【毕业设计】带式输送机的传动装置的设计和制造开题报告

带式输送机传动装置的设计和制造
一前言
1课题来源:
当今科技越来越智能化,机械化,数字化,劳动力得到空前的解放.与此同时这也给我们带来了新的挑战.怎样才能使劳动力得到更充分的解放呢?而这样的解放带来的效益如何得到更大的提高,带着这些问题我查阅资料,根据我这段期间的院外实践设计了一个带式输送机的方案.其目的在于解放劳动力,提高生产力.
我设计的这一输送机,它主要由电动机,联轴器,减速器,鼓轮四大部分组成.其中联轴器,减速器是设计的重点,由于减速器和联轴器的要求较高,所以用数控设备来加工以满足所需精度.
2课题类型:
由于考虑到运输的机动性和平稳性,我采取了以普通平带为输送载体的平带输送机的设计方案.首先普通平带的传动比不得大于5一般不大于3而其它几种常见的带的传动比都是小于等于10虽然传动比小的效率低,但其价格便宜适宜中小企业的规模.而从带速方面考虑普通平带的带速为15-30 并不比其它的几种常见的带子的带速慢.此外普通平带的抗拉强度大,耐湿性好,中心距大,价格便宜,但传动比小,效率较低,可呈交叉,半交叉及有导轮的角度传动,传动功率可达500kw.
带传动的轴间距范围大,工作平稳,噪声小,能缓和冲击,吸收振动,摩擦型带有滑动不能用分度链,由于带摩擦起电,不易用于易燃易爆的地方,轴和轴承上的作用力大的寿命较短.
3课题意义
该课题面向中小企业,侧重于经济利益的最大化,故此设计方案与其传统的加工方法
相比更具有侧重性.首先其结构比传统的更为简单,从而安装起来十分的容易,操作起来方便,对操作的技术要求也低适应中小企业的运作.其次,由于其成本低故采用的帆布平带的寿命也较短,但其摩擦性能良好保证了运输的平稳性能.再次,帆布平带采用螺栓接头,便于更换,由于采用的是单级减速器,故其维修成本和安装成本大大降低.最后,虽然是为了经济利益的最大化,但为了使其其它部件的精度得到保证,与传统的加工的方法相比其传动部件是通过数控设备加工出来的.这样在保证经济利益的同时也保证了零件的精密度.
4 国内外数控的需求和现状分析：
数控是制造业的重要工艺基础，据各国报导，数控工业在欧美等工业发达国家被称之“点铁成金”的“磁力工业”，如今世界数控工业的发展速度超过了新兴的电子工业，已实现了数控专业化、标准化和商业化，因而深受赞誉。

美国工业界认为“数控工业是美国工业的基石”，日本称数控工业为“进入富裕社会的原动力”，在德国，被冠之以“金属加工业中的帝王”之称号，而欧盟一些国家称“数控就是黄金”，新加坡政府则把数控工业作为“磁力工业”，中国数控权威经理称为“数控是印钞机”。

可见数控工业在世界各国经济发展中具有重要的地位。

数控技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要．专家预言：２１世纪机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。

加入世贸组织后，中国正在逐步向“世界制造中心”迈进。

近年来随着小批量生产所占的比重越来越大，生产的市场的竞争也变的日益的激烈起来。

生产厂商在提高产品质量的同时还要通过频繁的改型来满足市场变化的需求。

即使是大批量生产，也改变了产品长期一尘不变的做法。

我国过早在１９５８年就开始了数控机床的研制工作，１９９０年，我国机床总数为３１７００００台，其中数控机床仅为２３５００台，只占机床总数的０.７４％。

机械工业景气检测中心２００２年《中国数控机床现状分析》报告指出，２００１年，我国机床工业产值也名列世界第五名，同年国内数控金属切削机床产量也达１.８万台，比上年增长了２８.５％。

