皮帶輸送機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于礦用固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)膠帶輸送機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析了帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。普通型帶式輸送機(jī)由六個(gè)主要部件組成：傳動(dòng)裝置，機(jī)尾和導(dǎo)回裝置，中部機(jī)架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡(jiǎn)單的說(shuō)明了輸送機(jī)的安裝與維護(hù)。目前，膠帶輸送機(jī)正朝著長(zhǎng)距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機(jī)就是其中的一個(gè)。在膠帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造帶式輸送機(jī)過(guò)程中存在著很多不足。本次帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)代表

2、了設(shè)計(jì)的一般過(guò)程, 對(duì)今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；選型設(shè)計(jì)；主要部件abstractthe design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. at first, it is introduction about the belt conveyor. next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. after that the belt conveyor abase on

3、the principle is designed. then, it is checking computations about main component parts. the ordinary belt conveyor consistsof six main parts: drive unit, jib or delivery end, tail ender return end, intermediate structure, loop take-up and belt. at last, it is explanation about fix and safeguard of

4、the belt conveyor. today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. air cushion belt conveyor is one of them. at present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. there are a lot of wastes in the design of b

5、elt conveyor.keyword: belt conveyor; lectotype design;main parts 目錄摘要 1abstract 11緒論 12帶式輸送機(jī)概述 22.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 22.2 帶式輸送機(jī)的分類 22.3 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) 32.4 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 42.5 帶式輸送機(jī)的工作原理 52.6 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 62.6.1 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 62.6.2 布置方式 73 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 93.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 93.2 計(jì)算步驟 103.2.1 帶寬的確定: 103.2.2輸送帶寬度的核算 133.3 圓周驅(qū)動(dòng)

6、力 133.3.1 計(jì)算公式 133.3.2 主要阻力計(jì)算 143.3.3 主要特種阻力計(jì)算 163.3.4 附加特種阻力計(jì)算 173.3.5 傾斜阻力計(jì)算 183.4傳動(dòng)功率計(jì)算 183.4.1 傳動(dòng)軸功率（）計(jì)算 183.4.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 183.5 輸送帶張力計(jì)算 193.5.1 輸送帶不打滑條件校核 203.5.2 輸送帶下垂度校核 213.5.3 各特性點(diǎn)張力計(jì)算 213.6 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算 243.6.1 改向滾筒合張力計(jì)算 243.6.2 傳動(dòng)滾筒合張力計(jì)算 243.7 傳動(dòng)滾筒最3.8 拉緊力計(jì)算 253.9繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算 25 4 驅(qū)動(dòng)裝置的選用與

7、設(shè)計(jì) 274.1 電機(jī)的選用 274.2.1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 284.2.2 液力偶合器 294.2.3 聯(lián)軸器 305 帶式輸送機(jī)部件的選用 345.1 輸送帶 345.1.1 輸送帶的分類： 345.1.2 輸送帶的連接 365.2 傳動(dòng)滾筒 375.2.1 傳動(dòng)滾筒的作用及類型 375.2.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì) 375.2.3 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu) 385.2.4 傳動(dòng)滾筒的直徑驗(yàn)算 405.3 托輥 405.3.1 托輥的作用與類型 405.3.2 托輥的選型 445.3.3 托輥的校核 485.4 制動(dòng)裝置 505.4.1 制動(dòng)裝置的作用 505.4.2 制動(dòng)裝置的種類 505.4.

8、3 制動(dòng)裝置的選型 525.5 改向裝置 525.6拉緊裝置 535.6.1 拉緊裝置的作用 535.6.2 張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求 535.6.3 拉緊裝置在過(guò)渡工況下的工作特點(diǎn) 545.6.4 拉緊裝置布置時(shí)應(yīng)遵循的原則 545.6.5 拉緊裝置的種類及特點(diǎn) 55 6其他部件的選用 576.1 機(jī)架與中間架 576.2 給料裝置 586.2.1 對(duì)給料裝置的基本要求 596.2.2 裝料段攔板的布置及尺寸 596.2.3 裝料點(diǎn)的緩沖 606.3 卸料裝置 616.4清掃裝置 626.4.1 篦子式刮板清掃裝置 626.4.2 輸送機(jī)式刮板清掃裝置 636.4.3 刷式清掃裝置 63

