礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【8張CAD圖紙及說(shuō)明書(shū)全套】【YC系列】
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2016屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書(shū)
學(xué)院（部）： 專(zhuān)業(yè)：
指導(dǎo)教師
學(xué)生姓名
課題名稱(chēng)
礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
內(nèi)
容
及
任
務(wù)
DTⅡ（A）帶式傳動(dòng)機(jī)是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，廣泛應(yīng)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)。它由單機(jī)或多機(jī)組合成輸送系統(tǒng)來(lái)輸送物料，可輸送松散密度為500~2500kg/m3的各種散裝物料及成件物品。
本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù)：
1、對(duì)礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，主要包括：帶式輸送機(jī)（含自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)）的設(shè)計(jì)、計(jì)算；驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算；托輥的校核。
2、繪制帶式輸送機(jī)的總裝圖，傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)裝配圖、托輥裝配圖及主要零件圖，其中圖紙工作量不少于2張A0。
擬
達(dá)
到
的
要
求
或
技
術(shù)
指
標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)：
1． DTⅡ（A）帶式傳動(dòng)機(jī)的運(yùn)輸物料為鐵礦石，水平輸送距離為100m，傾角為10°，帶速為1.5m/s，帶寬為650mm。
2． DTⅡ（A）帶式傳動(dòng)機(jī)適用的工作環(huán)境溫度為-25°~+40°C。
擬達(dá)到的要求
1）設(shè)計(jì)計(jì)算方法準(zhǔn)確，計(jì)算結(jié)果修正合理，設(shè)計(jì)方案可行；
2）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求書(shū)寫(xiě)工整、層次清楚、文字簡(jiǎn)練、確切、通順、圖文并茂，技術(shù)術(shù)語(yǔ)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；
3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中的參考文獻(xiàn)不少于10篇(本)，且必須有1篇以上的外文學(xué)術(shù)論文,并在文字中引用處應(yīng)加以標(biāo)注；
4）設(shè)計(jì)圖紙符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，布局合理，圖面整潔、美觀(guān)，圖紙總量不少于二張0號(hào)圖紙；
5）設(shè)計(jì)計(jì)算與圖紙均為獨(dú)立完成，無(wú)抄襲痕跡。
進(jìn)
度
安
排
起止日期
工作內(nèi)容
第7學(xué)期16~18周
收集資料，文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告
第8學(xué)期1~4周
畢業(yè)實(shí)習(xí)，總體方案設(shè)計(jì)
第8學(xué)期4~7周
主要技術(shù)參數(shù)的確定、傳動(dòng)系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算；
第8學(xué)期8~11周
繪制總裝圖、部件圖和零件圖
第8學(xué)期12~13周
設(shè)計(jì)修改完善
第8學(xué)期14~15周
撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯
主
要
參
考
資
料
[1] 徐灝 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社. 1991
[2] 許福玲 陳堯明主編.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.5
[3] 石光源，周積義，彭福音.機(jī)械制圖（第三版）[M].北京：高等教育出版社.1990.5
[4] 鄭修本主編.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1991.4
[5] 廖漢元主編. 機(jī)械原理[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.3
[6] 斯波茨（Spotts,M.F.）舒晉(Shoup,T.E.) 主編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2003 .1
[7] 王英杰.工程材料及熱處理[M].高等教育出版社.2008.5
[8] 張尊敬，汪蘇. DTⅡ型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 冶金工業(yè)出版社.2003.1
[9] 席偉光，楊光，李波.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2003
[10] 甘永立主編。幾何量公差與檢測(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003
[11] 成大先主編：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本機(jī)械傳動(dòng)［Ｍ］北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1
系（教研室）
意見(jiàn)
簽名：
年 月 日
學(xué)院（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見(jiàn)
簽名：
年 月 日
摘 要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于DTⅡ（A）帶式傳動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，它是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，廣泛應(yīng)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)。它由單機(jī)或多機(jī)組合成輸送系統(tǒng)來(lái)輸送物料，可輸送松散密度為500~2500kg/m3的各種散裝物料及成件物品。
本文首先對(duì)帶式傳動(dòng)機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著，分析了帶式傳動(dòng)機(jī)的工作原理及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；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(duì)所選用的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核；最后，選用了帶式傳動(dòng)機(jī)的主要部件。
通過(guò)本次設(shè)計(jì)，鞏固了大學(xué)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，如：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、公差與互換性理論、機(jī)械制圖等；掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法并能夠熟練使用AutoCAD軟件，本次帶式傳動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過(guò)程, 對(duì)今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：帶式傳動(dòng)機(jī)；選型；主要部件
Abstract
This graduation design is a DT II (A) belt conveyor design, it is the most important modern bulk material conveying equipment, which is widely used in metallurgy, mining, coal, ports, power plants, building materials, chemical industry, light industry, oil and other industries. It consists of single or multi unitsynthesis transport system to transport materials, transport bulk density for various bulk materials and goods 500~2500kg/m3.
