【畢業(yè)設(shè)計(jì)】移動(dòng)式帶式輸送機(jī)

PAGEPAGEPAGEiPAGEI太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)生姓名：李曉東專業(yè)：礦山機(jī)電學(xué)號(hào)：110524098指導(dǎo)教師馬樹(shù)煥所屬系（部）：機(jī)械電子工程系二〇一四年五月太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書(shū)題目：移動(dòng)式帶式輸送機(jī)機(jī)械電子工程系礦山機(jī)電專業(yè)姓名李曉東設(shè)計(jì)時(shí)間：2014年3月7日~2014年5月12日評(píng)閱意見(jiàn)：成績(jī)：指導(dǎo)教師：（簽字）職務(wù)：2014年月日太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡機(jī)械電子工程系礦山機(jī)電專業(yè)姓名李曉東答辯內(nèi)容問(wèn)題摘要評(píng)議情況記錄員：（簽名）成績(jī)?cè)u(píng)定指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)答辯組評(píng)定成績(jī)綜合成績(jī)注：評(píng)定成績(jī)?yōu)?00分制，指導(dǎo)教師為30%，答辯組為70%。專業(yè)答辯組組長(zhǎng)：（簽名）2014年月日目錄摘要 ii第一章緒論 1第一節(jié)帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展 1第二節(jié)帶式輸送機(jī)的工作原理、適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 1第三節(jié)帶式輸送機(jī)的分類 4第四節(jié)帶式輸送機(jī)的布置形式 6第五節(jié)輸送不同物料時(shí)傾角的選取 8第六節(jié)帶式輸送機(jī)的主要部件 9第二章移動(dòng)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 13第一節(jié)設(shè)計(jì)方案的確定 13第二節(jié)有關(guān)參數(shù)的確定 13一、輸送帶類型的選擇 13二、帶速的確定 13三、帶寬的確定 14四、帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 15五、輸送帶最大張力計(jì)算及強(qiáng)度校核：（TD75手冊(cè)） 18六、輥?zhàn)虞d荷的校核 21七、拉緊行程的計(jì)算 22第三章電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 23第一節(jié)電動(dòng)滾筒中電動(dòng)機(jī)的選型 23第二節(jié)電動(dòng)滾筒齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算 24一、漸開(kāi)線定軸齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 24二、對(duì)齒輪傳動(dòng)提出的設(shè)計(jì)要求： 25三、漸開(kāi)線定軸齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算 26四、齒輪疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 30五、電動(dòng)滾筒漸開(kāi)線圓柱齒輪精度 40第三節(jié)電動(dòng)滾筒中其他主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算 42一、滾筒體的設(shè)計(jì) 42二、左、右法蘭軸（前、后軸）的設(shè)計(jì) 45三、中間齒輪軸的設(shè)計(jì) 52四、高速齒輪軸的設(shè)計(jì) 55五、緊固件的計(jì)算 58六、鍵聯(lián)接的計(jì)算 60七、軸承選擇與計(jì)算 61八、端蓋的設(shè)計(jì) 62九、接線盒的設(shè)計(jì) 63十、支座的設(shè)計(jì) 63十一、電動(dòng)滾筒的潤(rùn)滑 63十二、電動(dòng)滾筒的密封材料、密封件 65十三、改向滾筒的設(shè)計(jì) 65第四章拉緊裝置的選用、機(jī)架設(shè)計(jì)與行走輪組 66第一節(jié)拉緊裝置選用 66第二節(jié)機(jī)架的設(shè)計(jì) 67第五章帶式輸送機(jī)的安裝及典型故障分析 67第一節(jié)安裝要求 67第二節(jié)典型故障分析 69結(jié)論 71致謝 72參考文獻(xiàn) 73摘要帶式輸送機(jī)是由承載的輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，由于它具有運(yùn)輸能力大、運(yùn)輸阻力小、耗電量低、運(yùn)行平穩(wěn)、在運(yùn)輸途中對(duì)物料的損傷小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于礦井巷道內(nèi)采用帶式輸送機(jī)運(yùn)送煤炭、礦石等物料，對(duì)建設(shè)現(xiàn)代化礦井有重要作用。本設(shè)計(jì)依據(jù)原始數(shù)據(jù)，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，綜合各科對(duì)礦用移動(dòng)式帶式輸送機(jī)進(jìn)行選型設(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)。關(guān)鍵詞：移動(dòng)式帶式輸送機(jī)、計(jì)算、選型設(shè)計(jì)太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)PAGE1第一章緒論帶式輸送機(jī)式是由承載的輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，可輸送礦石、煤炭等散裝物料和包裝好的成件物品。由于它具有運(yùn)輸能力大、運(yùn)輸阻力小耗電量低運(yùn)行平穩(wěn)在運(yùn)輸途中對(duì)物料的損傷小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)。在礦井巷道內(nèi)采用帶式輸送機(jī)運(yùn)送煤炭礦石等物料，對(duì)建設(shè)現(xiàn)代化礦井有重要作用。第一節(jié)帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展帶式輸送機(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，具有輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)量大、連續(xù)運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中化控制，尤其對(duì)高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送已成為煤炭開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備，隨著我國(guó)高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，原有的帶式輸送機(jī)無(wú)論是主參數(shù)還是運(yùn)行性能都已不能滿足要求，必須向長(zhǎng)距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率的大型化方向發(fā)展，并要改善和提高運(yùn)行性能，確保安全可靠。我國(guó)生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種，類型較多，在“八五”期間，通過(guò)國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大的提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備，高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并對(duì)帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力耦合器和行星齒輪減速器。第二節(jié)帶式輸送機(jī)的工作原理、適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)帶式輸送機(jī)的工作原理帶式輸送機(jī)是由許多零部件和具有某些特殊功能的裝置組成。輸送帶、托輥、機(jī)架等是沿輸送機(jī)全長(zhǎng)布置的，驅(qū)動(dòng)裝置、拉緊裝置、儲(chǔ)帶裝置和清掃裝置等也是帶式輸送機(jī)的重要組成部分，它們的結(jié)構(gòu)和工作原理對(duì)帶式輸送機(jī)整體特性影響很大。帶式輸送機(jī)是以膠帶作為牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，所以也稱膠帶輸送機(jī)。隨著帶式輸送機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中日益廣泛的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、能耗低，對(duì)環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、管理維護(hù)方便、在連續(xù)裝載條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸?shù)仍S多優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越被人們深刻理解和認(rèn)識(shí)，因而針對(duì)生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)出了通用帶式輸送機(jī)和各種各樣的特種帶式輸送機(jī)。