定尺剪钢板废料收集系统设计(全套图纸).doc

精选资料目录第一章 引言11.1剪切机的国内发展现状11.2 剪切机国内主要生产厂家11.3剪切机的技术和分类31.3.1平行刃剪切机41.3.2 斜刃剪切机111.3.3 圆盘式剪切机121.4本次设计主要技术参数141.5设备结构用途14第二章 设计方案论证152.1 各种方案简述152.1.1方案一152.1.2方案二172.1.3 方案三182.2各种方案比较20第三章 设计中的有关计算213.1 减速机的选择213.2轴的设计233.2.1 主动轮轴的设计233.2.2主动轮轴的强度验算243.2.3.从动轮轴的设计253.2.4从动轮轴的校核253.3 运输带张紧装置设计253.3.1螺旋副的主要几何参数的计算263.3.2 静载荷计算263.3.3 螺杆强度273.3.4 寿命计算283.4 拨料装置的液压缸设计293.4.1液压缸基本参数293.4.2细微结构设计303.5总装配图333.6本章小结33第四章 其他部件的设计354.1.皮带354.2机架354.3托辊设计354.4滚筒设计36结论37参考文献38致谢39附录I：英文论文40附录II：中文翻译50可修改编辑定尺剪钢板废料收集系统设计摘要：随着宽厚板的发展，在宽厚板生产线上的剪板机的需求量越来越大。废料和试样的收集装置是剪板机四大主要部件之一。本文根据3800定尺剪的功能需求，设计了一套用于废料收集和试样收集的传送系统。所设计的废料收集系统由运输带、过渡辊道、卸料链、收集筐等部分组成。作用是从剪机向外输送废料及试样，将切头、切尾的废料送至废料收集筐，将试样送至试样收集筐。本文叙述了剪板机发展现状以及剪板机的技术和分类，介绍了三个方案并通过考虑三个方案的优缺点最后选定第三个方案。此文还对收集系统里的传动部分和张紧部分进行了设计和校核，对于拨料装置里的液压系统进行了设计和校核。在文章的最后简明的介绍了本次毕业设计的一些心得体会。关键词：剪板机，废料，收集拨料，拨料装置，张紧装置Shear the waste collections of the trigger steel plate systemAbstract: Along with the generous knothole development, in the generous plank produce to on-line shear the demand of trigger more and more big. Waste with try the collections of kind equip is to shear trigger four one of the big and main parts. This text according to 3800 settle the function request that the Chinese foot shear, design a set of used for waste collections and try kind collections of transmission system. Design of waste collections system from conveyance take, transition Gun way, unload to anticipate a chain, collections basket etc. part constitute. Function from shear machine to outwardly transport a waste and try kind, will slice a head and slice the waste of tail to send to waste collections a basket, will try kind to send to try kind collections a basket.The