金属切削机床行业产值数控化率从２０００年的１７.４％提高到２００１年的２２.７％。

今年来，在国外的数控系统与伺服系统制造技术突飞猛进的大背景下，通过大量的技术引进，我国数控机床在品种，数量，质量方面都得到了全面而
迅速的发展。

随着车辆和电机等产品向轻量化发展，减速器的比例将不断提高。

同时对减速器的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。

以数控机床的加工代普通机床进行加工生产减速器、数控化进程进一步加快，数控技术的发展的比例将不断增大。

由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对数控机床的要求也越来越高。

中国的数控技术也虽然发展迅速但是与需求相比，显然是供不应求，其主要是缺口集中于精密、大型、复杂、高端领域。

中国在数控精度、寿命和制造周期及生产能力方面与国际平均水平和发达国家仍有较大的差距，国内主业数控厂是“大而全”、“小而全”的组织形式，而在国外数控企业是“小而专”、“小而精”。

因而发现了中国数控业的四大弊病：
1、体制不顺、基础薄弱
2、科研开发及技术攻关方面投入太少
3、工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低
4、模具材料及模具相关技术落后
1.工件的装夹
加工中心的夹具一般都不复杂，只要求有简单的定位，夹紧机构就可以了。

对夹具的基本要求有简单的定位能保障在加工中心工作台之间保持一定的尺寸关系。

应使夹紧机构元件与加工面之间保持一定的安全距离，以防止夹具与刀具在加工过程中发生碰撞，夹具的刚性和稳定性要好。

2.刀具的装夹
加工中心是由刀柄，刀体，刀片和相关附件构成的。

刀柄是刀具在主轴上的定位和装甲机构，刀体是用于支撑刀片，并与刀片一起固定于刀柄上，刀片用于支撑刀片并与刀片一起固定于刀柄上。

代培是由刀具的切削刃，是刀具中的耗材，相关的附件包括接杆，弹簧夹头，刀座，平衡块，以及紧古用的特殊螺钉等。

加工中心中的刀柄，刀体和相关的附件是成系列的，由于加工中心的工艺能力强大，因此其刀具种类也比较多。

一般方位铣削类，镗削类，转削类等。

由于加工中心配备有刀库，所以加工过程中不需要人工频繁地换刀，只需要将各种加工用具编号依次装入刀库就可以了
3.对刀
加工中心对刀的目的是确定工件原点。

在机床坐标系中的位置。

常用光电式寻边器装在加工中心主轴上。

其对刀步骤如下：
（1）用手把带刀柄的光点式寻边器装在加工中心主轴上。

如主轴上已装有刀具，用一只手同时按上下俩个“刀具松开”键，使主轴的刀具松开，操作人员听到松开声音后，一只手抓住刀具往下拉，另一只手还是地按住两个“刀具松开”键上，直到刀具的刀柄离开主轴锥面.，才松开按键，以完成主轴上刀具的拆卸。

然后进行光点式寻边器的安装，光点式寻边器的刀柄与主轴锥面接触后，按下“刀具加紧”键，以加紧光电式寻边器。

（2）把夹好的工件表面擦干净后。

由于在进行工件装甲时，主轴已基本位于工件的正上方，所以可以按下handweel水平软件，进入手轮进给窗口，选择y轴使能，10 反向摇手摇电脉冲发生器将寻边器离开工件右侧面，性质Z轴，用手摇电脉冲发生器上伸超过工件及工件最高点。

然后选择X轴使，用手摇电脉冲发生器使主轴上升到适当的位置用手摇脉冲发生器移动到超过工件的前侧面处。

然后选择x轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器移动到工件x轴的大致中心位置，再选择z轴的使能，用手摇脉冲发生器将寻边器降低到工件的前侧面处。

(3) 在选择Y轴使能，用手摇脉冲发生器球头与工件前侧面间的间隙较小时，
降低进给，继续用手摇脉冲发生器使寻边器接近工件的前侧面，当光电式寻边器发出红光时，说明寻边器球头
与工件侧面接触，操作人员应停止进给，并记下此时显示在手轮进给窗口的Y 轴坐标为Y1。

