礦用固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、摘要 i 摘摘 要要 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)。首先對膠帶輸送機(jī)作 了簡單的概述；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。最后簡單的說明了輸 送機(jī)的安裝與維護(hù)。目前，膠帶輸送機(jī)正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向 發(fā)展，近年來出現(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,目前我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計(jì)制 造帶式輸送機(jī)過程中

2、存在著很多不足。 本次帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過程, 對今后的選型設(shè)計(jì)工作有一 定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī) 選型設(shè)計(jì) 主要部件 目 錄 ii 目目 錄錄 摘摘 要要.i 目目 錄錄.ii 第一章第一章緒論緒論.1 1.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用.1 1.2 帶式輸送機(jī)的分類.1 1.3 帶式輸送機(jī)的工作原理.1 1.4 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式.3 第二章第二章 帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算.5 2.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件.5 2.2 計(jì)算步驟.5 2.2.1 帶速和槽角的確定.5 2.2.2 承載段運(yùn)行阻力.6 2.2.3 最小張力點(diǎn).7 2.2.4 輸送點(diǎn)上各點(diǎn)

3、張力的計(jì)算.7 2.2.5 用摩擦條件來驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系.8 2.2.6 輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算.8 2.2.7 逆止力與電機(jī)軸的制動(dòng)力矩的計(jì)算.9 第三章第三章 驅(qū)動(dòng)裝置的選用驅(qū)動(dòng)裝置的選用.11 3.1 電機(jī)的選用.11 3.2 減速器的選用.11 第四章第四章 帶式輸送機(jī)部件的選用帶式輸送機(jī)部件的選用.13 4.1 輸送帶.13 4.2 傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì).14 4.3 傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.17 第五章第五章 其他部件的選用其他部件的選用.21 5.1 機(jī)架與中間架.21 5.2 給料裝置.22 5.3 卸料裝置.23 第六章第六章 總結(jié)與展望總結(jié)與展望.25 致致 謝謝.2

4、6 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).27 第一章 緒論 1 第一章第一章 緒論緒論 1.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)的一種，連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸 機(jī)中主要類型之一，其運(yùn)輸特點(diǎn)是形成裝載點(diǎn)到裝載點(diǎn)之間的連續(xù)物料流，靠 連續(xù)物料流的整體運(yùn)動(dòng)來完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、 交通等各企業(yè)中,連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線不可缺 少的組成部分。連續(xù)運(yùn)輸機(jī)可分為： (1)具有撓性牽引物件的輸送機(jī),如帶式輸送機(jī),板式輸送機(jī),刮板輸送機(jī),斗 式輸送機(jī)、自動(dòng)扶梯及架空索道等。 (2)不具有撓性牽引物件的輸送機(jī),如螺旋輸送機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)等。 (3

5、)管道輸送機(jī)(流體輸送),如氣力輸送裝置和液力輸送管道。 其中帶輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)中是使用最廣泛的, 帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠，輸 送量大，輸送距離長，維護(hù)簡便，適應(yīng)于冶金煤炭，機(jī)械電力，輕工，建材， 糧食等各個(gè)部門。 1.2 帶式輸送機(jī)的分類帶式輸送機(jī)的分類 帶式輸送機(jī)分類方法有多種,按運(yùn)輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類,一類是 普通型帶式輸送機(jī),這類帶式輸送機(jī)在輸送帶運(yùn)輸物料的過程中,上帶呈槽形,下 帶呈平形,輸送帶有托輥托起,輸送帶外表幾何形狀均為平面;另外一類是特種結(jié) 構(gòu)的帶式輸送機(jī),各有各的輸送特點(diǎn).其簡介如下: 80 td qd dx u 型固定式帶式輸送機(jī) 輕型固定式帶式輸送機(jī) 普通型 型