inside of the article described to shear trigger development present condition and shear the technique of trigger and classification, introduction three project combine pass consideration three project of merit and shortcoming end make selection three project. This text return to collections system inside of spread to move part and bring to the stretch part carried on design and school pit, for stir to anticipate to equip inside of the liquid pressed system to carry on design and school pit. The end that is in the article of introduction this time graduation design of some insight realize.Keywords: Shear Trigger， Waste，The Collections Stir To Anticipate,，Stir To Anticipate To Equip， Bring To the Stretch Equip第一章 引言1.1剪切机的国内发展现状工程中的剪切是工程结构构件的基本变形形式之一，如螺栓、销钉、键等，在传递力时主要发生挤压（局部承压）和剪切变形。结构和机械中的连接件，如螺栓、销钉、键等，在传递力时主要发生挤压（局部承压）和剪切变形。对于此类直接承受剪切的部件，在工程计算中常以受剪面上的剪力除以其面积得出的平均剪应力作为强度计算的依据。其容许剪应力则根据部件破坏时的剪应力除以安全系数确定。钢材加工中的剪切由两片剪刃在直线运动、曲线运动或圆周运动中将轧件切断。剪切过程可分为两步，即刀片压入金属(包括弹性压入和塑性压入)和金属滑移直至断裂。刀片采用碳素工具钢、合金工具钢或热模具钢制成。剪切机除用电动机传动外，也有采用液压传动的。剪切机的布置由各类剪切机的用途和生产需要决定。剪切机的发展是由中厚板轧机发展所决定的。我国中厚板生产以2004年为界大致可以分为两个阶段，2004年前我国中厚板企业总体装备水平不高，除了浦钢、舞钢、鞍钢外，其他钢厂的基本上是3000mm以下的轧机。且我国中厚板生产线上的剪切机大都是20世纪70年代的水平，剪切精度和效率都低，这与当时普遍存在的重轧制、轻精整有关系。2005年是我国中厚板轧机快速发展的一年，当年新上新轧机8套，主要以3000mm以上的宽厚板轧机为主，使我国中厚板总体装备水平有了较大的提高，从20052008年将是我国中厚板装备技术和产能快速发展的一个阶段。近几年，济钢中厚板、鞍钢厚板、舞钢厚板等6家企业对剪切机进行了改造，改用先进的滚切式双边剪，效果较好。新建的生产线大都采用滚切式双边剪和滚切式横剪，剪切厚度和精度都比较理想。1.2 剪切机国内主要生产厂家南通力威剪折机床制造有限公司淄博双凤冲剪机床厂海安县瑞力机床有限公司天津万兴机械厂天水机床厂上海冲剪机床厂南通力威QC12K系列数控液压摆式剪板机性能与特点：（1）液压传动、摆式刀架。机架整体焊接坚固耐用，使用氨气缸回程，平稳迅速。（2）具有无级调节行程的功能，上下刀片口间隙量用于柄调节，刀片间隙均匀快速易调。（3）防护册与电器连锁确保操作安全。（4）NS数控系统与位置编码器组成闭环控制系统，速度快、精度高、稳定性好，能精确地保证后挡料位移尺寸的精度，同时数控系统具有精度补偿功能及自动检测的多种附加功能。