（４）反向摇动手轮脉冲发生器，使寻边器离开工件前侧面，选择“Z”使能，用手摇脉冲发生器上开到超过工件及夹具最高处。

然后选择“Y”轴使能，用手摇脉冲发生器是寻边器超过工件后侧面处。

再选择Z轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器降低到达工件的后侧面外。

（５）再选择Y轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器接近工件后侧面，当寻边
器探头与工件后侧面间的间隙较小时，再选择Y轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器接近工件后侧面，当寻边器探头与工件后侧面间的间隙较小时，降低进给增量，继续用手摇脉冲发生器使寻边器逐渐靠近工件后侧面。

当光电式寻边器发出红光时，操作人员停止进给，并记下此时显示在手轮进给窗口的Y轴坐标。

（６）发向摇动脉冲发生器使寻边器离开工件后侧面，选择Z轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器上升到超过工件及夹具的最高处。

然后选择Y轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器大致沿Y轴的对称中心处再选择X轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器到达工件沿Y轴的对称中心处。

再选择X轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器到达超过工件左侧面处。

选择Z轴使能，用手摇脉冲发生器将寻边器降低带工件的左侧面处。

（７）再选择x轴使能，用手摇脉冲发生器，使寻边器接近工件左侧面处，选择z轴使能，当寻边器球头与工件后侧面间的间隙较少时，降低进给，继续用手摇脉冲发生器使寻边器发出红光时，操作人员停止进给，并记下此时显示在手轮进给窗口的x坐标。