6、鋼繩芯帶式輸送機(jī) 型帶式輸送機(jī) 管形帶式輸送機(jī) 帶式輸送機(jī) 氣墊帶式輸送機(jī) 波狀擋邊帶式輸送機(jī) 特種結(jié)構(gòu)型 鋼繩牽引帶式輸送機(jī) 壓帶式帶式輸送機(jī) 其他類型 1.3 帶式輸送機(jī)的工作原理帶式輸送機(jī)的工作原理 帶式輸送機(jī)又稱膠帶運(yùn)輸機(jī),其主要部件是輸送帶,亦稱為膠帶,輸送帶兼作 牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)。帶式輸送機(jī)組成及工作原理如圖 1-1 所示 ,它主要包括 一下幾個(gè)部分:輸送帶(通常稱為膠帶) 、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動(dòng) 裝置、清掃裝置和卸料裝置等。 2 圖 1-1 帶式輸送機(jī)簡圖 1張緊裝置 2裝料裝置 3犁形卸料器 4槽形托輥 5輸送帶 6機(jī)架 7傳動(dòng)滾筒 8卸料器 9清掃裝置 10平行

7、托輥 11空段清掃器 12減速器 輸送帶 5 繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒 7 和機(jī)尾換向滾筒 1 形成一個(gè)無極的環(huán)形帶。輸送 帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的拉 緊力。工作時(shí),傳動(dòng)滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行。物料從 裝載點(diǎn)裝到輸送帶上,形成連續(xù)運(yùn)動(dòng)的物流,在卸載點(diǎn)卸載。一般物料是裝載到 上帶(承載段)的上面,在機(jī)頭滾筒(在此,即是傳動(dòng)滾筒)卸載,利用專門的卸載裝 置也可在中間卸載。 普通型帶式輸送機(jī)的機(jī)身的上帶是用槽形托輥支撐,以增加物流斷面積,下 帶為返回段(不承載的空帶)一般下托輥為平托輥。帶式輸送機(jī)可用于水平、傾 斜和垂直運(yùn)輸。對于普通型帶式輸送機(jī)傾

8、斜向上運(yùn)輸,其傾斜角不超過 18,向 下運(yùn)輸不超過 15。 輸送帶是帶式輸送機(jī)部件中最昂貴和最易磨損的部件，當(dāng)輸送磨損性強(qiáng)的 物料時(shí),如鐵礦石等,輸送帶的耐久性要顯著降低。提高傳動(dòng)裝置的牽引力可以 從以下三個(gè)方面考慮： （1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力 1 s增加， 此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大 1 s必須相應(yīng)地增大輸送帶斷面，這樣 導(dǎo)致傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟(jì)的。故設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用。但在運(yùn)轉(zhuǎn)中 由于運(yùn)輸帶伸長，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當(dāng)?shù)卦龃?初張力，從而增大 1 s，以提高牽引力。 （2）增加圍包角 0 對需要牽引力較大的場合，

9、可采用雙滾筒傳動(dòng)，以增大 第一章 緒論 3 圍包角。 （3）增大摩擦系數(shù) 0 其具體措施可在傳動(dòng)滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊， 以增大摩擦系數(shù)。 通過對上述傳動(dòng)原理的闡述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的有效 方法。故在傳動(dòng)中擬采用這種方法。 1.41.4 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 帶式輸送機(jī)主要由以下部件組成：頭架、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)滾筒、尾架、托 輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、安全保護(hù)裝置等。 輸送帶是帶式輸送機(jī)的承載構(gòu)件，帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行，物料根 據(jù)需要可以在輸送機(jī)的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運(yùn)行 阻力小。帶式輸送機(jī)可沿

10、水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布 置時(shí)，不同物料的最大運(yùn)輸傾角是不同的，如下表 1-2 所示： 表 1-2 不同物料的最大運(yùn)角 物料種類角 度物料種類角 度 煤 塊18 石灰石12 煤 塊20 干 沙15 篩分后的焦碳17 未篩分的石塊18 0350mm 礦石16 水 泥20 0-200mm 油田頁巖22干 松 泥 土20 由于帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現(xiàn)在：運(yùn)輸能 力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)的 1/3 到 1/5；由于物料同輸 送機(jī)一起移動(dòng)，同刮板輸送機(jī)比較，物料破碎率?。粠捷斔蜋C(jī)的單機(jī)運(yùn)距可 以很長，與刮板輸送機(jī)比較，在同樣運(yùn)輸能力及

