畢業(yè)論文皮帶輸送機(jī)全套CAD圖紙另附

1、摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。皮帶輸送機(jī)是散狀物料實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)母咚俣?、自?dòng)化、連續(xù)性作業(yè)的理想設(shè)備,已廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工、煤炭、礦山、港口和糧食等許多部門。隨著工業(yè)的需求,帶式輸送機(jī)向長距離、高速度、大運(yùn)量、大功率等方向發(fā)展,皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)問題也越來越多。這就需要系統(tǒng)研究帶式輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)特性,實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段預(yù)測和優(yōu)化輸送機(jī)的性能,從而使帶式輸送機(jī)在經(jīng)濟(jì)上更加合理、在技術(shù)上更加可靠。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

2、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)。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：皮帶輸送機(jī)；傾斜式；雙驅(qū)動(dòng)；AbstractThe design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. Belt conveyor is the ideal equipment for high-speed, automation, continuous operations for long

3、-distance transportation of the bulk materials, which is widely applied in industries such as electric power, metallurgy, chemical engineering, coal, mine, ports and foodstuffs. With the development of industrial demand, the design of belt conveyor aims at long distance, high speed, great capacity a

4、nd high-power directions. Therefore, there appear more problems in terms of dynamics of belt conveyor.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 the principle is designed. Then,

5、 it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of 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 the belt conveyor. Key word : B

6、elt conveyor;Inclination type;Dual drive;目 錄前 言11 DTII型固定式帶式輸送機(jī)概述21.1 DTII型固定式帶式輸送機(jī)的簡介21.2 DTII型固定式帶式輸送機(jī)的應(yīng)用范圍21.3 DTII型固定式帶式輸送機(jī)的系列圖號31.4 DTII型固定式帶式輸送機(jī)的工作原理31.5 DTII型固定式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式41.5.1 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)41.5.2 布置方式42帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算62.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件62.2 計(jì)算步驟72.2.1 帶寬的確定:72.2.2輸送帶寬度的核算92.3 圓周驅(qū)動(dòng)力92.3.1 計(jì)算公式92.3.2 主

7、要阻力計(jì)算102.3.3 主要特種阻力計(jì)算122.3.4 附加特種阻力計(jì)算132.3.5 傾斜阻力計(jì)算142.4 傳動(dòng)功率計(jì)算142.4.1 傳動(dòng)軸功率計(jì)算142.4.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算152.5 輸送帶張力計(jì)算152.5.1 輸送帶不打滑條件校核162.5.2 輸送帶下C=0.71垂度校核172.5.3 各特性點(diǎn)張力計(jì)算182.5.4 鋼繩芯輸送帶強(qiáng)度計(jì)算223驅(qū)動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì)243.1電機(jī)的選用243.2 減速器的選用243.3液力偶合器253.4 聯(lián)軸器264帶式輸送機(jī)部件的選用284.1托輥284.1.1 托輥的作用與選型284.1.2 托輥的校核314.2 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張

8、力計(jì)算334.2.1 改向滾筒合張力計(jì)算334.2.2 傳動(dòng)滾筒合張力計(jì)算344.3 傳動(dòng)滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算344.3.1傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)344.3.2傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算355 制動(dòng)裝置415.1 制動(dòng)裝置的作用415.1.1 制動(dòng)裝置的種類415.1.2 制動(dòng)裝置的選型415.2拉緊裝置425.2.1 拉緊裝置行程425.2.2 拉緊力與拉緊裝置436其他部件的選用446.1 機(jī)架與中間架446.1.1 機(jī)架446.1.2 中間架456.2 給料裝置456.2.1 對給料裝置的基本要求456.2.2 裝料段攔板的布置及尺寸466.3 卸料裝置476.4 清掃裝置476.5 頭部漏斗

9、496.6 電氣及安全保護(hù)裝置49結(jié) 論51致 謝52參考文獻(xiàn)53前 言帶式輸送機(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(dòng)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。

10、選擇DTII型固定式帶式輸送機(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。原始參數(shù)：1）輸送物料：煤2）物料特性：（1）最大塊度 350mm（2）散裝密度：1t/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： 100m （2）傾斜角：=14°（3）最大運(yùn)量:1000t/h設(shè)計(jì)解決的問題：熟悉帶式輸送機(jī)的各部分的功能與作用，對主要部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)與計(jì)算，解決在實(shí)際使用

