皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)

1、閩南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文皮帶輸送機(jī)摘要帶式輸送機(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)自動化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。本文從膠帶輸送機(jī)的傳動原理出發(fā)利用逐點(diǎn)計(jì)算法，對皮帶輸送機(jī)的張力進(jìn)行計(jì)算。將以經(jīng)濟(jì)、可靠、維修方便為出發(fā)點(diǎn)，對皮帶輸送機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)對驅(qū)動裝置、托輥、滾筒、輸送帶、減速器、拉進(jìn)裝置以及其他輔助裝置進(jìn)行了優(yōu)化性選型設(shè)計(jì)。張緊系統(tǒng)采用先進(jìn)的液控張緊裝置，即流行的液壓自動拉進(jìn)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：皮帶輸送機(jī);設(shè)計(jì);拉緊裝置abstr

2、actthe drive installment adopts the advanced hydraulic soft drive system and hydraulic pull automatic system.belt conveyor is the most ideal efficient coal for transport equipment, and other transport equipment, not only has compared long-distance large-capacity, continuous conveying wait for an adv

3、antage, and reliable operation, easy to realize automation, centralized control, especially for high yield and high efficiency mine, belt conveyor has become coal high-efficient exploitation mechatronics technology and equipment the key equipment.key words: belt conveyor;design;tensioning device目 錄1

4、 緒論12 帶式輸送機(jī)的概述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 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r32.4 帶式輸送機(jī)的工作原理33 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算53.1 已知帶式輸送機(jī)的原始數(shù)據(jù)53.2 帶式輸送機(jī)的計(jì)算53.2.1 輸送帶寬度的計(jì)算53.2.2 張力的逐點(diǎn)計(jì)算63.2.3 功率的計(jì)算83.2.4 膠帶核算83.2.5 允許垂直核算83.2.6 車式拉緊裝置重錘重量計(jì)算94 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算114.1 減速箱的工作原理114.2 計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比124.3 運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算134.3.1 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速134.3.2 計(jì)算各軸的功率134.3.3 計(jì)算各

5、軸扭矩134.4 齒輪的各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算144.4.1 選擇齒輪材料及精度等級144.4.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)144.4.3 轉(zhuǎn)矩t1144.4.4 載荷系數(shù)k144.4.5 許用接觸應(yīng)力154.4.6 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度154.4.7 齒形系數(shù)yfa和應(yīng)力修正系數(shù)ysa154.4.8 許用彎曲應(yīng)力f154.4.9 計(jì)算齒輪傳動的中心矩164.4.10 計(jì)算齒輪的圓周速度164.5 從動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算174.5.1 軸的材料174.5.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算最小直徑184.5.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)184.5.4 確定軸各段直徑和長度184.5.5 確定各段軸的長度194.6 從動軸校核軸受力圖194

6、.6.1 軸的空間受力194.6.2 垂直面受力204.6.3 f力在支點(diǎn)所產(chǎn)生的反力204.6.4 合成彎距204.6.5 計(jì)算危險截面的直徑215 輸送帶部件的選用225.1 輸送帶225.2 傳動滾筒235.3 托輥235.3.1 托輥的選型235.3.2 托輥的校核255.4 制動裝置265.5 改向裝置275.6 拉緊裝置275.6.1拉緊裝置的作用275.6.2張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求276 其他部件的選用286.1 機(jī)架與中間架286.2 卸料裝置296.3 清掃裝置296.4 頭部漏斗306.5 電氣及安全保護(hù)裝置307 總結(jié)31參考文獻(xiàn)32致謝33附錄33閩南理工學(xué)院畢業(yè)

7、設(shè)計(jì)論文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、動力、建材等重工業(yè)部門及交通運(yùn)輸部門中主要用來運(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)自動化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開采機(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、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

8、養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運(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。已知原始數(shù)據(jù)和工作條件：1.帶式輸送機(jī) l=250m；2輸送物料：煤，粒度0-100毫米，=0.6t/m ，動堆積角p=35；3輸送量：q=800噸/時；4 工作環(huán)境：露天;5 尾部給料，導(dǎo)料槽長3m。頭部有彈簧清掃器，尾部有空段清掃器。2 帶式輸送機(jī)的概述 2.1 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)動來完成物流從裝載點(diǎn)到卸

9、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)、振動輸送機(jī)等；（3）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，糧食等各個部門。 2.2 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