雖然它們結(jié)構(gòu)各異，使用場(chǎng)合也不同，但是它們的工作原理基本是相同的，即大多屬于以輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，只有極個(gè)別的帶式輸送機(jī)（如鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)）的輸送機(jī)只作為承載機(jī)構(gòu)。帶式輸送機(jī)的一般布置形式、主要組成部分和工作原理如圖1.1所示。輸送帶4繞過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置1的主動(dòng)滾筒和機(jī)尾換向滾筒6形成一個(gè)環(huán)形帶。上下兩股輸送帶分別支承在上、下托輥3上。拉緊裝置5給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的張緊力。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置1的主動(dòng)滾筒通過(guò)它和輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行。貨載裝在輸送帶上與輸送帶一起運(yùn)動(dòng)。帶式輸送機(jī)一般是利用上段輸送帶運(yùn)送貨載的，并且在端部卸載，也可利用專門(mén)的卸載裝置在中間卸載。帶式輸送機(jī)的機(jī)身斷面如圖1.1中的截面圖A—A所示。上部的輸送帶利用一組槽形上托輥支承，以增加輸送帶的承載斷面積。下部輸送帶一般利用平形下托輥支承。帶式輸送機(jī)可用于水平或傾斜運(yùn)輸，但傾角受物料特性限制。在通常情況下，傾斜向上運(yùn)輸時(shí)的傾角不超過(guò)18°，向下運(yùn)輸不超過(guò)15°，運(yùn)送附著性和粘結(jié)性大的物料時(shí)，傾角還可大一些。帶式輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：是運(yùn)輸能力大，而工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)耗電量的1/3～1/5因在運(yùn)輸過(guò)程中，貨載與膠帶一起移動(dòng)，故磨損小，貨載的破碎性小。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既節(jié)省設(shè)備，又節(jié)省人力，故廣泛應(yīng)用于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多工業(yè)部門(mén)。國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)實(shí)踐證明，帶式輸送機(jī)無(wú)論在運(yùn)輸能力方面，還是在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面，都是一種較先進(jìn)的運(yùn)輸設(shè)備。帶式輸送機(jī)的缺點(diǎn)：是膠帶成本高且易損壞，故與其它運(yùn)輸設(shè)備相比，初期投資高，又不適于運(yùn)送又棱角的貨載。隨著煤炭科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，雖然在國(guó)內(nèi)的帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎運(yùn)行的研究有所進(jìn)展，但總的看來(lái)，帶式輸送機(jī)對(duì)彎曲巷道的適應(yīng)性還比較差。第三節(jié)帶式輸送機(jī)的分類目前，帶式輸送機(jī)已發(fā)展成為一個(gè)龐大的家族，不再只是常規(guī)的開(kāi)式槽型和直線布置的帶式輸送機(jī)，而是根據(jù)使用條件和生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)出了多種多樣的機(jī)型。為了便于管理、選用和設(shè)計(jì)，可以按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用場(chǎng)合、運(yùn)送物料特征和卸載方法等分為如下類型。（1）通用帶式輸送機(jī)是一種固定式帶式輸送機(jī)。其特點(diǎn)是托輥安裝在固定的機(jī)架上，由型鋼制成的機(jī)架固定在地板或地基上，整個(gè)機(jī)身成剛性結(jié)構(gòu)。因此，它廣泛用于要求設(shè)備服務(wù)年限長(zhǎng)、地基平整穩(wěn)定的場(chǎng)合，例如煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)、選煤廠、井下主要運(yùn)輸大巷、港口、發(fā)電廠等生產(chǎn)地點(diǎn)。（2）可伸縮帶式輸送機(jī)的輸送長(zhǎng)度可以根據(jù)工作的需要隨時(shí)縮短或加長(zhǎng)。這種帶式輸送機(jī)主要是為滿足煤礦井下綜采工作面順槽輸送要求而設(shè)計(jì)的?？缮炜s帶式輸送機(jī)中增設(shè)了一個(gè)儲(chǔ)帶裝置，其作用是把帶式輸送機(jī)伸長(zhǎng)前或縮短后的多余輸送帶暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)，以滿足采煤工作面持續(xù)前進(jìn)或后退的需要。這種帶式輸送機(jī)的機(jī)架與機(jī)架之間、托輥與機(jī)架之間的連接方式都采用插入式，用銷釘固定，整個(gè)機(jī)架沒(méi)有一個(gè)螺栓，拆裝十分方便。（3）移動(dòng)帶式輸送機(jī)是一種按整機(jī)設(shè)計(jì)并且整機(jī)可在不同地點(diǎn)使用的帶式輸送機(jī)。按移動(dòng)的方式不同又可分為移動(dòng)式和攜帶式兩種。（4）鋼繩芯帶式輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上與通用帶式輸送機(jī)相同，只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。因此，它是一種強(qiáng)力型帶式輸送機(jī)，具有輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)輸能力大、運(yùn)行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。(5)鋼繩牽引帶式輸送機(jī)是蘇格蘭工程師查爾·湯姆森所創(chuàng)制。該機(jī)1949年完成設(shè)計(jì)，1951年制造完成第一臺(tái)樣機(jī)，1954年8月在蘇格蘭諾克平諾煤礦開(kāi)始運(yùn)行。它的優(yōu)點(diǎn)在于牽引體與承載體是分開(kāi)的，可以跨越長(zhǎng)距離和大高差。其缺點(diǎn)是輸送帶成槽性差，影響物料截面積，鋼絲繩裸露在外，不易防腐蝕，維護(hù)費(fèi)用較高。因此，國(guó)外有些國(guó)家不提倡使用。我國(guó)自1967年起在煤礦開(kāi)始使用，但總體用量不大。使用表明，當(dāng)輸送量超過(guò)500t/h、運(yùn)距超過(guò)2～5km時(shí)，鋼繩牽引帶式輸送機(jī)的機(jī)件投資和運(yùn)費(fèi)將少于鋼繩芯帶式輸送機(jī)，即運(yùn)距越長(zhǎng)越有利。(6)線摩擦帶式輸送機(jī)是在主機(jī)某位置的輸送帶下面加裝一臺(tái)或幾臺(tái)短的帶式輸送機(jī)（稱之為輔機(jī)），主帶借助重力或彈性力壓在輔機(jī)的輸送帶（輔帶）上，輔帶可以通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)主帶，這樣主帶張力便可以大大降低而實(shí)現(xiàn)低強(qiáng)度輸送帶完成長(zhǎng)距離或大運(yùn)量輸送。使用線摩擦帶式輸送機(jī)不僅可以從總體上減少輸送線路中的轉(zhuǎn)載點(diǎn)數(shù)，而且可以方便地對(duì)舊帶式輸送機(jī)進(jìn)行加長(zhǎng)改造，顯著節(jié)省投資。(7)平面彎曲帶式輸送機(jī)是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機(jī)。它可以代替沿折線布置的、由多臺(tái)單獨(dú)的直線輸送機(jī)串聯(lián)而成的運(yùn)輸系統(tǒng)，沿復(fù)雜的空間折曲線路實(shí)現(xiàn)物料的連續(xù)運(yùn)輸。輸送帶在平面上轉(zhuǎn)彎運(yùn)行，可以大大簡(jiǎn)化物料運(yùn)輸系統(tǒng)，減少轉(zhuǎn)載站的數(shù)目，降低基建工程量和投資。法國(guó)在這種帶式輸送機(jī)的研制和使用方面，具有國(guó)際領(lǐng)先水平。我國(guó)的煤礦也有數(shù)臺(tái)正在運(yùn)行，在設(shè)計(jì)和安裝方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。(8)大傾角帶式輸送機(jī)可以減少輸送距離，降低巷道開(kāi)拓量，減少設(shè)備投資。當(dāng)傾角增大到90°時(shí)，大傾角帶式輸送機(jī)就轉(zhuǎn)變成了垂直輸送的帶式輸送機(jī)。它不僅在結(jié)構(gòu)上具有新的特點(diǎn)，而且在設(shè)計(jì)計(jì)算、物料截面形狀和輸送速度的確定等方面都有新的影響因素。垂直輸送的帶式輸送機(jī)主要用于其他形式的輸送機(jī)難以勝任的場(chǎng)合。表1-1為幾種物料所允許的最大上運(yùn)傾角。表1-3帶式輸送機(jī)的上運(yùn)最大傾角物料名稱最大傾角/（°）物料名稱最大傾角/（°）塊煤18濕精礦20原煤20干精礦18谷物18篩分后石灰石120～25mm焦炭18干礦150～30mm焦炭20濕沙230～350mm焦炭16鹽200～120mm礦石18水泥200～60mm礦石20塊狀干粘土15～1840～80mm油母頁(yè)巖18粉狀干粘土22干松泥土20注：表中給出的最大傾角濕物料向上運(yùn)輸時(shí)的傾角，向下運(yùn)輸時(shí)最大傾角要減小15%(9)氣墊帶式輸送機(jī)的工作原理及其結(jié)構(gòu)不同于前述的幾種帶式輸送機(jī)，它不使用托輥支承輸送帶，而是以空氣形成的氣墊壓力浮托起輸送帶。