This article first has made the simple outline to the belt type transmission machine; then, analysis of the belt conveyor working principle and the design criterion; then, according to these design criteria and selection method in accordance with the given parameters requirements selection of design; thirdly, check the conveyor of the selected main parts. Finally, the choice of the main parts of the belt conveyor.
Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing, and master the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD software, the belt conveyor design represents the general process of design, type design for the future have a certain reference value.
Key words: belt conveyor; selection; main components
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1課題背景及意義 1
1.2帶式傳動(dòng)機(jī)概述 1
1.2.1帶式傳動(dòng)機(jī)的分類(lèi) 1
1.2.2帶式傳動(dòng)機(jī)的工作原理 2
1.2.3帶式傳動(dòng)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 2
1.3帶式傳動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 3
1.3.1帶式傳動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 3
1.3.2布置方式 4
第二章 帶式傳動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 5
2.1設(shè)計(jì)要求 5
2.2總體設(shè)計(jì)計(jì)算與選用 5
2.2.1帶寬的確定 5
2.2.2輸送帶類(lèi)型的選用 7
2.2.3輸送帶寬度的核算 7
2.3設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 8
2.3.1承載段運(yùn)行阻力 8
2.3.2空回段運(yùn)行阻力 8
2.3.3最小張力點(diǎn) 9
2.3.4輸送點(diǎn)上各點(diǎn)張力的計(jì)算 9
2.3.5驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系 10
2.3.6輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算 10
2.3.7傳動(dòng)滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算 12
第三章 驅(qū)動(dòng)裝置的選用 14
3.1 電機(jī)的選用 14
3.2 減速器的選用 14
3.2.1減速器類(lèi)型選擇 14
3.2.2總傳動(dòng)比計(jì)算 14
3.3液力偶合器的選用 14
3.4聯(lián)軸器的選用 15
第四章 主要部件的選用 16
4.1輸送帶的選用 16
4.1.1 輸送帶的分類(lèi) 16
4.1.2 輸送帶的連接 16
4.2 傳動(dòng)滾筒的選用 17
4.2.1傳動(dòng)滾筒的作用及類(lèi)型 17
4.2.2傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì) 17
4.2.3傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu) 18
4.2.4傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì) 18
4.2.5傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 21
4.3托輥的選用 24
4.4制動(dòng)裝置的選用 25
4.5 改向裝置的選用 25
4.6其他部件的選用 26
4.6.1機(jī)架與中間架 26
4.6.2給料裝置 27
4.6.3卸料裝置 27
4.6.4清掃裝置 28
4.6.5頭部漏斗 29
總 結(jié) 30
參考文獻(xiàn) 31
致 謝 32
IV
礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第一章 緒論
1.1課題背景及意義
DTⅡ（A）帶式傳動(dòng)機(jī)是由承載構(gòu)件兼作牽引機(jī)構(gòu)的，用來(lái)承運(yùn)物料和傳遞牽引力。輸送帶是最昂貴的部件之一，可輸送礦石、鐵礦石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)采用帶式傳動(dòng)機(jī)運(yùn)送鐵礦石炭、礦石等物料，對(duì)建代化礦井有重要作用。