10、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：2.3 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機(jī)、鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)和排棄場的連續(xù)輸送設(shè)施等。這些輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大(可達(dá)30000t/h)，適用范圍廣(可運(yùn)送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運(yùn)人)，安全可靠，自動化程度高，設(shè)備維護(hù)檢修容易，爬坡能力大(可達(dá)16)，經(jīng)營費(fèi)用

11、低，由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。目前，帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢是：大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機(jī)長度和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。2.4 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2-1所示，它主要包括一下幾個部分：輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等。圖2-1 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-動滾筒 8-卸料器 9-清掃裝置 10-平行托輥 1

12、1-空段清掃器 12-清掃器輸送帶1繞經(jīng)傳動滾筒2和機(jī)尾換向滾筒3形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置5給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時，傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運(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，即是傳動滾筒)卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。33 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 已知帶式輸送機(jī)的原始數(shù)據(jù)1.帶式輸送機(jī) l=250m；2輸送物料：煤，粒度0-100mm，=0.6t/m，動堆積角p=35；3輸送量：q=800kn/h；4 工作環(huán)境：露

13、天;5 尾部給料，導(dǎo)料槽長3m。頭部有彈簧清掃器，尾部有空段清掃器。3.2 帶式輸送機(jī)的計(jì)算 3.2.1輸送帶寬度的計(jì)算 根據(jù) b=q/kvc已知q=800kn/h，=0.6kn/m3。選取帶速v=3.15m/s；得k=470；得c=1.0；得p=30=0.94.得：m， 選取b=1000mm的膠帶，滿足塊度要求。表3-1 各種帶寬適用的最大塊度(mm)帶寬006508001000120014001600最大塊度001502003003503503503.2.2 張力的逐點(diǎn)計(jì)算設(shè)帶式輸送機(jī)各點(diǎn)的張力，各點(diǎn)張力關(guān)系如下：s2=s1+w1 (3-1)s3=k1s2 (3-2)s4=s3+w2+s3

14、 (3-3)s5=k2s4 (3-4)s6=k3s5 (3-5)sn=s6+w4+w5+w6 (3-6)彈簧清掃器阻力： w1=(70100)b=1001.0=100n 代入（3-1）得： s2=s1+100查表2-3-20，改向滾筒阻力系數(shù)k1=1.02代入（3-2）得：s3=1.02(s1+100)=1.02s1+102空載段運(yùn)行阻力： w2=(q0+q”)lhw”z=5.8.取z=5；取上下膠層厚（3+1.5）mm；q0=13.25n/m，g”=17n，下托輥間距l(xiāng)0=3m所以，得：q”=g”l0=17/4=4.25n/mw”=0.035。代入上式得： w2=(13.25+4.25)25

15、00.0.035=153n空段清掃器阻力： w3=20b=201.0=20n代入（3-3）得： s4=1.02s1+102+153+20=1.02s1滾筒阻力系數(shù)k2=1.02.代入（3-4）得： s5=1.02(1.02s1+275)=1.04s1+280.5查表2-3-20，改向滾筒阻力系數(shù)k3=1.04代入（3-5）得s6=1.04(1.04s1+280.5)=1.08s1+295導(dǎo)料槽阻力： w4=(1.6by+7)l=(1.610.67)3=23.9n物料加速阻力：w5=qv/2g因?yàn)?q=q/3.6v=800/3.63.15=71n/m所以 w5=713.15/210=35n承載段

16、運(yùn)行阻力：w6=（q+q0+q）lhwg=17n；l0=1.2m，故 q=g/l0=17/1.2=14.2n/mw=0.04故w6=(71+13.25+14.2)2500.04=985n代入（3-6）得：sn=1.08s1+292+23.9+35+985=1.08s1+1335.9 （3-7）根據(jù)式sn=s1e采用光面?zhèn)鲃訚L筒， a=200, =0.2e=2.01代入上式得： sn=2.01s1 （3-8）聯(lián)立（3-7）（3-8），則： 2.01s1=1.08s1+1335.90.93s1=1335.9所以s1=1335.9/0.93=1436nsn=2.01s1=2.011436=2887n