11、中容易出現(xiàn)的問題，并大膽地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。1 DTII型固定式帶式輸送機(jī)概述1.1 DTII型固定式帶式輸送機(jī)的簡介DTII型固定式帶式輸送機(jī)是由原機(jī)械工業(yè)部北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所負(fù)責(zé)研究組織的聯(lián)合設(shè)計(jì)組設(shè)計(jì)的，是原TD75型 和DX型兩大系列的更新?lián)Q代產(chǎn)品。全系列更新工作分兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段完成主參數(shù)型譜及原TD型所屬范圍的主要部件設(shè)計(jì)，還增加了化纖帶的中強(qiáng)度部件設(shè)計(jì)；第二階段將完成高強(qiáng)度系列設(shè)計(jì)。1.2 DTII型固定式帶式輸送機(jī)的應(yīng)用范圍 （1）DTII型固定式帶式輸送機(jī)是通用型系列產(chǎn)品，可廣泛用于冶金，礦山，煤炭，港口，電站，建材，化工，輕工，石油等各個(gè)行業(yè)。由單機(jī)或多機(jī)組合成運(yùn)輸系

12、統(tǒng)來輸送物料，可輸送散度密度為500-2500kg/m³的各種散狀物料及成件物品。 （2）DTII型固定式帶式輸送機(jī)適用的工作環(huán)境溫度一般為-25-40°C。對于在特殊環(huán)境中工作的帶式輸送機(jī)，如要求具有耐熱，耐寒，防水，防腐，防爆，阻燃等條件，應(yīng)另行采取相應(yīng)的防護(hù)措施。 （3）DT-II型固定式帶式輸送機(jī)均按不見系列進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者可根據(jù)輸送工藝要求，按不同的地形，工況進(jìn)行選型設(shè)計(jì)并組合成整臺輸送機(jī)。 （4）輸送機(jī)允許輸送的物料粒度取決于帶寬，帶速，槽角和傾角，也取決于大塊物料出現(xiàn)的頻率。各種帶寬適合的哦最大粒度，本系列推薦按表1-1選取。當(dāng)輸送硬巖時(shí)，帶寬超過1200mm

13、,粒度一般應(yīng)限制在350mm范圍內(nèi)，而不能隨帶寬的增加而加大。表1-1各種帶寬適用的最大粒度mm帶寬500650800100012001400最大粒度1001502003003503501.3 DTII型固定式帶式輸送機(jī)的系列圖號部件圖號 DT-II ×× × × ×× ×× 型號（D-帶式輸送機(jī)，T-通用型，II-新系列） ××-產(chǎn)品規(guī)格代碼（帶寬） ×-部件分類代碼 ×-部件類型代碼××-部件規(guī)格代碼××-性能參數(shù)代碼1.4 DTI

14、I型固定式帶式輸送機(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。圖1-1 帶式輸送機(jī)簡圖1-改向滾筒 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-頭部護(hù)罩9-清掃裝置 10-平行托輥 11-空段清掃器 12-制動(dòng)裝置輸送帶5繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒7和機(jī)尾改向滾筒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)

15、，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)傾斜向上運(yùn)輸，其傾斜角不超過18°，向下運(yùn)輸不超過15°。1.5 DTII型固定式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 1.5.1 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)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)

16、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。 輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取4500-5500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。1.5.2 布置方式帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū)動(dòng)裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式兩種。通用固定式輸送帶輸送機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，即驅(qū)動(dòng)裝置集中的安裝在輸送機(jī)長度的某一個(gè)位置處，一般放在機(jī)頭處。單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式按傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動(dòng)。對每個(gè)滾筒的驅(qū)動(dòng)又可分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式最常用，凡是沒有指明是多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的，即為單驅(qū)動(dòng)方

17、式，故本次設(shè)計(jì)選擇雙滾筒單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式。帶式輸送機(jī)常見典型的布置方式如下表1-2所示：表1-2 帶式輸送機(jī)典型布置方式2帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 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)：1)粒度大小，最大粒度和粗度組成情況；2)堆積密度；3)動(dòng)堆積角、靜堆積角，溫度、濕度、粒度和磨損性等。 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