帶式傳動(dòng)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(lèi)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(lái)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(guò)程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線(xiàn)不可缺少的組成部分。凡建材、化工、礦山、碼頭、倉(cāng)庫(kù)、車(chē)站、貨場(chǎng)、糧站、港口、船舶等行業(yè)和場(chǎng)所皆可使用，它是一種廣泛通用的輸送機(jī)械。目前帶式傳動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，近年來(lái)在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式傳動(dòng)機(jī)又成為重要的組成部分。隨著國(guó)內(nèi)礦山開(kāi)采自動(dòng)化程度的提高，港口業(yè)務(wù)不斷增多，電廠(chǎng)發(fā)電的不斷提升，糧食產(chǎn)量及深加工行業(yè)等各領(lǐng)域市場(chǎng)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)物料運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展將持續(xù)增長(zhǎng)。
1.2帶式傳動(dòng)機(jī)概述
1.2.1帶式傳動(dòng)機(jī)的分類(lèi)
帶式傳動(dòng)機(jī)分類(lèi)方法有多種，按運(yùn)輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類(lèi)，一類(lèi)是普通型帶式傳動(dòng)機(jī)，這類(lèi)帶式傳動(dòng)機(jī)在輸送帶運(yùn)輸物料的過(guò)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(lèi)是特種結(jié)構(gòu)的帶式傳動(dòng)機(jī)，各有各的輸送特點(diǎn)。其簡(jiǎn)介如下：
1.2.2帶式傳動(dòng)機(jī)的工作原理
帶式傳動(dòng)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傳動(dòng)機(jī)的重要組成部分，它們的結(jié)構(gòu)和工作原理對(duì)帶式傳動(dòng)機(jī)整體特性影響很大。
帶式傳動(dòng)機(jī)的主要組成部分和工作原理如圖2.1所示。
1—驅(qū)動(dòng)裝置，2—清掃裝置，3—上下托輥，4—輸送帶，
5—拉緊裝置，6—機(jī)尾換向滾筒，7—裝載裝置，8—機(jī)架
圖2.1 帶式傳動(dòng)機(jī)工作原理圖
輸送帶4繞過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置1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)。帶式傳動(dòng)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(zhuān)門(mén)的卸載裝置在中間卸載。
帶式傳動(dòng)機(jī)的機(jī)身斷面如圖2.1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。
1.2.3帶式傳動(dòng)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r
目前帶式傳動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，近年來(lái)在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式傳動(dòng)機(jī)又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式傳動(dòng)機(jī)、鋼繩牽引帶式傳動(dòng)機(jī)和排棄場(chǎng)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，鐵礦石炭，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(dòng)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(yíng)費(fèi)用低，由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。
目前，帶式傳動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是：大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機(jī)長(zhǎng)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。我國(guó)已于1978年完成了鋼繩芯帶式傳動(dòng)機(jī)的定型設(shè)計(jì)。鋼繩芯帶式傳動(dòng)機(jī)的適用范圍：
（1）適用于環(huán)境溫度一般為℃~40℃；在寒冷地區(qū)驅(qū)動(dòng)站應(yīng)有采暖設(shè)施；
（2）可做水平運(yùn)輸，傾斜向上(16°)和向下(10°12°)運(yùn)輸，也可以轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸；運(yùn)輸距離長(zhǎng)，單機(jī)輸送可達(dá)15km；
（3）可露天鋪設(shè)，運(yùn)輸線(xiàn)可設(shè)防護(hù)罩或設(shè)通廊；
（4）輸送帶伸長(zhǎng)率為普通帶的1/5左右；其使用壽命比普通膠帶長(zhǎng)；其成槽性好；運(yùn)輸距離大。
1.3帶式傳動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式
1.3.1帶式傳動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
帶式傳動(dòng)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。