17、3.2.3功率的計(jì)算傳動滾筒軸功率為：n0=(sn-s1)v/102=(2887-1436) 3.15/102=44.8電動機(jī)功率為n=kn0/其中k=1.4, =0.90所以n=70.0kw應(yīng)選jo2924電動機(jī)，額定功率為75kw3.2.4膠帶核算求得膠帶最大張力為2887n，當(dāng)b=1000mm，z=5層時，膠帶的最大允許張力為3110n，所以滿足最大張力要求。3.2.5允許垂直核算承載段最小張力必須滿足：s5(q0-q)l0cos5(13.25+71) 1.21=505.5而承載段最小張力：s6=k3s5=1.04(1.04s1+280.5)=1.04(1.041436+280.5)=1

18、844.9ns6s，故滿足要求。3.2.6 車式拉緊裝置重錘重量計(jì)算拉緊力： p0=s1+si-1=s6+s5=1844.9+1773.9=3619n重錘重量：g=(p0+0.04ggcos-gksin/ 1 =(3619+0.043941)/0.9 =4986n負(fù)載起動時，電動機(jī)功率nna+nb/kd 才能滿足起動功率要求。靜功率 na=pv/102nb=0.0002lv /(q+2q0+q1)+k0gd q0=13.25q=71。已知v=3.15m/s，=0.8，代入上式得 na=14513.15/1020.90=49.79kw動功率 nb=0.0002lv /(q+2q0+q1)+k0g

19、d 已知l=250m， q0=13.25， q=71n。k0=1.24，gd =5.533n/m 。q1按下式計(jì)算： q1=q+q”+g0/l已知q=14.2n/m， q”=4.25n/m；選用傳動滾筒d=1000毫米，尾輪d=800毫米，曾面輪兩個，d=350mm，g0=380+253+1522=937n。將以上數(shù)據(jù)代入上式求q1 q1=14.2+4.25+937/250=22.2nn/m再將以上數(shù)據(jù)代入nb; nb=0.00022503.15 /0.9（71+213.25+23.2）+1.245.533=72.69kw取kd=0.9,查電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表，=1.2n=75，不大于na+nb/

20、k d，原選jo2924電動機(jī)，額定功率為75kw，小于負(fù)荷起動功率121kw，故不能滿足負(fù)荷起動時的要求。試改選jo2934電動機(jī)，額定功率100kw，gd =6.437n/m ，=1.1 根據(jù)這些數(shù)據(jù)重新計(jì)算nb： nb=0.0022503.15 /0.9(71+213.25+22.2)+1.246.437=74kw (na+nb)/kd =126kw所以還是不能滿足，再選js1154電動機(jī)， nb=0.0022503.15 /0.9(71+213.25+22.2)+1.2414=83.36kw (na+nb)/kd =126kwjs1154電動機(jī)額定功率大于126kw，所以滿足要求，故選

21、js1154電動機(jī)，額定功率為135kw，轉(zhuǎn)速1475轉(zhuǎn)/分。9閩南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 減速箱的工作原理一級圓柱齒輪減速器是通過裝在箱體內(nèi)的一對嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動，動力從一軸傳至另一軸，實(shí)現(xiàn)減速的，如圖2-1齒輪減速器結(jié)構(gòu)圖所示。動力由電動機(jī)通過皮帶輪（圖中未畫出）傳送到齒輪軸，然后通過兩嚙合齒輪（小齒輪帶動大齒輪）傳送到軸，從而實(shí)現(xiàn)減速之目的。由于傳動比i = n1/n2 ，則從動軸的轉(zhuǎn)速n2= z1/z2n1。 減速器有兩條軸系兩條裝配線，兩軸分別由滾動軸承支承在箱體上，采用過渡配合，有較好的同軸度，從而保證齒輪嚙合的穩(wěn)定性。端蓋嵌入箱體內(nèi)，從而確定了軸和軸上零件的

22、軸向位置。裝配時只要修磨調(diào)整環(huán)的厚度，就可使軸向間隙達(dá)到設(shè)計(jì)要求。1 運(yùn)動示意圖（圖4-1）圖4-1 傳送裝置示意圖（注：1 v形皮帶，2 滾筒，38 傳送帶，47 帶輪，5 減速器，6 電機(jī)）工圖4-2 傳動裝置4.2 計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比4.2.1 總傳動比i總=nd/nw=970/70=13.854.2.2 分配各級傳動比（1）取齒輪i齒輪=5（單級減速器i=36之間取3.15、3.55、4、4.5、5、5.6合理，為減少系統(tǒng)誤差，取整數(shù)為宜）（2）i總=i齒輪i帶i帶=i總/i齒輪=13.85/5=2.774.3 運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算4.3.1 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速ni=n電動/