QC12K技术参数：型 号可剪规格 （mm）剪切角行程 次数（次/分）后 挡 料 调节范围 （mm）材料 强度 （kn/cm）主电机 功 率 （kw）机 器 重 量 （kg）外形尺寸 LWH （mm）QC12K-42500425001301820-6004505.54500304016101650QC12K-43200432001301420-6004505.56000384016101650QC12K-44000440001301020-6004505.57000464017051700QC12K-62500625001301820-6004507.55500313016101650QC12K-63200632001301420-6004507.56500383016101650QC12K-64000640001301020-6004507.575004640170517006QC12K-82500825001301420-600450116200314016801700QC12K-83200832001301020-600450117100394016801700QC12K-8400084000130820-600450118000468017051700QC12K-1225001225001401120-60045018.510000335020501950QC12K-1232001232001401020-80045018.511500402020502230QC12K-1240001240002820-80045018.513500482022102300QC12K-1625001625002820-80045018.511000352020602350QC12K-1632001632002720-80045018.512800406221502320QC12K-1640001640002520-80045018.5145004850215023001.3剪切机的技术和分类剪切机是用于将轧件沿长度方向切头、切尾和剪切成定尺长度，以及沿轧件宽度方向切边和切成定尺宽度的设备。剪切机按不同分类方法分为多种。按剪切轧件的温度不同，可分为热剪切机和冷剪切机；按剪切方向不同，可分为纵剪切机和横剪切机；按剪切机的驱动方式不同，可分为机械剪和液压剪；按剪切机的机架型式可分为开式剪和闭式剪等。通常按剪切机的剪刃形状和剪刃彼此位置以及轧件情况的不同，剪切机可分为平行刀片剪切机（也称平行刃剪切机）、斜刀片剪切机、圆盘式剪切机、飞剪机等四种，如下图所示。1.3.1平行刃剪切机该剪切机的上下两个刀片是彼此平行的，通常用于横向热剪切初轧方坯和板坯以及其他方形及矩形断面的钢坯，故又称为钢坯剪切机。此类剪切机有时也用于剪切冷态下的中小型成品型材。也可用制作成型的剪刃剪切非矩形面的轧件。平行刃剪切机按其剪切方式可分为上切式和下切式两种。一、上切式平行刃剪切机 上切式平行刃剪切机的特点是下剪固定不动，剪切轧件是靠上剪刃的运动来完成，如下图所示。这种剪切机结构简单，重量较轻。主要缺点是剪切时轧件易弯曲、剪切断面不垂直，以致影响剪切后的轧件在轨道上顺利运行。因此，在剪切轧件厚度大于!# 的坯料时，需在剪切机前装设压板，在剪切机后装设摆动台或摆动轨道。剪切时，上剪刃压着将被剪断的钢坯一起下降，迫使摆动轨道也下降，当剪切完毕，摆动轨道在其平衡装置的作用下，随上剪刃上升而回到原始位置。这种剪刃的上下移动，多采用曲柄连杆机构，其典型结构型式有曲柄连杆式剪切机和曲柄活连杆式剪切机。1.曲柄连杆上切式剪切机上图所示为曲柄连杆上切式剪切机结构简图。该剪切机的上下剪刃9、3 分别安装在上刀台6和下刀台2上。下刀台安装在机架下部，上刀台通过连杆7随曲柄8转动而上下移动，实现剪切。为使轧件的切断面垂直，防止轧件剪切时翘起，该剪切机设有液压压板装置10。剪切机前设有切头推出机和机前轨道，在剪切机后设有定尺机、摆动轨道等辅助设备。为减少更换剪刃时间，在剪切机操作侧设有快速换剪刃装置。2.活动连杆上切式剪切机上图所示为该剪切机的剪切过程与上刀台的形状。