（８）反向摇动脉冲发生器离开工件侧面选择z使能。

用手摇脉冲发生器上升到工件及夹具的最高处。

然后选择x轴使能，用手摇脉冲发生器，使寻边器越过工件，到达超过工件右侧面处，再选择z轴上能，用手摇脉冲发生器降低到达工件的右侧面处。

（９）再选择x轴使能，用手摇脉冲发生器使寻边器接近工件右侧面，当寻边器球头与右侧面间的间隙较小时，降低进给，继续用手摇脉冲发生器，使寻边器逐渐靠近工件右侧面。

当光电式寻边器发出红光时，操作人员停止进给，并记下此时显示在手轮进给窗口的x轴坐标。

（10 ）反向摇手摇电脉冲发生器将寻边器离开工件右侧面，性质Z轴，用手摇电脉冲发生器上伸超过工件及工件最高点。

然后选择X轴使，用手摇电脉冲发生器使主轴上升到适当的位置
二方案论证
5课题研究的方法:
首先,对一个课题的研究要对该课题进行可行性分析.其次,确定课题方案,再次,画图,设计计算.最后,审核.在这一过程中通常采取理论联系实际的原则.通过上网查阅资料,图书馆翻看各类书籍,个人一段时期的实训经历,老师的指导等等一个又一个渠道.把这一个又一个渠道在脑海里汇总加工,最终设计出来并能成功的服务于生产并使企业从中获取更大利益.
6设计及制造方案:
由于帆布带式输送机的要求不是很高,我在设计这一机器的时候采取了举重放轻的方法.所谓的举重就是在设计该机器重要部件的时候采用电脑绘图,编程,并通过数控设备加工,而在其它部件上由于结构简单,寿命较短,安装方便,故都是买成品组装的方法.设计完了就需要加工制造,而在这一方面,为了经济利益更大化和使用价值的更大化想结合,我又采取了选取不同的材料和不同的加工方式的方法来降低成本.这样下来既能设计出符合要求的机械又提高了经济效益.
7可行性分析:
通过这一段时期的院外实践和从各方面的资料获知,输送机这一机种有广阔的市场前景,而对于越来越多的中小企业来说输送机里面的带式输送机更具竞争性,竞争需要价格和科技做后盾,于是我选择了帆布带式输送机作为设计的课题,为什么说我要选择帆布带输送机作为设计的课题呢?其可行性到底有多高,下面我分析一下.
首先,帆布带式输送机的抗拉强度较大,耐湿性好,价廉,耐热.这样可以保证在恶劣的环境下也可以工作.
其次,帆布带式输送机轴间距范围较大.工作平稳,噪声小,能缓和冲击,吸收振动,这样可以保证工作的质量.
再次,帆布带式输送机结构简单,成本低,安装方便,适用中小企业的批量生产.
三文献综述:
8课题研究的目标:
该课题主要是为了满足中小企业的生产需一年能工作300天左右,适应三班制,从而达到经济利益的最大化.此外还要保证该机器的工作寿命不宜过短.故障次数和平均故障维修时间过多和过短,满足了这些条件该课题就算是设计成功了.
9课题研究的内容:
帆布带式输送机的设计的内容及已知条件:原动机种类,工作机的名称及其特性,原动机额定功率和转速.许用带轮直径,轴间距要求等
设计满足的条件有:运动学的条件,传动比,几何条件;带轮直径,带长,中心距满足的一定几何关系;传动能力条件:中心距,带速应在合理的范围内,此外,还应考虑经济性,工艺性的要求.
设计结果:带的种类,带型,所需带根数或带宽,带长,带轮直径,轴间距,带轮的结构和尺寸,预紧力,轴载荷等.
10 拟解决关键的问题:
（1）在带传动工作时可以清楚的观察到带松弛下垂的现象。

怎样解决这一问题，现取主轮上的带为研究对象并用F表示轮作用于摩擦力之和，其方向切于主动轮圆周式中F与f的差称为有效拉力也就是带所能传递的圆周力。

设p为主动轮的输入功率（kw）v为带轮圆周速度m/s则F=1000p/v（n）由此可知，借助带与带轮的张紧，使主动轮上的输入功率转化为带两边的拉力差值。

从而克服从动轮上的阻力距，带动从动轮工作。

虽然，当F，P 及V 一定时带能传递的圆周力F有一个极限值。

如果郁郁某种原因，机器出现过载，则圆周力F不能克服从动轮上的阻力距，带的面发生滑动，从动轮转速急剧降低甚至不动，这种现象称为打滑。

打滑是带传动的主要失效形式之一。

因此，设计带传动时应保证带传动不发生打滑。

（2）带的耐久性取决于最大应力的大小和应力循环的总次数。

当传递的功率一定时，应力循环次数达到一定值后便将带疲劳损坏即带将分层，脱开或断裂。

应力最大则允许的循环总次数就越小，为了保证有足够的寿命须使带在一定寿命下的许用应力使用，一般况下弯曲应力所占的比例较大，它对带的寿命有明显的影响。

（3）带轮的精度应通过数控加工技术加工，减速器和联轴器也是通过数控技术加工。

四进度安排：
2.20-
3.1 选择课题，构思，定下进度安排，并经常与指导老师联系，沟通。

3.2-3.9 查资料。

3.10-3.20 写完开题报告。

3.21-3.25 交给指导老师批阅。

3.26-
4.1 修改。

4.2-4.9 查资料。

4.10-20 写完论文。

4.21-4.25 交给指导老师批阅。

4.26-
5.1 修改。

5.2-5.30 画图。

5.31-
6.2 交给指导老师批阅。

6.4-6.8 修改。

6.9-6.10 上交已修改完的毕业论文。

6.11 申请答辩
参考文献：
1《机械设计图册》化学工业出版社成大先主编
2 《机械设计手册》（单行本）减[变]速器`电机与电器化学工业出版社成大先主编
3《机械设计师手册》机械工业出版社吴宗泽主编
4《机械设计手册》（单行本）机械传动化学工业出版社成大先主编
5《机械设计手册》机械工业出版社主编
6 《实用机床设计手册》辽宁科学技术出版社李洪主编
7 《机械设计基础》第六版高等教育出版社卢玉明主编。