我國(guó)在氣墊帶式輸送機(jī)研制方面起步較晚，但由于氣墊帶式輸送機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著，近年來(lái)也發(fā)展很快。與前述使用托輥的帶式輸送機(jī)相比，氣墊帶式輸送機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)：①、能耗少；②、維修費(fèi)用低；③、制造成本低；④、運(yùn)行穩(wěn)定，工作可靠；⑤、輸送能力高；⑥、污染少。（10）其他帶式輸送機(jī)在食用和輕工業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)中，由于衛(wèi)生和工作環(huán)境的要求，通常使用一種以薄鋼帶作為輸送帶的帶式輸送機(jī)，其耐熱性比膠帶好得多，但鋼帶的成槽性差，滾筒傳遞扭矩也很有限，因而不適用于長(zhǎng)距離輸送。還有一種以撓性網(wǎng)作為輸送帶的網(wǎng)帶輸送機(jī)，在技術(shù)性能上與鋼帶輸送機(jī)相似，主要用于輕工業(yè)和有特殊要求的場(chǎng)合。另外，在輸送鐵磁性物料（例如鐵礦石）時(shí)，常常使用被稱為磁力摩擦式帶式輸送機(jī)，它實(shí)質(zhì)上是具有磁鐵的帶式輸送機(jī)，一般使用絲織物芯體輸送帶作為承載構(gòu)件，在輸送帶的下面設(shè)置永久磁鐵。磁鐵把物料吸向輸送帶，由此提高了物料的穩(wěn)定性，并為傾斜輸送物料創(chuàng)造了條件。第四節(jié)帶式輸送機(jī)的布置形式帶式輸送機(jī)的布置的一般要求：在曲線段內(nèi)，禁設(shè)給、卸料裝置，各種給、卸料裝置應(yīng)設(shè)于水平段。拉緊裝置一般布置在輸送帶張力最小處。輸送機(jī)盡可能布置成直線，應(yīng)避免單純地按地形布置成大凹弧、深凹弧的形式在具體布置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。①在曲線段內(nèi)，不允許設(shè)給料和卸料裝置。②給料和中途卸料點(diǎn)最好設(shè)在水平段上，但也可設(shè)在傾斜段上，設(shè)在傾斜段上時(shí)，中途卸料點(diǎn)的傾斜度不宜超過(guò)10°～12°，否則容易掉料。③若在水平段內(nèi)均勻給料，并且轉(zhuǎn)折處比較平滑，凸、凹段曲率半徑適當(dāng)，則表5-1中所列最大允許傾角還可增加10%左右。④當(dāng)輸送機(jī)需要由傾斜段轉(zhuǎn)折為水平段時(shí)，其凸弧段最好用幾個(gè)槽形托輥進(jìn)行過(guò)渡，以防止物料散落。過(guò)渡的半徑取(B為帶寬)推薦最小值見(jiàn)表1-4，也可采用改向滾筒進(jìn)行過(guò)渡。當(dāng)由傾斜段轉(zhuǎn)折為水平段并在短距離內(nèi)安裝卸料裝置時(shí)，則應(yīng)采用改向滾筒。表1-4、最小值名稱帶寬B/㎜5006508001000凸弧段最小半徑/m凹弧段最小半徑/m955127015701875⑤當(dāng)輸送機(jī)需要水平段轉(zhuǎn)折為傾斜段時(shí)，其凹弧的曲率半徑，一般應(yīng)是輸送帶帶無(wú)載荷時(shí)的張力與帶子自重所形成的曲率半徑，這樣才不至于使帶子在過(guò)渡段浮起。曲率半徑按下式計(jì)算=5（+）/式中F—凹弧段輸送帶最大張力，kN;—每米長(zhǎng)度上物料的質(zhì)量，kg;—輸送帶每米長(zhǎng)度質(zhì)量,kg;—上托輥間距，m。⑥當(dāng)輸送機(jī)長(zhǎng)度超過(guò)90m，或采用移動(dòng)式滾筒卸料裝置時(shí)，均需采用配重式拉緊裝置。第五節(jié)輸送不同物料時(shí)傾角的選取輸送不同物料的傾角可按表1-5選取。表1-5最大允許傾角值物料名稱堆積密度/運(yùn)動(dòng)時(shí)的自然堆積角最大允許傾角與H的近似比例濕新砂1.7～1.930°18°～22°3.1H～2.5H干新砂1.4～1.620°12°4.7H濕型舊砂1.1～1.325°21°2.6H干型舊砂1.1～1.220°18°3.1H鑄鐵型砂1.1～1.230°23°2.3H鑄鋼型砂1.2～1.430°24°2.2H廢砂1.1～1.520°16°3.5H石灰石1.5～1.825°16°3.5H焦炭塊0.4～0.535°18°3.1H碎煤0.8～0.930°18°3.1H塊煤0.9～1.030°16°3.5H干黏土塊1.0～1.535°16°3.5H平形帶的最大傾角12°，當(dāng)有卸載器時(shí)，卸干材料時(shí)傾角不大于10°，卸濕材料時(shí)傾角不大于12°輸送機(jī)傾角大于12°時(shí)，其傾斜段必須用槽型托輥。安裝帶秤使得輸送機(jī)傾角，在物料不下滑的前提下，傾角不到12°時(shí)仍能保持稱重精度，要求精度較低時(shí)，傾角可放寬到18°另外帶式輸送機(jī)的布置還涉及平臺(tái)、地溝和輸送機(jī)到斗式提升機(jī)的轉(zhuǎn)卸尺寸。第六節(jié)帶式輸送機(jī)的主要部件帶式輸送機(jī)雖然種類繁多，但其基本組成部分差別不大，只是具體結(jié)構(gòu)有所不同?；窘M成部分（參考圖1.1）的功能簡(jiǎn)介如下。(1)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送給輸送帶，并帶動(dòng)它運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器和驅(qū)動(dòng)滾筒等部件組成。帶式輸送機(jī)使用的電動(dòng)機(jī)有鼠籠式、繞線式異步電動(dòng)機(jī)。在有防爆要求的場(chǎng)合，應(yīng)采用防爆電動(dòng)機(jī)。使用液力耦合器時(shí)，不需用具有高啟動(dòng)力矩的電動(dòng)機(jī)，只要與耦合器配合得當(dāng)，就能得到接近電動(dòng)機(jī)最大力矩的啟動(dòng)力矩。帶式輸送機(jī)上使用的聯(lián)軸器，按傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)上的需要，分別采用液力耦合器、柱銷聯(lián)軸器、棒銷聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器或各種彈性聯(lián)軸器等。帶式輸送機(jī)使用的減速器有圓柱齒輪減速器和圓錐—圓柱齒輪減速器。圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)效率高，但要求電動(dòng)機(jī)軸與帶式輸送機(jī)線路垂直，驅(qū)動(dòng)裝置占地面積大，井下使用時(shí)需加寬硐室，若把電動(dòng)機(jī)布置在輸送帶下面，會(huì)給維護(hù)和更換造成困難。因此，用于煤礦采區(qū)巷道的帶式輸送機(jī)應(yīng)盡量采用圓錐—圓柱齒輪減速器，使電動(dòng)機(jī)軸與輸送機(jī)平行布置，以減小驅(qū)動(dòng)裝置的寬度。驅(qū)動(dòng)滾筒是依靠它與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶動(dòng)運(yùn)行的部件。據(jù)撓性牽引構(gòu)件的摩擦傳動(dòng)理論，輸送帶與滾筒之間的最大摩擦力隨摩擦系數(shù)和圍抱角的增大而增大，所以提高牽引力必須從這兩方面入手。增大驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)的方法是將滾筒表面包覆一層具有高摩擦系數(shù)的材料，通常用橡膠。包膠的方法常用硫化法（鑄膠）和冷粘法，也可采用螺栓在滾筒表面固定一層輸送帶的方法。包覆的橡膠外表面可做人字形槽紋、棱形槽紋或光面，其中人字形槽紋和棱形槽紋可以增大驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)，提高驅(qū)動(dòng)效率。比較而言，人字形槽紋效果要好些，棱形槽紋次之。當(dāng)滾筒或其表面的包覆材料與輸送帶之間潮濕或著水時(shí)，摩擦系數(shù)將急劇降低。而且包覆的橡膠越硬，摩擦系數(shù)越小。電動(dòng)滾筒是將電動(dòng)機(jī)和減速齒輪裝在滾筒內(nèi)的一種驅(qū)動(dòng)裝置。油冷式電動(dòng)滾筒在滾筒空腔內(nèi)裝滿潤(rùn)滑油，滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)油液沖刷電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行冷卻，并潤(rùn)滑齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。電動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu)緊湊，帶式輸送機(jī)采用這種驅(qū)動(dòng)裝置能使整機(jī)體小輕便，但目前功率尚小。（2）清掃裝置清掃裝置是為卸載后的輸送帶清掃表面粘著物之用。最簡(jiǎn)單的清掃裝置是刮板式清掃器，由重錘或彈簧使刮板緊壓在輸送帶上。此外，還有旋轉(zhuǎn)刷、指狀彈性刮刀、水力沖刷、振動(dòng)清掃等。采用哪種清掃裝置，應(yīng)視運(yùn)送物料的粘性而定。（3）上、下托輥托輥是帶式輸送機(jī)的重要部件之一。它的作用是支承輸送帶，使輸送帶的垂度不超過(guò)限定值以減小運(yùn)行阻力，保證帶式輸送機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。托輥沿輸送機(jī)全長(zhǎng)分布，數(shù)量很多，它的工作性能直接影響帶式輸送機(jī)的整機(jī)性能。托輥的全部質(zhì)量約占整機(jī)的1/3，價(jià)值約占整機(jī)的20﹪～25﹪。為增大輸送帶的承載斷面，將承載的輸送帶用短托輥組成槽形斷面，這種托輥組稱為槽形托輥組。槽形托輥組所使用的托輥數(shù)量有3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)等，因而也使槽形端面的形狀各異。對(duì)于空程段的輸送帶用一個(gè)長(zhǎng)托輥支承，一般稱為平形托輥組。有些輸送帶較寬的帶式輸送機(jī)，其空程段的輸送帶用2個(gè)托輥組成V形斷面的托輥組支承，稱為V形托輥組。采用V形托輥組對(duì)防止輸送帶跑偏有一定作用。（4）輸送帶輸送帶的作用是承載物料和運(yùn)送物料。輸送帶貫穿帶式輸送機(jī)的全長(zhǎng)（為機(jī)身長(zhǎng)度的2倍多），用量大、價(jià)格高，約占整個(gè)帶式輸送機(jī)價(jià)值50﹪。