23、i帶=970/2.77=350r/minnii=ni/ i齒輪=350/5=70r/minniii=nii =70r/min4.3.2 計(jì)算各軸的功率pi=pd帶=6.250.96=6kwpii=pi齒輪軸承齒輪=60.990.97=5.76kwpiii=pii齒輪軸承聯(lián)軸器=5.760.990.99 =5.64kw4.3.3 計(jì)算各軸扭矩td = 9550pd / n電動= 95506.25/970 =61 nmm ti=9550pi/ni=95506/350=163.71nmmtii=9550pii/nii=95505.76/70=785.82mmtiii=9550piii/niii=95

24、505.64/70=769.45nmm4.4 齒輪的各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算已知傳動比i=3.29，主動軸轉(zhuǎn)速n=70r/min，傳動功率p=3.9kw4.4.1 選擇齒輪材料及精度等級 考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240260hbs。大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度220hbs；選7級精度,齒面精糙度ra1.63.2m4.4.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由d176.43(kt1(u+1)/duh2)1/3 傳動比i齒=3.29 取小齒輪齒數(shù)z1=20。則大齒輪齒數(shù)： z2=iz1=3.2920=66=70 實(shí)際傳動比i0=70/20=3.5 傳動比誤差：

25、i-i0/i=3.5-3.29/3.29=0.06%2.5% 可用 齒數(shù)比：u=i0=3.5 取d=0.94.4.3 轉(zhuǎn)矩t1 t1=9550p/n1=95503.65/970=37nm4.4.4 載荷系數(shù)k 取k=14.4.5 許用接觸應(yīng)力 h= hlimznt/sh得： hlim1=625mpa hlim2=470mpa 接觸疲勞的壽命系數(shù)： znt1=0.92 znt2=0.98 通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)sh=1.0 h1=hlim1znt1/sh=6250.92/1.0mpa =575 h2=hlim2znt2/sh=4700.98/1.0mpa =460

26、故得： d1766(kt1(u+1)/duh)1/3 =766137(6+1)/0.964601/3mm =26.6mm 模數(shù)：m=d1/z1=26.6/20=1.33mm 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=24.4.6 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 f=(2kt1/bm2z1)yfaysah 確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù) 分度圓直徑：d1=mz1=220mm=40mm d2=mz2=2120mm=240mm 齒寬：b=dd1=0.938.3mm=34.47mm 取b=35mm b1=50mm4.4.7 齒形系數(shù)yfa和應(yīng)力修正系數(shù)ysa 根據(jù)齒數(shù)z1=20,z2=120由表得 yfa1=2.80 ysa1=1.55 yfa2=

27、2.14 ysa2=1.83 4.4.8 許用彎曲應(yīng)力f f= flim ystynt/sf flim1=288mpa flim2 =191mpa ynt1=0.88 ynt2=0.9 試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)yst=2 按一般可靠度選取安全系數(shù)sf=1.25計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力 f1=flim1 ystynt1/sf=28820.88/1.25mpa=410mpa f2=flim2 ystynt2/sf=19120.9/1.25mpa=204mpa將求得的各參數(shù)代入式 f1=(2kt1/bm2z1)yfa1ysa1 =(212586.583/352220)2.801.55mpa =8mpa

28、f2=(2kt1/bm2z2)yfa1ysa1 =(212586.583/3522120)2.141.83mpa =1.2mpa 故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠 4.4.9 計(jì)算齒輪傳動的中心矩 a=m/2(z1+z2)=2/2(30+120)=150mm 4.4.10 計(jì)算齒輪的圓周速度 v=d1n1/601000=3.1460970/601000 v=3.045m/s圖4-3 大齒輪圖4.5 從動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 p4=2.6kw，從動齒輪轉(zhuǎn)速70 r/min。分度圓直徑d2=222.5mm，單向傳動，載荷平穩(wěn)，工作時間兩班制。4.5.1 軸的材料 選用45鋼，正火處理，硬度在170217hbw，