輸送帶是帶式傳動(dòng)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。帶式傳動(dòng)機(jī)可沿水平或傾斜線(xiàn)路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線(xiàn)路布置時(shí)，不同物料的最大運(yùn)輸傾角是不同的，如下表1-1所示：
表1-1 不同物料的最大運(yùn)角
物料種類(lèi)
角 度
物料種類(lèi)
角 度
鐵礦石 塊
18 °
篩分后的石灰石
12°
鐵礦石 塊
20 °
干 沙
15°
篩分后的焦碳
17 °
未篩分的石塊
18°
0—350mm礦石
16 °
水 泥
20°
0—200mm油田頁(yè)巖
22°
干 松 泥 土
20°
由于帶式傳動(dòng)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??；帶式傳動(dòng)機(jī)的單機(jī)運(yùn)距可以很長(zhǎng)，與刮板輸送機(jī)比較，在同樣運(yùn)輸能力及運(yùn)距條件下，其所需設(shè)備臺(tái)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(jiǎn)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(cāng)時(shí)，取上限為宜。
1.3.2布置方式
電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器、減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運(yùn)動(dòng)。帶式傳動(dòng)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(zhǎng)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(duì)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(méi)有指明是多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的，即為單驅(qū)動(dòng)方式，故一般對(duì)單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，“單點(diǎn)”兩字省略。
單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在大運(yùn)量、長(zhǎng)距離的鋼繩芯帶式傳動(dòng)機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。帶式傳動(dòng)機(jī)常見(jiàn)典型的布置方式如下圖1-2所示：
圖1-2 帶式傳動(dòng)機(jī)典型布置方式
第二章 帶式傳動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1設(shè)計(jì)要求
帶式傳動(dòng)機(jī)機(jī)是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、鐵礦石炭、港口、電站、建材、化工、輕工、石油等各個(gè)行業(yè)。它由單機(jī)或多機(jī)組合成輸送系統(tǒng)來(lái)輸送物料，可輸送松散密度為500~2500kg/m3的各種散裝物料及成件物品。
任務(wù)要求的技術(shù)指標(biāo)如下：
（1）帶式傳動(dòng)機(jī)機(jī)的運(yùn)輸物料為鐵礦石，水平輸送距離為100m，傾角為10°，帶速為1.5m/s，帶寬為650mm。
（2）帶式傳動(dòng)機(jī)機(jī)適用的工作環(huán)境溫度為-25°~+40°C。
帶式傳動(dòng)機(jī)布置形式及尺寸如圖2-1所示
圖2-1 帶式傳動(dòng)機(jī)布置形式及尺寸示意圖
2.2總體設(shè)計(jì)計(jì)算與選用
2.2.1帶寬的確定
輸送帶的帶寬B和它的運(yùn)行速度v決定了帶式傳動(dòng)機(jī)的輸送能力。帶式傳動(dòng)機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為
（3-1）
Q—輸送能力，t/h；
A—輸送帶上物料的最大橫斷面積，㎡；
V—輸送帶的運(yùn)行速度，m/s；
γ—物料的松散密度，kg/m3；
k— 輸送機(jī)的傾斜系數(shù)，參看表2-2。
確定帶寬要考慮所運(yùn)物料的最大塊度。按給定條件 Q=2000t/h，γ=1000㎏/m3V=3m/s，由式（3-1）求出物料斷面積A：
A=, 選槽角a=35°，堆積角ρ=20°
表2-2傾斜系數(shù) k表
傾角/（°）
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
k
1
0.99
0.98
0.97
0.95
0.93
0.91
0.89
0.85
0.81
圖3.1 槽形托輥的帶上物料堆積截面
又查下表：
表2-3槽形托輥物料斷面面積
帶寬 堆積角
/(°)
/mm
槽角/（°）
20
25
30
35
40
45
500
0
10
20
30
0.0098
0.0142
0.0187
0.0234
0.0120
0.0162
0.0206
0.0252
0.0130
0.0180
0.0222
0.0266
0.0157
0.0196
0.0236
0.0278
0.0173
0.0210
0.0247
0.0287
0.0186
0.0220
0.0256
0.0293
650
0
10
20
30
0.0184
0.0262
0.0342
0.0427
0.0224
0.0299
0.0377
0.0459
0.0260
0.0332
0.0406
0.0484
0.0294
0.0362
0.0433
0.0507
0.0322
0.0386
0.0453
0.0523
0.0347
0.0407
0.0469
0.0534
800
0
10
20
30
0.0279
0.0405
0.0536
0.0671
0.0344
0.0466
0.0591
0.0722
0.0402
0.0518
0.0638
0.0763
0.0454
0.0564
0.0672
0.0793
0.0500
0.0603
