆周力Ft =径向力Fr =轴向力4.3 各力方向判断 各受力方向如4.1图所示：FtFaFr 图4.1受力方向简图 4.4 支座反力分析1.定跨距测得：；2.水平反力：3.垂直反力：4

29、.5 当量弯矩1.水平弯矩：2.垂直面弯距：3.合成弯矩：当转矩T=；取得：当量弯矩： 当转矩T=300000；取得：当量弯矩： 4.6 校核强度按扭合成应力校核轴的强度，由轴的结构简图及当量弯矩图可知截面C处当量弯矩最大，是轴的危险截面。进行校核时，只校核轴上承受最大当量弯矩的截面的强度，得轴的强度校核公式其中：因为轴的直径为d=45mm的实心圆轴，故取因为轴的材料为钢、调质处理查表取轴的许用弯曲应力为： 结论： 故轴强度足够、安全。轴的载荷分析图如图4.2所示： 5 校 核5.1 高速轴轴承轴承的型号为7200，计算当量动载荷 查表得径向载荷系数X和轴向载荷系数Y为 验算7200的寿命验算

30、右边轴承5.2 键的校核键1 108 L=80 GB1096-79 则强度条件为查表许用挤压应力所以键的强度足够键2 128 L=63 GB1096-79 则强度条件为查表许用挤压应力所以键的强度足够5.3 联轴器的选择联轴器选择为TL8型弹性联轴器 GB4323-845.4 减速器的润滑5.4.1 齿轮的润滑因齿轮的圆周速度，所以才用浸油润滑的润滑方式。高速齿轮浸入油里约0.7个齿高，但不小于，低速级齿轮浸入油高度约为1个齿高（不小于），齿轮。5.4.2 滚动轴承的润滑因润滑油中的传动齿轮的圆周速度所以采用飞溅润滑。5.5 箱体主要尺寸及数据箱体壁厚箱盖壁厚箱座凸缘厚度箱盖凸缘厚度箱座底凸缘

31、厚度地脚螺栓直径地脚螺栓数目轴承旁联接螺栓直径联接螺栓的间距轴承端盖螺钉直径定位销直径 、 、至外箱壁的距离、至凸缘边缘的距离、轴承旁凸台半径凸台高度根据低速轴承座外半径确定外箱壁至轴承座端面距离大齿轮顶圆与内箱壁距离齿轮端面与内箱壁距离箱盖，箱座肋厚轴承端盖外径D2 ：凸缘式端盖：6 胶带输送机结构与工作过程6.1 输送机1 输送机的发展 输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。 中国古代的高转筒车和提水的翻

32、车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。 1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。 2 支承装置具有牵引件的输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力

33、，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证输送机正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。 具有牵引件的输送机的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件(如输送带)上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料。 这类的输送机种类繁多，主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自

34、动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等。 没有牵引件的输送机的结构组成各不相同，用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是：利用工作构件的旋转运动或往复运动，或利用介质在管道中的流动使物料向前输送。例如，辊子输送机的工作构件为一系列辊子，辊子作旋转运动以输送物料；螺旋输送机的工作构件为螺旋，螺旋在料槽中作旋转运动以沿料槽推送物料；振动输送机的工作构件为料槽，料槽作往复运动以输送置于其中的物料等。 未来输送机的将向着大型化发展、扩大使用范围、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。 大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。

35、水力输送装置的长度已达440公里以上带式输送机的单机长度已近15公里，并已出现由若干台组成联系甲乙两地的“带式输送道”。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。 扩大输送机的使用范围，是指发展能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的输送机。 6.2 输送带的设计与选择由条件可知道，不设计所选择的平带的传动形式是开口传动，其传动简图如6.1：图 6.1带的开口传动形式最大带速：最大传动比：最小中心距： 相对传递功率%：100平带的安装条件：两带轮的对称面应重合，且尽可能使紧边在下面。工作特点：两轴平行，转向相

