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对皮带机伸缩机构部分的设计情况

时间:[2018-2-24]

   通过对皮带机伸缩机构部分作设计分析,发现将机构安装在主输送皮带机上,是完成皮带机伸缩的机构。其主要由减速电机、传动机构、齿轮、齿条等组成。

  (1)伸缩机构驱动功率计算

  伸缩机构重1100kg,与固定机架之间为滚动摩擦,按最不利的工况计算,齿轮与齿条之间的作用力为抬升15度时重力的水平分力、滚动摩擦力和皮带机皮带的张紧力。

  抬升15度时重力的水平分力F1=2000×9.8×sin15°=5073N;滚动摩擦力F2=2000×9.8×cos15°×0.2=3786N;皮带的张紧力F3=3710N;则齿轮与齿条之间的作用力F4=F1+F2+F3=12569N。

  设计齿轮模数M=6,齿数Z=21,分度圆直径d=M·Z=126mm;则齿轮与齿条的传动所需扭矩M=12569×0.126/2=792N·m;折合到电机输出扭矩=792/减数比=792/228=3.47N·m;电机驱动功率N=3.47×1400/9550=0.51kW;传动效率η=0.85×0.74=0.629;故电机功率N电=0.51/0.629=0.81kW。

  考虑到不稳定因素,实际选用C88-M90L4型蜗轮蜗杆减速机,电机功率为1.5kW,输出扭矩1692N·M,输出转速6.1r/min,拖动皮带机架伸缩的速度为2.4m/min。并且采用带刹车的减速电机,防止前进后退到指定的位置时产生打滑的现象。

  (2)齿轮与齿条材料和热处理方法

  均选用40Cr,渗碳淬火,齿面硬度50-55HRC;经校核齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度,安全系数均符合要求。

  (3)皮带机伸缩机架的强度校核伸缩机架按悬臂梁进行受力分析,取前滚轮截面为危险截面;计算合成弯矩M=27675N·m;主梁120×120×8(mm)方管的抗弯截面模量W=117cm3;则危险截面应力σ=M/W=27675/117×2=118MPa<许用应力(180MPa);强度合格。

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