不剪切时，上刀台5由气缸1提升至最高位置，气缸3将活动连杆拉至上刀台的凹槽内使连杆与上刀台脱开，如上图（a）所示，此时偏心轴转动使活动连杆在刀台凹槽内摆动，而上刀台仍停留在最高位置不动；剪切时，气缸1使上刀台5快速下降并压住钢坯，与此同时气缸3将连杆2推入刀台的凸台上，使活动连杆与刀台接触，在偏心轴带动下进行剪切，如上图（b）、（c）所示。剪切完毕后，上刀台在气缸1的作用下又升至最高位置，等待下一次剪切。这种剪切机有两个最主要的特点。a操作速度快，实际剪切次数高。提高操作速度和实际剪切次数的关键是改革离合机构。用气缸操作偏心连杆来代替一般的牙嵌离合器或摩擦离合器。连杆与上刀台没有铰链联接，它与刀台的接合与脱开是利用快速动作气缸来操作的。 b增大了刀片之间最大开口度。剪切机开口度大小取决于偏心距的大小，此剪切机是在不加大偏心距的情况下，增大了刀片之间最大开口度。为达此目的，剪切机上装有一套上刀台快速升降与平衡机构。从上图可见，上刀台5挂在平衡吊架7上，而平衡吊架7的两端通过链条和链轮8各挂一个重锤，以平衡上刀台重量，上刀台的快速升降是由位于中间的气缸1操作的，平衡吊架与链轮及气缸支架之间装有缓冲弹簧9，平衡吊架与剪切机机架之间有缓冲弹簧6。二、下切式平行刃剪切机下切式平行刃剪切机的上、下两剪刃都是运动的，但轧件被剪断是由下剪刃上升来完成的。该种剪切机广泛用于剪切厚钢坯。剪切时，上剪刃先下降，当达到距轧件上表面尚有一定距离时，停止下降。其后下剪刃上升进行剪切，切断轧件后，下剪刃先下降，当降到原始位置时，上剪刃上升复位，实现一次剪切。这种剪切机在剪切时由于将轧件抬离轨道面，因此在剪切机后不需设置摆动台或摆动轨道；剪切长轧件时，不易弯曲和易保证剪切断面较垂直。并可缩短剪切间隙时间，提高剪切次数。下切式剪切机在结构上比上切式剪切机复杂。根据结构型式不同，主要有曲柄杠杆剪切机和浮动偏心轴剪切机。1. 曲柄杠杆剪切机这种剪切机的钢坯剪切过程是由下刀来完成的，一般均做成开式的。此种剪切机由于结构简单、操作方便、使用可靠及生产率较高而得到了广泛地应用。在国内各厂使用的此种剪切机按剪切能力划分为有2.5MN；7MN；9MN 等三种。国外有20MN曲柄杠杆剪切机，用以剪切方坯与扁坯。这些不同剪切能力的剪切机其结构型式基本相同，只是电动机型式（交流或直流）与工作制度（连续工作制或起动工作制）稍有差别。图1所示表示了9MN曲柄杠杆剪切机构简图。剪切机由剪切机构（包括上刀调整机构）、传动系统及压板装置三部分组成。上刀台通过铰链与上剪股相连，根据剪切钢坯尺寸，可调整上刀台行程，这是通过一套蜗杆、涡轮、螺丝螺母等专门机构实现，调整范围为30MM-260MM。为了消除上刀台与上剪股连接处的间隙以及吸收运动转换时产生的动负荷，在上刀台的顶端装有弹簧。上刀台与下剪股做成一体，下剪股的一端与曲柄轴相连接，如图2所示，另一端支承在机架上，为了缓冲，在支撑处放有枕木块，剪切机构的全部重量通过此支点和曲柄轴支托在机架上。上剪股在机架中滑动。曲柄轴由电动机通过三级减速齿轮传动，如图2所示。电动机工作制度为起动工作制，根据剪切钢坯尺寸的不同，可采用圆周工作循环与摆动式工作循环，这样就缩短了空行程时间，提高了剪切机的生产率。剪切机的压板装置是弹簧压板，压板装置固定在上刀台上，与上刀台一起上下，剪切时依靠弹簧的变形使其在上刀台不动时与下刀台一起上升，故这种压板的弹簧工作圈数较多，一般均采用四组弹簧串联使用。此种压板装置较简单，但压板力是随着剪切过程的进行而逐渐增大的，开始时压板力可能不够，甚至压不住钢坯，这是它的缺点。剪切机构中间的空间较宽大，可以在这里装置切头推下设备剪切机的剪切过程可分为两个阶段，即上刀台下降与下刀台上升并把钢坯剪断。图3（a）所示为剪切机的原始状态。当电动机起动后，曲柄旋转；上刀台及上剪股由于自重作用，始终存在着向下运动的趋势。下剪股系统向上运动的趋势受到连杆及下剪股重量的阻碍，故曲柄旋转后，很显然是上剪殴绕D点转（剪股连杆有微小摆动），上刀台下降，直至缓冲弹簧受到止动装置的阻碍为止，如图3（b）所示。