物流設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造作業(yè)

物流設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造作業(yè)

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

山東建筑大學(xué)

DT（II）型皮帶式輸送機(jī)

設(shè)計(jì)說明書

課程：物流設(shè)備設(shè)計(jì)與制造

院（部）：機(jī)電工程學(xué)院

專業(yè)：機(jī)械工程

班級：機(jī)械131（一組）

學(xué)生姓名：張國威、李曉然、趙貴衡馬玉文、遲鵬、劉樹青、李思

南

指導(dǎo)教師：周海濤

完成日期：2016.11.20

1

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

摘要

-------------------------------------------------------------------------------------------------4

一.DT2型皮帶輸送機(jī)簡介

----------------------------------------------------------------------5

1.DT2型皮帶輸送機(jī)特點(diǎn)

5

2.DT2型皮帶輸送機(jī)組成

-----------------------------------------------------------------------5

3.DT2型皮帶輸送機(jī)工作原理

-----------------------------------------------------------------5

4.DT2型皮帶輸送機(jī)應(yīng)用

-----------------------------------------------------------------------5

5.DT2型皮帶輸送機(jī)優(yōu)點(diǎn)

------------------------------------------------------------------------5

6.國外帶式輸送機(jī)現(xiàn)狀

-------------------------------------------------------------------------6

7.帶式輸送機(jī)未來的發(fā)展目標(biāo)

------------------------------------------------------------------6

二.方案設(shè)計(jì)與草圖

------------------------------------------------------------------------------------7

1帶式輸送機(jī)的整機(jī)由以下主要部件組成：

------------------------------------------------7

2.DT2型帶式輸送機(jī)輸送帶結(jié)構(gòu)

-------------------------------------------------------------7

三.選型計(jì)算

---------------------------------------------------------------------------------------------7

1.原始數(shù)據(jù)

------------------------------------------------------------------------------------------7

2.核算輸送能力

----------------------------------------------------------------------------------8

3.根據(jù)原煤粒度核算輸送機(jī)寬度

9

4.計(jì)算圓周驅(qū)動力和傳動功率

------------------------------------------------------------------9

5.張力計(jì)算

----------------------------------------------------------------------------------------11

6.拉緊裝置計(jì)算

----------------------------------------------------------------------------------12

7.輸送帶選擇計(jì)算

-------------------------------------------------------------------------------13

8.輸送帶厚度和單位質(zhì)量

----------------------------------------------------------------------13

9.輸送帶總長度、總平方米數(shù)和總質(zhì)量

----------------------------------------------------14

10.機(jī)架的結(jié)構(gòu)計(jì)算

1511頭部漏斗的設(shè)計(jì)

計(jì)算16

12.主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

------------------------------------------------------------------------------17

13.托輻的計(jì)算

--------------------------------------------------------------------------------------------24成本核算

------------------------------------------------------------------------------------------------------------34

2

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

設(shè)計(jì)體會

------------------------------------------------------------------------------------------------------------35參考

文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------36

3

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

摘要

本說明書是關(guān)于DTII型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先是對DTII型帶式輸送

機(jī)的基本概述，包括其特點(diǎn)、組成、工作原理、應(yīng)用等具體介紹。分析帶

式輸送機(jī)的計(jì)算方法和選擇原則，并根據(jù)該設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和計(jì)算方法進(jìn)行選擇

設(shè)計(jì)及計(jì)算，并對選擇的輸送機(jī)主要零件進(jìn)行校核。

在確定方案后根據(jù)計(jì)算確定其額定輸送能力、輸送機(jī)寬度、張力等,

并通過計(jì)算分析出輸送帶是否符合初始設(shè)計(jì)要求。

在DTII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。

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

一.DT2型皮帶輸送機(jī)簡介

1.DT2型皮帶輸送機(jī)特點(diǎn)

DT2型皮帶輸送機(jī)由于輸送量大，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，成本低，通

用型強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛地應(yīng)用在冶金、礦山、煤炭、港口、交通、水電、