為使輸送帶不但有足夠的強(qiáng)度，而且能夠耐磨損和腐蝕，輸送帶由芯體和覆蓋層構(gòu)成，芯體承受拉力，覆蓋層起保護(hù)芯體的作用。芯體的材料有絲織物和鋼絲繩2類。絲織物芯體有多層帆布粘合及整體編織2種。絲織物芯體的材質(zhì)有棉、維綸和尼龍。整體編織芯體的輸送帶與多導(dǎo)粘合的相比，強(qiáng)度相同時(shí)整編芯體的厚度小、柔度好、耐沖擊性好，使用中不會(huì)發(fā)生層間剝裂。整編芯體的輸送帶伸長(zhǎng)率較高，使用時(shí)需要有較大的拉緊行程，鋼絲繩芯體是由許多柔軟的細(xì)鋼絲繩相隔一定間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的強(qiáng)度高，抗沖擊性和抗彎曲疲勞性能好；伸長(zhǎng)率小，需要的拉緊行程小。同其他類型的輸送帶比較，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小，所需滾筒直徑也小。（5）拉緊裝置拉緊裝置的作用是使輸送帶具有足夠的張力，以保證驅(qū)動(dòng)裝置傳遞出應(yīng)有的摩擦牽引力和使輸送帶的垂度保持在限定范圍內(nèi)。帶式輸送機(jī)常用的拉緊裝置有螺旋式、重力式和鋼絲繩絞車(chē)式等幾種，它們都是采用改變機(jī)尾換向滾筒與驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)滾筒之間中心距的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)拉緊輸送帶的。一般而言，螺旋式拉緊裝置只能用于拉緊行程小、要求結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。重力式拉緊裝置適用于固定安裝的帶式輸送機(jī)，結(jié)構(gòu)形式有多種，其特點(diǎn)是輸送帶伸長(zhǎng)變形不影響拉緊力，但體積大、比較笨重。鋼絲繩絞車(chē)式拉緊裝置是用絞車(chē)代替重錘，靠牽引鋼絲繩改變機(jī)尾滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的距離來(lái)張緊輸送帶。用這種方法實(shí)現(xiàn)輸送帶的張緊，在輸送帶伸長(zhǎng)變形時(shí)需要開(kāi)動(dòng)絞車(chē)來(lái)調(diào)整輸送帶張力，否則張力下降。它的特點(diǎn)是調(diào)整拉緊力方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整。在滿載啟動(dòng)時(shí)，則開(kāi)動(dòng)絞車(chē)以增加輸送帶張力；在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，適當(dāng)反轉(zhuǎn)絞車(chē)使張力減小。驅(qū)動(dòng)滾筒出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，又可開(kāi)動(dòng)絞車(chē)增大拉緊力，使驅(qū)動(dòng)滾筒摩擦牽引力增大，消除驅(qū)動(dòng)滾筒打滑現(xiàn)象。（6）制動(dòng)裝置制動(dòng)裝置有逆止器和制動(dòng)器。逆止器的作用是防止向上運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)停車(chē)后輸送帶下滑。制動(dòng)器的作用是保證向下運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)可靠停車(chē)；在水平運(yùn)輸時(shí)，若要求準(zhǔn)確停車(chē)，也應(yīng)裝設(shè)制動(dòng)器。（7）裝載裝置裝載裝置也稱給料裝置，主要由漏斗和擋板等部件組成。常用的有強(qiáng)制式、自溜式和組合式3類。（8）機(jī)架機(jī)架包括機(jī)頭架、機(jī)尾架和中間架等。它們的作用是安裝帶式輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾、托輥組以及其他輔助裝置等。常用機(jī)架也有幾種不同的結(jié)構(gòu)。煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)，為了拆裝方便，機(jī)頭架、機(jī)尾架做成結(jié)構(gòu)緊湊便于移置的構(gòu)件，中間架采用便于拆裝的結(jié)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有鋼繩機(jī)架和型鋼機(jī)架兩種。按照安裝方式不同，中間架又有落地式和繩架吊掛式之分，落地式機(jī)架又有固定式和可拆移式兩種。用于地面和煤礦井下主要運(yùn)輸巷道的通用帶式輸送機(jī)的中間架多采用型鋼焊接而成的固定式機(jī)架，而采區(qū)順槽一般用可拆移式機(jī)架或吊掛式機(jī)架?？刹鹨剖綑C(jī)架一般用型鋼焊接成H型中間托架。將H型中間托架與兩邊的鋼管采用插入式銷釘固定聯(lián)接，整個(gè)機(jī)架不用一個(gè)螺栓，避免了因螺栓生銹而造成的拆裝不便。型鋼機(jī)架也可采用吊掛式安裝，但應(yīng)用較少。第二章移動(dòng)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算第一節(jié)設(shè)計(jì)方案的確定DY移動(dòng)式皮帶機(jī)適用于建筑工地、礦山、工廠、倉(cāng)庫(kù)、采石場(chǎng)、車(chē)站、碼頭等工作場(chǎng)所，用來(lái)轉(zhuǎn)載裝車(chē)或堆積各種散碎及塊狀物料，如砂礫、礦砂、煤炭、谷物等。本機(jī)裝有行走輪，可在工作場(chǎng)所移動(dòng)，其高度可在規(guī)定高度內(nèi)調(diào)節(jié)。操作方便、效率高。帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖所示：(下圖所示驅(qū)動(dòng)為電機(jī)減速器)第二節(jié)有關(guān)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)參數(shù)：輸送量：t/h輸送機(jī)長(zhǎng)度：L=10m輸送物料：原煤松散密度：一、輸送帶類型的選擇該膠帶使用于碼頭，選擇塑料輸送帶，整芯結(jié)構(gòu)，整芯輸送帶工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、成本低、質(zhì)量好，多廣泛用于碼頭、礦山輸煤。二、帶速的確定輸送帶的帶寬B和它的運(yùn)行速度v決定了帶式輸送機(jī)的輸送能力。帶速根據(jù)帶寬和被運(yùn)物料性質(zhì)確定，我國(guó)帶速已標(biāo)準(zhǔn)化，具體選取可參考《TD75帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》，初步確定帶速。三、帶寬的確定確定帶寬要考慮所運(yùn)物料的最大塊度。按給定條件，，又由查下列相關(guān)表，得輸送機(jī)的傾斜系數(shù)，斷面系數(shù)為420，速度系數(shù)為1.0，求輸送帶寬度B：B=［100/（420*0.725*1.25*0.9*1）］1/2=0.5373mm根據(jù)帶寬標(biāo)準(zhǔn)，取帶寬B=650mm。附表：B（毫米）ρ1520253035槽形平形槽形平形槽形平形槽形平形槽形平形500600300105320130335170390210420250800100033511536014540019043523047027012001400355125380150420200455240500285β≤68101214161820222425C1.00.960.940.920.900.880.850.810.760.740.72注：β為輸送機(jī)傾角。V(米/秒)≤1.6≤2.5≤3.15≤4.0ξ1.00.98～0.950.94～0.900.94～0.90四、帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算1、傳動(dòng)滾筒上所需軸功率的計(jì)算式中：—─傳動(dòng)滾筒軸功率（千瓦）；—─輸送帶及托輥傳動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)功率（千瓦）；—─物料水平運(yùn)輸功率（千瓦）；—─物料垂直提升功率（千瓦）。當(dāng)物料向上輸送時(shí)取“+”，向下輸送時(shí)取“—”值；—─輸送機(jī)水平投影長(zhǎng)度（米）；—─輸送機(jī)垂直提升高度（米）。當(dāng)輸送機(jī)采用卸料車(chē)時(shí)，應(yīng)加卸料車(chē)提升高度?！た蛰d運(yùn)行功率系數(shù)?？筛鶕?jù)托輥?zhàn)枇ο禂?shù)（見(jiàn)表2-2-4-1）按表2-2-4-2選??；—─物料水平運(yùn)輸功率系數(shù)?？筛鶕?jù)按表2-2-4-3選??；—─附加功率系數(shù)?？筛鶕?jù)輸送機(jī)水平長(zhǎng)度和傾角β按表2-2-4-4選??；—─卸料車(chē)功率系數(shù)。無(wú)卸料車(chē)時(shí)，取=1。當(dāng)有卸料車(chē)時(shí)：對(duì)于光面滾筒取=1.16；對(duì)于膠面滾筒=1.11?！だ缡叫读掀骷皩?dǎo)料槽長(zhǎng)度超過(guò)3米的附加功率（千瓦）。見(jiàn)表2-2-4-5表2-2-4-1工作條件槽型托輥?zhàn)枇ο禂?shù)平行托輥?zhàn)枇ο禂?shù)清潔，干燥0.0200.018少量塵埃，正常濕度0.0200.025大量塵埃，濕度大0.0400.035表2-2-4-2B(毫米)5006508001000120014000.0180.00610.00740.01000.01840.01910.02300.0200.00670.0820.01100.02530.02120.02550.0250.00840.01080.01370.01910.02650.03190.0300.01000.01240.01050.02990.03180.03830.0350.01170.01440.01920.02880.03710.04460.0400.01340.01650.02200.03060.04240.0510表2-2-4-30.0180.0200.0250.0300.035表2-2-4-4β（米)15304560100150200300>30002.802.101.81.61.551.51.41.31.261.701.41.31.251.251.21.21.151.15121.451.251.251.21.21.151.151.141.14201.301.21.151.151.151.131.131.101.1表2-2-4-5帶寬B(毫米)500650800100012001400千瓦卸料器0.3n0.4n0.5n1.0n——導(dǎo)料槽0.08L0.08L0.09L0.10L0.115L0.18L注：表中n為犁式卸料器個(gè)數(shù)；L為導(dǎo)料槽超過(guò)3米的長(zhǎng)（度米），即L等于導(dǎo)料槽總長(zhǎng)減3米。