11、運(yùn)距條件下，其所需設(shè)備臺數(shù) 少，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設(shè)備和人員，并且維護(hù)比較簡單。由于輸送帶成本高且 易損壞，故與其它設(shè)備比較，初期投資高且不適應(yīng)輸送有尖棱的物料。 輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取 45005500 小時(shí)。當(dāng)二班工作和輸送剝離物，且 輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當(dāng)三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲(chǔ)倉時(shí)， 取上限為宜。 4 第二章 帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 5 第二章第二章 帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 2.12.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 （1）采區(qū)上山運(yùn)煤,帶式輸送機(jī)布置形式及尺寸如圖 2-1 所示 圖 2-1 帶式輸送機(jī)布置形式及尺寸示意圖 （2）輸送物料：煤；

12、塊度 max 350qmm； （3）輸送量：1500 /qt h；物流密度=1t/m3； （4）輸送機(jī)長： l=100 m； （5）傾角： =16； 2.22.2 計(jì)算步驟計(jì)算步驟 2.2.12.2.1 帶速和槽角的確定帶速和槽角的確定 按給定的工作條件,取原煤的堆積角為 20。 帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為： 3.6 st qav c 式中：q輸送量（)/ht； v帶速（)/sm； 物流密度； 帶速選擇原則： (1)輸送量大、輸送帶較寬時(shí)，應(yīng)選擇較高的帶速。 (2)較長的水平輸送機(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，

13、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。 6 (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 2.0m/s。 (7)采用卸料車時(shí)，帶速一般不宜超過 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 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

14、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 3.15m/s。 考慮山上的工作條件取帶速為 2 m/s; 故所選的槽形物料斷面面積： a 1500 36003600 2 1 0.89 st q v c =0.234m2, 選槽角=35,動(dòng)積角=300。 式中： r-物流密度，t/ 3 m; st c-傾斜系數(shù)，對普通帶可在下表中查得; q-物流每米質(zhì)量，kg/m; v -速度，m/s; 表 2-2 傾斜系數(shù) st c 表 表 2-3 各種帶寬適用的最大塊度(mm) 帶 寬5 006508001000120014001600 最大塊

15、度1 00150200300350350350 2.2.2 承載段運(yùn)行阻力承載段運(yùn)行阻力 （1）由式： ()cos() sin ztzz fqqqlqq lg 物流每米質(zhì)量 1500 208.3/ 3.6 23.6 2 q qkg m 傾角/（）4 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 0 .99 0 .98 0 .97 0 .95 0 .93 0 .91 0 .89 0 .85 0 .81 st c 第二章 帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 7 故可算得： tz tz tz g q l = 47 31.3/ 1.5 kg m 表 2-4 常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù) 工 作 條 件平行托輥 wk 槽型托輥

16、 wz 室內(nèi)清潔,干燥,無磨損性塵土0.0180.02 室內(nèi)潮濕,溫度正常,有少量磨 損性塵土 0.0250.03 室外工作,有大量磨損性塵土, 污染摩檫表面 0.0350.04 查表 2-4 得, z w=0.04 代入 z f表達(dá)試求得 z f=（208.3+23.1+31.3）1000.04cos16 +(208.3+23.1) 100 sin16 9.81=75.327kn 2.2.3 最小張力點(diǎn)最小張力點(diǎn) 由上式計(jì)算可知，因空回段運(yùn)行阻力為負(fù)值，所以最小張力點(diǎn)是下圖中 的 3 點(diǎn)。 圖 2-5 雙滾筒驅(qū)動(dòng)示意圖 2.2.4 輸送點(diǎn)上各點(diǎn)張力的計(jì)算輸送點(diǎn)上各點(diǎn)張力的計(jì)算 （1）由懸垂度

17、條件確定 4 點(diǎn)的張力，由式： 4min 5()cos tz sqq gl 5 (208.3 19) 1.5 cos169.8116kn （2）由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力，因?yàn)?s4=szmin=16kn，由表 2-4 選 cf=1.05 8 表2-6 摩擦 系數(shù) 2-7 分離點(diǎn)張力系數(shù) f c 表 軸承類型 近 900 圍 包角 近 1800 圍包角 滑動(dòng)軸承1.03-1.041.05-1.06 滾動(dòng)軸承1.02-1.031.04-1.05 2.2.5 用摩擦條件來驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離用摩擦條件來驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系 設(shè)：為包角滾筒，每個(gè)滾筒與輸送帶的為包角為