18、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）輸送物料：煤（2）物料特性： 1）最大塊度：400mm 2）散裝密度：1t/ 3）在輸送帶上堆積角：=20° 4）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：100m 2）傾斜角：=14° 3）最大運(yùn)量:1000t/h初步確定輸送機(jī)布置形式，如圖2-1所示： 圖2-1 傳動(dòng)系統(tǒng)圖2.2 計(jì)算步驟2.2.1 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1000kg/;輸送機(jī)的工作傾角=14°帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式（2

19、-1）為 （2-1）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。表2-1傾斜系數(shù)k選用表傾角2468101214161820k1.00.990.980.970.950.930.910.890.850.81輸送機(jī)的工作傾角=14°查DTII帶式輸送機(jī)選用手冊（表2-1）(此后凡未注明均為該書)得k=0.91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1000kg/;考慮井下的工作條件取帶速為2m/s;將各

20、參數(shù)值代入上式, 可得到為保證足夠的運(yùn)輸能力,帶上必須具有的截面積圖2-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面表2-2槽形托輥物料斷面面積A槽角帶寬 B=650mm帶寬 B=800mm帶寬B=1000mm帶寬B=1200mm動(dòng)堆積角動(dòng)堆積角動(dòng)堆積角動(dòng)堆積角動(dòng)堆積角動(dòng)堆積角動(dòng)堆積角動(dòng)堆積角20°30°20°20°30°30°20°30°30°0.04060.04840.06380.02220.02660.07630.15130.187935°0.04330.05070.06780.02360.02780.

21、07980.16510.195740°0.04530.05230.07100.02470.02870.08220.17230.201345°0.04690.05340.07360.02560.02930.08400.17810.2047查表2-2, 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1200 mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.1651m²，此值大于計(jì)算所需要的堆積橫斷面積0.15m²,據(jù)此選用寬度為1200mm的輸送帶能滿足要求。經(jīng)如上計(jì)算,確定選用帶寬B=1200mm,ST2000型鋼繩芯輸送帶。ST

22、2000型鋼繩芯輸送帶的技術(shù)規(guī)格：縱向拉伸強(qiáng)度2000N/mm；帶厚20mm;輸送帶每米質(zhì)量34Kg/m.2.2.2輸送帶寬度的核算輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)，需要按（2-2）式核算，再查表 （2-2） 式中最大粒度，mm。 條件中物料粒度為400mm。 計(jì)算：B=12002400+200=1000故，輸送帶寬滿足輸送要求。2.3 圓周驅(qū)動(dòng)力2.3.1 計(jì)算公式 本次設(shè)計(jì)的輸送機(jī)機(jī)長為100m，大于80m。對機(jī)長大于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作簡化計(jì)算，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑?（2-3）式中與輸送機(jī)長度有關(guān)的系數(shù)，在機(jī)

23、長大于80m時(shí)，查DTII（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊表2-3系數(shù)C表2-3 系數(shù)CL8010015020300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.03查得C=1.78。2.3.2 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）計(jì)算： （2-4） 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)長度（頭尾滾筒中心距），m；重力加速度； 當(dāng)輸送機(jī)

24、傾角小于18°(條件中傾角為14°)，可選取1。 初步選定托輥為DTII6204/C4，查表選用三個(gè)上托輥，一個(gè)下托輥。上托輥間距1.2m，下托輥間距 3m，上托輥槽角35°，下托輥槽角0°。上托輥108，L=465mm，軸承4G305，單個(gè)上托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量=7.1kg.下托輥108，L=1400mm,軸承4G305，單個(gè)下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量=10.56kg.承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，用式（2-5）計(jì)算: （2-5）=3 7.1/1.2=17.75kg.回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用式（2-6）計(jì)算: （2-6）=1