化工等部門，進(jìn)行裝車、裝船、轉(zhuǎn)載或堆積各種常溫狀態(tài)各種散狀或成件

物品，由單機(jī)或多機(jī)組合成運(yùn)輸系統(tǒng)，根據(jù)工藝要求可布置成水平或傾斜

的形式，還可采用帶凸弧段、凹弧段與直線段組合輸送形式。輸送機(jī)允許

輸送的物料塊度取決于帶寬、帶速、槽角和傾角也取決于大塊物料出現(xiàn)頻

率。

2.DT2型皮帶輸送機(jī)組成

DT2型皮帶輸送機(jī)主要由機(jī)架、輸送皮帶、皮帶輻筒、張緊裝置、傳

動裝置等組成。DT2型皮帶輸送機(jī)原理介紹。

3.DT2型皮帶輸送機(jī)工作原理機(jī)是以輸送帶作為牽引構(gòu)件和承載

構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)械。輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒和改向滾筒形成閉合回路，輸

送

帶的承載，回空分支都支承在托根上，由拉緊裝置給以適當(dāng)?shù)睦o力，

工作中通過傳動滾筒與輸送帶之間的磨擦力，帶

動輸送帶運(yùn)行。物料由卸料裝置卸在受料裝置處，或隨輸送帶一起運(yùn)

至滾筒處卸掉，完成輸送工作。

4.DT2型皮帶輸送機(jī)應(yīng)用

DT2型皮帶輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于家電、電子、電器、機(jī)械、煙草、注塑、

郵電、印刷、食品等各行各業(yè)，物件的組裝、檢測、調(diào)試、包裝及運(yùn)輸?shù)取?/p>

線體輸送可根據(jù)工藝要求選用：普通連續(xù)運(yùn)行、節(jié)拍運(yùn)行、變速運(yùn)行等多

種控制方式；線體因地制宜選用：直線、彎道、斜坡等線體形式。

5.DT2型皮帶輸送機(jī)優(yōu)點(diǎn)

也叫帶式輸送機(jī)或膠帶輸送機(jī)，是組成有節(jié)奏的流水作業(yè)線所不可缺

少的經(jīng)濟(jì)型物流輸送設(shè)備。皮帶機(jī)按其輸送能力可分為重型皮帶機(jī)如礦用

皮帶輸送機(jī)，輕型皮帶機(jī)如用在電子塑料，食品輕

5

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

工，化工醫(yī)藥等行業(yè)。皮帶輸送機(jī)具有輸送能力強(qiáng)，輸送距離遠(yuǎn)，結(jié)

構(gòu)簡單易于維護(hù)，能方便地實(shí)行程序化控制和自動化操作。運(yùn)用輸送帶的

連續(xù)或間歇運(yùn)動來輸送100KG以下的物品或粉狀、顆狀物品，其運(yùn)行高速、

平穩(wěn)，噪音低，并可以上下坡傳送。

6.國外帶式輸送機(jī)現(xiàn)狀

國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：一方面是

帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶

式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是帶式輸送機(jī)本身

的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶

式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)

動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。

7.帶式輸送機(jī)未來的發(fā)展目標(biāo)

隨著科技水平的日益更新，帶式輸送機(jī)未來發(fā)展之路也需要改變，綠

色化、大型化、自動化、多樣化方向的發(fā)展道路已被提到了日常的考慮范

圍中。

第一，多樣化。發(fā)展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易

燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易結(jié)團(tuán)、易爆、粘性的物料

的輸送機(jī)。

第二，自動化。使輸送機(jī)的構(gòu)造滿足物料搬運(yùn)系統(tǒng)自動化控制對單機(jī)

提出的要求。

第三，大型化。大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長度和大輸送傾角等

幾個(gè)方面。目前，帶式輸送機(jī)水力輸送裝置的長度已達(dá)440公里以上，帶

式輸送機(jī)的單機(jī)長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地

的“帶式輸送道:不少國家正在探索長距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更

完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。

第四，綠色化。減少各種輸送機(jī)在作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放

的廢氣，十分重要。降低能量消耗以節(jié)約能源，已成為輸送技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)科

研工作的一個(gè)重要方面。

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

方案設(shè)計(jì)與草圖

1帶式輸送機(jī)的整機(jī)由以下主要部件組成：

上圖為DT2型帶式輸送機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)與主要結(jié)構(gòu)組成。

2.DT2型帶式輸送機(jī)輸送帶結(jié)構(gòu)

三.選型計(jì)算

1.原始數(shù)據(jù)