29、抗拉強(qiáng)度b=600mpa許用彎曲應(yīng)力-1bb=55mpa4.5.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算最小直徑dc(p/n)1/3 c=118107取c=115 d234.49mm考慮到軸頸上有一鍵槽，應(yīng)將軸徑增大3%，但因?yàn)閺膭虞S傳遞的功率較小，故不用將軸徑增大。根據(jù)彈性套柱銷連軸器tl6內(nèi)孔直徑取d2=35mm，選彈性套柱銷聯(lián)軸器（gb43241984）4.5.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定軸上零件布置在箱中央，軸承對稱地布置在兩側(cè)，軸在外軸端安裝聯(lián)軸器，齒輪以軸環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位和固定，以平鍵聯(lián)接和過盈配合h7/r6實(shí)現(xiàn)周向固定。為便于裝拆和調(diào)整等要求，通常將軸設(shè)計(jì)成階梯軸。4.5.4 確定軸各段直徑和長度根據(jù)軸各

30、段直徑確定的原則，采用階梯軸尺寸按由小至大，由兩端到中央的順序確定。而裝有密封件和滾動軸承處的直徑，則應(yīng)與密封件和軸承的內(nèi)徑一致。軸上兩個支點(diǎn)的軸承，應(yīng)盡量采用相同的型號，便于軸承座孔的加工。(1)外伸軸直徑d1=35mm(2)聯(lián)軸器定位肩高度a=3mm，圓角半徑r=2，直徑d2=41mm(3)為安裝軸承便于安裝，兩滾動軸承處的軸徑直徑d3d2。且查軸頸的直徑d3=47mm。因?yàn)閮上噜忀S段直徑的變化僅是軸上的拆裝方便或區(qū)分表面，所以兩直徑略有差值。即軸頸直徑d3=45mm。因直齒圓柱齒輪減速器的軸有存在徑向載荷，所以選深溝球軸承來承受徑向載荷。選擇軸承型號60209寬度系列代號為窄，直徑系列代

31、號為輕，內(nèi)徑代號09。(4)安裝齒輪，采用標(biāo)準(zhǔn)系列值，取d4=55mm。(5)軸環(huán)處考慮齒輪定位和固定直徑，a=（0.070.1）d4，a=5.5 d5= d4+2a=66mm(6)軸上兩軸承的軸徑的直徑應(yīng)一致d6=45mm。4.5.5 確定各段軸的長度 因?yàn)檫x用彈性套柱銷聯(lián)軸器（gb43231984）。主動端 z型軸孔，c型鍵槽dz=35mm，l=60mm，a=45mm。tl6型號。對于安裝聯(lián)軸器的軸段，應(yīng)使軸段的長度略短于相配輪轂的寬度。 l1=58mm為保證齒輪固定可靠，而且齒輪端面與箱體之間不相碰及軸承拆卸方便，齒輪端面與箱體壁間應(yīng)留有一定間隙，為使軸承含在箱體內(nèi)取兩者之間間距為15.

32、79mm。選擇凸緣式軸承蓋，密封圈b=（614）mm，取b=6mm。軸承蓋b1=12mm，l=16mm。l2=43.79mm軸承寬度b=19mm，r=2，套筒設(shè)定為8mm。l3=41mm安裝齒輪的軸段，應(yīng)使軸段的長度略短于相配輪轂的寬度，因?yàn)檩嗇瀸挾萳=66mm，所以跟齒輪聯(lián)接的軸段l4=64mm。軸環(huán)寬度l5=b=1.4a=7.7mm軸徑l6=21mm為防止傳動件潤滑油飛濺到軸承內(nèi)，軸承面向箱體內(nèi)壁側(cè)應(yīng)加擋油環(huán)l=（1015）mm， 設(shè)定擋油環(huán)長度為12mm。4.6 從動軸校核軸受力圖圓周力：ft=2t/ d2=339.33n徑向力：fr= fttan=760.1n作用在右端帶輪上的力f=2

33、500n，方向向下。 k=136mm l=56.2mm4.6.1 軸的空間受力根據(jù)水平受力圖求水平面支反力，并畫出水平彎矩圖。f1h=f2h=ft/2=1169.67n 截面a處彎距為mah=f1hl/2=32.87nm4.6.2 垂直面受力 面彎距圖。 f1v=fr l/2l=380.05 nm f2v= fr- f1v=380.05 nm f1v= f2v 垂直面彎距 mav=f2vl/2=10.68nm4.6.3 f力在支點(diǎn)所產(chǎn)生的反力f1f=fr k/l=6049.82nm f2f= f- f1f=8549.82nm f力產(chǎn)生的彎距 maf=fk=340nm 在軸的aa截面，f力產(chǎn)生的