9、6.4.4 振動(dòng)式清掃裝置 646.4.5 水力和風(fēng)力清掃裝置 656.4.6 聯(lián)合清掃裝置 666.4.7 輸送帶翻轉(zhuǎn)裝置 676.4.8 清掃裝置的種類及應(yīng)用情況分析 696.5 頭部漏斗 746.6 電氣及安全保護(hù)裝置 74結(jié)論 76 致 謝 79 參考文獻(xiàn) 80 1緒論帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，在冶金、采礦、動(dòng)力、建材等重工業(yè)部門(mén)及交通運(yùn)輸部門(mén)中主要用來(lái)運(yùn)送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備相比，不僅具有長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集中化控制,特別是對(duì)高產(chǎn)高效礦井，

10、帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年，長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度的帶式輸送機(jī)的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運(yùn)輸系統(tǒng)及露天采礦場(chǎng)、選礦廠中的應(yīng)用又得到進(jìn)一步推廣。選擇帶式輸送機(jī)這種通用機(jī)械的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題，能培養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)基本理論和專業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，也使我們的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。原始參數(shù)：1）輸送物料：煤2）物料特性：（1）塊度（2）散裝密度：0.90t/m3（3）在輸送帶上堆積角：=20（4）物料溫度：<503）工作環(huán)境：井下4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：（1）運(yùn)距：3

11、00m（2）傾斜角：=0（3）最大運(yùn)量:350t/h3 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)具有下列原始數(shù)據(jù)及工作條件資料（1）物料的名稱和輸送能力：（2）物料的性質(zhì)：粒度大小，最大粒度和粗度組成情況；堆積密度；動(dòng)堆積角、靜堆積角，溫度、濕度、粒度和磨損性等。（3）工作環(huán)境、露天、室內(nèi)、干燥、潮濕和灰塵多少等；（4）卸料方式和卸料裝置形式；（5）給料點(diǎn)數(shù)目和位置；（6）輸送機(jī)布置形式和尺寸，即輸送機(jī)系統(tǒng)（單機(jī)或多機(jī)）綜合布置形式、地形條件和供電情況。輸送距離、上運(yùn)或下運(yùn)、提升高度、最大傾角等；（7）裝置布置形式，是否需要設(shè)置制動(dòng)器。原始參數(shù)和工作條件（1）

12、輸送物料：煤（2）物料特性： 1）塊度：0300mm2）散裝密度：0.90t/3）在輸送帶上堆積角：=204）物料溫度：<50（3）工作環(huán)境：井下（4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸： （1）運(yùn)距：300m（2）傾斜角：=0（3）最大運(yùn)量:350t/h初步確定輸送機(jī)布置形式，如圖3-1所示：圖3-1 傳動(dòng)系統(tǒng)圖3.2 計(jì)算步驟3.2.1 帶寬的確定:按給定的工作條件,取原煤的堆積角為20. 原煤的堆積密度按900 kg/輸送機(jī)的工作傾角=0; ;帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為 式中：輸送量（；帶速（；物料堆積密度（）；在運(yùn)行的輸送帶上物料的最大堆積面積,k-輸送機(jī)的傾斜系數(shù)帶速選擇原則：(1)輸

13、送量大、輸送帶較寬時(shí)，應(yīng)選擇較高的帶速。(2)較長(zhǎng)的水平輸送機(jī)，應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機(jī)傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應(yīng)愈低。(3)物料易滾動(dòng)、粒度大、磨琢性強(qiáng)的，或容易揚(yáng)塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用較低帶速。(4)一般用于給了或輸送粉塵量大時(shí)，帶速可取0.8m/s1m/s；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。(5)人工配料稱重時(shí)，帶速不應(yīng)大于1.25m/s。(6)采用犁式卸料器時(shí)，帶速不宜超過(guò)2.0m/s。(7)采用卸料車時(shí)，帶速一般不宜超過(guò)2.5m/s；當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí)，允許帶速為3.15m/s。(8)有計(jì)量秤時(shí)，帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的要求決定。(9)輸送成品物件時(shí)，帶速一般小于

14、1.25m/s。帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機(jī)的線路傾角有關(guān).當(dāng)輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí)，傾角大，帶速應(yīng)低；下運(yùn)時(shí)，帶速更應(yīng)低；水平運(yùn)輸時(shí)，可選擇高帶速.帶速的確定還應(yīng)考慮輸送機(jī)卸料裝置類型，當(dāng)采用犁式卸料車時(shí)，帶速不宜超過(guò)3.15m/s.表3-1傾斜系數(shù)k選用表輸送機(jī)的工作傾角=0;查dt帶式輸送機(jī)選用手冊(cè)（表3-1）(此后凡未注明均為該書(shū))得k=1按給頂?shù)墓ぷ鳁l件,取原煤的堆積角為20;原煤的堆積密度為900kg/;考慮山上的工作條件取帶速為1.6m/s;將個(gè)參數(shù)值代入上式, 可得到為保證給頂?shù)倪\(yùn)輸能力,帶上必須具有的的截面積s 圖3-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面表3-2槽形托輥物