物料名稱=原煤

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

帶寬（mm）B=1000

要求輸送能力（t/h）Q=900

帶速（m/s）V=3.15

物料最大粒度（mm）a=300

托根槽角（°）入=35

傾斜段機(jī)長（水平距離）（m）Ln=1327.161上托相間距（m）aO=1.2O

水平段機(jī)長（m）LS=O

下托*昆間距（m）au=3.00

提升高度（m）H=133.187

托輻車?yán)剑╩m）=133

傾斜角度（°）5=5.75960

導(dǎo)料槽長度（m）=4

堆積密度（kg/cm-3）P=850

輸送帶上膠厚（mm）=4.5

靜堆積角（°）a=45°

輸送帶下膠厚（mm）=1.5

托輻前傾（°）￡=1.38

2.核算輸送能力

查表（2-1）得運(yùn)行堆積角（°）=20

查表(3-2)得輸送帶上物料的最大截面積(m2)S=0.1127

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

根據(jù)8=5.7596,查表(3-3)得傾斜輸送機(jī)面積折算系數(shù)k=0.98核算

輸送能力(t/h)Q=3.6SvkP=1064.59

1064.59>；900t/h,滿足輸送能力要求

3.根據(jù)原煤粒度核算輸送機(jī)寬度

核算帶寬B=2a+200=800

1000>800mm,輸送機(jī)帶寬滿足輸送300mm原煤要求

4.計(jì)算圓周驅(qū)動力和傳動功率

4.1、主要阻力FH

由表(3-6)得模擬摩擦系數(shù)f=0.022

由表(3-7)得承載分支每組托輻旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量(kg)Gl=18.90由表(3-7)得

回程分支每組托餛旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量(kg)G2=16.09承載分支每米長度旋轉(zhuǎn)部

分重量(kg/m)qRO=Gl/aO=15.75回程分支每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量

(kg/m)qRU=G2/aU=5.36每米長度輸送物料重量(kg/m)qG=Q/(3.6v)=79.37

由表(3-8)每米長度輸送帶質(zhì)量(kg/m)qB=25

輸送機(jī)長度(頭尾滾筒中心距)(m)L=1333.89

主要阻力(N)FH=fLg[(qRO+qRU)+(2qB+qG)cos6]=43131.90

4.2、主要特征阻力Fsl

槽形系數(shù)C￡=0.43

托輻和輸送帶間的摩擦系數(shù)口0=0.3

裝有前傾托轉(zhuǎn)的輸送機(jī)長度(m)Ln=1333.89

托餛前傾角度(°)￡=1.38

倒料槽欄板長度(m?=4.00

查表(3-11)導(dǎo)料槽兩欄板間寬度(m)bl=0.61

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

物料與導(dǎo)料欄板間的摩擦系數(shù)U2=0.7

輸送量(m-3/s)lv=Q/3.6/q=0.29

托輻前傾的摩擦阻力(N)FE=CE?U0?Ln?(qB+qG)?g?cos8?sin￡

=4231.55

導(dǎo)料欄板間的摩擦阻力(N)Fgl=U2?lv2?P?g?l/(v2?bl2)=547.03

主要特征阻力(N)Fsl=Fe+Fgl=4778.58

4.3、附加特種阻力Fs2

查表(3-11)一個(gè)清掃器和輸送帶接觸面積(m2)A=0.01清掃器和輸送帶

間的壓力((N/m2)p=100000

清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)U3=0.6

清掃器摩擦阻力(N)Fr=Ap?U3=600

刮板系數(shù)(N/m)k2=1500

清掃器個(gè)數(shù)n3=5

犁式卸料器個(gè)數(shù)n4=0

梨式卸料器摩擦阻力(N)Fa=n4?B?k2=0

附加特種阻力(N)Fs2=n3?Fr+Fa=3000

4.4、傾斜阻力Fst

傾斜阻力(N)Fst=qG?g?H=103695.59

4.5、圓周驅(qū)動力Fu

附加長度(m)L0=85.00

系數(shù)C=1.06

圓周驅(qū)動力(N)Fu=C?FH+Fsl+Fs2+Fst=157354.57

4.6、傳動功率計(jì)算

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

傳動滾筒軸功率(kw)PA=Fu?v/1000=495.67

聯(lián)軸器效率￡1=0.94

減速器傳動效率￡2=0.94

傳動效率E=0.89

電壓降系￡'=0.95

多電機(jī)驅(qū)動不平衡系數(shù)￡"=1.00

電動機(jī)功率(kw)PM=PA/(E￡'￡")=589.24

5.張力計(jì)算

5.1、輸送帶不打滑條件校核

輸送帶滿載啟動或制動時(shí)出現(xiàn)的最大圓周驅(qū)動力

(N)Fumax=Ka?Fu=236031.85

為保證輸送帶工作時(shí)不打滑，需在回程帶上保證最小張力F2min(N)