0.0710
0.0822
0.0540
0.0636
0.0736
0.0840
1000
0
10
20
30
0.0478
0.0674
0.0876
0.1090
0.0582
0.0771
0.0966
0.1170
0.0677
0.0857
0.1040
0.1240
0.0763
0.0933
0.1110
0.1290
0.0838
0.0998
0.1160
0.1340
0.0898
0.1050
0.1200
0.1360
查表2-3, 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B=650mm。
2.2.2輸送帶類(lèi)型的選用
帶式傳動(dòng)機(jī)常用的輸送帶按帶芯類(lèi)型分主要有兩大類(lèi)：織物型和鋼鐵型。
1、選用的原則：
（1）在鐵礦石礦井下使用時(shí)，必須選用阻燃輸送帶，并且要優(yōu)先選用橡膠貼面，其次是橡膠貼面和塑料貼面的阻燃輸送帶；
（2）在同等條件下優(yōu)先選用分層輸送帶，其次是整編芯體帶和鋼繩芯輸送帶；
（3）在分層輸送帶中，優(yōu)先選用尼龍，維尼龍帆布層輸送帶，因?yàn)樵谙嗤估瓑毫?qiáng)度下，上述材料比棉帆布輸送帶體輕 、帶薄、 柔軟 、成槽性好，而且耐水、 耐腐蝕；
（4）覆蓋膠的厚度主要考慮所輸送物料的種類(lèi)和特性，給料沖擊的大小，輸送帶的運(yùn)行速度與機(jī)長(zhǎng)。
2、具體選用：
帶式傳動(dòng)機(jī)靠摩擦傳動(dòng)，當(dāng)膠帶過(guò)松，傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)處張力過(guò)小，摩擦系數(shù)較低或過(guò)載時(shí)，都可能造成膠帶在滾筒上打滑的現(xiàn)象。由于摩擦發(fā)熱，在滾筒表面產(chǎn)生高溫，會(huì)使膠帶的橡膠覆蓋層損壞，并引起膠帶著火。在打滑時(shí)，由于膠帶是絕緣體會(huì)在膠帶表面產(chǎn)生很高的靜電電勢(shì)，從而產(chǎn)生電火花。膠帶著火或產(chǎn)生電火花會(huì)造成鐵礦石礦井下瓦斯爆炸事故，產(chǎn)生的有毒氣體也會(huì)釀成熏人事故。所以鐵礦石礦井下帶式傳動(dòng)機(jī)要使用阻燃帶。
阻燃帶，顧名思義，是不可燃燒的或燃燒后能自行熄滅的一種膠帶。在制作過(guò)程中加入了一定的原料如聚氯乙烯，以提高膠帶的防火及抗靜電特性。它是一種特殊用途的膠帶。阻燃帶已系列化,參考表2-4，初選輸送帶ST—1600（鋼絲繩芯輸送帶）。
表2-4 鋼絲繩芯輸送帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù)
規(guī)格
項(xiàng)目
630
800
1000
1250
1600
2000
縱向拉伸強(qiáng)度/N
630
800
1000
1250
1600
2000
鋼絲繩最大直徑/mm
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
6.0
鋼絲繩間距/mm
10
10
12
12
12
12
帶厚/mm
13
14
16
17
17
20
上覆蓋膠厚度/mm
5
5
6
6
6
6
下覆蓋膠厚度/mm
5
5
6
6
6
6
2.2.3輸送帶寬度的核算
輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)，需要按（3-2）式核算，再查表3-5
（3-2）
式中——最大粒度，mm。
表2-5不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度mm
帶寬B
500
650
800
1000
1200
1400
粒度
篩分后
100
130
180
250
300
350
未篩分
150
200
300
400
500
600
計(jì)算：
故輸送帶寬滿(mǎn)足輸送要求。
2.3設(shè)計(jì)計(jì)算與校核
2.3.1承載段運(yùn)行阻力
（1）由式
物流每米質(zhì)量
故可算得
=
表2-2 常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù)
工 作 條 件
平行托輥Wk
槽型托輥wz
室內(nèi)清潔,干燥,無(wú)磨損性塵土
0.018
0.02
室內(nèi)潮濕,溫度正常,有少量磨損性塵土
0.025
0.03
室外工作,有大量磨損性塵土,污染摩檫表面
0.035
0.04
查表2-2得,=0.04代入表達(dá)試求得
=[（208.3+23.1+31.3）1000.04 +(208.3+23.1) 100] 9.81=75.327kN
2.3.2空回段運(yùn)行阻力
表2-3 DX型托輥組轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量
托輥形式
800（帶寬B）
1000
1200
1400
160
1800
2000
上托輥槽型
鑄鐵座
沖壓座
14
11
22
17
25
20
47
50
70
72
下托輥平型
鑄鐵座
沖壓座
12
11
17
15
20
18
39
42
61
65
查表2-2 得，帶入表達(dá)式求得
2.3.3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)。
2.3.4輸送點(diǎn)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
由式：
（2）由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力，因?yàn)镾4=Szmin=16kN
由表2-4選Cf=105
表2-4 分離點(diǎn)張力系數(shù)表
軸承類(lèi)型
近900 圍包角
近1800 圍包角
滑動(dòng)軸承
1.03-1.04
1.05-1.06
滾動(dòng)軸承
1.02-1.03
1.04-1.05
故有
2.3.5驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(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。由下表
表2-5 擦摩系數(shù)μ
光面,潮濕
