金属托辊设计与制造Word文档格式.docx

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导师姓名:

卢杉

职称：

副教授

焦作大学

二○一一年十二月

中图分类号:

密级:

无

UDC:

单位代码:

金属托辊设计及制造

Metalrollerdesignandmanufacturing

姓名:

陈文平学制:

三年

专业:

计算机辅助设计及制造研究方向:

托辊设计及制造

导师:

卢杉职称:

副教授

论文提交日期：

2011／12论文答辩日期:

2011/12/26

焦作大学机电工程学院

摘要

随着带式输送机的广泛应用，它的重要性也越来越重，它必不可少的重要部件——托辊，也变得重要起来了。

托辊的种类多、数量大。

例如按材质分为橡胶托辊、陶瓷托辊、尼龙托辊及绝缘托辊。

按种类划分有槽形托辊组、各类平行托辊组、各类调心托辊组、各类缓冲托辊组。

它占了一台带式输送机总成本的35％，承受了70％以上的阻力，因此托辊的质量尤为重要。

托辊的作用是支撑输送带和物料重量。

托辊运转必须灵活可靠。

减少输送带同托辊的摩擦力，对占输送机总成本25%以上的输送带的寿命起着关键作用。

本文中主要介绍金属托辊的设计及制造，其中包括Pro/E，AutoCAD、机械部分设计。

金属托辊的设计及制造中还有许多的问题等待解决，例如，如何合理布置托辊，设计恰当的托辊间距，以减少托辊的使用数量，降低整机价格，减少投资、营运及维护费用，提高经济效益。

托辊的加工工艺也是一个重要的方面，因为托辊制造工艺会影响托辊动载荷。

金属材料还要考虑其材料的结构和性能、金属材料的热处理、零件表面的处理等问题。

带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中,而托辊是带式输送机的重要部件，故此托辊的好坏关乎输送机的正常工作，企业正常运行的必要条件。

关键词:

带式输送机托辊金属托辊的设计及制造机械

Abstract:

Alongwiththewideapplicationofbeltconveyor,anditsimportanceisalsomoreandmoreheavy,itisanimportantcomponent-roller,alsobecomeimportantup.Therollertypes,inlargequantities.Accordingtothematerialsuchasdividedintorubberroller,ceramicroller,nylonrollerandinsulationroller.Accordingtovarietiesdivisionhaveshapedgrooverollergroup,allkindsofparallelroller,allkindsoftheheartofrollergroup,allkindsofbufferrollergroup.Itaccountsforabeltconveyortotalcostby35%,andinheritthemorethan70%oftheresistance,sothequalityoftherollerisparticularlyimportant.Theroleoftherollerissupportconveyorbeltandmaterialweight.Rolleroperationmustbeflexibleandreliable.Reducethefrictionwithrollerconveyorbelt,accountingformorethan25%ofthetotalcostoftheconveyorbeltoflifeplayakeyrole.

Thispapermainlyintroducesthemetalrollerdesignandmanufacturing,includingPro/E,AutoCAD,mechanicaldesign.Metalrollerofthedesignandmanufactureofstillhavemanyproblemswaitingtobesolved,forexample,howtoreasonabledecorateroller,designappropriaterollerspacing,toreducetheuseofrollerquantity,reducetheprice,reduceinvestment,operationandmaintenancecostandimprovetheeconomicbenefit.Theprocessingtechnologyoftherollerisoneoftheimportantaspects,becauserollermanufacturingprocesswillaffectrollerdynamicload.Metalmaterialsalsoconsideritsthestructureandpropertiesofmetalmaterials,heattreatment,partsofthesurfaceoftheprocessing.Beltconveyorarewidelyusedinvariousmodernindustrialenterprise,androllerisanimportantpartofthebeltconveyor,therefore,thestandorfallofrollerforthenormalworkofthebeltconveyor,enterprisethenormaloperationofthenecessarycondition.

Keywords:

beltconveyorrollermetalrollerdesignandmanufacturingmachinery

第一章托辊的简介和前景........................7

1.1托辊的市场分析.............................7

1.2国产托辊及国外的差.........................8

1.3托辊的五次技术革命.........................9

1.4托辊的发展前景.............................12

第二章托辊的理论研究.............................14

2.1托辊的失效机理................................14

2.2托辊主要性能指标..............................16

2.3延长托辊寿命的制造质量保证措施................18

第三章金属托辊的设计及制造..........................20

3.1托辊的结构分析和材料选择......................20

3.2金属材料的热处理..............................21

3.3托辊轴承座的制造加工..........................21

3.4托辊轴的加工..................................22

3.5托辊管的加工..................................22

3.6托辊的组装焊接................................23

第四章金属托辊的计算................................25

第五章新型高效长寿命托辊的经济分析..................31

5.1节省材料方面..................................31

5.2节省工时方面..................................32

5.3生产中使用新型托辊的节电效益...................34

设计总结................................................35

参考文献................................................35

致谢....................................................36

第一章托辊的简介和前景

1.1托辊的市场分析

胶带输送机是国民经济发展中必不可缺的长距离、大运量、最便捷的输送设备。

广泛应用于煤炭、矿山、码头、电厂、钢铁厂、水泥厂等行业。

托辊是胶带输送机上的重要部件，胶带输送机使用寿命的长短，完全取决于托辊的制造质量。

近几年我国托辊行业发展速度较快，受益于托辊行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大，托辊行业在国内和国际市场上发展形势都十分看好。

虽然受金融危机影响使得托辊行业近两年发展速度略有减缓，但随着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退，我国托辊行业重新迎来良好的发展机遇。

进入2010年我国托辊行业面临新的发展形势，由于新进入企业不断增多，上游原材料价格持续上涨，导致行业利润降低，因此我国托辊行业市场竞争也日趋激烈。

面对这一现状，托辊行业业内企业要积极应对，注重培养创新能力，不断提高自身生产技术，加强企业竞争优势，于此同时托辊行业内企业还应全面把握该行业的市场运行态势，不断学习该行业最新生产技术，了解该行业国家政策法规走向，掌握同行业竞争对手的发展动态，只有如此才能使企业充分了解该行业的发展动态及自身在行业中所处地位，并制定正确的发展策略以使企业在残酷的市场竞争中取得领先优势。

根据国家“十五”计划的要求，起重运输行业要向大型化、高效率化、无保养化和节能化发展。

目前，世界上带式输送机最大带宽达3．2米，输送能力最大为3．7万吨／时。

在当今的起重运输机械行业，尤其看好长距离、大运量的DX高强度胶带输送机。

尽管近年来胶带输送机行业高速发展，从六十年代的十几家发展到现在的100多家，仍不能满足国家经济建设发展的需要。

根据当前情况来看，由于我国工业高速发展，电力匮乏现象一直不能缓解，仅今年国务院已经批准和需要批准的火电项目就达近5000万千瓦，相当于要建设规模为60万千瓦的电厂83个，按常规计算，每个电厂需要胶带输送机的价值为800万元，那么建设这些电厂需要的胶带输送机的数量就是66400多万元，其中托辊的价值约为22133万元，折合托辊数量为110多万只。

也就是说仅电力系统就需要新增的托辊就达110多万只，再加上每年更新换代的托辊按500家电厂，每个电厂需要1800只计算，还需要托辊近70万只。

两项合计需要托辊的数量为250多万只。

再加上煤炭、港口、码头、矿山、建材水泥行业、钢铁厂、粮食行业的托辊需求量，整个中国的需求量约为1420多万只，折合人民币为30亿多元。

因此托辊的市场是相当广阔的。

1.2国产