已知：=10m；v=1.25m/s；Q=100t/h；H=2.6m；ρ=0.725t/m3；β=150查表2-2-4-1得：ω/=0.03查表2-2-4-2得：=0.0124查表2-2-4-3得：=8.17×10-5查表2-2-4-4得：=1.39=1將以上數(shù)據(jù)代入公式中得：=(0.0124×10×1.25+8.17×10-5×10×00+0.00273×100×2.6)×1.39=1.32KW2、電動(dòng)滾筒功率計(jì)算：根據(jù)公式：N=K*/η=1.2×1.32/0.9=1.76KW對(duì)照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，額定功率選用2.2KW,考慮實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的影響，此時(shí)電機(jī)的實(shí)際選用功率應(yīng)乘以一定的功率儲(chǔ)備系數(shù)K0，對(duì)于輸送距離小于80米的，一般乘以1.5-2的系數(shù)，在此設(shè)計(jì)中按K0=2故：電動(dòng)滾筒（電機(jī)）的實(shí)際選用功率為N=2×2.2=4.4KW根據(jù)功率標(biāo)準(zhǔn)選用功率為5.5KW五、輸送帶最大張力計(jì)算及強(qiáng)度校核：（TD75手冊(cè)）根據(jù)表2-2-5-1：表2-2-5-1輸送機(jī)不打滑條件按不打滑條件按垂度條件按不打滑條件計(jì)算：Smax=-/V查表2-2-5-2：=135查表2-2-5-2包角光面滾筒膠面滾筒環(huán)境干燥環(huán)境潮濕環(huán)境干燥環(huán)境潮濕176203135144191219142Smax=135×1.32/1.25=142.56kg按垂度條件計(jì)算：Smax=*ρ+*H+*查表2-2-5-3：=430=9.0查表2-2-5-4：=82表2-2-5-3B(毫米)500650800100012001400260430570880120016006.59.012.018.025.030.0表2-2-5-4v(米/秒)0.81.01.251.62.02.53.154.0128102826451413326代入數(shù)據(jù)：Smax=430×0.725+9×2.6+82×1.32=443.39kg按保證承載段垂度條件計(jì)算所得輸送帶最大張力Smax=443.39kg查表2-2-5-5選用B=650mm，4層膠帶的最大允許張力為1450kg，符合要求查表2-2-5-5Z(層)B(毫米)500650800100012001400橡膠帶允許最大工作張力Smax（公斤）31050（840）——————————41400（1120）1820（1450）2240（1790）——————5——2020（1650）2490（2030）3110（2550）3730（3050）——6————2990（2440）3730（3050）4480（3660）5220（4270）7——————4360（3360）5220（4280）6100（4090）8——————4970（4070）5970（4880）6970（5700）9————————6050（5040）7050（5870）10————————6700（2560）7840（6530）11——————————8610（7160）12——————————9400（7820）注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為機(jī)械接頭時(shí)的允許張力。選輸送帶NN—100，Z=4。查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表1-6，NN—100輸送帶的每層質(zhì)量1.02，上膠厚mm，下膠厚mm，每毫米膠料質(zhì)量為1.19。六、輥?zhàn)虞d荷的校核（1）靜載計(jì)算承載分支托輥：=e(+)=0.8×1.2×(28/2+4.7175)×9.81=176式中：—承載分支托輥靜載荷，；e—輥?zhàn)虞d荷系數(shù)，查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2-35，得e=0.8；—承載分支托輥間距，,=1.0；—輸送能力，；=100/3.6=28—每米長(zhǎng)輸送帶的質(zhì)量，；=4.7175；查表2-74，上輥φ89，L=240，軸承4G204，承載能力為2170，能滿足要求。回程分支托輥：=e=0.63×3×4.7175×9.81=87.5式中：—回程分支托輥靜載荷，；—回程分支托輥間距，；=2.4；e—輥?zhàn)虞d荷系數(shù)，查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2-35，得e=0.63；查表2-74，下輥φ89，L=750，軸承4G204，承載能力為1070，能滿足要求。（2）動(dòng)載計(jì)算承載分支′==176×1.0×1.06×1.1=205＜2170回程分支’==87.5×1.0×1.1=96.25＜1070式中：′—承載分支托輥動(dòng)載荷，；’—回程分支托輥動(dòng)載荷，；—運(yùn)行系數(shù)，查表2-36得：=1.0；—沖擊系數(shù)，查表2-37得：=1.06；—工況系數(shù)，查表2-38得：=1.1；均滿足要求。七、拉緊行程的計(jì)算拉緊行程≥=(0.015+0.001)×10=0.16式中：ε—輸送帶彈性伸長(zhǎng)率和永久伸長(zhǎng)率，由輸送帶生產(chǎn)廠家給出，通常帆布帶為0.01～0.015；ε1—拉緊后托輥間允許的垂度，一般取0.001；L—輸送機(jī)長(zhǎng)度；取拉緊行程為0.3m（按2倍左右的拉緊安全系數(shù)取值）第三章電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算由于電動(dòng)滾筒具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作可靠、密封性好、占據(jù)空間小、安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)并且適合在各種惡劣環(huán)境條件下工作，所以機(jī)頭部采用電動(dòng)滾筒作為驅(qū)動(dòng)裝置。根據(jù)電動(dòng)機(jī)冷卻方式的不同，電動(dòng)滾筒可以分為三種基本類型：風(fēng)冷式電動(dòng)滾筒、油冷式電動(dòng)滾筒、油浸式電動(dòng)滾筒。這里采用油冷式電動(dòng)滾筒，它是目前國(guó)內(nèi)最常見(jiàn)的電動(dòng)滾筒。電動(dòng)滾筒內(nèi)有一定的冷卻油液，由于滾筒體不停地旋轉(zhuǎn)，筒體上的刮油板將油液不停地澆到電動(dòng)機(jī)和齒輪上，帶走電動(dòng)機(jī)和齒輪工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，把熱量傳遞到滾筒體壁上，加速電動(dòng)機(jī)散熱，并對(duì)齒輪產(chǎn)生潤(rùn)滑作用。油冷式電動(dòng)滾筒的關(guān)鍵是電動(dòng)機(jī)內(nèi)部不允許進(jìn)入油液。減速器裝置采用漸開(kāi)線定軸圓柱齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。這種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、制造容易、安裝維修方便，同時(shí)又具有效率高、噪聲低的優(yōu)點(diǎn)。第一節(jié)電動(dòng)滾筒中電動(dòng)機(jī)的選型電動(dòng)滾筒作為帶式輸送機(jī)的動(dòng)力源，是它的主要用途。電動(dòng)滾筒的工作特點(diǎn)是：長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，因此要求電動(dòng)機(jī)為連續(xù)工作制（S1）；帶式輸送機(jī)一旦停機(jī)，要求電動(dòng)滾筒能夠在有負(fù)荷情況下起動(dòng)，因此要求電動(dòng)機(jī)有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且又要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流不要太大。鑒于以上兩點(diǎn)原因，選用籠形三相異步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)滾筒的電動(dòng)機(jī)最為合適。正確選擇電動(dòng)機(jī)額定功率的原則是：在電動(dòng)機(jī)能夠勝任機(jī)械負(fù)荷要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)、最合理地決定電動(dòng)機(jī)的功率。決定電動(dòng)機(jī)的功率時(shí)，要考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、允許過(guò)載能力和起動(dòng)性能三個(gè)方面的因素。一般情況下，發(fā)熱問(wèn)題最重要。電動(dòng)滾筒中電動(dòng)機(jī)的使用場(chǎng)合很特殊，它安裝在電動(dòng)滾筒的筒體內(nèi)部，所以電動(dòng)滾筒電動(dòng)機(jī)的散熱條件優(yōu)劣是極其重要的問(wèn)題。從冷卻方式來(lái)劃分，電動(dòng)滾筒所用的電動(dòng)機(jī)可分為：自然冷卻式、風(fēng)冷式及油冷式。