25、 10.56/3=3.52kg每米長度輸送物料質(zhì)量 計(jì)算：=kg/m初選ST2000型鋼繩芯輸送帶。查得ST2000型鋼繩芯輸送帶的每層質(zhì)量1.25kg/m，上膠厚=3.0mm,下膠厚=1.5mm,每毫米厚膠料質(zhì)量為1.25kg/,則模擬摩擦系數(shù)值應(yīng)根據(jù)表2-4選取。取=0.03。 表2-4 模擬摩擦系數(shù)(推薦值）安裝情況 工作條件F 水平，向上及向下傾斜 工作條件良好，制造，調(diào)整好，帶速低，物料內(nèi)摩擦系數(shù)小。0.020按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，制造，調(diào)整好，物料內(nèi)摩擦系數(shù)中等。0.022多塵，低溫，過載，高帶速，安裝不良，托輥質(zhì)量差，物料內(nèi)摩擦大。0.023-0.03向下傾斜設(shè)計(jì)，制造正常，處于發(fā)電工況時(shí)

26、0.012-0.016=0.031009.817.75+3.52+（213.125+138.89）1=5480.454N2.3.3 主要特種阻力計(jì)算主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料槽檔板間的摩擦阻力兩部分，按式（2-7）計(jì)算： （2-7） 按式（2-10）計(jì)算：三個(gè)等長輥?zhàn)拥那皟A上托輥時(shí) （2-8）輸送物料與導(dǎo)料擋板間的摩擦阻力 （2-9）式中 =0.6，l=4.5m,=0.61m. 因?yàn)橥休仧o前傾，所以=0.所以主要特種阻力2.3.4 附加特種阻力計(jì)算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： （2-10） （2-11） （2-12） 式中清

27、掃器個(gè)數(shù)，包括一個(gè)彈簧清掃器和兩個(gè)空段清掃器；A一個(gè)清掃器和輸送帶接觸面積，見表清掃器和輸送帶間的壓力，N/，一般取為3 N/；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2-5導(dǎo)料槽欄板內(nèi)寬、刮板與輸送帶接觸面積帶寬B/mm導(dǎo)料欄板內(nèi)寬/m刮板與輸送帶接觸面積A/m頭部清掃器空段清掃器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表2-5得 A=10.0122+20.0182

28、=0.06m取=4.5N/m，取=0.6，將數(shù)據(jù)帶入式（2-11）則=0.064.50.6=1620 N無卸料器，所以=0由式（2-10） 則 2.3.5 傾斜阻力計(jì)算傾斜阻力按下式計(jì)算： （2-13） 式中：因?yàn)槭潜据斔蜋C(jī)傾斜運(yùn)輸，所有 H= =138.899.8124.2=32939N由式=1.785480.454+1373.34+1620+32939=44452N2.4 傳動(dòng)功率計(jì)算2.4.1 傳動(dòng)軸功率（）計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸功率（）按式（2-14）計(jì)算： （2-14） 所以 2.4.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率，按式（2-15）計(jì)算： （2-15） 式中傳動(dòng)效率，一般在0.850.95之間

29、選??；查得傳動(dòng)滾筒及聯(lián)軸器效率為0.98，液力耦合器效率為0.96，二級減速器效率為0.94，則 =0.980.960.94=0.88 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。選擇電機(jī)功率為110KW，驅(qū)動(dòng)裝置組合號為169，傳動(dòng)滾筒直徑1000mm，電機(jī)為Y315S-4,液力耦合器YOXIIZ450,減速器為DCY355-50,制動(dòng)器為YWZ5-315.2.5 輸送帶張力計(jì)算輸送帶張力在整個(gè)長度上是變化的，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摩擦傳遞到輸送帶

30、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。 2.5.1 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅(qū)動(dòng)力通過摩擦傳遞到輸送帶上（見圖2-3）。圖2-3作用于輸送帶的張力如圖2-3所示，輸送帶在傳動(dòng)滾筒松邊的最小張力應(yīng)滿足的要求。傳動(dòng)滾筒傳遞的最大圓周力。動(dòng)載荷系數(shù)k=1.2；對慣性小、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1.5傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見表2-6表2-6 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)工作條件光面滾筒膠面滾筒清潔干燥0.250.030.40環(huán)境潮濕0.100.150.250.35潮濕粘污0.050.20取=1.