光面,干燥
膠面,潮濕
膠面,干燥
橡膠接觸面
0.2
0.25
0.35
0.4
塑料接觸面
0.15
0.17
0.25
0.3
由表2-5選摩擦系數(shù)：μ=0.25，并取摩擦力備用 ，。
由式
式中
n--- 摩擦力備用系數(shù)，一般
--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。
故摩擦條件滿(mǎn)足。
2.3.6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
。
（2）輸送帶的許用安全系數(shù)
表2-6 基本安全系數(shù)與表
帶芯材料
工作條件
基本安全系數(shù)m0
彎曲伸長(zhǎng)系數(shù)cw
有利
3.2
織物芯帶
正常
3.5
1.5
不利
3.8
有利
2.8
剛繩芯帶
正常
3
1.8
有利
3.2
可知=3.0，=1.8，取=1.2，=0.95，得
（3）輸送帶強(qiáng)度臉?biāo)?
因m>[m]，故所選輸送帶滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。
通過(guò)以上的計(jì)算結(jié)果可知，；故ST1000是滿(mǎn)足要。
表2-7 鋼絲繩輸送帶技術(shù)規(guī)格
輸送帶型號(hào)
ST1000
鋼絲繩最大直徑/mm
4
縱向拉伸強(qiáng)度N/mm
1000
鋼絲繩間距/mm
12
帶厚/mm
16
上覆蓋膠厚度/mm
6
下覆蓋膠厚度/mm
6
輸送帶質(zhì)量kg/m2
23.1
表2-7可知,ST1000鋼繩芯帶中鋼繩直徑為。
2.3.7傳動(dòng)滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算
（1）考慮到比壓及摩擦條件的滾筒最小直徑計(jì)算時(shí)，可兩滾筒分開(kāi)算，以可一起來(lái)算。
由式
=
（2）按鋼繩芯帶繩芯中的綱繩直徑與滾筒直徑的比值，由式：
要求 D150d=1504=600mm,可采用直徑為D=630mm的滾筒.
(3) 驗(yàn)算滾筒的比壓
比壓要按相遇點(diǎn)滾筒承受的比壓來(lái)算，因此滾筒所承受的比壓較大。按最不利的情況來(lái)考慮，設(shè)總的牽引力由兩滾筒均分，各傳遞一半牽引力。
總的牽引力
=94.13-19.593=74.537kN。
其分離點(diǎn)所承受的拉力
。
由式
Mpa〈0.7Mpa
因?yàn)椤?.7Mpa，故通用設(shè)計(jì)的滾筒強(qiáng)度是足夠的，不必再進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。
第三章 驅(qū)動(dòng)裝置的選用
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(duì)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221kw，所以需選用功率為250kw的電機(jī)，擬采用Ｙ２－３５５L－６型電動(dòng)機(jī)，該型電機(jī)轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿(mǎn)足要求。
3.2 減速器的選用
3.2.1減速器類(lèi)型選擇
本次設(shè)計(jì)選用 DCY 315-40型二級(jí)硬齒面圓錐-圓柱齒輪減速器,傳動(dòng)比為15.8
第一級(jí)為螺旋齒輪、第二級(jí)為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其展開(kāi)簡(jiǎn)圖如下：
圖3－1 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。
3.2.2總傳動(dòng)比計(jì)算
由以上電機(jī)選用可知電機(jī)轉(zhuǎn)速則工作轉(zhuǎn)速=1000r/min,因減速器的標(biāo)準(zhǔn)減速比為=35.3,可求得
r/min
3.3液力偶合器的選用
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(guò)工作腔容積的變化，是液體壓力能改變傳遞能量的；液力傳動(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(guò)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，在帶式傳動(dòng)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(xiàn)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)械能而輸出作功．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。
3.4聯(lián)軸器的選用
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(duì)其做簡(jiǎn)單介紹：
聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件。它用來(lái)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(chē)并將聯(lián)接拆開(kāi)后，兩軸才能分離。
聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。
本次選用梅花形彈性聯(lián)軸器
這種聯(lián)軸器的半聯(lián)軸器與軸的配合孔可作成圓柱形或圓錐形。裝配聯(lián)軸器時(shí)將梅花形彈性件的花瓣部分夾緊在兩半聯(lián)軸器端面凸齒交錯(cuò)插進(jìn)所形成的齒側(cè)空間，以便在聯(lián)軸器工作時(shí)起到緩沖減振的作用。
梅花形彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)圖如下：
圖3－2 梅花形彈性聯(lián)軸器
第四章 主要部件的選用
4.1輸送帶的選用
4.1.1 輸送帶的分類(lèi)