在油冷式電動(dòng)機(jī)中，根據(jù)冷卻油與電動(dòng)機(jī)定子繞組的相對(duì)位置，又可以進(jìn)一步分為直接油冷式電動(dòng)機(jī)和間接油冷式電動(dòng)機(jī)。間接油冷式電動(dòng)機(jī)是目前電動(dòng)滾筒中使用最普遍的電動(dòng)機(jī)。由于電動(dòng)機(jī)定子繞組與冷卻油不直接接觸，因此稱這種冷卻方式為間接油冷式。間接油冷式電動(dòng)機(jī)用于滾筒體為全封閉的間接油冷式電動(dòng)滾筒中。滾筒體內(nèi)添加一定數(shù)量的冷卻油，電動(dòng)機(jī)殼體的下部浸泡在冷卻油中。由于滾筒體內(nèi)一部分空間被冷卻油填充，定子繞組產(chǎn)生的熱量一部分直接傳導(dǎo)到冷卻油中，再通過(guò)滾筒體傳導(dǎo)到輸送帶及滾筒體外部，冷卻效果較好。滾筒體內(nèi)壁上焊有刮油板，當(dāng)電動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮油板可以把冷卻油帶起來(lái)。這樣一方面可以使冷卻油自身得到冷卻，另一個(gè)作用是把冷卻油澆到電動(dòng)機(jī)殼體的上部及側(cè)面，起到全方位冷卻電動(dòng)機(jī)的作用。這種電動(dòng)機(jī)我國(guó)的統(tǒng)一型號(hào)為YGY型。其為全封閉、油冷式、鼠籠型電動(dòng)機(jī)，具有高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、性能好、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)第3章算出的電動(dòng)機(jī)功率kW，選型為：YGY132M2—6A，其額定功率為5.5kW，額定轉(zhuǎn)速為960r/min，額定電壓為380V，額定頻率為50，該電機(jī)其出線端接法為△。其在電動(dòng)滾筒內(nèi)應(yīng)為水平（軸向）安裝，電動(dòng)滾筒在使用中也要水平安裝，以保證電機(jī)的正常冷卻和散熱。第二節(jié)電動(dòng)滾筒齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算一、漸開(kāi)線定軸齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖漸開(kāi)線定軸齒輪傳動(dòng)在電動(dòng)滾筒中得到廣泛應(yīng)用，其兩級(jí)傳動(dòng)的常用型式如圖2.3。高速級(jí)為直齒輪，齒數(shù)分別為、，模數(shù)為的外嚙合傳動(dòng)，、均為懸臂布置。低速級(jí)齒輪齒數(shù)分別為、，模數(shù)為的內(nèi)嚙合傳動(dòng)。第一、二對(duì)齒輪的有效齒寬分別用、表示，齒輪中心距用a表示。二、對(duì)齒輪傳動(dòng)提出的設(shè)計(jì)要求：（1）足夠長(zhǎng)的使用壽命應(yīng)在連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工作制下進(jìn)行設(shè)計(jì)，即假定每天工作24h，每年工作300d，齒輪工作壽命要求不少于5年，或者不少于36000h，整機(jī)無(wú)故障工作時(shí)間應(yīng)不少于15000h,為此應(yīng)選用較優(yōu)質(zhì)的齒輪材料和合理的熱處理工藝。（2）較小的噪聲和合理的制造工藝電動(dòng)滾筒在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪聲，應(yīng)盡可能小于或者等于JB/T7330—94中的規(guī)定值。齒輪精度取6～8中等精度等級(jí)，使用在一般場(chǎng)合的電動(dòng)滾筒應(yīng)達(dá)到GB10095—88漸開(kāi)線圓柱齒輪精度中規(guī)定的8-7-7級(jí)精度，室內(nèi)使用或要求特別低噪聲的場(chǎng)合，常要求達(dá)到7-6-6級(jí)精度。（3）采用油池及飛濺潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油常用N46、N68機(jī)械油或N150中負(fù)荷齒輪油。（4）優(yōu)良的通用性實(shí)際上電動(dòng)滾筒的規(guī)格很多，為便于生產(chǎn)過(guò)程管理，必須考慮其通用性，要求達(dá)到：1）滾筒直徑、模數(shù)、電機(jī)機(jī)座號(hào)三者都相同時(shí)，其內(nèi)嚙合傳動(dòng)的齒輪是通用的，僅根據(jù)傳遞功率P的大小調(diào)節(jié)齒寬；2）滾筒直徑、帶速、模數(shù)相同時(shí)，其外嚙合傳動(dòng)的齒輪是通用的，也僅根據(jù)傳遞功率的大小調(diào)節(jié)齒寬；3）同一滾筒直徑、齒輪中心距是相同的；4)滾筒直徑、帶速、電機(jī)機(jī)座號(hào)相同時(shí)，相應(yīng)齒輪模數(shù)相同。三、漸開(kāi)線定軸齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算幾何計(jì)算已知條件名稱代號(hào)單位電機(jī)功率PkW5.5帶速1.25帶寬Bmm650直徑Dmm500齒輪副中心距mm130齒廓參數(shù)齒形角齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)20°10.25油冷式電動(dòng)機(jī)型號(hào)轉(zhuǎn)速r/minYGY132M2-6A960(1)電動(dòng)滾筒第級(jí)齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算計(jì)算過(guò)程列于下表：（a）電動(dòng)滾筒第級(jí)齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算代號(hào)項(xiàng)目名稱計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果總傳動(dòng)比=mm20.11第級(jí)傳動(dòng)比－0.032i3.84第級(jí)傳動(dòng)比=／5.24模數(shù)估算值=，設(shè)=153.58按強(qiáng)度計(jì)算值=12.1小齒輪轉(zhuǎn)矩=54.74K綜合系數(shù)3.4齒形系數(shù)2.4彎曲疲勞極限按表6-2取較小值340齒寬系數(shù)取最小值0.8；0.8估計(jì)值15按強(qiáng)度計(jì)算值mm2.35第級(jí)模數(shù)圓整值mm3小輪齒數(shù)=圓整取值18大輪齒數(shù)=圓整取值70第級(jí)估算值=，（=15）4按強(qiáng)度計(jì)算=12.1第級(jí)小輪轉(zhuǎn)矩=η(取η=0.95)272.35齒寬系數(shù)1.4按強(qiáng)度計(jì)算值=12.1mm3.33第級(jí)模數(shù)圓整值mm4小輪齒數(shù)=圓整取值15齒圈齒數(shù)=圓整取值80實(shí)際傳動(dòng)比=×20.74實(shí)際帶速＝1.24速度誤差=(－)／%-0.08β分度圓螺旋角(°)0（b）電動(dòng)滾筒第級(jí)減速齒輪幾何計(jì)算代號(hào)項(xiàng)目名稱計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果a分度圓直徑分度圓直徑中心距==a=兩側(cè)均用高變位，取=0.35，=－0.35mm5421088齒頂高=(+)=(－)4.051.95齒根高=(+－)=(++)2.74.8齒高=+=+6.756.75齒頂圓直徑=+2=+262214齒根圓直徑=－2=－248.6200.4基圓直徑=cos=cos50.74197.34齒寬齒寬=0.8×=+(5~10)4550（2）電動(dòng)滾筒第級(jí)齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算代號(hào)項(xiàng)目名稱計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果分度圓直徑分度圓直徑中心距===(－)mm60320130的減小量齒頂高==(－)=(+)=(－－)0.046245.22.62齒根高=(+－)=(++)3.86.2、齒高=+=+9.08.82齒頂圓直徑=+2=－270.4314.76齒根圓直徑=－2=+252.4332.4基圓直徑=cos=cos56.38300.7齒寬齒寬=(1.2~1.4)=+108090四、齒輪疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算1、外嚙合（第Ⅰ級(jí)）傳動(dòng)齒輪疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算（1）外嚙合（第一級(jí)）傳動(dòng)接觸應(yīng)力的校核齒輪材料為；40cr表面淬火-代號(hào)項(xiàng)目名稱計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果Pn電機(jī)功率電機(jī)轉(zhuǎn)速Kwr/min5.5960，小輪分度圓直徑法向模數(shù)小輪寬度Mm54250／β大小齒輪齒數(shù)分度圓螺旋角(°)18/700縱向重合度＝0小輪節(jié)點(diǎn)圓周速度動(dòng)載系數(shù)==1+0.093m/s2.711.03·齒向分布系數(shù)=1.17+1.1+0.47×b2.14齒頂壓力角=arccos=arccos(°)31.3321.87端面重合度=［(tan－tan20°)+(tan－tan20°)］1.66總重合度=+1.66齒間載荷分布系數(shù)==0.6451.07YY=(+)／(+)=4.88(0.71－Y)202.46節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=－0.00833(β－8)2.53彈性系數(shù)=/mm189.9重合度系數(shù)=0.88螺旋角系數(shù)=1名義切向力=×N2026第級(jí)傳動(dòng)比3.84=／(b)N/m㎡0.78=(u+1)／u=KHβKHα1.262.36=/mm422.79計(jì)算接觸應(yīng)力=/mm643.89外嚙合齒輪傳動(dòng)許用接觸應(yīng)力計(jì)算SHminZN最小安全系數(shù)壽命系數(shù)按Ne＞5×107(Ne—輪齒的當(dāng)量循環(huán)次數(shù))11ZL潤(rùn)滑劑系數(shù)按《電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)》表6-100.93ZV速度系數(shù)按表《電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)》6-11用內(nèi)插法選取定0.935ZR粗糙度系數(shù)按表6-12，=130mm，=1170,Rz=3.21.02ZW齒面硬化系數(shù)高速級(jí)全為硬齒面齒輪1ZX尺寸系數(shù)1接觸疲勞極限按表《電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)》表6-91190=ZNZLZVZRZWZX0.906許用接觸應(yīng)力=(／SHmin)1078.14則=643.89＜=1078.14所以，外嚙合齒輪接觸疲勞強(qiáng)度校核通過(guò)。