18、200 2 。由表 2-4 查擦摩系數(shù) 由表選摩擦系數(shù)：=0.25，并取摩擦力備用 ，1.2n 。 由式 1 1 (1) y e ss n 式中 n- 摩擦力備用系數(shù)，一般 1.15 1.2;n -輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的摩擦系數(shù)；-輸送帶與兩個(gè)滾筒的為包 角之和。 400 0.25 180 max1 11 (1)19.593(1)96.783 1.2 y ee sskn n ，故摩擦條件滿 足。 2.2.6 輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算 （1）輸送帶的計(jì)算安全系數(shù) 由式 max n n s m s sn 輸送帶額定拉斷力，； 光面, 潮濕 光面, 干燥 膠面 , 潮濕 膠面 , 干燥 橡膠接

19、觸面0.20.250.350. 4 塑料接觸面0.150.170.250. 3 第二章 帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 9 nx s =bg =1400 10001400 1400 14.805 94.13 kn m 故 。 （2）輸送帶的許用安全系數(shù)，如表 2-8 所示： 表 2-8 基本安全系數(shù) m 與 w c 表 可知m=3.0， w c=1.8，取 a k=1.2，=0.95，得 1.2 1.8 3.07.624 0.85 m 2.2.7 逆止力與電機(jī)軸的制動(dòng)力矩的計(jì)算逆止力與電機(jī)軸的制動(dòng)力矩的計(jì)算 向上運(yùn)輸且傾角較大，停車時(shí)會(huì)出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，所需的逆止力，由式 max h ht ttztk 1.5()

20、 fn fflgq(2qq)cos; f0.012; qqq ; bsth fff 式中 主要運(yùn)行阻力，； stmax stmax fn fqgh; hm; 最大的下滑力，； 輸送機(jī)的輸送高度， ht fflgq(2qq)cos0.012 100 9.81 31.3 13 (2 23.1208.3) cos16=3.35kn 帶芯材料 工作條件 基本安全 系數(shù) m0 彎曲伸長 系數(shù) cw 有利3.2 織物芯帶正常3.51.5 不利3.8 有利2.8 鋼繩芯帶正常31.8 有利3.2 10 stmax fqgh=gqlsin169.81 208.3 100 sin1656.3kn max 1.5

21、()1.5 (56.33.35)79.4 bsth fffkn故 電機(jī)軸上制動(dòng)力矩由式 m 2 bb d fk i 式中 d傳動(dòng)滾筒直徑； k-安全制動(dòng)系數(shù)，k=1.25； -電動(dòng)機(jī)到傳動(dòng)滾筒間的傳動(dòng)效率,=0.85:0.9； i -減速器的減速比。 3 0.630.85 m79.4 101.251.68 2215.8 bb d fkknm i 。 電動(dòng)機(jī)的功率，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率來選擇，盡量使電動(dòng)機(jī)在額 定負(fù)載下運(yùn)行。選擇時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： 如果電動(dòng)機(jī)功率選得過小就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，造成電動(dòng)機(jī) 長期過載使其絕緣因發(fā)熱而損壞甚至電動(dòng)機(jī)被燒毀。 如果電動(dòng)機(jī)功率選得過大就會(huì)出現(xiàn)“大

22、馬拉小車”現(xiàn)象其輸出機(jī)械 功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高，不但對用戶和電網(wǎng)不利。而 且還會(huì)造成電能浪費(fèi)。 要正確選擇電動(dòng)機(jī)的功率，必須經(jīng)過以下計(jì)算或比較： p=f*v /1000 (p=計(jì)算功率 kw， f=所需拉力 n，工作機(jī)線速度 m/s) f= 75.327kw v=2m/s*15.8=31.6m/s p=f*v /1000=75.32kw*31.6/1000=237kw 第三章 驅(qū)動(dòng)裝置的選用 11 第三章第三章 驅(qū)動(dòng)裝置的選用驅(qū)動(dòng)裝置的選用 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