15、料斷面面積a查表3-2, 輸送機(jī)的承載托輥槽角35，物料的堆積角為20時(shí)，帶寬為800 mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.0678，此值大于計(jì)算所需要的堆積橫斷面積,據(jù)此選用寬度為800mm的輸送帶能滿足要求。經(jīng)如上計(jì)算,確定選用帶寬b=800mm,680s型煤礦用阻燃輸送帶。680s型煤礦用阻燃輸送帶的技術(shù)規(guī)格：縱向拉伸強(qiáng)度750n/mm；帶厚8.5mm;輸送帶質(zhì)量9.2kg/m.3.2.2輸送帶寬度的核算輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)，需要按（3.2-2）式核算，再查表2-3（2.2-2）式中最大粒度，mm。表2-3不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度mm 計(jì)算：故，輸送帶寬滿足輸送要求。3

16、.3 圓周驅(qū)動(dòng)力3.3.1 計(jì)算公式1）所有長(zhǎng)度（包括l80m）傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力計(jì)算：為輸送機(jī)所有阻力之和，可用式（3.3-1）（3.3-1）式中主要阻力，n；附加阻力，n；特種主要阻力，n；特種附加阻力，n；傾斜阻力，n。五種阻力中，、是所有輸送機(jī)都有的，其他三類阻力，根據(jù)輸送機(jī)側(cè)型及附件裝設(shè)情況定，由設(shè)計(jì)者選擇。2）對(duì)機(jī)長(zhǎng)大于80m的帶式輸送機(jī)，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡(jiǎn)便的方式進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤。為此引入系數(shù)c作簡(jiǎn)化計(jì)算，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑海?.3-2）式中與輸送機(jī)長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)，在機(jī)長(zhǎng)大于80m時(shí)，可按式（2.3-3）計(jì)算，或從表查?。?.3-3）式中附加長(zhǎng)

17、度，一般在70m到100m之間；系數(shù)，不小于1.02。查dt（a）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-5 既本說(shuō)明書(shū)表3-4表3-4系數(shù)c3.3.2 主要阻力計(jì)算輸送機(jī)的主要阻力是物料及輸送帶移動(dòng)和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和。可用式（2.4-4）計(jì)算：（3.4-4）式中模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定，一般可按表查取。輸送機(jī)長(zhǎng)度（頭尾滾筒中心距），m；重力加速度；初步選定托輥為dt6204/c4，查表27，上托輥間距間距 m，上托輥槽角35，下托輥槽角。 1.2m，下托輥承載分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，用式（3.4-5）計(jì)算（3.4-5）其中承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)

18、部分重量，kg；承載分支托輥間距，m；托輥已經(jīng)選好，知計(jì)算：=20.25 kg/m回程分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用式（3.3-6）計(jì)算：&nbsp; （3.3-6）其中回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量回程分支托輥間距，m；kg計(jì)算：=5.267 kg/m每米長(zhǎng)度輸送物料質(zhì)量 =kg/m每米長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量，kg/m，=9.2kg/m =0.0453009.820.25+5.267+（29.2+60.734）cos35=11379n運(yùn)行阻力系數(shù)f值應(yīng)根據(jù)表3-5選取。取=0.045。 表3-5 阻力系數(shù)f3.3.3 主要特種阻力計(jì)算主要特種阻力板間的摩擦阻力包括托輥前傾的摩擦阻

19、力和被輸送物料與導(dǎo)料槽攔兩部分，按式（3.3-7）計(jì)算：+3-7） （3.按式（2.3-8）或式（3.3-9）計(jì)算：三個(gè)等長(zhǎng)輥?zhàn)拥那皟A上托輥時(shí)（3.3-8）二輥式前傾下托輥時(shí)（3.3-9）本輸送機(jī)沒(méi)有主要特種阻力3.3.4 附加特種阻力計(jì)算 ，即=0附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式計(jì)算：（3.3-10）（3.3-11）（3.3-12）式中清掃器個(gè)數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器；a一個(gè)清掃器和輸送帶接觸面積，見(jiàn)表清掃器和輸送帶間的壓力，n/n/；，一般取為3清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.50.7；刮板系數(shù)，一般取為1500 n/m。 表3-6導(dǎo)料槽欄板

