帶式輸送機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門及現(xiàn)代物流中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。隨著帶式輸送機(jī)向高速、大運(yùn)量、長(zhǎng)距離發(fā)展，對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的要求越來(lái)越高。驅(qū)動(dòng)裝置直接影響到帶式輸送機(jī)整機(jī)的工作可靠性和運(yùn)行穩(wěn)定性。目前，驅(qū)動(dòng)裝置型式趨于多樣化，零部件趨于多元化，驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)及選用也趨于復(fù)雜化。驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)選型越來(lái)越成為帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)中極其重要的一部分。另外，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)已逐漸由二維表達(dá)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S表達(dá)。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的種類和型式進(jìn)行合理劃分，采用三維參數(shù)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型有著重要的作用和意義。用于帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置總是有許多功能相似或結(jié)構(gòu)相近的零部件，可通過(guò)三維設(shè)計(jì)軟件提供的參數(shù)化技術(shù)和特征建模技術(shù)對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。
1、帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置
1.1驅(qū)動(dòng)裝置的型式及選用
帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置主要零部件包括電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器或液力耦合器、逆止器或制動(dòng)器等。按照驅(qū)動(dòng)裝置中減速器的型式，分為平行軸式、直交式和軸裝式。多數(shù)帶式輸送機(jī)采用平行軸式或直交式減速器驅(qū)動(dòng)裝置；對(duì)于短距離、小運(yùn)量的帶式輸送機(jī)則可選用結(jié)構(gòu)緊湊的驅(qū)動(dòng)裝置，如電動(dòng)滾筒、軸裝式減速器；而對(duì)于長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速的大型帶式輸送機(jī)，驅(qū)動(dòng)裝置的布置型式擻目及位置就變得很復(fù)雜。
1.2驅(qū)動(dòng)單元組成形式
帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)單元（驅(qū)動(dòng)裝置）根據(jù)所選零部件的不同，有著不同的組合形式。源動(dòng)機(jī)可選擇直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)（鼠籠式、繞線式）；高速軸連接件可選擇ML型梅花形彈性聯(lián)軸器（不帶制動(dòng)輪、帶制動(dòng)輪）、液力耦合器（不帶制動(dòng)輪、帶制動(dòng)輪）；減速器可以選擇垂直式（DBY型、DCY型）、平行式（zQ型、ZL型）；制動(dòng)器可以選擇鼓式制動(dòng)器、盤式制動(dòng)器等。
如果將帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)滾筒聯(lián)合稱為傳動(dòng)系統(tǒng)，則傳動(dòng)系統(tǒng)又有多種裝配型式。傳動(dòng)單元按照電機(jī)的數(shù)目可分為單電機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，按照滾筒的數(shù)目可分為單滾筒驅(qū)動(dòng)、雙滾筒驅(qū)動(dòng)以及多滾筒驅(qū)動(dòng)。可以是單滾簡(jiǎn)單電機(jī)構(gòu)成傳動(dòng)系統(tǒng)，也可以單滾筒雙電機(jī)構(gòu)成傳動(dòng)系統(tǒng)。按照驅(qū)動(dòng)裝置相對(duì)于傳動(dòng)滾筒的位置，可以分為左裝、右裝及左右均裝。
根據(jù)上述分析，為便于設(shè)計(jì)及選型，首先對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行合理模塊劃分并進(jìn)行模塊組合，涵蓋所有種類和型式。設(shè)計(jì)選型時(shí)加以必要的約束限制條件得到合理結(jié)果。其次，將驅(qū)動(dòng)裝置與傳動(dòng)滾筒組合型式進(jìn)行分類，劃分模塊，經(jīng)組合后構(gòu)成傳動(dòng)系統(tǒng)。
2、傳動(dòng)系統(tǒng)的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)
2.1參數(shù)化設(shè)計(jì)方法及支撐技術(shù)
參數(shù)化設(shè)計(jì)方法就是將零部件模型中的定量信息變量化，使之成為任意調(diào)整的參數(shù)。對(duì)于變量化參數(shù)賦予不同數(shù)值，就可得到不同大小和形狀的零部件模型。實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)，參數(shù)化模型的建立是關(guān)鍵。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)方法相比最大的不同在于它存儲(chǔ)了設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，如幾何約束、工程約束等，因而能設(shè)計(jì)出一組而不是單一的產(chǎn)品模型。