23、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)不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使 電壓過分降低，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)過程不超過 35s。驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力來源，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)滾筒由一臺或兩臺電機(jī)通過各自 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、三級及多級齒輪減速器，第一級為直齒圓錐齒輪減速傳動(dòng)， 第二級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

24、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)。 3.1 電機(jī)的選用電機(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 低于 500r/min，因?yàn)楣β室欢〞r(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，而 效率較低。若電機(jī)的轉(zhuǎn)速高，則極對數(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 237kw，所以需選用功率為 250kw 的電機(jī)， 擬采用l型電動(dòng)機(jī)，該

25、型電機(jī)轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿足要 求。 3.2 減速器的選用減速器的選用 本次設(shè)計(jì)選用 dcy 315-40 型二級硬齒面圓錐-圓柱齒輪減速器,傳動(dòng)比為 15.8，第一級為螺旋齒輪、第二級輪傳動(dòng)，其展開簡圖如 3-1 所示： 圖 3-1 減速器示意圖 12 電動(dòng)機(jī)和 i 軸之間，iii 軸和傳動(dòng)滾筒之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動(dòng)比都是 1。 第四章 帶式輸送機(jī)部件的選用 13 第四章第四章 帶式輸送機(jī)部件的選用帶式輸送機(jī)部件的選用 4.1 輸送帶輸送帶 輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件（鋼絲繩牽引帶式輸送 機(jī)除外） ，它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。輸送帶有帶芯（骨架） 和

26、覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下覆蓋膠。 輸送機(jī)的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等） 或鋼絲繩構(gòu)成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時(shí)的全部負(fù)載。 因此，帶芯材料必須有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用來保護(hù)中間帶芯不受機(jī)械 損傷以及周圍有害介質(zhì)的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面， 直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸 的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠 的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機(jī)架相碰時(shí)， 保護(hù)帶芯不受機(jī)械損傷。 按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同，

27、輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類。 織物層芯又分為分層織物芯和整體織物層層芯兩類，且織物層芯的材質(zhì)有棉， 尼龍和維綸等。 整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強(qiáng)度相同的情 況下，整體輸送帶的厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會(huì)發(fā)生層間剝裂， 但伸長率較高，在使用過程中，需要較大的拉緊行程。 鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細(xì)鋼絲繩相隔一定的間距排列，用與鋼絲 繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強(qiáng)度高，抗彎曲 性能好；伸長率小，需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強(qiáng)度相同的前 提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。 在鋼芯繩中,鋼絲繩的質(zhì)量是決定輸送帶使用壽命長短

28、的關(guān)鍵因素之一，必 須具有以下特點(diǎn)： (1)應(yīng)具有較高的破斷強(qiáng)度。鋼芯強(qiáng)度高則輸送帶亦可增大，從另一個(gè)角度 來說，繩芯強(qiáng)度越高，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達(dá)到 減小輸送機(jī)尺寸的目的。 (2)繩芯與橡膠應(yīng)具有較高的黏著力。這對于用硫化接頭具有重大意義.提 高鋼繩與橡膠之間黏著力的主要措施是在鋼繩表面電鍍黃銅及采用硬質(zhì)橡膠等。 (3)應(yīng)具有較高的耐疲勞強(qiáng)度，否則鋼繩疲勞后，它與橡膠的黏著力即下降 乃至完全分離。 (4)應(yīng)具有較好的柔性。制造過程中采用預(yù)變形措施以消除鋼繩中的殘余應(yīng) 力，可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。 14 輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠,國外有采用耐磨和抗

29、風(fēng)化的橡膠的 膠帶，如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠,以提高其使用壽命。輸送帶的中間 用合成橡膠與天然膠的混合物。 鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(yōu)點(diǎn)： (1)強(qiáng)度高。由于強(qiáng)度高，可使 1 臺輸送機(jī)的長度增大很多。目前國內(nèi)鋼繩 芯輸送帶輸送機(jī) 1 臺長度達(dá)幾公里、幾十公里。伸長量小.鋼繩芯帶的伸長量約 為帆布帶伸長量的十分之一，因此拉緊裝置縱向彈性高。這樣張力傳播速度快， 起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象。 (2)成槽性好。由于鋼繩芯是沿著輸送帶縱向排列的，而且只有一層，與托 輥貼合緊密,可以形成較大的槽角。近年來鋼繩芯輸送帶輸送機(jī)的槽角多數(shù)為 35，這樣不僅可以增大運(yùn)量，而且可以防止輸送帶跑偏。 (