20、 a=0.008m，取式（3.3-11）=10n/m，取=0.6，將數(shù)據(jù)帶入則=0.008100.6=480 n擬設(shè)計(jì)的總圖中有兩個(gè)清掃器和一個(gè)空段清掃器（一個(gè)空段清掃器相當(dāng)于1.5個(gè)清掃器）=0由式（3.3-10） 則3.3.5 傾斜阻力計(jì)算 =3.5480=1680 n傾斜阻力按下式計(jì)算：（3.3-13）式中：因?yàn)槭潜据斔蜋C(jī)水平運(yùn)輸，所有h=0=0由式（2.4-2）=1.1211379+0+1680+0=14425n3.4傳動(dòng)功率計(jì)算3.4.1 傳動(dòng)軸功率（）計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸功率（）按式（3.4-1）計(jì)算：（3.4-1）3.5.3 各特性點(diǎn)張力計(jì)算為了確定輸送帶作用于各改向滾筒的合張力，拉緊

21、裝置拉緊力和凸凹弧起始點(diǎn)張力等特性點(diǎn)張力，需逐點(diǎn)張力計(jì)算法，進(jìn)行各特性點(diǎn)張力計(jì)算。圖3-4 張力分布點(diǎn)圖(1)運(yùn)行阻力的計(jì)算有分離點(diǎn)起，依次將特殊點(diǎn)設(shè)為1、2、3、，一直到相遇點(diǎn)10點(diǎn)，如圖2-4所示。計(jì)算運(yùn)行阻力時(shí)，首先要確定輸送帶的種類和型號(hào)。在前面我們已經(jīng)選好了輸送帶，680s型煤礦用阻燃輸送帶，縱向拉伸強(qiáng)度750n/mm；帶厚8.5mm;輸送帶質(zhì)量9.2kg/m.1)承載段運(yùn)行阻力由式（3.5-3）：（3.5-3）=10598n2)回空段運(yùn)行阻力 由式（3.5-4）（3.5-4）=1464n =20n =10n =5n 3)最小張力點(diǎn)有以上計(jì)算可知，4點(diǎn)為最小張力點(diǎn)(2)輸送帶上各點(diǎn)張

22、力的計(jì)算1）由懸垂度條件確定5點(diǎn)的張力 承載段最小張力應(yīng)滿足=10280n2)由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力因?yàn)?10280n,根據(jù)表14-3選=1.05， 故有=9790n8326n=7929n7924n=7546n7526n20878n=21921n=21931n(3)用摩擦條件來(lái)驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系 滾筒為包膠滾筒，圍包膠為470。由表14-5選摩擦系數(shù)摩擦力備用系數(shù)n=1.2。 =0.35。并取由式（3.5-5）可算得允許的最大值為：（3.5-5）=33340n>故摩擦條件滿足。3.6 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算3.6.1 改向滾筒合張力計(jì)算根據(jù)計(jì)算出的各特性點(diǎn)張力

23、,計(jì)算各滾筒合張力。頭部180改向滾筒的合張力:=20878+21921=42799n尾部180改向滾筒的合張力:=9790+10280=20070n3.6.2 傳動(dòng)滾筒合張力計(jì)算根據(jù)各特性點(diǎn)的張力計(jì)算傳動(dòng)滾筒的合張力:動(dòng)滾筒合張力:=21926+7526=29452n3.7 傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算單驅(qū)動(dòng)時(shí),傳動(dòng)滾筒的最大扭矩按式（3.7.1）計(jì)算：（3.7.1）式中d傳動(dòng)滾筒的直徑（mm）。雙驅(qū)動(dòng)時(shí),傳動(dòng)滾筒的最大扭矩按式（3.7.2）計(jì)算：（3.7.2）初選傳動(dòng)滾筒直徑為500mm,則傳動(dòng)滾筒的最大扭矩為:=29.452kn=5.4kn/m3.8 拉緊力計(jì)算拉緊裝置拉緊力按式（3.8-1）計(jì)