F2min>Fumax/(eU-1)=1.8271.49

5.2、輸送帶下垂度校核

允許最大下垂度(h/a)adm=0.01

承載分支最小張力F承min2

a0(qB+qG)g/(8(h/a)adm)=15357.32

回程分支最小張力F回min^aU?qB?g/(8(h/a)adm)=9196.88

5.3、傳動滾筒合力Fn(kN)

令Sl=F2min=l.8271.49

Fn=Fumax+2Sl=452.57

根據(jù)Fn查第六章表6-1初選傳動滾筒直徑(mm)D=1400mm輸送機(jī)代

號=10063.2

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

許用合力(kN)=560滿足要求

5.4、傳動滾筒扭矩Mmax(kN?m)

Mmax=Fumax?D/(2000*1000)=74.35滿足要求

輸送機(jī)代號=10063.2

許用扭矩(kN?m)=80

根據(jù)輸送機(jī)代號和電動機(jī)功率，查表7-1驅(qū)動裝置選擇表得：驅(qū)動裝

置組合號為120140,根據(jù)組合號查表7-3得驅(qū)動裝置各部件型號，再從表

7-6查得低速軸聯(lián)軸器型號及尺寸L=2555m

5.5、各特性點(diǎn)張力

令Sl=F2min=108271.49

滿足不打滑條件，亦滿足回程分支下垂度最小張力條件

S2=Sl+2*Fr=109471.49

S3=1.02*S2=111660.92

L'(m)=30.45L'垂直拉緊裝置與頭輪間的水平距

離S4=S3+f*L'*g*(qRU+qB)+1.5*Fr=112760.46

S5=S6=1.03*S4=116143.27

S7=S8=1.04*S6=120789.01

S9=1.03*S8=124412.68

S10=S9+f*L'*g*(qRU+qB)+1.5*Fr=125512.21

Sll=S12=1.02*S10=128022.46

S13=1.04*S12=133143.36

6.拉緊裝置計(jì)算

6.1、拉緊力

根據(jù)特性點(diǎn)張力計(jì)算結(jié)果F0=S6+S7=236932.28

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

6.2、重錘重量

查6-6重錘拉緊裝置型譜得GK'=523

查6-2改向滾筒型譜得GK"=567

GK=GK/+GK"=1090

重錘的重量G=F0-GK=23062.12

7.輸送帶選擇計(jì)算

7.1、織物芯輸送帶層數(shù)Z

穩(wěn)定工況下輸送帶最大張力Fmax=Fu+Sl=265626.06穩(wěn)定工況下織物

輸送帶靜安全系數(shù)n=9

棉帆布芯n取8~9,尼龍、聚脂帆布芯n取10~12初選輸送帶NN-100,

由表3-2得C=100

Z=Fmax?n/(B?C)=23,91

確定層數(shù)，取Z=3

7.2、核定傳動滾筒直徑D

系數(shù)C=80

織物芯帶每層厚度(mm)dBl=0.7

核算傳動滾筒直徑(mm)D=CZdBl=168<630,滿足條件

8.輸送帶厚度和單位質(zhì)量

8.1、織物芯輸送帶厚度dB

查表4-2得，織物芯帶每層厚度(mm)dBl=0.7按4.1.2節(jié)原則，織物芯

上覆蓋層厚度(mm)dB2=3按4.1.2節(jié)原則，織物芯下覆蓋層厚度

(mm)dB3=1.5織物芯帶厚度(mm)dB=dBl+dB2+dB3=5.2

鋼繩芯輸送帶厚度直接從表4-5選取

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

8.2、織物芯輸送帶單位質(zhì)量qB

查表4-2得，織物芯帶每層質(zhì)量(kg/m2)qBl=1.02

織物芯帶單位質(zhì)量(kg/m2)qB=(Z*qBl+l.14dB2+1.14dB3)*B=3.072

鋼繩芯輸送帶單位質(zhì)量qB

查表4-5得，鋼繩芯帶質(zhì)量(kg/m2)qB2=19

鋼繩芯帶單位質(zhì)量qB=qB2*B=19

9.輸送帶總長度、總平方米數(shù)和總質(zhì)量

9.1、輸送帶幾何長度Lz

半徑(m)R=80

弧長(m)Lh=8?JI?R/180=8.04