（2）外嚙合傳動(dòng)齒根彎曲應(yīng)力的校核代號(hào)項(xiàng)目名稱計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果KvKA動(dòng)載系數(shù)使用系數(shù)見(jiàn)《電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)》表6-7=1+0.09311hb1齒高齒寬Mm6.7550N齒間載荷分布系數(shù)冪指數(shù)齒間載荷分布系數(shù)齒間載荷分布系數(shù)=1.17+1.1+0.47×bN==()N=2.140.8721.07YFa齒形系數(shù)按《電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)》表6-5查取小輪大輪2.572.17YSa應(yīng)力修正系數(shù)按《電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)》表6-6查取小輪大輪1.611.78重合度系數(shù)=0.25+0.75／0.70螺旋角系數(shù)=1－（β／120°）1Ft名義切向力Ft=×N2026b齒寬mm50m法向模數(shù)mm3=Ft／bN/m㎡13.5=KAKv2.202.9=N/m㎡86.13YST應(yīng)力修正系數(shù)YST=2.02.0YNT壽命系數(shù)YNT=1.01.0圓角敏感系數(shù)按《電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)》表6-7查取1.0RZ齒根表面平均粗糙度um3.2表面狀態(tài)系數(shù)=1.674－0.529（RZ+1）0.11.063Yx尺寸系數(shù)因?yàn)椋?1.0彎曲疲勞極限按《電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)》表6-2，40cr表面淬火350SFlim最小安全系數(shù)1.4=YSTYNTYx2.216=／SFlimN/m㎡250許用彎曲應(yīng)力N/m㎡531.5則=86.13＜=531.5所以，外嚙合傳動(dòng)齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核通過(guò)。2、內(nèi)嚙合（第Ⅱ級(jí)傳動(dòng)）傳動(dòng)齒輪疲勞強(qiáng)度校核（1）內(nèi)嚙合（第Ⅱ級(jí)傳動(dòng)）傳動(dòng)齒輪接觸應(yīng)力的校核齒輪材料：小輪（軸齒輪）用40cr，表面淬火大輪（內(nèi)齒輪）用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理小輪分度圓直徑=60mm齒寬=90mm第Ⅱ級(jí)傳動(dòng)比=5.24小輪、大輪齒數(shù)比／=15／80變位系數(shù)／=1齒頂圓直徑=70.4mm=314.76mm基圓直徑=56.38mm=300.7mm第Ⅱ級(jí)小輪分度圓上名義切向力：Ft2=Ft1=2026××5.24×0.76=7262N小齒輪轉(zhuǎn)速：===250r/min小輪節(jié)點(diǎn)圓周速度：===785mm/s=0.79m/s使用系數(shù)KA=1動(dòng)載系數(shù)Kv=1+0.093=1+0.093=1.011齒間載荷分布系數(shù)=1+0.11（－0.2）=1+0.11（－0.2）=1.143齒頂壓力角=arccos=arccos=36.79°=arccos=arccos=17.19°端面重合度：=［(tan－tan20°)－(tan－tan20°)］=1.61齒間載荷分配系數(shù)==0.645=0.645×1.61=1.038Y=(－)／(－)=0=4.88(0.71－Y)2=2.4節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：=－0.00833(β－8)=2.53彈性系數(shù)：==189.9重合度系數(shù)===0.89螺旋角系數(shù)=1===1.34==1×1.011×1.143×1.038=1.20=(－1)／=(5.24－1)／5.24=0.81==2.53×189.9×0.89×1=427.60接觸應(yīng)力==×427.60=488壽命系數(shù)ZN按Ne＞5×107ZN=1(Ne—輪齒的當(dāng)量循環(huán)次數(shù))最小安全系數(shù)SHmin=1潤(rùn)滑劑系數(shù)ZL按表6-10取小輪ZL1=0.93大輪ZL2=1.232速度系數(shù)ZV按表6-11用內(nèi)插法選取定，小輪ZV1=0.94大輪ZV1=0.90粗糙度系數(shù)ZR按表6-12，選取：小輪ZR1=1.02大輪ZR2=1.01齒面工作硬化系數(shù)ZW小輪為硬齒面齒輪ZW=1大輪為軟齒面齒輪ZW=1.2－（HB－130）／1700＝1.2－（240－130）／1700＝1.135HB—大齒輪齒面布氏硬度，一般130≤HB≤400按中等，HB＝240。接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)ZX大小輪一致，一般取ZX=1接觸疲勞極限按表6-9選取小輪=1190大輪=580小輪=ZNZLZVZRZWZX=1×0.93×0.94×1.02×1×1=0.89大輪=ZNZLZVZRZWZX=1×1.232×0.90×1.01×1.135×1=1.27許用接觸應(yīng)力=(／SHmin)小輪=1190×0.89=1059大輪=580×1.27=737=488＜=737所以，內(nèi)嚙合齒輪接觸疲勞強(qiáng)度校核通過(guò)。（2）內(nèi)嚙合傳動(dòng)齒根彎曲應(yīng)力的校核使用系數(shù)KAKA=1動(dòng)載系數(shù)Kv見(jiàn)表6-7，=1+0.093=1+0.093×=1.011齒寬b3=90mm齒高h(yuǎn)=9.0mm齒間載荷分布系數(shù)=1.17+1.1+0.47×b=1.17+1.1×+0.47××90=1.143冪指數(shù)N===0.90齒間載荷分布系數(shù)=()N=1.1430.90=1.13齒間載荷分配系數(shù)==0.645=0.645×1.61＝1.038齒形系數(shù)YFa按表6-5查取小輪YFa1=2.5大輪YFa2=2.055應(yīng)力修正系數(shù)YSa按表6-6查取小輪YSa1=1.605大輪YSa2=2.458重合度系數(shù)=0.25+0.75／=0.25+0.75／1.61=0.72螺旋角系數(shù)=1－（β／120°）=1法向模數(shù)=4mm名義切向力Ft2=7262N=Ft2／b=7262／（90×4）=20.17=KAKv=1×1.011×1.13×1.038=1.19=YFaYSaYε小輪=2.5×1.605×0.72×1=2.889大輪=2.055×2.458×0.72×1=3.64=小輪=20.17×1.19×2.889=69.34大輪=20.17×1.19×3.64=87.37應(yīng)力修正系數(shù)YST=2.0壽命系數(shù)YNT=1.0圓角敏感系數(shù)按表6-7查取小輪=0.99大輪=1.02表面狀態(tài)系數(shù)YRreiT=1.674－0.529（RZ+1）0.1=1.674－0.529（3.2+1）0.1=1.063尺寸系數(shù)YX因?yàn)椋?，YX=1.0彎曲疲勞極限按表6-2查取小輪40cr表面淬火，=350大輪45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，=220最小安全系數(shù)SFlim=1.4=YSTYNTYRreiTYX小輪=2.0×1.0×0.99×1.063×1=2.105大輪=2.0×1.0×1.02×1.063×1=2.169=／SFlim小輪=350／1.4=250大輪=220／1.4=157許用彎曲應(yīng)力=小輪=250×2.105=526大輪=157×2.169=341=69.34＜=526=87.37＜=341所以，內(nèi)嚙合傳動(dòng)齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核通過(guò)。五、電動(dòng)滾筒漸開(kāi)線圓柱齒輪精度電動(dòng)滾筒漸開(kāi)線圓柱齒輪精度等級(jí)，常用級(jí)8-7-7、級(jí)7-7-7××、級(jí)7-6-6××，其中“××：表示所取得齒厚極限偏差。電動(dòng)滾筒漸開(kāi)線圓柱齒輪的常用齒厚上、下偏差的英文字母依次為F、G、H、J、K、L,以F=-4為基數(shù)，每往后一個(gè)字母增加一個(gè)“-2“，直至K=-12,但L=-16在此以齒輪為例介紹：Z2齒輪計(jì)算：mmmmmm--mmmmmmmmmmm跨測(cè)齒數(shù)式中，嚙合角于是：＝8.6公法線長(zhǎng)度=32.86齒距極限偏差==13.09齒向公差公法線平均長(zhǎng)度極限偏差（查表）得：，齒厚極限偏差====-247第三節(jié)電動(dòng)滾筒中其他主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算一、滾筒體的設(shè)計(jì)電動(dòng)滾筒的滾筒體有兩個(gè)作用：一是用來(lái)支撐并拖動(dòng)輸送帶運(yùn)動(dòng)，或者直接支撐并輸送成件物料。二是作為殼體保護(hù)內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置。