36、同，可双向转动，带只受单向弯曲，寿命高。已知条件：（1）传动功率，（2）小带轮和大带轮转速，（3）传动形式，载荷性质，原动机种类，以及工作制度。表2.1 带的设计与计算计算项目单位公式及数据说明设计功率工况系数起动频繁，经常正反转工作条件恶劣时乘以传动功率（减速器的输出功率）传动比小带轮转速；大带轮转速；小带轮直径 根据给定的数据可知( 棉布参考参数 ) 大带轮直径 两端中心距仅用于开口传动形式，其它传动形式的可根据结构需要而定有端带长度开口传动：未考虑接缝长度带厚带的参数小带轮包角（）开口传动：若应增大或降低或采用张紧轮带速v绕转次数u次10M带轮数若时，应增大带的截面积A小带轮包角系数，传

37、动布置系数，带宽b带的正常张紧应力中心距可调且采用定期张紧或中心距固定组中心距较大是有效圆周力=3740N作用在轴上的力N考虑带的最初张紧应力为正常张紧应力的1.5倍时作用在轴上的力7 自动卸料装置设计7.1 翻斗机构的设计由输送带的计算可知：20秒内煤的输送体积是0.7m3 由公式（=2.2t/m3）可知道煤的质量为1.54吨由此可的翻斗的长l=1000mm，宽d=900mm，高h=800mm选择翻斗的钢体厚度为10mm的钢板，载货平台的厚度为50mm载货台、翻斗和煤的总质量为1.6t7.2 钢丝绳的选择钢丝绳新标准为GB/T8919-1996优质钢丝绳。它适用于机械、建筑、船舶、渔业、林业

38、、矿业、钻进、索道及缆车等用途使用的各种圆股钢丝绳和异型股钢丝绳。但不包括航空钢丝绳和电梯钢丝绳。根据其用途（起重机中广泛采用且适宜受冲击负荷、受热和受挤压条件下使用）选择钢丝绳的类别和特点，其特点是：强度较高，能承受高温和横向压力，但扰性较差。近来有采用螺旋金属管做绳芯，管中储有润滑油。所选钢丝绳型号为绳6X37股（1+6+12+18）绳纤维芯主要用途：各种起重、提升和牵引设备钢丝绳直径为65mm钢丝3mm钢丝总断面积1568.43参考重量1474.3kg/100m钢丝绳公称抗拉强度1550N/钢丝破断拉力总和s=2430000N7.3 滑轮的选择滑轮一般用来导向和支乘，以改变绳索及其传递拉

39、力的方向或平衡绳索分支的拉力。承受载荷不大的小尺寸滑轮（D350mm）一般制成实体滑轮，用Q235-A或铸铁（如HT150）。承受载荷大的滑轮一般采用球铁（如QT420-10）或铸钢（如ZG230-450、ZG270-500或ZG 35Mn等）、铸成带筋和孔或轮辐的结构。大型滑轮（D800mm）一般用型钢和钢板的焊接结构。受力不大的滑轮直接装于心轴；受力较大的滑轮则装在滑动轴承（轴套材料采用青铜或粉末冶金材料等）或滚动轴承上，后者一般用在转速较高，载荷大的工况。轮毂长与轴套长与轴套的直径比一般为1.51.8。由钢丝绳的直径d=56mm，可知：滑轮直径D=720mm，滑轮轴的直径是D5=100mm的B型滑轮，其型号为：B56x720-100 JB/T9005.3-19997.4 卷筒的选择 卷筒的类型很多，最常用的是齿轮连接盘式和周边大齿轮式两种，其结构特点是卷轴不受转矩，只承受弯矩。尤其是前者是目前标准型桥式起重机典型结构，分组性好，为封闭式传动。缺点是检修时需沿轴向外移卷筒。带周边大齿轮的卷筒多用于传动速比大，转速低的卷筒。周边大齿轮，一般均为开式传动。以上两种结构类型按JB/T9006.2-1999规定为4种结构类型。本设计中我们选择A型卷筒。