輸送帶水平段距離(m)LS=O

輸送帶傾斜段距離(m)LN=1333.89

改向滾筒直徑(mm)d=500

輸送帶幾何長度(m)Lz=(D+d)?n/(2?1000)+2?

(Ls+Lh+Lx)=2685

9.2、接頭長度LA

查表3-22得，階梯寬度b'=450

織物芯帶(m)：LA=((Z-l)?b'+B?ctg60°)/1000=1.48

鋼絲繩破段強(qiáng)度(N/根)Ps=15000

接頭系數(shù)K=1.40

抽出力(N/mm)Fc=38.00

接頭數(shù)N=Lz/100=2.66

取N=3.00

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

搭接長度(mm)L'=Ps?K/Fc=552.63

鋼繩芯帶(m)：LA=(3?L/+250)/1000=1.91

9.3、輸送帶訂貨長度LD(m)

LD=Lz+LA?N=2690.08

9.4、輸送帶訂貨平方米數(shù)MD(m2)

織物芯帶訂貨平方米數(shù)為

(m2)MD=B*[Z+(dB2+dB3)/1.5]*LD=16140.48

鋼繩芯帶訂貨平方米數(shù)為MD=B*dB/1.5*LD=9325.61

9.5、輸送帶總質(zhì)量Qb(kg)

輸送帶總質(zhì)量(KG)Qb=LD*qb=8245.45

9.6.拉緊行程S(m)

由表4-2查得輸送帶伸長率8=0.018

S=LZ*8/2+Sa=29,52

10.機(jī)架的結(jié)構(gòu)計(jì)算

計(jì)算依據(jù)

10.1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TJ17-74

10.2、材料的性能選用材料為焊接H型鋼(YB3302-81)和軋制型鋼，

材質(zhì)為Q235-A屈服極限8y=235N/mm2

10.3、載荷計(jì)算機(jī)架的載荷是按滾筒給定的載荷，機(jī)架是按起制動

過程中可能承受的最大載荷。

10.4、強(qiáng)度校核：按第四強(qiáng)度理論：

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

式中：3y——材料的屈服極限應(yīng)力N/mm2

5------結(jié)點(diǎn)的正應(yīng)力N/mm2

￡---結(jié)點(diǎn)所受剪應(yīng)力N/mm2

M——計(jì)算截面的彎矩N.mm

MJ-----凈截面抗彎模量mm3

Q——計(jì)算截面的剪力N

I-----毛截面慣性矩mm4

S——計(jì)算剪應(yīng)力處以上的截面對中性軸的靜面矩mm35——型

鋼腹板的厚度mm

n------安全系數(shù)

穩(wěn)定工況時(shí)n=4

起制動工況時(shí)n=2.5

11頭部漏斗的設(shè)計(jì)計(jì)算

11.1>物料在頭部滾筒上拋離點(diǎn)的計(jì)算物料在頭部滾筒上的拋離點(diǎn)

與輸送機(jī)帶速、頭部滾筒直徑、傾角等因素有關(guān)，通過分析、計(jì)算可分為

下面三種情況。

(1)水平輸送機(jī)，且有：h=g*V2>R

式中：V------帶速m/s

g-----9.81m/s2

R——滾筒半徑m

16

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

(2)上運(yùn)傾斜輸送機(jī)，且有h=gV2>口時(shí)物料拋料點(diǎn)，在滾筒內(nèi)側(cè)

S點(diǎn)，其夾角a=8

(3)當(dāng)h=gV2<R時(shí)，則無論是水平機(jī)還是斜傾機(jī)，拋料點(diǎn)均在滾筒

外側(cè)，且有：

11.2、拋料軸跡方程式：(1)以拋料點(diǎn)S為坐標(biāo)點(diǎn)，S點(diǎn)切線方向?yàn)?/p>

X軸，垂直向下為Y軸的拋料軌跡參數(shù)方程：X/=V3tY=Q53g3t其中t

為時(shí)間參數(shù)。

(2)當(dāng)卜=832>區(qū)時(shí):以拋物點(diǎn)為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系下的拋料軸跡