上刀台下降的行程是根据钢坯断面高度预先调整好制动装置位置的，其调整的原则是上刀台下降后，使上刀台与钢坯保持一段距离，而压板此时则已压着钢坯，这是运动的第一阶段。当上剪股由绕D点转过渡到绕E点转时，下刀台开始上升，如图3(c)所示。下刀台与钢坯接触后便和压板等一起上升进行剪切。曲柄轴转180时剪切完了如图3（d）所示。继续转动时，下刀台下降至原始位置后，上刀台与压板开始上升回原始位置。六连杆剪的剪切机构自由度等于2，其杆件的运动按理说是不定的。但由于最小阻力定理的补充条件，使此剪切机具有确定的运动。下面按最小阻力定理来分析运动的两个阶段及其转换条件。我们取上剪股为分离体。当剪切机曲柄旋转后，如果上剪股绕D点转动，即以D点为支点旋转时,如图4（a），则下刀台不动，上刀台下降。如果上剪股绕E点转动，即以E点为支点旋转时，如图4（c），则上刀台不动，下刀台上升。因此，只要分别求出上剪股绕D点转动时作用在上剪股的驱动力（R）D，以及绕E点转动时作用在上剪股的驱动力（P）E，若能满足(Pc)小于等于（P）的条件，则根据最小阻力定理，就可实现第一阶段的运动，即下刀台不动而上刀台下降。2. 浮动偏心轴式剪切机这种剪切机有三种型式：上驱动机械压板式、下驱动机械压板式和下驱动液压压板式。浮动偏心轴剪切机的偏心轴转动中心在各个瞬时是不同的，它与外界阻力有关。机械压板浮动偏心轴剪切机与液压压板浮动轴剪切机的运动规律及其瞬时转动中心的转换条件不完全相同。前者决定于各运动件的重量分配，后者取决于液压平衡系统的控制。剪切机由剪切机构、压板机构、刀台平衡机构、机架和传动系统组成。如图5 所示，剪切机构由偏心轴6、下刀台7、连杆8、上刀台10、及心轴11组成。上下刀台上装有刀片13和14;上下刀台通过连杆8 连接起来。当偏心轴旋转时，靠液压系统的控制，上刀台10先下降一个距离，然后下刀台7上升进行剪切。剪切时，上刀台在机架的垂直滑道9中上下运动，而下刀台则在上刀台的垂直滑道中运动。剪切钢坯时的剪切力由连接上下刀台的连杆8承受，剪切力不传给机架，机架只承受由扭矩产生的倾翻力矩。压板机构由液压缸12和压板18组成，整个机构都装在上刀台上，剪切时靠液压缸产生的压力通过杠杆把钢坯夹持在压板和下刀台之间，以防止钢坯倾斜。上下刀台及万向接轴分别由液压缸17、16和5来平衡，为了实现剪切机构确定的运动规律和平衡空载负荷以及防止剪切时在连杆两端铰链处产生冲击，上刀台采用过平衡，下刀台采用欠平衡。1.3.2 斜刃剪切机这种剪切机的两个刀片中的一个相对另一刀片成某一角度（见下图），一般上刀片是倾斜的，其倾斜角a一般为1度到6度，剪切厚钢板时为8度到12度。此类剪切机常用于冷剪和热剪钢板、带钢、薄板坯、焊管坯等，有时亦用于剪切成束的小型钢材。下图表示了上刀片布置成一定倾斜角时的剪切过程。由图可见，轧件在斜刀片剪切机上剪切时，刀片与轧件接触区的的长度不等于轧件整个断面宽度，而仅仅是一条斜线BC。在稳定剪切阶段，此接触长度BC 是一个常数。当刀片刚切入轧件时，刀片与轧件的接触长度是变化的，由零逐渐增大至BC 值。在剪切即将结束时，其接触长度则由BC值逐渐减少到零。由于刀片与轧件接触长度BC 远远小于轧件宽度，所以，斜刀片剪切机剪切面积小，使剪切力得以减小。显然，剪切力的大小与刀片倾斜角度有关。 1.3.3 圆盘式剪切机圆盘剪是板带材生产车间不可缺少的剪切设备，这种剪切机的两个刀片做成圆盘状用于纵向剪切钢板及带钢的边或将钢板和带钢纵向剪切成窄条。该剪切机广泛用于纵向剪切厚度小于20mm30mm的钢板及薄带钢。由于刀片是旋转的圆盘，因而可连续纵向剪切运动着的钢板或带钢。由于上述特点，目前各国都在研究扩大圆盘剪剪切厚度范围。有的国家采用两台串联圆盘剪剪切厚度为40mm的钢板,第一台圆盘剪切入板厚的5%-10%，紧接着第二台圆盘剪将钢板全部切断。圆盘剪设置在精整作业线上时，可对运动着的钢板的纵向边缘切齐或切成窄带钢。一、圆盘剪结构圆盘剪切机按用途可分为两种，即剪切板边的圆盘剪和剪切带钢的圆盘剪。