24、算（3.8-1）式中拉緊滾筒趨入點(diǎn)張力（n）；拉緊滾筒奔離點(diǎn)張力（n）。由式（2.8-1）=7924+7546=15470 n =15.47 kn查煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)初步選定鋼繩絞筒式拉緊裝置。3.9繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算繩芯要求的縱向拉伸強(qiáng)度按式（3.9-1）計(jì)算；（3.9-1）式中靜安全系數(shù)，一般取小值；反之，取大值。 =710。運(yùn)行條件好，傾角好，強(qiáng)度低輸送帶的最大張力21926 n選為7,由式（3.10-1）n/mm可選輸送帶為680s,即滿足要求. 3.4.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率，按式（3.4-2）計(jì)算：（3.4-2）式中傳動(dòng)效率，一般在0.850.95之間選取；聯(lián)軸器效率；每個(gè)

25、機(jī)械式聯(lián)軸器效率：=0.98液力耦合器器：=0.96；減速器傳動(dòng)效率，按每級(jí)齒輪傳動(dòng)效率.為0.98計(jì)算；二級(jí)減速機(jī)：=0.980.98=0.96三級(jí)減速機(jī)：=0.980.980.98=0.94電壓降系數(shù)，一般取0.900.95。多電機(jī)功率不平衡系數(shù)，一般取，單驅(qū)動(dòng)時(shí)，。 根據(jù)計(jì)算出的值，查電動(dòng)機(jī)型譜，按就大不就小原則選定電動(dòng)機(jī)功率。 由式（3.5-1）=23080w由式（2.5-2）=55614w 2選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為yb200l-4，n=30 kw，數(shù)量2臺(tái)。3.5 輸送帶張力計(jì)算 輸送帶張力在整個(gè)長(zhǎng)度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機(jī)上午正常運(yùn)行，輸送帶張力必須滿足以下兩個(gè)條件：（1）在

26、任何負(fù)載情況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳動(dòng)滾筒上的圓周力是通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應(yīng)保證不打滑；（2）作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。3.5.1 輸送帶不打滑條件校核圓周驅(qū)動(dòng)力通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上（見(jiàn)圖3-3） 圖3-3作用于輸送帶的張力如圖4所示，輸送帶在傳動(dòng)滾簡(jiǎn)松邊的最小張力應(yīng)滿足式(28)的要求。 傳動(dòng)滾筒傳遞的最大圓周力。動(dòng)載荷系數(shù)；對(duì)慣1.5 性小、起制動(dòng)平穩(wěn)的輸送機(jī)可取較小值;否則，就應(yīng)取較大值。取傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見(jiàn)表3-7表3-7傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)回程分支（3.5-2）式中允許最大垂度，一般0.

27、01；承載上托輥間距（最小張力處）；回程下托輥間距（最小張力處）。取=0.01 由式（2.5-2）得：=10280 nn4 驅(qū)動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的負(fù)載是一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，而且不可避免地要帶負(fù)荷起動(dòng)和制動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性與負(fù)載的起動(dòng)要求不相適應(yīng)在帶式輸送機(jī)上比較突出，一方面為了保證必要的起動(dòng)力矩，電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流要比額定運(yùn)行時(shí)的電流大67倍，要保證電動(dòng)機(jī)不因電流的沖擊過(guò)熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使電壓過(guò)分降低，這就要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要盡量快，即提高轉(zhuǎn)子的加速度，使起動(dòng)過(guò)程不超過(guò)35s。驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力來(lái)源，它由電動(dòng)機(jī)、偶合器，減速器 、聯(lián)軸器、傳動(dòng)滾筒組成。驅(qū)動(dòng)滾筒由一

28、臺(tái)或兩臺(tái)電機(jī)通過(guò)各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈?zhǔn)铰?lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動(dòng)滾筒。減速器有二級(jí)、三級(jí)及多級(jí)齒輪減速器，第一級(jí)為直齒圓錐齒輪減速傳動(dòng)，第二、三級(jí)為斜齒圓柱齒輪降速傳動(dòng)，聯(lián)接電機(jī)和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯(lián)軸器，一種是液力聯(lián)軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯(lián)軸器時(shí)，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時(shí)，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯(lián)接。傳動(dòng)滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)，主軸承采用調(diào)心軸承，傳動(dòng)滾筒的機(jī)架與電機(jī)、減速器的機(jī)架均安裝在固定大底座上面，電動(dòng)機(jī)可安裝在機(jī)頭任一側(cè)。4.1 電機(jī)的選用電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定，一般情況下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不低500r/min，因?yàn)楣?/p>