30、3)抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好，使用壽命長。由于鋼繩芯是以很細(xì)的鋼絲 捻成鋼繩帶芯，它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。 (4)破損后容易修補(bǔ)，鋼繩芯輸送帶一旦出現(xiàn)破損，破傷幾乎不再擴(kuò)大，修 補(bǔ)也很容易。相反，帆布帶損傷后，會(huì)由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶 強(qiáng)度降低。 (5)接頭壽命長。這種輸送帶由于采用硫化膠接，接頭壽命很長，經(jīng)驗(yàn)表明 有的接頭使用十余年尚未損壞。 (6)輸送機(jī)的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細(xì)鋼絲繩，彎曲疲勞輕 微，允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。 4.2 傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì) （1）求軸上的功率 333 ,ntp 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 若取每級齒輪傳動(dòng)的效率（包括軸承效率在內(nèi)）

31、=0.97，則 3 3 250 0.97 kw228.2kw 1000 63.3r/min 12.6 m w p n n i 則軸的角轉(zhuǎn)速 w 1 n 263.3 2 6.63rad/s 6060 r6.63 0.315=2.08m/s 6.63 f=1.06s 22 （2）軸的最小直徑的確定 第四章 帶式輸送機(jī)部件的選用 15 式中 3 p da n p-kw; n-r/min; 軸轉(zhuǎn)遞的功率，單位為 軸的轉(zhuǎn)速，單位 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，選取a=112。于是 得 33 p228.2 da112171.7mm n63.3 （3）滾筒體厚度 t 的計(jì)算 選 q235a 鋼板用作電

32、動(dòng)滾筒體材料，并取 4 s 。對于 q235a 剛， s =235n/ 2 mm，則 =58.75n/ 2 mm。 22 2 86.710.03380.1875() p tldmm r 式中 p功率，kw; -帶速，m/s; l筒長，mm, r=() 2 d mm; -許用應(yīng)力，n/ 2 mm。 表 4-1dt型帶式輸送機(jī)寬度與筒長對應(yīng)表 輸送帶寬 度 800100012001400 電動(dòng)滾筒 長度 950115014001600 由表 4-1 可知 滾筒長度l=1600mm, 22 2 22 2 86.710.03380.1875() 228.2 86.70.0338 16000.1875

33、63040 2 315 p tldmm r mm (4) 電動(dòng)滾筒筒體強(qiáng)度的校核 已知 功率 p=228.2kw,帶速2/ ,m s筒長 l=1600mm,直徑 d=630mm， 筒體厚度 t=40mm,材料為 q235 鋼板。 由式 228.2 10001000114100 2 u p fn u f-圓周驅(qū)動(dòng)力； 由式: 16 1 0.2 3.5 1 0 2 2.84 2rad 160 240 35rad 200 e2.0 u e ff e e 輸送帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)，按潮濕空氣運(yùn)行??； 滾筒的為包角，一般在之間現(xiàn)取 )。 由此可以得出： 21u fff， 21u 12 fff ff 緊

34、邊拉力； -松邊拉力； 代入得 1 f=2 u f=224200n， 2 f= u f=114100n； uu12 u f 2ffff f=k1.051.575f179707.5n 22 平均張力的近似式 3u d630 mf11410035941.5n 22 m， 3 m-為滾筒所受轉(zhuǎn)矩； 設(shè)輸送帶平均張力 f 沿滾筒長度 l 均勻地分布在滾筒上，則滾筒單位長度 上 受的力 f q=, l 因此 max fl179707.5 1.6 m=35941.5n m 248 因 2 2 33 (/) (/) 2 n m n mm w mm n mm ww 此中 w-抗彎截面模數(shù)， 對于內(nèi)徑 d，外徑