剪切板边的圆盘剪每个圆盘刀片均悬臂地固定在单独的转动轴上，刀片的数目为两对，这种圆盘剪用于中厚板的精整加工线、板卷的横切机组和连续酸洗等作业线上。剪切带钢的圆盘剪用于板卷的纵切机组、连续退火和镀锌等作业线上。这种圆盘剪的刀片数目是多对的，一般刀片都固定在两根公用的传动轴上，也有少数的圆盘剪刀片固定有单独的传动轴上。圆盘剪在连续剪切钢板的同时对其切下的板边要进行处理，通常在圆盘剪后面设置碎边机，将板边切成碎段送到专门的滑槽中去。此外，对于薄板板边也有用卷取机来处理的，其缺点是需要一定的手工操作，卸卷时要停止剪切等。为了使已切掉板边的钢板在出圆盘剪时能够保持水平位置，而切边则向下弯曲，往往将上刀片轴相对下刀片轴移动一个不大的距离，或者将上刀片直径做得比下刀片小些，此时，被剪掉的板边将剧烈地向下弯曲。为了防止钢板进入圆盘剪时翘曲，通常在圆盘前面靠近刀片的地方装有压辊。为了减少钢板与圆盘刀刃间的摩擦，每对刀片与钢板中心线倾斜一个不大的角度。按圆盘剪的传动方式又有拉剪和动力剪之分。拉剪，即剪刃转动没有传动装置，由其他拉力辊等设备将带材拉过圆盘剪进行剪切。有的动力剪亦可做拉剪用，在传动系统中装有离合器。二、圆盘式剪切机参数1. 结构参数圆盘式剪切机主要结构参数为圆盘片尺寸、侧向间隙和剪切速度。（1）圆盘刀片尺寸圆盘刀片尺寸包括圆盘刀片直径D 及其厚度。圆盘刀片直径D主要决定于钢板厚度h，其最小允许值与刀片重叠量s和最大咬入角刀片重叠量s 一般根据被剪切钢板厚度来选取。为某厂采用的刀片重叠量s 与钢板厚度h 的关系曲线。由图可见，随着钢板厚度的增加，重叠量s愈小。当被剪切钢板厚度大于5mm时，重叠量s为负值。减小圆盘刀片直径可减小圆盘剪的结构尺寸，但最小圆盘刀片直径受轴承部件结构尺寸的限制。在结构尺寸允许的情况下，应尽量选用小直径的圆盘刀片。当剪切厚钢板（h=40mm）时，圆盘刀片直径可按下式选取D=(22-25)h! %圆盘刀片厚度一般取为% =(0.060.1)D（2）圆盘刀片侧向间隙!确定侧向间隙时，要考虑被切钢板厚度和强度。侧向间隙过大，剪切时钢板会产生撕裂现象。侧向间隙过小，又会导致设备超载、刀刃磨损快、切边发亮和毛边过多。在热剪切钢板时，侧向间隙可取为被切钢板厚度h的12%-16%。在冷剪时，侧向间隙值可取为被切钢板厚度h 的9%-11%。当剪切厚度小于0.15mm0.25mm时，侧向间隙值实际上接近于零，要把上下圆盘刀片装配得彼此接触，甚至带有不大的压力。（3）剪切速度.剪切速度. 要根据生产率、被切钢板厚度和机械性能来确定。剪切速度太大，会影响剪切质量，太小又会影响生产率。常用的剪切速度可按下表来选取。钢板厚度/mm 2-5 5-10 10-20 20-35剪切速度/m/s 1.02.0 0.51.0 0.250.5 0.20.31.4本次设计主要技术参数输送带宽度：600 mm输送距离： 18000mm输送带辊道速度：00.5m/s 输送带辊轮尺寸：180440 mm（花辊）1.5设备结构用途废料及试样输送收集装置位于剪机下方，由运输带、过渡辊道、卸料链、收集筐等部分组成。作用是从剪机向外输送废料及试样，将切头、切尾的废料送至废料收集筐，将试样送至试样收集筐。运输带采用把合链板结构，具有张紧装置。运输带电动机通过减速机旋转主动轮转动，从而带动移送带运动，在输送带的另一端设有从动轮装置，在整个带传动设有托辊、边轮及滑道进行导向支撑。与常用运输链相比，具有抗冲击能力强，过渡性能好的优点。由于采用张紧装置，比常用的大肚结构维修方便。过渡辊道与运输带相联，每根辊子端部带链轮，由一台减速马达通过过渡链轮传动。采用链条传动形式，结构简单，具有手动张紧装置，可以使辊道正反方向运转。卸料链包括传动装置、传动链轮装置、链条装置、调整链轮装置、蜗轮丝杆张紧装置以及滑架。工作时，一台传动电机经减速器带动传动链轮轴转动，在链轮轴上装有4个链轮，四根链条集体传动，在另一侧调整链轮处有张紧装置进行张紧，链条采用简单滚子链结构，一根链条有4个挡板，卸料链可正、反方向转动，分别将废料、试样拨到收集筐内。由光电传感器控制正反转到位信号。