29、率一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，而效率低。若電機(jī)的轉(zhuǎn)速高，則極對(duì)數(shù)少，尺寸和重量小，價(jià)格也低。本設(shè)計(jì)皮帶機(jī)所采用的電動(dòng)機(jī)的總功率為54kw，所以需選用功率為60kw的電機(jī)，擬采用yb200jdsb型電動(dòng)機(jī)，該型電機(jī)轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿足要求。查運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)，它的主要性能參數(shù)如下表：表4-1 yb200jdsb型電動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù)4.2 減速器的選用4.2.1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比已知輸送帶寬為800動(dòng)滾筒的直徑d為500，查運(yùn)輸機(jī)械選用設(shè)計(jì)手冊(cè)表277選取傳，則工作轉(zhuǎn)速為：，已知電機(jī)轉(zhuǎn)速為1470 r/min ，則電機(jī)與滾筒之間的總傳動(dòng)比為： 三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各

30、級(jí)的傳動(dòng)比1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各級(jí)傳動(dòng)比 （1） 取i帶=3 （2） i總=i齒i 帶i齒=i總/i帶=11.68/3=3.89四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）ni=nm/i帶=1420/3=473.33(r/min)nii=ni/i齒=473.33/3.89=121.67(r/min)滾筒nw=nii=473.33/3.89=121.67(r/min)2、 計(jì)算各軸的功率（kw）pi=pd帶=2.760.96=2.64kwpii=pi軸承齒輪=2.640.990.97=2.53kw3、 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩td=9.55

31、pd/nm=95502.76/1420=18.56nmti=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26nmtii =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58nm五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、 皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 選擇普通v帶截型由課本1p189表10-8得：ka=1.2 p=2.76kw pc=kap=1.22.76=3.3kw據(jù)pc=3.3kw和n1=473.33r/min由課本1p189圖10-12得：選用a型v帶（2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速由1課本p190表10-9，取dd1=95mm>dmin=75 dd2=i帶d

32、d1(1-)=395(1-0.02)=279.30 mm 由課本1p190表10-9，取dd2=280帶速v：v=dd1n1/601000=951420/601000=7.06m/s在525m/s范圍 驗(yàn)算小帶輪包角1=1800-57.30 (dd2-dd1)/a=1800-57.30(280-95)/497=158.670>1200（適用）（5） 確定帶的根數(shù)單根v帶傳遞的額定功率.據(jù)dd1和n1，查課本圖10-9得 p1=1.4kwi1時(shí)單根v帶的額定功率增量.據(jù)帶型及i查1表10-2得 p1=0.17kw查1表10-3，得k=0.94；查1表10-4得 kl=0.99z= pc/(

33、p1+p1)kkl=3.3/(1.4+0.17) 0.940.99=2.26 (取3根)(6) 計(jì)算軸上壓力由課本1表10-5查得q=0.1kg/m，由課本式（10-20）單根v帶的初拉力：f0=500pc/zv（2.5/k）-1+qv2=500x3.3/3x7.06(2.5/0.94-1)+0.10x7.062 =134.3kn 則作用在軸承的壓力fqfq=2zf0sin(1/2)=23134.3sin(158.67o/2)=791.9n 2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪材料與熱處理：所設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)屬于閉式傳動(dòng)，通常 齒輪采用軟齒面。查閱表1 表6-8，選用價(jià)格便宜便于制造的材料，小齒輪

34、材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度260hbs；大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為215hbs；精度等級(jí)：運(yùn)輸機(jī)是一般機(jī)器，速度不高，故選8級(jí)精度。(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由d1 (6712kt1(u+1)/duh2)1/3確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動(dòng)比i齒=3.89取小齒輪齒數(shù)z1=20。則大齒輪齒數(shù)：z2=iz1= 20=77.8取z2=78 由課本表6-12取d=1.1(3)轉(zhuǎn)矩t1t1=9.55106p1/n1=9.551062.61/473.33=52660nmm(4)載荷系數(shù)k : 取k=1.2(5)許用接觸應(yīng)力hh= hlim zn/shmin 由課本1圖6-37查得：hlim1=6

35、10mpa hlim2=500mpa接觸疲勞壽命系數(shù)zn：按一年300個(gè)工作日，每天16h計(jì)算，由公式n=60njtn 計(jì)算n1=60473.331030018=1.36x109n2=n/i=1.36x109 /3.89=3.4108查1課本圖6-38中曲線1，得 zn1=1 zn2=1.05按一般可靠度要求選取安全系數(shù)shmin=1.0h1=hlim1zn1/shmin=610x1/1=610 mpah2=hlim2zn2/shmin=500x1.05/1=525mpa故得：d1 (6712kt1(u+1)/duh2)1/3=49.04mm模數(shù)：m=d1/z1=49.04/20=2.45mm