這兩個(gè)作用都要求滾筒體堅(jiān)固。滾筒體的形狀絕大多數(shù)為圓柱體。滾筒體的直徑D=500mm。制造滾筒體的材料一般為普通碳鋼。直徑較大的電動(dòng)滾筒，其滾筒體通常采用Q235—A鋼板卷制、焊接，然后進(jìn)行機(jī)加工。而直徑較小的滾筒體則采用無(wú)縫鋼管直接加工。這是因?yàn)樾≈睆降臐L筒體不容易卷制得很圓，而且小直徑滾筒體的壁厚較薄，也不容易焊接。采用無(wú)縫鋼管加工小直徑滾筒體則十分方便，并且節(jié)省鋼材。常用的熱軋無(wú)縫鋼管材料為10號(hào)鋼或20號(hào)鋼。具有某些特殊用途的滾筒體可以用鑄鐵、鋁合金或不銹鋼等材料制造。本設(shè)計(jì)中電動(dòng)滾筒的滾筒體的材料為：Q235—A鋼板卷制、焊接，然后進(jìn)行機(jī)加工。為了提高滾筒體表面的摩擦系數(shù)，以降低輸送帶的拉力，可在金屬滾筒體外表面覆蓋包層材料—橡膠。橡膠包層的制作方法有鑄膠和冷粘膠板兩種工藝。由于鑄膠需要一套龐大的專用設(shè)備，在高溫條件下進(jìn)行硫化，工藝較為復(fù)雜。而且所鑄膠層厚度較厚，一般在20mm以上。鑄膠膠層的耐磨性不如冷粘膠板的耐磨性，所以電動(dòng)滾筒的橡膠包層采用鑄膠工藝的越來(lái)越少。新興起的冷粘膠板工藝是在20世紀(jì)80年代開(kāi)始應(yīng)用于電動(dòng)滾筒上。由于方法簡(jiǎn)單，便于掌握和操作，各電動(dòng)滾筒生產(chǎn)廠家可以自己粘貼，不需要專用設(shè)備。常用的粘結(jié)劑有氯丁酚醛膠黏劑和聚異氰酸酯膠黏劑。粘貼膠板時(shí)要用力加壓，在常溫下加壓6～7h即可。冷粘膠板的厚度一般為6～12mm，耐磨性好，扯離強(qiáng)度大。冷粘膠板的表面可以是平的，也可以在膠板表面壓出花紋。常用的膠板花紋有菱形、人字形和板條形三種。另外，滾筒體內(nèi)壁沿滾筒體軸線方向焊有直線型刮油板，數(shù)量為2~6片不等，隨滾筒體直徑的增大而增多。當(dāng)電動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮油板也隨之旋轉(zhuǎn)，刮油板可以將滾筒體內(nèi)的潤(rùn)滑油舀起來(lái)，澆在電動(dòng)機(jī)的上部，冷卻電動(dòng)機(jī)，同時(shí)也冷卻潤(rùn)滑油本身。它是細(xì)長(zhǎng)的矩形薄板條，形狀簡(jiǎn)單、加工方便，但是舀油量很少。電動(dòng)滾筒和帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒在結(jié)構(gòu)上不一樣，前者軸一般不旋轉(zhuǎn)只起支承和承受反力矩作用，后者軸旋轉(zhuǎn)并傳遞驅(qū)動(dòng)力，因此兩種滾筒的滾筒體失效的機(jī)制與首先破壞的部位也不相同。傳動(dòng)滾筒的疲勞破壞往往由焊縫的疲勞破壞引起的，裂縫由輻板與筒皮的交會(huì)處的焊縫開(kāi)始逐漸發(fā)展而成，以大約45°角伸向滾筒邊緣，最終達(dá)到筒體的外表面。電動(dòng)滾筒的筒體失效主要是磨損破壞，有的筒體磨穿孔也還在使用。根據(jù)以上情況，電動(dòng)滾筒多采用薄筒皮結(jié)構(gòu)，必要時(shí)，筒體表面再加所需要的各種覆蓋包覆層，減少輸送帶的直接磨損，提高筒體的使用壽命。滾筒體厚度的計(jì)算如下：t=86.71=86.71×=2mm實(shí)際使用值t=6mm式中，P—功率，kW；—帶速，m/s；—筒長(zhǎng)，mm；D—筒徑，mm，R=D/2=250mm；滾筒體強(qiáng)度校核：圓周驅(qū)動(dòng)力Fu=1000=1000×＝1056N緊邊張力F1=2Fu=2×1056＝2112N松邊張力F2=Fu=1056N平均張力F＝1.575Fu=1.575×1056=1663.2N扭矩M3＝Fu＝1056×=264N·彎矩Mmax＝×＝0.125F＝0.125×1663.2×0.6=125N·正應(yīng)力σ＝5.093＝5.093×＝4.93剪切應(yīng)力：τ＝2.547×＝2.547×＝2.12則：==6.15＜許用應(yīng)力=／4＝=58.75，對(duì)于Q235A鋼，＝235。因此計(jì)算強(qiáng)度校核通過(guò)。再按中長(zhǎng)殼理論，允許的臨界載荷及，==×=200=Z===723則KS=0.85Z0.75=0.85×10280.75＝109＝×＝45.1＜，＜，滾筒是安全的。二、左、右法蘭軸（前、后軸）的設(shè)計(jì)左法蘭軸（后軸）系指一端與電動(dòng)機(jī)定子殼體聯(lián)接，另一端與支座聯(lián)接的軸。通過(guò)支座固定在輸送機(jī)的機(jī)架上。左軸與右軸共同支撐電動(dòng)滾筒自身的重量，共同承受電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)矩。由于左軸一端與電動(dòng)機(jī)定子殼體聯(lián)接，所以它是不旋轉(zhuǎn)的。左軸通常借助于法蘭盤(pán)與定子殼體聯(lián)接，左軸與法蘭軸之間的聯(lián)接方式，可以用平鍵，也可以用焊接方式。當(dāng)電動(dòng)滾筒的功率較小時(shí)，而且傳遞轉(zhuǎn)矩也很小時(shí)，法蘭盤(pán)與左軸可以鑄為一體。左軸采用空心軸，中間的孔是電動(dòng)機(jī)引出線的通道。因?yàn)樽筝S直接與電動(dòng)機(jī)定子殼體聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)的引出線從左軸引出比從右軸引出更方便，可以不必繞過(guò)傳動(dòng)裝置。為了便于電動(dòng)滾筒的安裝，左軸和右軸的軸頭形式通常是一致的，也就是說(shuō)相對(duì)于滾筒體左右是對(duì)稱的，對(duì)于固定式右軸這一點(diǎn)很容易得到滿足。分體式和焊接式左軸的材料為45號(hào)鋼，鑄造式左軸的材料為QT500—7球墨鑄鐵或HT200灰口鑄鐵。分體式左軸的加工工藝簡(jiǎn)單，焊接式與鑄造式左軸的加工工藝較為復(fù)雜。以保證電動(dòng)滾筒的對(duì)稱性和簡(jiǎn)化生產(chǎn)，左法蘭軸（后軸）完全按右法蘭軸取相同的斷面尺寸和材質(zhì)。對(duì)于左法蘭軸不另行計(jì)算和校核。右法蘭軸系指一端與傳動(dòng)裝置聯(lián)接而另一端固定在支座上的軸。右軸借助于支座固定在輸送機(jī)的機(jī)架上，它是支撐電動(dòng)滾筒本身自重及承受輸送帶拉力的主要零件。由于電動(dòng)滾筒的傳動(dòng)形式不同，右軸有固定式與旋轉(zhuǎn)式兩種。右軸與傳動(dòng)裝置的固定部分聯(lián)接時(shí)，如與漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的齒輪箱體聯(lián)接時(shí)，右軸是固定不旋轉(zhuǎn)的。為了保障滾筒體旋轉(zhuǎn)，在滾筒體的端蓋與右軸之間裝用軸承。右軸與傳動(dòng)裝置聯(lián)接方式，可以采用平鍵聯(lián)接，也可以采用焊接方式，也有的電動(dòng)滾筒其右軸與齒輪箱體鑄造成一體。用平鍵聯(lián)接的分體右軸便于加工，與齒輪箱體焊接或鑄造為一體的右軸加工工藝比較復(fù)雜。電動(dòng)滾筒的右軸可以是實(shí)心的，也可以是空心的。采用空心的右軸，中間的孔是用來(lái)穿過(guò)電動(dòng)機(jī)的引出線?？招牡挠逸S只用在小功率電動(dòng)滾筒中，電動(dòng)機(jī)的功率一般不超過(guò)3kW，較大功率電動(dòng)滾筒的右軸都是實(shí)心的。分體式和焊接式的右軸材料多為45號(hào)鋼，它的承載能力大，但成本較高。與齒輪箱體鑄造為一體的前軸，它的材料為QT500—7球墨鑄鐵。它的成本較低，但是承載能力低，傳遞功率及轉(zhuǎn)矩小，鑄造式右軸傳遞功率目前為22kW，功率再大電動(dòng)滾筒的右軸都采用45號(hào)鋼，而且是焊接式，這樣可以簡(jiǎn)化電動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中右軸采用實(shí)心固定式，即固定不旋轉(zhuǎn)。右軸與傳動(dòng)裝置聯(lián)接方式，采用平鍵聯(lián)接。右軸在電動(dòng)滾筒殼體外部與支座聯(lián)接的那一部分，為了防止銹蝕，通常采用涂漆或電鍍的方法。而且采用鑄造式的右軸，材料為球鐵QT400—15。右軸材料為：球鐵，QT400—15，σ－1＝145，［σ－1］＝40已知：P=5.5kW，=1.25，B=650，D=500，電機(jī)轉(zhuǎn)速=960，=54，=32，=1000，=125，=125，=40，=45，=45，=140=+，=64，=15，=84，（為軸承寬度）將左、右法蘭軸與電機(jī)聯(lián)接成一個(gè)組件，按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行受力分析和計(jì)算，如圖2.4。受力分析：為齒圈作用在軸上之反力矩，是通過(guò)齒輪傳遞到a、b支點(diǎn)而產(chǎn)生的，左法蘭軸軸頭與支座無(wú)鍵聯(lián)接，故不受扭矩作用，它的軸頭按右法蘭軸斷面尺寸而無(wú)需核算。、為由內(nèi)齒圈作用在齒輪上的徑向分力與齒輪作用在齒輪的徑向分力，所求出的a、b兩支點(diǎn)沿垂直方向的支座反力。、為由、齒輪的切向分力所求出的a、b兩支點(diǎn)沿水平方向的支座反力。G0為左右法蘭軸、電機(jī)、、、齒輪等的質(zhì)量，可以估算得到，作用點(diǎn)按L/2處考慮。G為滾筒體、左、右端蓋、內(nèi)齒圈等旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，并按總重4﹪考慮油重。F為滾筒上平均輸送帶張力。、為支點(diǎn)A、B沿垂直方向的支座反力。、為支點(diǎn)A、B沿水平方向的支座反力。Ft1、Ft2、Ft3、Ft4為齒輪、、、的圓周力。Fr1、Fr2、Fr3、Fr4為齒輪、、、的徑向力。計(jì)算如下：（1）輸入扭矩：=9550=9550×=54.71N·第Ⅰ級(jí)減速齒輪傳遞的扭矩：==3.84×54.71＝210N·=500=500×＝1100N·齒輪、的圓周力、：＝＝＝＝2026N齒輪、的徑向力、：＝＝tan20°=2026×tan20°=737N齒輪、的圓周力、：＝＝＝=6984N齒輪、的徑向力、：＝=tan20°=6984×tan20°=2542Na、b支點(diǎn)水平方向反力、：NNa、b支點(diǎn)垂直方向反力、：NN輸送帶的平均張力F=1.575×=6930