SolidWorks提供了大量API函數(shù)。這些API函數(shù)有良好的開(kāi)發(fā)性和兼容性，可以直接調(diào)用SolidWorks軟件本身的功能。用戶可以使用Visual Basic、Vi8ual C++、VBA等高級(jí)語(yǔ)言通過(guò)SolidWorks的API函數(shù)操縱和控制SolidWorks進(jìn)行三維參數(shù)化設(shè)計(jì)，從而滿足各種專業(yè)CAD系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需求。
2.2傳動(dòng)系統(tǒng)三維參數(shù)化設(shè)計(jì)的主要過(guò)程
傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)選型及與傳動(dòng)滾筒的組合匹配，其主要設(shè)計(jì)過(guò)程包括：
(1)驅(qū)動(dòng)裝置部件選用。根據(jù)傳動(dòng)的圓周力、帶速v(mts)及傳動(dòng)效率'，等計(jì)算出電機(jī)功率P，選擇電機(jī)種類及型號(hào)，選擇減速器種類型號(hào)；由電機(jī)型號(hào)、所需制動(dòng)力矩等選擇聯(lián)軸器（液力耦合器），判定是否需要制動(dòng)器或逆止器；以給定的帶寬B、帶速1等參數(shù)查找驅(qū)動(dòng)裝置組合表，選擇符合要求的驅(qū)動(dòng)裝置組合。若無(wú)可選用的組合號(hào)，則自行設(shè)計(jì)新的驅(qū)動(dòng)裝置組合。
(2)建立驅(qū)動(dòng)裝置三維模型。根據(jù)所選擇的驅(qū)動(dòng)裝置組合（部件），從驅(qū)動(dòng)裝置部件庫(kù)調(diào)用部件的i維模型并修改調(diào)整參數(shù)為所選擇的規(guī)格型號(hào)、檢驗(yàn)部件間裝配尺寸，調(diào)用裝配程序?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置部件i維模型裝配。
(3)進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)匹配。由所設(shè)計(jì)選擇的驅(qū)動(dòng)裝置及傳動(dòng)滾筒模型實(shí)現(xiàn)不同裝配方式的匹配。校核傳遞的力矩、制動(dòng)力矩、制動(dòng)時(shí)間等，從而得到最終設(shè)計(jì)選型結(jié)果。
由于驅(qū)動(dòng)裝置各部件間有不同的裝配形式，驅(qū)動(dòng)裝置與傳動(dòng)滾筒間也有不同的裝配形式，所以如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。考慮線路布置形式、帶寬、帶速、驅(qū)動(dòng)裝置裝配型式、傳動(dòng)系統(tǒng)裝配型式等多條件約束和限制編制傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用軟件。用戶選擇所需裝配形式，軟件系統(tǒng)將列出滿足條件驅(qū)動(dòng)裝置的部件供用戶選擇，進(jìn)而軟件系統(tǒng)將所選部件進(jìn)行自動(dòng)裝配。
3、設(shè)計(jì)實(shí)例
3.1設(shè)計(jì)原始參數(shù)
設(shè)計(jì)原始參數(shù)包括被輸送物料特性、工作環(huán)境、線路布置形式及尺寸、帶寬、帶速、輸送量、托輥布置、托輥直徑等。
3.2設(shè)計(jì)參數(shù)
根據(jù)原始參數(shù)計(jì)算電機(jī)功率、計(jì)算傳遞的圓周力，選定傳動(dòng)滾筒直徑，用戶選擇驅(qū)動(dòng)裝置方案，系統(tǒng)列出可供選擇的驅(qū)動(dòng)裝置的部件（若組合表中有組合號(hào)則直接列出組合號(hào)），根據(jù)原始參數(shù)對(duì)選型結(jié)果進(jìn)行校核，如果達(dá)到要求即可進(jìn)行下一步操作，否則，重新設(shè)計(jì)參數(shù)。圖5為Y-DBY/DCY驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)示例。
3.3傳動(dòng)系統(tǒng)三維參數(shù)化建模
根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的零部件信息，連接零部件數(shù)據(jù)庫(kù)獲取零部件關(guān)鍵尺寸參數(shù)，調(diào)用SolidWorks繪制各個(gè)零部件的三維模型，并將其保存在已設(shè)定好的工作目錄中，以便裝配時(shí)讀取。
在完成零部件建模以后，程序自動(dòng)根據(jù)用戶選擇的裝置組合形式，并根據(jù)組合安裝尺寸要求進(jìn)行自動(dòng)裝配，整個(gè)建模、裝配過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)（圖6為驅(qū)動(dòng)裝置三維模型）。
4、結(jié)論
通過(guò)分析帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的類別和形式劃分驅(qū)動(dòng)裝置模塊，建立驅(qū)動(dòng)裝置部件庫(kù)及驅(qū)動(dòng)裝置組合表庫(kù)，應(yīng)用SolidWorks建立驅(qū)動(dòng)裝置部件模型，用VB編程實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)選型及部件自動(dòng)裝配，可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比，該方法顯著縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)效率。本文的思路和方法也可推廣應(yīng)用到其他機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
刮板輸送機(jī)
3、
斗式提升機(jī)