第二章 设计方案论证2.1 各种方案简述在此废料收集系统设计中主要是运输机。对于运输机我们要考虑其张紧装置，所以在设计之前对于这部分的设计方案的选择有如下几种：2.1.1方案一 此方案中运输带张紧装置包括中轴，中轴可转动安装在机架上，中轴带有转动开关机构。通过打开和关闭中轴的转动开关机构，便可实现中轴的固定和摆动一定的角度，从而实现运输带张紧装置的固定和摆动，以达到运输带的张紧和放松，可快速、方便的拆装运输带，结构简单。如下图所示，其中：图1为结构示意图（为便于察看，运输带卸下，黑线为运输带安装位置）；图2为图1的俯视图（为便于察看，运输带卸下，黑线为运输带安装位置）；图3为图1中AA剖视图（为便于察看，运输带卸下，黑线为运输带安装位置）；图4为图3的I部装配图。具体实施方式：本方案用于需要经常拆装运输带的场合。在图1、图2中，在机架10上有两个相互平行的悬臂梁11，在其上再固定两个相互平行且垂直于悬臂梁11的梁架12，梁架12两端固定运输带轴13，靠近梁架12中间下方悬吊运输带张紧装置2，张紧装置2工作时固定住，将运输带1张紧。在拆卸运输带1时，可以摆动，运输带1就可以从一侧抽出。电机连接哪个轴，根据具体需要确定。由于采用悬臂梁结构，运输的物料不宜过多过重，防止悬臂梁变形过大，影响性能。同时由于加工、悬臂梁变形等原因，运输带会跑偏。因此，除了固定孔采用长孔调节外，在运输带两侧热合上两个导向条，运输带轴两端相应处开两个导向槽，使导向条嵌入其中。在图3、图4中运输带张紧装置2由中轴3在两端通过固定架4固接成一体，可以有效防止中轴在运动和挪到中发生扭曲。中轴3可转动安装在机架上，中轴3用一个插销5即可实现转动和固定的开关，即把插销5插入插孔，中轴3固定在机架上，把插销5拔出，可实现中轴3的转动。同理，还可以采用其他具有开关功能的机架来实现中轴3的转动和固定。固定架4上固接销座6，插销5上固装一卡柄8，插销5穿过销座6及固定架4上的销孔插入机架上的销孔，拔动插销5使其上的卡柄8上卧在销座6上与卡柄适配的凹槽内。在固定架4上加装把手9以方便操作。把插销5拔出，摆动中轴3，运输带1张紧消失，运输带1便可从侧面抽出；再装上时，将中轴摆到张紧位置（垂直位置），插销5插回，运输带1绷紧，运输带1处于工作状态。此方案对于使用者来说有着极大的方便，不需要工具和专业知识就可以轻松拆装运输带图2-1 图2-22.1.2方案二此方案是液压张紧装置，液压涨紧装置是根据皮带输送机运行特点和受力模型分析及大量实验数据开发的新型产品。它保证了皮带启动和运行中皮带对涨紧力和缓冲要求。其拉线开关本装置主要由基座、张紧绞车、张紧油缸、液压张力缓冲装置、控制箱和张力传感器六部分组成。图示2-3中游动小车是皮带机部件。基本工作原理简述如下：在自动控制模式下，控制系统首先自检胶带张力，如张紧系统有故障，任何操作都无效。如检测正常，则启动张紧装置张紧皮带。当张紧拉力达到设定的启动张紧力时，停止张紧，同时电器控制箱发出胶带机可以起动的信号，胶带机起动并加速运行。在胶带机达到等速运行状态后，控制器控制张紧装置降低张力。当输送带张力降低到正常运行所需值时，张紧停止。张力监测装置自动随时监测胶带的张紧力。一旦发现张紧力小于设定“下限”时，它将重新启动张紧装置，增大胶带张力。张力缓冲装置在胶带机正常运输过程中，可吸收皮带运行中短暂的张力波动。液压张紧装置功能及特点：1、本装置能够自动实现对胶带机提供启动张力和运行张力的张紧动作，以满足胶带启动时防止打滑及胶带正常运行对张紧力的不同要求。2、液压张紧装置的液压张力缓冲装置能够被及时拉紧胶带机启动时的松边，改善了启动特性，减轻甚至消除其他张紧出现的波涌、打带现象。3、本装置除了自动提供启动张紧力、运行张紧力外还可根据用户需要自动提供皮带停机张力，这样既节约了能耗，又延长了胶带使用寿命。4、张紧装置可根据用户的实际拉紧行程需要在大行程范围内实现自动张紧，这样便能够适应伸长率大的整芯胶带机和长距离胶带机的张紧要求。5、当停机或意外停电时，张紧装置能实现自动制动，此时仍能可靠地确保运输带处于张紧状态。