36、取課本1p79標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)第一數(shù)列上的值，m=2.5(6)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 bb=2kt1yfs/bmd1確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)分度圓直徑：d1=mz1=2.520mm=50mmd2=mz2=2.578mm=195mm齒寬：b=dd1=1.150mm=55mm取b2=55mm b1=60mm(7)復(fù)合齒形因數(shù)yfs 由課本1圖6-40得：yfs1=4.35,yfs2=3.95(8)許用彎曲應(yīng)力bb根據(jù)課本1p116：bb= bblim yn/sfmin由課本1圖6-41得彎曲疲勞極限bblim應(yīng)為： bblim1=490mpa bblim2 =410mpa由課本1圖6-42得彎曲疲勞壽命系數(shù)yn：

37、yn1=1 yn2=1彎曲疲勞的最小安全系數(shù)sfmin ：按一般可靠性要求，取sfmin =1 計(jì)算得彎曲疲勞許用應(yīng)力為bb1=bblim1 yn1/sfmin=4901/1=490mpabb2= bblim2 yn2/sfmin =4101/1=410mpa校核計(jì)算bb1=2kt1yfs1/ b1md1=71.86pa< bb1bb2=2kt1yfs2/ b2md1=72.61mpa< bb2故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠(9)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心矩aa=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm(10)計(jì)算齒輪的圓周速度v計(jì)算圓周速度v=n1d1/601000=3.1

38、4473.3350/601000=1.23m/s 因?yàn)関6m/s，故取8級(jí)精度合適 六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算從動(dòng)軸設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料 確定許用應(yīng)力選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查2表13-1可知： b=650mpa,s=360mpa,查2表13-6可知：b+1bb=215mpa0bb=102mpa,-1bb=60mpa2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑單級(jí)齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相接， 從結(jié)構(gòu)要求考慮，輸出端軸徑應(yīng)最小，最小直徑為：dc查2表13-5可得，45鋼取c=118則d118(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)，取d=35mm

39、3、齒輪上作用力的計(jì)算齒輪所受的轉(zhuǎn)矩：t=9.55106p/n=9.551062.53/121.67=198582 n齒輪作用力：圓周力：ft=2t/d=2198582/195n=2036n 徑向力：fr=fttan200=2036tan200=741n4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式，按比例繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖。（1）、聯(lián)軸器的選擇可采用彈性柱銷聯(lián)軸器，查2表9.4可得聯(lián)軸器的型號(hào)為hl3聯(lián)軸器：3582 gb5014-85（2）、確定軸上零件的位置與固定方式單級(jí)減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對(duì)稱布置 在齒輪兩邊。軸外伸端安裝聯(lián)軸器，齒輪

40、靠油環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn) 軸向定位和固定，靠平鍵和過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，兩端軸 承靠套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定 ，軸通 過(guò)兩端軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位，聯(lián)軸器靠軸肩平鍵和過(guò)盈配合 分別實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向定位（3）、確定各段軸的直徑將估算軸d=35mm作為外伸端直徑d1與聯(lián)軸器相配（如圖）， 考慮聯(lián)軸器用軸肩實(shí)現(xiàn)軸向定位，取第二段直徑為d2=40mm齒輪和左端軸承從左側(cè)裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處d3應(yīng)大于d2，取d3=4 5mm，為便于齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑d4應(yīng)大于d3，取d4=50mm。齒輪左端用用套筒固定,右端用軸環(huán)定位,軸環(huán)直徑d5滿足齒輪定位的同時(shí),還應(yīng)滿足右側(cè)軸承

41、的安裝要求,根據(jù)選定軸承型號(hào)確定.右端軸承型號(hào)與左端軸承相同,取d6=45mm.(4)選擇軸承型號(hào).由1p270初選深溝球軸承,代號(hào)為6209,查手冊(cè)可得:軸承寬度b=19,安裝尺寸d=52,故軸環(huán)直徑d5=52mm.(5）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度段：d1=35mm 長(zhǎng)度取l1=50mm ii段:d2=40mm初選用6209深溝球軸承，其內(nèi)徑為45mm,寬度為19mm.考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。取套筒長(zhǎng)為20mm，通過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定，為此，取該段長(zhǎng)為55mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小2mm,故ii段長(zhǎng)： l2