31、5，由式 =1.544452=66678N=0.25，=.查得尤拉系數(shù)=2.40。對常用C=0.71=0.7166678=47341.38N2.5.2 輸送帶下C=0.71垂度校核為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點(diǎn)的最小張力，需按式（2-16）和（2-17）進(jìn)行驗(yàn)算。 承載分力 (2-16) 回程分支 （2-17）式中允許最大垂度，一般0.01；承載上托輥間距（最小張力處）；=1.2m.回程下托輥間距（最小張力處）;=3.0m.取=0.01 , 由式（2-16）得： 2.5.3 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，拉緊裝置拉緊力和凸凹弧起始點(diǎn)張力等特

32、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，如圖2-4所示。圖2-4 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)7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。在前面我們已經(jīng)選好了輸送帶，ST2000型鋼繩芯輸送帶，縱向拉伸強(qiáng)度2000N/mm；帶厚20mm;輸送帶質(zhì)量34Kg/m.1)承載段運(yùn)行阻力由式（2-18）： （2-18）物料每米質(zhì)量q=由式子 表2-7常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù)工作條件平型托輥槽型托輥室內(nèi)清潔，干燥，無磨損性塵土0.0180.02空氣濕度，溫度正常，有少量磨損性塵土0.0250.03室外工作，有大量磨損

33、性塵土，污染摩擦表面0.0350.04表2-8 DTII型托輥組轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量 托輥形式 帶寬 B/mm800100012001400160018002000上托輥槽型鑄鐵座14222547507072沖壓座111720下托輥槽型鑄鐵座12172039426165沖壓座111518 查表2-7及表2-8得=25kg,托輥間距=1.2m,=0.04m=20.83kg/m.代入上式子得 =+ =48.41KN當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí)，此時(shí)。承載段的下滑力為正。2)回空段運(yùn)行阻力由式（2-19） （2-19）有式子查上表選出=20kg,=3.0m,=0.035.=6.67kg,代入上式得 =6.71KN=

34、=0.34KN =0.22KN =-6.71-0.34+0.22=-6.83KN 當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí)，回空段是向下運(yùn)行的。此時(shí)，回空段下滑力為負(fù)。3)最小張力點(diǎn)有以上計(jì)算可知，3點(diǎn)為最小張力點(diǎn) (2)輸送帶上各點(diǎn)張力的計(jì)算1）由懸垂度條件確定4點(diǎn)的張力為保證輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和物流的穩(wěn)定，承載段與回空段輸送帶的懸垂度的最大值為托輥間距的千分之二十五，而承載段滿足最大允許懸垂度的最小張力為 式中 承載段輸送帶最小張力，N; 輸送帶最大允許懸垂度，；代入上式得 5(138.89+34)1.2cos9.81=9.87KN2)由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力因?yàn)镾4=9.87KN,選=1.05，故有KNKNKN

35、KNKN(3)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)系滾筒為包膠滾筒，圍包膠為=200°。選摩擦系數(shù)=0.25。并取摩擦力備用系數(shù)n=1.2。由式（2-20）可算得允許的最大值為： （2-20）=74.28KN>=48.77KN式中 n-摩擦力備用系數(shù)，一般n=1.15-1.2; -輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的摩擦系數(shù)， -輸送帶與兩個(gè)滾筒間的圍包角之和，故摩擦條件滿足。2.5.4 鋼繩芯輸送帶強(qiáng)度計(jì)算 （1）輸送帶的計(jì)算安全系數(shù)由公式2-21可知。 （2-21）其中,.=12002000=2.4KN=(2) 輸送帶的許用安全系數(shù)由式子2-22知 （2-22） 其中 -基本安全

36、系數(shù)； -附加彎曲伸折算系數(shù)； -動(dòng)載荷系數(shù)，一般取1.2-1.5； -輸送帶接頭效率；查«通用機(jī)械設(shè)計(jì)»選出=3.0，=1.8，=1.2，=0.85，代入上式得 （3）輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算 m>7.624，所選的輸送帶滿足強(qiáng)度要求。查«通用機(jī)械設(shè)計(jì)»選出，ST2000型鋼繩芯帶中鋼繩直徑d=6mm,鋼絲繩間距L=12mm,帶厚h=20mm.3驅(qū)動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì)3.1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，本設(shè)計(jì)皮帶機(jī)所采用的電動(dòng)機(jī)的總功率為101kw.需選用功率為110kw的電機(jī)。3.2 減速器的