35、為 d 的電動(dòng)滾筒，其抗彎截面模數(shù)應(yīng)按圓柱殼理論選取： 23 0.1963() 16 wrt rr t mm : 因此 m w 2 22 5.093(/) 0.1963 mm n mm r tr t 2 333 22 2.547(/) 22(0.1963) mmm n mm wr tr t 式中 r殼（滾筒）的平均半徑，mm; t殼(滾筒)的厚度，mm; 則 正應(yīng)力 2 22 2 3 22 35941.5 5.0935.09346.1(/) 31540 35941.5 2.5472.57423.3/ 31540 m n mm r t m n mm r t 第四章 帶式輸送機(jī)部件的選用 17 根

36、據(jù)第四強(qiáng)度理論，合成彎矩可以寫成： 22222 3 22 2 s s 3 ()3 (/) 4 n/mm ;n/mm ; =n/mm 1.5 q235a235mpa, =156.7mpa hh mmmnmn mm 或 彎矩作用下的正應(yīng)力，扭矩作用下的剪切應(yīng)力， 許用應(yīng)力，按第四強(qiáng)度理論，取。 通常電動(dòng)滾筒體均為剛制造，該剛的 其許用應(yīng)力。 22222 346.13 23.361.27(n/mm ) h 計(jì)算強(qiáng)度校核通過。 4.3 傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 擬定軸上的零件方案，現(xiàn)選用下圖 4-1 的裝配方案。 圖 4-1 根據(jù)定位和裝配的要求確定軸的各段直徑和長度，軸的左邊部分如附

37、錄 中軸所示。 軸上零件的周向定位 聯(lián)軸器與軸的定位均采用平鍵聯(lián)結(jié)，滾動(dòng)軸承與 軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 確定軸上圓角和倒角尺寸 取周端倒角為2 45 ，各軸肩處的圓角半徑為 r2。 求軸上的載荷 軸的受力簡圖如 4-2 所示，軸在水平方向的受力如圖所示， 18 圖 4-2 軸水平方向力矩圖 由 m（a）=0，可求得89853.75 x an，上圖可知 h m=71883nm: 軸在垂直方向的受力如圖所示， 圖 4-3 軸垂直方向力矩圖 由 m（a）=0，可求得4341.4 yy adn，1302.42 ebc mmmn m: 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭

38、矩圖中可以看出截面 e 是軸的危險(xiǎn)截面。 22 0 71894.8 eeh mmmn m: （4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 e） 的強(qiáng)度。根據(jù)式 22 () ca mt w 式中 ca -軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為 mpa； m-軸所受的彎矩，單位為，n m:。 t-軸所受的扭矩，單位為，n m:。 w-軸的抗彎截面系數(shù)，單位為 3 mm，對沒鍵槽的 由式 w= 3 3 3.14 0.1 32 d d 第四章 帶式輸送機(jī)部件的選用 19 1 -許用彎曲應(yīng)力，對也選定的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理， 1 60mpa。 22 () ca m

39、t w 22 3 71894.8(0.6 34428.63) 47.9 0.1 250 mpa 因有 1 ca ，因此，此軸安全。 20 第五章 其他部件的選用 21 第五章第五章 其他部件的選用其他部件的選用 5.1 機(jī)架與中間架機(jī)架與中間架 機(jī)架式支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。 (1)機(jī)架有四種結(jié)構(gòu)，如圖所示。可滿足帶寬 5001400、傾角 00 0 18、 圍包角 00 190 210多種形式的典型布置。并能與漏斗配套使用。 圖 5-1 機(jī) 架 01 機(jī)架：用于 00 0 18傾角的頭部傳動(dòng)及頭部卸料滾筒。選用時(shí)應(yīng)標(biāo)注 角度。 02 機(jī)架：用于 00 0 18傾角的尾部改向滾筒或中間

40、卸料的傳動(dòng)滾筒。 03 機(jī)架：用于 00 0 18傾角的頭部探頭滾筒或頭部卸料傳動(dòng)滾筒，圍包 角小于或等于 0 180。 04 機(jī)架：用于傳動(dòng)滾筒設(shè)在下分支的機(jī)架。可用于單滾筒傳動(dòng)，也可以 用于雙滾筒傳動(dòng)（兩組機(jī)架配套使用)。圍包角大于或等于 0 200。 01，02 機(jī)架適于帶寬 5001400mm；03，04 機(jī)架適于帶寬 8001400mm。 (2) 本系列機(jī)架適用于輸送帶強(qiáng)度范圍；cc-56 棉帆布 38 層，nn-100300 尼龍帶及 ep-100300 聚酯帶 36 層；鋼繩芯帶 st2000 以下。 (3) 滾筒直徑范圍：5001000mm。 (4) 中間架用于安裝托輥。標(biāo)準(zhǔn)長