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(lèi)。織物層芯又分為分層織物芯和整體織物層層芯兩類(lèi)，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(zhǎng)率較高，在使用過(guò)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(zhǎng)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。
4.1.2 輸送帶的連接
為了方便制造和搬運(yùn)，輸送帶的長(zhǎng)度一般制成100—200米，因此使用時(shí)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。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機(jī)械接法和塑化接法兩種。
(1)機(jī)械接頭
機(jī)械接頭是一種可拆卸的接頭。它對(duì)帶芯有損傷，接頭強(qiáng)度效率低，只有25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過(guò)滾筒表面時(shí)，對(duì)滾筒表面有損害，常用于短距或移動(dòng)式帶式傳動(dòng)機(jī)上。織物層芯輸送帶常采用的機(jī)械接頭形式有膠接活頁(yè)式，鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式，但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機(jī)械接頭方式。
(2)硫化（塑化）接頭
硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大，
使用壽命長(zhǎng)，對(duì)滾筒表面不產(chǎn)生損害，接頭效率高達(dá)60%—95%的優(yōu)點(diǎn)，但存在接頭工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)。
對(duì)于分層織物層芯輸送帶在硫化前，將其端部按帆布層數(shù)切成階梯狀，如下圖4-1所示：
圖4-1 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭
然后將兩個(gè)端頭相互很好的粘合，用專(zhuān)用的硫化設(shè)備加壓加熱并保持一定的時(shí)間即可完成。其強(qiáng)度為原來(lái)強(qiáng)度的(i-1)/i3100%。其中i為帆布層數(shù)。
4.2 傳動(dòng)滾筒的選用
4.2.1傳動(dòng)滾筒的作用及類(lèi)型
傳動(dòng)滾筒是傳動(dòng)動(dòng)力的主要部件。作為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式來(lái)講，可分成單滾筒傳動(dòng)及雙滾筒傳動(dòng)。單滾筒傳動(dòng)多用于功率不太大的輸送機(jī)上，功率較大的輸送機(jī)可采用雙滾筒傳動(dòng)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，還可增加圍包角以增加傳動(dòng)滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動(dòng)時(shí)可以采用多電機(jī)分別傳動(dòng)，可以利用齒輪傳動(dòng)裝置使兩滾筒同速運(yùn)轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動(dòng)仍不需要牽引力需要，可采用多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式。
輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，新設(shè)計(jì)產(chǎn)品全部采用滾動(dòng)軸承。傳動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)小，所以一般用在周?chē)h(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上，鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運(yùn)距長(zhǎng)的輸送機(jī)，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。
4.2.2傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì)
傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行的部件。傳動(dòng)滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。同一種滾筒直徑又有幾種不同的軸徑和中心跨距供選用。
（1）輕型：軸承孔徑80~100㎜。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。單向出軸。
（2）中型：軸承孔徑120~180㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。
（3）重型：軸承孔徑200~220㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)。有單向出軸和雙向出軸兩種。
輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)小，一般用在周?chē)h(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上。鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運(yùn)距長(zhǎng)的輸送機(jī)，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。