34、彎距為maf=f1fl/2=170nm4.6.4 合成彎距 按f力作用的最不利的情況考慮，把maf與（mav2+ mah2）1/2直接相加，得 ma=（mav2+ mah2）1/2+maf=204.56 nm 畫出轉(zhuǎn)距圖 t=260.25 nm 由圖可見，aa截面最危險，求當(dāng)量彎距。 me=ma2+ （2t）21/2 由于軸的轉(zhuǎn)距變化規(guī)律不清楚，所以按脈動變化轉(zhuǎn)距計(jì)算。 =b / 0b b=60mpa 0bb=100mpa =b / 0b=0.6 me=ma2+(t)21/2=257.35 nm4.6.5 計(jì)算危險截面的直徑軸的材料選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，已查得b=60mpad(me/0.1b)1

35、/3=35mm說明：因截面a處有一鍵槽，應(yīng)將直徑增大3%，但因?yàn)檩S傳遞的功率小。所以不增加。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖中此處直徑為55mm，故強(qiáng)度足夠。圖 4-4 軸的受力分析27閩南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5 輸送帶部件的選用5.1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)

36、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，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，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質(zhì)有棉，尼龍和維綸等。為了方便制造和搬運(yùn)，輸送帶的長度一般制成100200米，因此使用時必須根據(jù)需要進(jìn)行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機(jī)械接法與硫化膠接法兩種。硫化

37、膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。5.2 傳動滾筒 滾筒長度計(jì)算：已知帶寬b1000mm，傳動滾筒直徑為1000mm，滾筒長度比膠帶寬略大，一般取b1=b+（100200）mm取b1=1100mm5.3 托輥5.3.1 托輥的選型作用：托輥是決定帶式輸送機(jī)的使用效果，特別是輸送帶使用壽命的最重要部件之一。托輥組的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了輸送帶和托輥所受承載的大小與性質(zhì)。對托輥的基本要求是：結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)久耐用，密封裝置防塵性能和防水性能好，使用可靠。軸承保證良好的潤滑，自重較輕，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小，制造成本低，托輥表面必須光滑等。5-3 槽形托輥上托輥選用槽型托輥，下托輥為平行托輥。為了防止和克服

38、輸送帶跑偏現(xiàn)象，上分支隔一段距離設(shè)置一組槽型調(diào)心托輥，下分支隔一段距離設(shè)置一組平行調(diào)心 托輥。在受料出為了減少對輸送帶的沖擊，選用緩沖托輥。其結(jié)構(gòu)簡圖如下：5-4 緩沖托輥a)橡膠圈式 b)彈簧板式托輥間距：托輥間距的布置應(yīng)遵循膠帶在托輥間所產(chǎn)生的撓度盡可能小的原則。膠帶在托輥間的撓度值一般不超過托輥間距的2.5。在裝載處的上托輥間距應(yīng)小一些，一般的間距為300600mm，而且必須選用緩沖托輥，下托輥間距可取25003000mm，或取為上托輥間距的兩倍。 在有載分支頭部、尾部應(yīng)各設(shè)置一組過渡托輥，以減小頭、尾過渡段膠帶邊緣的應(yīng)力，從而減少膠帶邊緣的損壞。過渡托輥的槽角為10與20兩種，端部滾筒

39、中心線與過渡托輥之間的距離一般不大于8001000mm。選型：該設(shè)計(jì)采用槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機(jī)的上分支，最常用的由三個棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸b1000mm查運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表243，取托輥圖號為td4c1, 托輥直徑d為108mm。采用圖號為td4c9的緩沖托輥；結(jié)構(gòu)型式為橡膠圈式，托輥直徑選為108mm。下托輥采用平行型托輥圖號為td4c3,托輥直徑為108mm托輥的間距設(shè)計(jì)由帶寬b1000mm，取上托輥間距為1400mm，下托輥間距為3200mm。表5-1 常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù)wk工作條件平行托輥槽型托輥室內(nèi)清潔、干燥、無磨損性塵土0.0180.02空氣濕度、溫度正常,