42、=（2+20+19+55）=96mmiii段直徑d3=45mml3=l1-l=50-2=48mm段直徑d4=50mm長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即l4=20mm 段直徑d5=52mm. 長(zhǎng)度l5=19mm由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距l(xiāng)=96mm(6)按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算求分度圓直徑：已知d1=195mm求轉(zhuǎn)矩：已知t2=198.58nm求圓周力：ft根據(jù)課本p127（6-34）式得ft=2t2/d2=2198.58/195=2.03n求徑向力fr根據(jù)課本p127（6-35）式得fr=fttan=2.03tan200=0.741n因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱，所以：la=lb=48mm(1)繪制軸受力簡(jiǎn)圖（如

43、圖a）（2）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）軸承支反力：fay=fby=fr/2=0.74/2=0.37nfaz=fbz=ft/2=2.03/2=1.01n由兩邊對(duì)稱，知截面c的彎矩也對(duì)稱。截面c在垂直面彎矩為 mc1=fayl/2=0.37962=17.76nm截面c在水平面上彎矩為：mc2=fazl/2=1.01962=48.48nm(4)繪制合彎矩圖（如圖d）mc=(mc12+mc22)1/2=（17.762+48.482)1/2=51.63nm(5)繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：t=9.55（p2/n2）106=198.58nm(6)繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪文治武功力按脈動(dòng)循環(huán)變化

44、，取=0.2，截面c處的當(dāng)量彎矩：mec=mc2+(t)21/2=51.632+(0.2198.58)21/2=65.13nm(7)校核危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度由式（6-3） e=65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1453=7.14mpa< -1b=60mpa該軸強(qiáng)度足夠。 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料 確定許用應(yīng)力選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查2表13-1可知： b=650mpa,s=360mpa,查2表13-6可知：b+1bb=215mpa0bb=102mpa,-1bb=60mpa2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑單級(jí)齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相接， 從結(jié)構(gòu)要

45、求考慮，輸出端軸徑應(yīng)最小，最小直徑為：dc查2表13-5可得，45鋼取c=118則d118(2.64/473.33)1/3mm=20.92mm考慮鍵槽的影響以系列標(biāo)準(zhǔn)，取d=22mm3、齒輪上作用力的計(jì)算齒輪所受的轉(zhuǎn)矩：t=9.55106p/n=9.551062.64/473.33=53265 n齒輪作用力：圓周力：ft=2t/d=253265/50n=2130n 徑向力：fr=fttan200=2130tan200=775n 確定軸上零件的位置與固定方式單級(jí)減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對(duì)稱布置 在齒輪兩邊。齒輪靠油環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn) 軸向定位和固定 ，靠平鍵和過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，兩端

46、軸承靠套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定 ，軸通 過(guò)兩端軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位，4 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度初選用6206深溝球軸承，其內(nèi)徑為30mm,寬度為16mm.?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，則取套筒長(zhǎng)為20mm，則該段長(zhǎng)36mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度為輪轂寬度為2mm。(2)按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算求分度圓直徑：已知d2=50mm求轉(zhuǎn)矩：已知t=53.26nm求圓周力ft：根據(jù)課本p127（6-34）式得ft=2t3/d2=253.26/50=2.13n求徑向力fr根據(jù)課本p127（6-35）式得fr=fttan=2.130.36379=0.76n兩軸承對(duì)稱la=lb=

47、50mm(1)求支反力fax、fby、faz、fbzfax=fby=fr/2=0.76/2=0.38nfaz=fbz=ft/2=2.13/2=1.065n(2) 截面c在垂直面彎矩為mc1=faxl/2=0.38100/2=19nm(3)截面c在水平面彎矩為mc2=fazl/2=1.065100/2=52.5nm(4)計(jì)算合成彎矩mc=（mc12+mc22）1/2=（192+52.52）1/2=55.83nm(5)計(jì)算當(dāng)量彎矩：根據(jù)課本p235得=0.4mec=mc2+(t)21/2=55.832+(0.453.26)21/2 =59.74nm(6)校核危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度由式（10-3）e=mec/（0.1d3）=59.74x1000/(0.1303) =22.12mpa<-1b=60mpa此軸強(qiáng)度足夠（7） 滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算一從動(dòng)軸上的軸承根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命lh=1030016=48000h(1)由初選的軸承的型號(hào)為: 6209,查1表14-19可知:d=55mm,外徑d=85mm,寬度b=19mm,基本額定動(dòng)載荷c=31.5kn, 基本靜載荷co=20.5kn, 查2表10.1可知極限轉(zhuǎn)速