41、度為 6000mm，非標(biāo)準(zhǔn)長度為 30006000mm 及凸凹弧段中間架；支腿有 i 型(無斜撐)、h 型(有斜撐)兩種。中 間架和中間架支腿全部采用螺栓聯(lián)接，便于運(yùn)輸和安裝。 中間架為螺栓聯(lián)接的快速拆裝支架，它由鋼管、h 型支架、下托輥、和掛鉤 式槽形托輥組成，是機(jī)器的非固定部分，鋼管作為可拆卸的機(jī)身，用彈性柱銷 架設(shè)在 h 型支架的管座中。柱銷固裝在鋼管上，只是打入的位置適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管， 就能方便地從管座中抽出或放入。 22 圖 5-2 中間架 槽形托輥軸的兩端加工成矩形，這樣就可以把單個(gè)滾筒放進(jìn)機(jī)架中，即可 以定位又可以起到固定軸的作用。因?yàn)槠н\(yùn)輸機(jī)的滾筒很多，損壞的也經(jīng)常， 當(dāng)輥?zhàn)有枰?/p>

42、維修時(shí)，就可以快速取下，以便于維修和更換，對運(yùn)輸很小，提高 了工作效率。這就是快速拆裝的特點(diǎn)。 中間架作為輸送機(jī)架的一部分，輸送機(jī)架的選型即決定了中間架的型式。 輸送機(jī)的機(jī)架隨輸送機(jī)類型的不同而不同，有落地式和吊掛式，而落地式 又有鋼架落地式和繩架落地式，吊掛式有鋼架調(diào)掛式和繩架吊掛式等種類。本 皮帶運(yùn)輸機(jī)是屬于 dt型固定式，選用鋼架落地式機(jī)架。 該種機(jī)架機(jī)身機(jī)構(gòu)簡單，節(jié)省鋼材，安裝、拆卸方便，不易跑偏等特點(diǎn)。 5.2 給料裝置給料裝置 帶式輸送機(jī)裝載和轉(zhuǎn)載物料是最重要、最復(fù)雜的運(yùn)輸作業(yè)之一。研究證明， 在廣泛應(yīng)用的中距離輸送機(jī)上（長度在 260m 以內(nèi)） ，輸送帶的使用期限主要取 決于給料

43、裝置的結(jié)構(gòu)是否合理。為了減輕輸送帶的磨損，對給料裝置提出了一 系列要求：物料給到輸送帶上的速度快慢和方向應(yīng)與帶速近似一致，對準(zhǔn)輸送 帶中心給料，保證物料均勻的給到輸送帶上；在裝料點(diǎn)不允許有物料堆積和撒 料現(xiàn)象，應(yīng)在給料裝置內(nèi)部而不是在輸送帶上形成物流；在裝料設(shè)施后面盡量 避免設(shè)置緊接輸送帶的攔板，盡量減少物料的落差，特別是要防止大塊物料從 很高處直接下落到輸送帶上。當(dāng)被輸送物料的物理機(jī)械性質(zhì)變化或使用條件改 變時(shí)，要有可能調(diào)節(jié)物料的速度，具有良好的通過性能，特別是當(dāng)輸送強(qiáng)黏性 物料時(shí)保證不堵塞，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，耐磨性好，等等。 運(yùn)輸夾雜大塊的物料時(shí)，給料裝置要有可能先將細(xì)塊和粉料卸到輸送帶上 形成墊層，然后再裝塊礦石，防止大塊礦石直接沖擊輸送帶。當(dāng)輸送磨損性強(qiáng)、 棱角銳利的大塊物料時(shí)，輸送機(jī)的受料段最好布置成水平的。當(dāng)輸送機(jī)在傾斜 段裝料時(shí)，物料在達(dá)到帶速之前容易