方程為：

(3)當(dāng)卜=8"2<R時(shí)，以拋物點(diǎn)為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系下的拋料軌跡

方程為：

利用上述計(jì)算公式，可以畫出任意條件下的物料拋料軌跡線。

12.主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

12.1.主要參數(shù)的確定

主軸直徑的選取

通過計(jì)算及多方面的比較，本系列主軸直徑為：

傳動主軸：500、630、800、1000

改向主軸：250、315、400、500、630、800、

1000

17

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

主軸受力的確定原則：傳動主軸：

經(jīng)推導(dǎo)得出：

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

F1：最大許用張力(N)

D：主軸直徑(m)

口：傳動主軸和輸送帶之間的摩擦系數(shù)

改向主軸合張力

改向主軸合張力，根據(jù)不同的使用情況，即受力100%,60%,30%及

圍包角，從輸送帶的最大許用張力出發(fā)計(jì)算：

2Fl-100%-Sin(a/2)

F=2Fl-60%-Sin(a/2)

2Fl-30%-Sin(a/2)

主軸的結(jié)構(gòu)型式及確定原則：

結(jié)構(gòu)型式：參考國內(nèi)外有關(guān)資料，本系列主軸根據(jù)承載能力分為：輕、

中、重三種結(jié)構(gòu)型式。

輕型：采用平形腹板與輪轂角焊

中型：采用平形腹板與帶一小段變截面腹板的輪轂用對接焊縫連接

重型：采用變截面的接盤與筒體焊接

輪轂與軸的聯(lián)接方式：

軸承處直徑WlOOmm時(shí)，采用單鍵聯(lián)接

軸承處直徑＞120mm時(shí),采用漲套聯(lián)接

主軸計(jì)算原則:

軸的計(jì)算：依據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（中）》

本系列主軸均采用45#鋼，調(diào)質(zhì)處理

調(diào)質(zhì)硬度：217?255HB

<-1=280N/mm2

[<-1]=60N/mm2

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

軸的受力簡圖

T1——主軸所受扭矩（N.mm）（對于改向主軸Tl=0）軸的強(qiáng)度的校

疲勞強(qiáng)度的校核：

20

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

安全系數(shù)⑸數(shù).8

根據(jù)額定載荷按照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》中關(guān)于軸的疲勞強(qiáng)度校核的計(jì)算

方法進(jìn)行計(jì)算

靜強(qiáng)度的校核：

安全系數(shù)[SS]=3

fmax?24?E?J???3?4?????l?????式中：E——彈性模量2.1義

105N/mm2

?

J——64d4

(mm)

11

FmaxW(2500—3000)I

軸皮的計(jì)算：

21

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

材料：Q235-A

厚度的確定：軸皮的厚度取決于主軸直徑、主軸長度、所受的拉力、

制動時(shí)的摩擦等因素。本系列的軸皮厚度是根據(jù)各廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定。

強(qiáng)度計(jì)算：

許用應(yīng)力：起動時(shí)[C]=90N/mm2

穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)：[C]=60N/mm2

計(jì)算方法：根據(jù)所受合力、扭矩及軸皮厚度，參考西德Hallmuth提出

的計(jì)算方法進(jìn)行強(qiáng)度校核。

底盤(輪轂+幅板)的設(shè)計(jì)計(jì)算：

輪轂

輪轂外徑的確定：(DN)

對于鍵聯(lián)接：DN=(1.4-1.5)Xd軸

0.2?PN?C

對于漲套聯(lián)接：DN》DX?0.2?PN?C

式中：D——為輪轂內(nèi)徑

q0.2——為輪轂材料屈服總極限

PN一一輪轂上單位面積壓力

C——根輪轂形式有關(guān)的系數(shù)

輪轂長度的確定：

對鍵聯(lián)接：L2L鍵+20(mm)

L工作

對于漲套聯(lián)接：L=0.6~0.4(mm)