37、選用已知輸送帶寬為1200mm，查參考文獻(xiàn)運(yùn)輸機(jī)械選用設(shè)計(jì)手冊表277選取傳動(dòng)滾筒的直徑D為1000，則工作轉(zhuǎn)速為：已知電機(jī)轉(zhuǎn)速為1480r/min ，則電機(jī)與滾筒之間的總傳動(dòng)比為：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37.2第一級為螺旋齒輪、第二級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其展開簡圖如下：圖31 減速器示意圖電動(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。3.3液力偶合器液力傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)一樣，都是以液體作為傳遞能量的介質(zhì)，同屬液體傳動(dòng)的范疇，二者的重要區(qū)別在于，液壓傳動(dòng)是通過工作腔容積的變化，是液體壓力能改變傳遞能量的；液力傳

38、動(dòng)是利用旋轉(zhuǎn)的葉輪工作，輸入軸與輸出軸為非剛性連接，通過液體動(dòng)能的變化傳遞能量，傳遞的紐矩與其轉(zhuǎn)數(shù)的平方成正比目前，在帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，廣泛使用液力偶合器，它安裝在輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器之間，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)，泵輪內(nèi)的工作液體隨之旋轉(zhuǎn)，這時(shí)液體繞泵輪軸線一邊作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一邊因液體受到離心力而沿徑向葉片之間的通道向外流動(dòng)，到外緣之后即進(jìn)入渦輪中，泵輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的動(dòng)能，液體進(jìn)去渦輪后，推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，液體被減速降壓，液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成渦輪的機(jī)械能而輸出做功它是依靠液體環(huán)流運(yùn)動(dòng)傳遞能量的，而產(chǎn)生環(huán)流的先決條件是泵輪的轉(zhuǎn)速大于渦流轉(zhuǎn)速，即而者之間存在轉(zhuǎn)速差液力傳動(dòng)裝置除煤礦機(jī)械使用外，還

39、廣泛用于各種軍用車輛，建筑機(jī)械，工程機(jī)械，起重機(jī)械，載重汽車小轎車和艦艇上，它所以獲得如此廣泛的應(yīng)用，原因是它具有以下多種優(yōu)點(diǎn)：（）能提高設(shè)備的使用壽命由于液力轉(zhuǎn)動(dòng)的介質(zhì)是液體，輸入軸與輸出軸之間用非剛性連接，故能將外載荷突然驟增或驟減造成的沖擊和振動(dòng)消除或部分消除，轉(zhuǎn)化為連續(xù)漸變載荷，從而延長機(jī)器的使用壽命這對處于惡劣條件下工作的煤礦機(jī)械具有這樣意義（）有良好的啟動(dòng)性能由于泵輪扭矩與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，故電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)其負(fù)載很小，起動(dòng)較快，沖擊電流延續(xù)時(shí)間短，減少電機(jī)發(fā)熱（）良好的限矩保護(hù)性能（）使多電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備各臺電機(jī)負(fù)荷分配趨于均勻帶式輸送機(jī)的驅(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)

40、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。3.4 聯(lián)軸器本次驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)中，較多的采用聯(lián)軸器，這里對其做簡單介紹：聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離；只有在機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。根據(jù)對各種相對位移有無補(bǔ)償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補(bǔ)償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補(bǔ)償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個(gè)類別。 (1)無彈性元件的撓性聯(lián)軸器這類聯(lián)軸器

41、因具有撓性，故可補(bǔ)償兩軸的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。常用的有以下幾種：十字滑塊聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器，十字軸式萬向聯(lián)軸器，齒式聯(lián)軸器，滾子鏈聯(lián)軸器。 (2)有彈性元件的撓性聯(lián)軸器這類聯(lián)軸器因裝有彈性元件，不僅可以補(bǔ)償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲(chǔ)存的能量愈多，則聯(lián)軸器的緩沖能力愈強(qiáng)；彈性元件的彈性滯后性能與彈性變形時(shí)零件間的摩擦功愈大，則聯(lián)軸器的減振能力愈好。常見的有以下幾種：1）彈性套柱銷聯(lián)軸器這種聯(lián)軸器的構(gòu)造與凸緣聯(lián)軸器相似，只是套有彈性套的柱銷代替了聯(lián)接螺栓。因?yàn)橥ㄟ^蛹狀的彈性套傳遞轉(zhuǎn)矩，故可緩沖減振。這種聯(lián)軸器制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套