6、本装置配有可靠的张力监控系统，能对张力变化作出及时反应和调整。有效的防止了皮带机运行中的打滑现象。7、本装置设有手动控制，便于胶带整机的维护。 图2-32.1.3 方案三 此方案是由机架、皮带、动轮、丝杠、滑块、导滑板等部分组成。如图2-4所示 图2-4在上图中，通过丝杠、滑块、导滑板可以使运输带达到张紧。如图2-5所示 图2-5 在此方案中，滑块是嵌入到导滑板上的，使得皮带和动轮不是跑偏。同时，通过丝杠可以手动的调节皮带的中心距来达到皮带张紧的目的。2.2各种方案比较以上三个方案中，第一个方案主要是对经常拆装运输带的场合。同时其零件很多，成本大，安装复杂。第二个方案使用液压装置，大大的加大成本，而且增大机器存放空间。第三个方案使用零件少，成本低，人工操作方便。故此次设计采用方案三。 第三章 设计中的有关计算3.1 减速机的选择由设计要求及已知条件可知，假设运输带的速度为0.5m/s，运输带上最大负重载荷。故G=8.5=50000NP=GV=500005500W=5.5KW电机功率在传递过程中必然有一定的损失。参阅机械工程手册可知，平带传动效率为0.98，减速器齿轮之间传动效率为0.99，减速器传动效率为0.97，其他联结件传动效率为0.91。故=0.980.86所以 P=P/=5500/0.86=6400W=6.4KW 上式中 P 有效功率； 总效率。查阅电机手册并结合市场实际情况选择合适型号为宁波东力传递设备股份有限公司的减速机，型号为DSZKA ，它的额定功率为7.5KW、额定转速为25r/min、重量为395KG。其中电机型号 Y132M-4，功率Pd=7.5KW，额定转速n= 1440r/min，额定转矩 2.3NM，同步转速 1500r/min，重量 81kg,传动比i=1440/25=57.6。电机尺寸如下表所示：机座号 安装尺寸 外形尺寸ABCDEFGDGHKABACADHDL132M21617889388010183312012270275210300345减速机在使用时要注意以下两点：1. 使用220460中负荷极压齿轮油到齿轮处；2. 减速机在安装时请勿直接捶打输出轴。此减速机的特点：自成一体的主箱体、端盖、法兰、输出轴等零部件通过不同方式的组合，可形成法兰安装、悬挂式安装、吊装式安装等各种各样的安装形式，使减速机能够以不变应万变。减速机的输出轴、连接法兰符合ISO标准，特殊的减速箱和联接结构使得现场装拆、维护极为方便、可靠。采用三维CAD图形设计和CAD优化设计加上球墨铸铁的箱体，优质合金钢的齿、轴使整机结构具有更小的体积和更高的坚固性。高强度、高效率、低噪音：齿轮均采用优质低碳合金钢经渗碳淬火磨齿工艺制造而成，齿面的高硬度（HRC56-62）保证了齿轮的高承载能力和耐磨损能力，齿轮芯部的高韧性能吸收冲击能量，从而避免了过载、冲击造成的断齿。齿面的高精度极大地降低了传动噪音。精密的齿轮传动效率高达96，令其他传动机械望尘莫及。图3-1减速机三维示意图 图3-2减速机内部结构图3.2轴的设计3.2.1 主动轮轴的设计1）轴上的功率P、转速n和转距T由前面选择的电动机可知， P=7.5KW n=13r/min T=95500002463.9 N.M2)初步确定轴的最小直径 先按书中的式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据书中表15-3，取=112,于是得 =112=69.756mm输入轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩,查书表14-1，考虑到转矩变化很小，故取=1.3，则:=1.32463.9N.m=3203N.m按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查机械设计课程设计手册，选用型弹性套住销联轴器，其公称转矩为4000N.m.半联轴器的孔径=80mm,故取=80mm,半联轴器的长度L=157mm。