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皮帶輸送機(jī)的滾筒有兩種形式。一種形式為電動(dòng)滾筒，它是將電動(dòng)機(jī)和齒輪減速裝置全部設(shè)計(jì)在滾筒之內(nèi)，雖然結(jié)構(gòu)緊湊、體積輕便，但是不容易安裝、拆卸, 不利于維護(hù)和維修，而且制造工藝復(fù)雜，散熱困難。另一種形式為齒輪滾筒，它是將齒輪減速裝置設(shè)計(jì)在滾筒之內(nèi)，吸收了電動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)緊湊、體積輕便的優(yōu)點(diǎn)，但是它和電動(dòng)滾筒一樣散熱條件差，因此只能用在小功率的皮帶輸送機(jī)上。本文中我們以功率僅為15kW的小功率滾筒為例進(jìn)行說明用于皮帶輸送機(jī)的齒輪滾筒。
齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：工作可靠，使用壽命長，它的瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)，工作平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高。齒輪傳動(dòng)有很多種方式，例如圓柱齒輪傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)等。由于此次所設(shè)計(jì)的減速器的傳動(dòng)比僅為12.828，并且它的工況條件較好，用一般的普通齒輪傳動(dòng)已可滿足要求。出于經(jīng)濟(jì)性考慮，我們決定采用二級圓柱齒輪傳動(dòng)。皮帶輸送機(jī)齒輪滾筒機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖見圖1。
Ⅰ軸——高速軸;Ⅱ軸——中間軸; Ⅲ 軸——支撐軸
1, 3——小齒輪; 2——大齒輪; 4——內(nèi)齒輪
圖1 皮帶輸送機(jī)齒輪滾筒機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖
1、傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)
(1)原始數(shù)據(jù)
滾筒使用壽命10年，每年300個(gè)工作日，每天1班生產(chǎn)，每班工作7h。一年小修，三年大修。工作環(huán)境溫度不超過400℃。其工藝參數(shù)如下：
滾筒直徑(mm)：500；
輸送帶寬度(mm)： 800；
滾筒寬度(mm)：950；
安裝尺寸(mm)：1 300；
輸送帶運(yùn)行速度(m/s)：210；
電動(dòng)機(jī)功率(kW ) : 15；
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速( r/min)：980。
(2)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)采用二級圓柱齒輪傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)輸出功率傳遞到Ⅰ軸上，帶動(dòng)Ⅰ軸上的小齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪1與大齒輪2 嚙合，此時(shí)功率傳到Ⅱ軸上，Ⅱ軸再帶動(dòng)小齒輪3與內(nèi)齒輪4嚙合，從而將運(yùn)動(dòng)傳到滾筒上達(dá)到減速的目的。整個(gè)齒輪傳動(dòng)裝置放置在一個(gè)支撐架內(nèi)，同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)蝶型支撐筋，把內(nèi)齒輪4與滾筒聯(lián)接在一起。
2、傳動(dòng)參數(shù)的確定
首先對兩對嚙合齒輪進(jìn)行傳動(dòng)比分配，在分配傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)考慮以下原則：
?、俑骷墏鲃?dòng)的傳動(dòng)比應(yīng)在合理范圍內(nèi)，不超出允許的最大值，以符合各級傳動(dòng)原則；
?、趹?yīng)注意使各級傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理；
?、郾M量使傳動(dòng)裝置外廓尺寸緊湊或重量較小；
?、鼙M量使各級大齒輪浸油深度合理；
?、菀紤]傳動(dòng)零件之間不會(huì)干涉碰撞。
然后進(jìn)行各軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算，各軸運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)見表1。