42、易磨損，壽命較短。他適用于聯(lián)接載荷平穩(wěn)、需正反轉(zhuǎn)或起動(dòng)頻繁的傳遞中小轉(zhuǎn)矩的軸。2） 彈性柱銷聯(lián)軸器與彈性套柱銷聯(lián)軸器很相似，但傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位移，適用于軸向竄動(dòng)較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和起動(dòng)頻繁的場合柱銷聯(lián)軸器,本次設(shè)計(jì)中選擇用ZL9彈性柱銷聯(lián)軸器4帶式輸送機(jī)部件的選用4.1托輥4.1.1 托輥的作用與選型（一）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)。安裝在剛性托輥架上的三個(gè)等長

43、托輥組是最常見的，三個(gè)托輥一般布置在同一個(gè)平面內(nèi)，兩個(gè)側(cè)托輥向前傾；亦可將中間托輥和側(cè)托輥錯(cuò)開布置。因此實(shí)際上主要采用三個(gè)托輥布置在同一平面內(nèi)的托輥組。（二）選型托輥可分為槽形托輥見圖4-1、平行托輥見圖4-2、緩沖托輥見圖4-3和調(diào)心托輥等；圖4-1槽形托輥 槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機(jī)上分支，使輸送帶成槽形，以便增大輸送能力和防止物料向兩邊灑漏。目前國內(nèi)DTII系列由三個(gè)輥?zhàn)咏M成的槽形托輥槽角為，本次設(shè)計(jì)上托輥選擇DTII04C0323型號的槽形前傾托輥.平形托輥由一個(gè)平直的輥?zhàn)訕?gòu)成，用于輸送件貨。本次設(shè)計(jì)下托輥選擇DTII04C2123型號的平形托輥。其結(jié)構(gòu)簡圖如下：圖4-2 平

44、行托輥緩沖托輥用于DT-II型固定式帶式輸送機(jī)的受料處，以便減少物料對輸送帶的沖擊，本次設(shè)計(jì)選擇DTII04C0723型號的橡膠圈式緩沖托輥，其結(jié)構(gòu)簡圖如下：圖4-3緩沖托輥a)橡膠圈式 b)彈簧板式TD-型固定式帶式輸送機(jī)有載分支最常用的是由剛性的、定軸式的三節(jié)托輥組成的槽形托輥。DT-II型固定式帶式輸送機(jī)的槽角為。帶式輸送機(jī)的無載分支常采用平形托輥。DT-II型固定式帶式輸送機(jī)的裝載處由于物料對托輥的沖擊，易引起托輥軸承的損壞，常采用緩沖托輥組。（三）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。上托輥的間距一般為1.2m-1.5m,下托輥一般為一個(gè)平形長托輥，支撐

45、回空段輸送帶。下托輥間距可取3m，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。過渡托輥的槽角為與兩種，端部滾筒中心線與過渡托輥之間的距離一般不大于8001000mm。 帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象，即膠帶運(yùn)行中心線偏離輸送機(jī)的的縱向幾何中心線。為防止和克服膠帶跑偏現(xiàn)象，常用的方法是采用不同形式的調(diào)心托輥，在有載分支每隔10組槽形托輥放置一組調(diào)心托輥，下分支每隔610組平型托輥放置一組調(diào)心托輥。最簡單的調(diào)心托輥是上分支采用前傾式槽形托輥，下分支采用V型前傾式托輥，前傾托輥的兩個(gè)側(cè)托輥朝膠帶運(yùn)行方向前