40、有少量磨損性塵土0.0250.03室外工作,有大量磨損性塵土0.0350.045.3.2 托輥的校核（一）上托輥的校核所選用的上托輥為槽形托輥（35），其結(jié)構(gòu)簡圖如下：槽形托輥 (35)結(jié)構(gòu)簡圖（1）承載分支的校核p0=ea(im/v+qb)gp0承載分支托輥靜載荷（n）a0承載分支托輥間距（m）e輥載荷系數(shù) e=0.8v帶速（m/s），已知v=3.15m/sqb每米長輸送質(zhì)量（kg/m），已知qb=9.2kg/mim輸送能力（kg/s）im=svkp式中：s三節(jié)托輥槽形輸送帶上最大截面面積（m ）； k傾斜系數(shù)v帶速（m/s）； p-物料松散密度（kg/）s=0.110k=0.96帶入上式得

41、im=0.11103.150.96900=153.45kg/s則：p0=0.81.2(153.45/3.15+9.2) 9.81上托輥直徑為108mm，長度為315mm，軸承型號為4g204，承載能力為4400n，大于所計(jì)算的p0，故滿足要求。（2）動載計(jì)算承載分支托輥的動載荷： p0=p0fsfdfa式中： p0承載分支托輥動載荷（n）；fs運(yùn)行系數(shù)，查表2-36，取1.2；fd沖擊系數(shù)，查表2-37，取1.04；fa工況系數(shù)，查表2-38，取1.00。則： p0=988.81.21.041.00=1234n440n故承載分支托輥滿足動載要求。5.4 制動裝置對于傾斜輸送物料的帶式輸送機(jī)，其

42、平均傾角大于時，當(dāng)滿載停車時會發(fā)生上運(yùn)物料時帶的逆轉(zhuǎn)和下運(yùn)物料時帶的順滑現(xiàn)象，從而引起物料的堆積、飛車等事故，所以應(yīng)設(shè)置制動裝置。制動器是用于機(jī)器或機(jī)構(gòu)減速使其停止的裝置，有時也能用作調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度，它是保證機(jī)構(gòu)或機(jī)器安全正常工作的重要部件. 輸送機(jī)向上運(yùn)輸時，在停車時需防止輸送帶的反向倒退，此時的制動一般稱為逆止。向下運(yùn)輸時，在停車時需防止輸送帶的正向前進(jìn)，此時稱為制動。輸送機(jī)應(yīng)根據(jù)其工作條件設(shè)計(jì)制動裝置（逆止裝置）。作用在傳動滾筒所需的制動力（或逆止力）應(yīng)按照輸送機(jī)水平、上運(yùn)和下運(yùn)三種情況分別確定。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是水平帶式輸送機(jī)，不需要制動裝置5.5 改向裝置帶式輸送機(jī)采用改向滾筒或

43、改向托輥組來改變輸送帶的運(yùn)動方向。改向滾筒可用于輸送帶、或的方向改變。一般布置在尾部的改向滾筒或垂直重錘式的張緊滾筒使輸送帶改向，垂直重錘張緊裝置上方滾筒改向，而改向以下一般用于增加輸送帶與傳動滾筒間的圍包角。改向滾筒直徑有250、315、400、500、630、800、1000mm等規(guī)格選用時可與傳動滾筒直徑匹配，改向時其直徑可比傳動滾筒直徑小一檔，改向或時可隨改向角減小而適當(dāng)取小12擋。本次設(shè)計(jì)采用4個直徑400mm的改向滾筒,改向180，改向托輥組是若干沿所需半徑弧線布置的支承托輥，它用在輸送帶彎曲的曲率半徑較大處，或用在槽形托輥區(qū)段，使輸送帶在改向處仍能保持槽形橫斷面。輸送帶通過凸弧段

44、時，由于托輥槽角的影響，使輸送帶兩邊伸長率大于中心，為降低膠帶應(yīng)力應(yīng)使凸弧段曲率半徑盡可能大一般按織物芯帶伸長率為%、鋼繩芯帶為0.2計(jì)算5.6 拉緊裝置5.6.1拉緊裝置的作用拉緊裝置的作用是：保證輸送帶在傳動滾筒的繞出端（即輸送帶與傳動滾筒的分離點(diǎn)）有足夠的張力，能使?jié)L筒與輸送帶之間產(chǎn)生必須的摩擦力，防止輸送帶打滑；保證輸送帶的張力不低于一定值，以限制輸送帶在各支撐托輥間的垂度，避免撒料和增加運(yùn)動阻力；補(bǔ)償輸送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長的變化。5.6.2張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求(1).布置輸送機(jī)正常運(yùn)行時，輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點(diǎn)具有一定的恒張力，以防輸送帶打滑。

