课程设计_小型传送带输送系统设计.docx

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课程设计

小型传送带输送系统设计

学校名称：.

年级科目：.

姓名：.

时间：.

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课程设计_小型传送带输送系统设计

摘要

本设计针对中小型制造企业物料输送场景，完成小型传送带输送系统定制化开发，旨在解决轻型物料（如电子元件、食品包装）在有限空间内的高效、低成本连续输送需求。设计目标明确量化：实现输送速度0.2–1.0m/s连续可调，静态负载能力达50kg，动态负载40kg，定位精度±2mm，系统总成本控制在2000元以内。基于机械设计理论与工程实践规范，系统开展需求分析、结构计算、动力匹配及图纸输出全流程工作。核心成果包括：滚筒直径80mm、长度500mm的Q235钢制结构参数；支架采用50×50×3mm方管的刚性设计方案；电机精准选型为Y2-80M1-4（0.55kW），配合RV-40减速器实现传动比8.75；最终输出符合GB/T14689标准的A3总装图及全套计算书。经仿真与理论验证，系统在速度稳定性、结构强度及能耗效率方面均满足工业场景应用要求，为中小企业自动化升级提供可行技术方案，具备显著的经济性与工程推广价值。

关键词

小型传送带系统，滚筒结构设计，电机选型，动力计算，总装图绘制

第一章引言

1.1课题背景与意义

随着智能制造与柔性生产模式的快速普及，中小型制造企业对物料输送设备提出了更高要求：需兼顾小批量、多品种生产场景的适应性，同时严格控制设备成本与占用空间。据《2023中国物流装备白皮书》统计，中小企业传送带输送系统市场规模年增长率达8.3%，但现有产品多聚焦于大型流水线，导致轻型物料（如电子元器件、小型食品包装）输送环节长期依赖人工操作，不仅效率低下（人工分拣速度不足0.5m/s），还易引发工伤事故（占比超15%）。本设计立足机械设计制造及其自动化专业核心知识体系，将机械原理、材料力学与公差配合理论应用于小型化输送系统开发，通过结构优化与参数精准匹配，有效解决传统设备“大马拉小车”的资源浪费问题。其社会价值体现在三方面：一是显著提升产线节拍效率（预计缩短物料周转时间30%以上），二是降低人工成本（单工位年节约人力支出约2万元），三是为教学实验提供可复用的工程案例，强化理论与实践的融合深度，对推动制造业小微单元自动化具有切实意义。

1.2国内外现状简述

当前小型传送带技术呈现明显地域差异与技术代差。国内产品虽在大型输送领域成熟度高（如徐工集团重型流水线系统），但针对50kg以下负载的小型化设计仍依赖进口核心部件，典型案例如某食品厂采购的日本SMC模块化传送带，虽定位精度达±1mm，但单套成本高达8000元，且维护响应周期超15天。国外技术则以德国Festo的柔性输送平台为代表，其采用标准化接口与即插即用设计，负载范围覆盖1–100kg，但高昂价格（同规格系统报价12000元）及复杂的调试流程使其难以普及至中小微企业。更关键的是，现有产品普遍存在结构冗余问题：部分厂商为通用性过度设计支架刚度，导致设备自重超标；同时动力系统匹配粗放，电机功率常按最大负载150%配置，造成能源浪费（实测空载能耗占比超40%）。以下对比表清晰揭示技术瓶颈：

国家/企业

技术特点

局限性

中国（本土厂商）

侧重大型流水线集成，钢材成本低

小型系统依赖进口核心部件，模块化程度不足

日本（SMC）

高精度定位（±1mm），响应速度快

单套成本超8000元，维护周期长

德国（Festo）

模块化设计完善，负载范围广

价格昂贵（12000元+），调试复杂

本设计定位

50kg级定制化，成本2000元

需突破小型化结构强度与动力匹配瓶颈

此现状凸显自主开发小型化、低成本传送带的必要性，为本设计提供明确技术切入点。

1.3设计任务与目标

本课程设计的核心任务是完成小型传送带输送系统的全流程工程化设计，具体涵盖输送需求精准界定、滚筒与支架结构创新设计、电机及传动系统科学选型、动力参数严谨计算，以及符合机械制图规范的总装图绘制。设计目标严格量化并可验证：

速度范围：0.2–1.0m/s连续可调，依据物料尺寸≤300mm设定，避免高速导致的滑移风险；

负载能力：静态负载50kg（安全系数1.5）、动态负载40kg（考虑启动惯性，安全系数2.0）；

定位精度：±2mm，通过滚筒表面处理与张紧装置优化实现；

成本约束：材料成本严格控制在2000元以内，以Q235钢材为主材；

空间限制：系统整体尺寸≤1500×500×300mm，适配标准实验