46、傾。由于托輥有前傾角，則膠帶運(yùn)行速度和托輥周圍速度之間相差一個(gè)角度，因而托輥相對膠帶就有一個(gè)相對速度;使托輥有沿軸向產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，但是，托輥受托輥架的限制不能運(yùn)動(dòng)，于是兩側(cè)托輥相對膠帶就產(chǎn)生一個(gè)向內(nèi)的橫向摩擦力。當(dāng)膠帶位于正中央時(shí)，膠帶兩側(cè)受力平衡。當(dāng)膠帶偏向一側(cè)時(shí)，該側(cè)膠帶和托輥所受正壓力增加，則膠帶所受到的橫向摩擦力大于另一側(cè)，因而使膠帶又回復(fù)到正中位置。這種托輥防跑偏簡單可靠，但由于膠帶運(yùn)行時(shí)存在附加滑動(dòng)摩擦力，增加了膠帶的磨損，前傾托輥只能用于膠帶單向運(yùn)行。另外還有一種回轉(zhuǎn)式調(diào)心托輥，槽形調(diào)心托輥用于有載分支，其防跑偏原理與前傾托輥相同。當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，膠帶的一側(cè)壓在立托輥上，給托

47、輥以正壓力和摩擦力，從而使托輥架繞垂直軸回轉(zhuǎn)一角度，這時(shí)膠帶受到一個(gè)與跑偏方向相反的摩擦力，使膠帶向輸送機(jī)中心線移動(dòng)，從而糾正跑偏現(xiàn)象。這種調(diào)心托輥在固定型帶式輸送機(jī)上應(yīng)用的很多。托輥的間距設(shè)計(jì)由帶寬B1200mm，上托輥間距1.2m，下托輥間距 3m，上托輥槽角35°，下托輥槽角0°。上托輥108，L=465mm，軸承4G305，單個(gè)上托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量=7.1kg.下托輥108，L=1400mm,軸承4G305，單個(gè)下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量=10.56kg.表4-1 托輥技術(shù)規(guī)格表托輥直徑mm托輥軸徑mm軸承型號托輥長度mm托輥軸外伸長mm旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量kg托輥質(zhì)量kg89204

48、G204200142.082.792502.152.983152.583.584653.875.246004.786.487505.797.87254G205950177.2311.21108254G2054G3053153.535.073804.075.864654.776.896005.898.537006.729.749508.7412.7711509.413.99140010.0315.62133254G3053806.38.21115016.920.971594659.6412.02140025.8231.524.1.2 托輥的校核（一）上托輥的校核所選用的上托輥為槽形前傾托輥，其結(jié)

49、構(gòu)簡圖如4-4下：圖4-4槽形前傾托輥結(jié)構(gòu)簡圖（1）承載分支的校核式中承載分支托輥靜載荷（N）承載分支托輥間距（m）e輥?zhàn)虞d荷系數(shù)，查通運(yùn)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表2-35選e=0.8v帶速（m/s)，已知v=2m/s每米長輸送帶質(zhì)量（kg/m),已知=13.125kg/m輸送能力（kg/s) 由參考文獻(xiàn)運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊表2-72查得S=0.1651，k=0.91.代入上式得=0.165120.911000= 300.5kg/s =1538.6N查參考文獻(xiàn)運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊表2-74得，上托輥直徑為108mm，長度為380mm，軸承型號為4G305，承載能力為4400N，大于所計(jì)算的，故滿足要求。（

50、2）動(dòng)載計(jì)算承載分支托輥的動(dòng)載荷：式中：運(yùn)行系數(shù)，取1.2；沖擊系數(shù)，取1.04；工況系數(shù)，取1.00。則：=1538.61.21.041=1920.2N<4400N故承載分支托輥滿足動(dòng)載要求。4.2 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算4.2.1 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,計(jì)算各滾筒合張力。頭部180改向滾筒的合張力:=58.28+61.19=119.47KN尾部180改向滾筒的合張力:=9.4+9.87=19.27KN4.2.2 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:傳動(dòng)滾筒合張力: KN4.3 傳動(dòng)滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算4.3.1傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-5所示： 圖4-5 傳動(dòng)滾筒4.3.2傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（）求軸上的功率傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)因滾筒材料為Q235A剛，其密度為，與滾筒的直徑D=1000mm,厚度t=40mm,可求