45、(2).布置輸送機(jī)在啟動和停機(jī)時，輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點(diǎn)具有一定恒張力，比值一般取1.31.7（可以通過設(shè)計(jì)計(jì)算不小于啟動系數(shù)進(jìn)行確定）。(3).保證輸送帶承載分支和回空分支最小張力處的輸送帶下垂度不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值（gb/t171191997，規(guī)定：輸送帶下垂度為兩組托輥間距的1/100。而mt/t4671996規(guī)定為1/50）。(4).補(bǔ)償輸送帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸縮的變化。(5).為輸送帶接頭提供必要的張緊行程。(6)在工況過渡過程中，應(yīng)能將輸送帶中出現(xiàn)的動力效應(yīng)減至最小限度，以防損壞輸送機(jī)。 車式拉緊裝置適用于輸送機(jī)長度較大，功率較大的場合。故選用車式拉緊裝置。閩南理工學(xué)院畢

46、業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 其他部件的選用6.1 機(jī)架與中間架 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，吊掛式有鋼架吊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)。中間架用于安裝托輥。標(biāo)準(zhǔn)長度為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

47、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)動鋼管，就能方便地從管座中抽出或放入中間架作為輸送機(jī)架的一部分，輸送機(jī)架的選型即決定了中間架的型式圖6-2 中間架6.2 卸料裝置 帶式輸送機(jī)可以在末端卸料，也可在中間卸料，前者不需專門的卸料裝置，后者可以采用卸載擋板或卸載小車。為了使卸料擋板能夠正常地工作，必須正確的選擇它對于帶條縱向軸線的傾角。卸料小車裝設(shè)在長皮帶機(jī)的水平區(qū)段上，由小車車架、兩個滾筒和兩個跨在皮帶機(jī)兩側(cè)的導(dǎo)向槽組成。卸料小車可沿導(dǎo)軌在皮帶機(jī)長度方向移動，因此，卸料小車適用于散粒物料在皮帶機(jī)輸送中途的各個卸載點(diǎn)上卸料，物料從卸載小車的上滾筒拋出

48、經(jīng)導(dǎo)向槽由皮帶機(jī)的一側(cè)或兩側(cè)卸下。為引導(dǎo)物料流卸載方向和減少粉塵飛揚(yáng)，在卸料滾筒或卸料小車處要加設(shè)罩蓋。為使罩蓋內(nèi)表面不受物流過大的沖擊，其形狀應(yīng)根據(jù)物流拋出的軌跡制作，首先應(yīng)找出物料與繞在滾筒上的輸送帶表面的分離點(diǎn)。6.3 清掃裝置輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，不可避免的有部分顆粒和粉料粘在輸送帶表面，通過卸料裝置后不能完全卸凈，表面粘有物料的輸送帶工作面通過下托輥或改向滾筒時，由于物料的積聚而使其直徑增大，加劇托輥和輸送帶的磨損，引起輸送帶跑偏。而且，不斷掉落的物料還污染了場地環(huán)境。因此，清掃粘結(jié)在輸送帶表面的物料，對于提高輸送帶的壽命和保證輸送帶的正常工作具有重要意義。本設(shè)計(jì)采用常用的清掃裝置彈簧

49、清掃裝置。如圖所示： 圖6-3 彈簧清掃器 1刮板 2彈簧彈簧清掃器是利用彈簧壓緊刮煤板,把輸送帶上的煤刮下來的一種裝置。其固定方式是刮板架兩端靠彈簧壓緊。可以安裝在卸料滾筒的下部或者卸料滾筒與增角滾筒之間的輸送帶下部。這種清掃器亦具有工作件磨損不均的缺點(diǎn)。進(jìn)一步的改進(jìn)是可將其分成各自靠彈簧壓緊的若干塊刮板,再組合固定在同一根軸上,這樣工作件能經(jīng)常同輸送帶接觸,就可基本消除由于刮板不均勻磨損造成的影響,減少漏煤現(xiàn)象,清掃質(zhì)量得到了較大的提高。6.4 頭部漏斗頭部漏斗用于導(dǎo)料、控制料流方向的裝置。也可起防塵作用。(1) 本系列漏斗有普通型和調(diào)節(jié)擋板型(3型)兩種。其中普通型又可分為不帶襯板(1型)和帶襯板(2型)兩種。帶速范圍：2.5ms(1型)，3.15m