材料：焊接型為Q235-A

22

Lange

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

鑄造型為ZG25

幅板

材料：Q235-A、ZG25

幅板厚度：

幅板厚度的確定根據(jù)柔性設(shè)計(jì)方法進(jìn)行確定。即使幅板的剛性控制在

最佳值范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)。

幅板強(qiáng)度的校核

許用應(yīng)力［"=65N/mm2

根據(jù)主軸所受的合張力、扭矩參考西德LangeHallmuth提出的計(jì)算方

法進(jìn)行計(jì)算，并使其應(yīng)力小于許用應(yīng)力

鍵的擠壓強(qiáng)度校核：2?T

P=d?k?W[PJ

T------扭矩（N.mm）

d------軸的直徑（mm）

k——鍵與輪轂的接觸高度，對于平鍵可近似取鍵高的一半I——鍵的

工作長度（mm）

[P]——鍵的許用擠壓應(yīng)力[P]=1.25N/mm2

漲套的校核

漲套的扭矩不小于傳動主軸扭矩的3~4倍

Mt

MW3~4

M——主軸的扭矩

Mt一—漲套公稱扭矩

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DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

軸承壽命的計(jì)算

軸承型號

當(dāng)軸承位軸徑大于等于80mm,軸承采用雙列向心球面球軸承，即：

13XX系列

當(dāng)軸承位軸徑大于等于100mm,軸承采用雙列向心球面滾子軸承，即:

35XX系列

軸承壽命的計(jì)算：

主軸軸承壽命應(yīng)大于5萬小時(shí)

計(jì)算公式：106?C????Lh=60h?P??

式中：C——軸承額定動負(fù)荷(kN)

P------當(dāng)量動負(fù)荷P=F/2(kN)

F——主軸所受的合張力伙N)

N-----主軸轉(zhuǎn)速r.P.m

3---球軸承3=3；滾子軸承3=10/3

本系列的主軸軸承壽命均大于5萬小時(shí)

13.托輻的計(jì)算

13.1.三節(jié)托根橫梁的計(jì)算

材料：選用角鋼Q235

1

許用撓度：出=500

受力簡化圖

24

F=(SPa03+qBa0+GR)g(N)式中：S——物料截面積(m2)P

---輸送散狀物料密度(kg/m3)a0------承載托輻間距(m)qB

---輸送帶每米質(zhì)量(kg/m)中----沖擊系數(shù)ib=1.1

GR-----托輻根子質(zhì)量(kg)S=S1+S2

25

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

F=(qBau3+GR)g(N)

式中：av回程托較間距(m)

力——沖擊系數(shù)2=1.4

根子的計(jì)算

根子受力計(jì)算

作用在托輻軸上載荷有：物料重量，輸送帶重量，托輻根子轉(zhuǎn)動部分

重量

一節(jié)平行餛子

???IV????qa?G??B?0R?gV???1000????(N)上分支：P0=??

下分支：PU=(qB力all+GR)g(N)

二節(jié)V型根子：

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

上面三式中：IV------體積輸送能力M3/SV------帶速

M/S

其它符號同前

max

C=WV[C]

?d3

式中：W=32(mm3)

材料為20號鋼

28

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注：[C]取170N/mm2

托輻軸承壽命計(jì)算:

DT2型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

qB-----輸送帶每米重量kg/m

小一一物料對托輻的沖擊系數(shù)取力=l.laO——托輻間距取

aO=lm

P——物料密度取P=2000kg/m3邊輻作用在上橫梁的力1

F2=4?P0?qB?g(N)

1)、2)中qZ為中托輻餛子重量，(kg)qB為邊托輻根子重量，(kg)

2

邊輯作用在B點(diǎn)力為3F1

2,作用在A點(diǎn)為3F212

FB=2F1?3F21

=4?P0?qZ?g?2

3?1

4?P0?qB?g(N)?511?

=??12P0?4qZ?6qB??g1

FA=3F?1

212?P0?qB?g(N)

上橫梁選用型鋼

許用應(yīng)力[C]=170N/mm2

上橫梁強(qiáng)度計(jì)算

M0=FBIl+FACos35°(l2+l3Cos35o)+FASin235°

MC

C=WV[C]

30

13

底座比壓計(jì)算

因?yàn)榈鬃叽鏐500-B1000時(shí)全相同，因此只計(jì)算底座受力最大的情

況即B1000,6133時(shí)，底座的比壓

托根所受載荷：

F物=(Ir'by+qB)a0

=2670N

托轉(zhuǎn)自重：