人字形溝槽鑄（包）膠滾筒是為了增大摩擦系數(shù)，在鋼制光面滾筒表面上，加一層帶人字溝槽的橡膠層面，這種滾筒有方向性，不得反向運(yùn)轉(zhuǎn)。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒，溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時(shí)輸送帶與滾筒接觸時(shí)，輸送帶表面能擠壓到溝槽里，由于這兩種原因，即使在潮濕的場(chǎng)合工作，摩擦系數(shù)降低也很小?？紤]到本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和輸送機(jī)的工作環(huán)境：用于工廠(chǎng)生產(chǎn)，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，所以我們選用這種滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質(zhì)量好；而包膠膠皮易掉，螺釘頭容易露出，刮傷皮帶，使用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。
4.2.3傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)
其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示：
圖4-1驅(qū)動(dòng)滾筒示意圖
4.2.4傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)
（1）求軸上的功率
若取每級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率（包括軸承效率在內(nèi)）=0.97，則
則軸的角轉(zhuǎn)速
（2）軸的最小直徑的確定
式中
選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，選取=112。于是 得
（3）滾筒體厚度的計(jì)算
選Q235A鋼板用作電動(dòng)滾筒體材料，并取。對(duì)于Q235A剛，=235N/，則=58.75N/。
式中 p—功率，kW; --帶速，m/s;
l—筒長(zhǎng)，mm, R=; --許用應(yīng)力，N/。
表4-1 型帶式傳動(dòng)機(jī)寬度與筒長(zhǎng)對(duì)應(yīng)表
輸送帶寬度
800
1000
1200
1400
電動(dòng)滾筒長(zhǎng)度
950
1150
1400
1600
由表4-1可知 滾筒長(zhǎng)度l=1600mm,
(4) 電動(dòng)滾筒筒體強(qiáng)度的校核
已知 功率P=228.2kW,帶速筒長(zhǎng)l=1600mm,直徑D=630mm，
筒體厚度t=60.5mm,材料為Q235鋼板。
由式 --圓周驅(qū)動(dòng)力；
由式
，
代入得
=2=224200N， ==114100N；
，--為滾筒所受轉(zhuǎn)矩；
設(shè)輸送帶平均張力F沿滾筒長(zhǎng)度L均勻地分布在滾筒上，則滾筒單位長(zhǎng)度上
受的力
因 此中 W--抗彎截面模數(shù)，
對(duì)于內(nèi)徑d，外徑為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：
因此
式中 R—?dú)ぃL筒）的平均半徑，mm; t—?dú)?滾筒)的厚度，mm;
則 正應(yīng)力
根據(jù)第四強(qiáng)度理論，合成彎矩可以寫(xiě)成：
計(jì)算強(qiáng)度校核通過(guò)。
4.2.5傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）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=630mm,厚度t=40mm,可求得滾筒質(zhì)量為m=886kg.
若取每級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率（包括軸承效率在內(nèi)）=0.97，則
則軸的角轉(zhuǎn)速
（2）軸的最小直徑的確定
式中
選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，選取=112。于是 得
（3）傳動(dòng)滾筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）擬定軸上的零件方案，現(xiàn)選用下圖 4-1的裝配方案。
圖4－2 傳動(dòng)滾筒軸受力圖
2) 根據(jù)定位和裝配的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度，軸的左邊部分如下圖所示。
圖4－3 傳動(dòng)滾筒軸左部分圖
3) 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(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。
4) 確定軸上圓角和倒角尺寸
取周端倒角為，各軸肩處的圓角半徑為R2。
5) 求軸上的載荷
軸的受力簡(jiǎn)圖如4-1所示，軸在水平方向的受力如圖所示，
圖4－4 軸水平方向力矩圖
由M（A）=0，可求得，上圖可知 =71883N
軸在垂直方向的受力如圖所示，
圖4－5 軸垂直方向力矩圖
由M（A）=0，可求得，
扭矩圖為，
圖4－6 軸的扭矩圖
從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面E是軸的危險(xiǎn)截面。
（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
式中 --------軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為MPa；
M-----軸所受的彎矩，單位為，。
T-----軸所受的扭矩，單位為，。
W----軸的抗彎截面系數(shù)，單位為，對(duì)沒(méi)鍵槽的
由式 W=
---許用彎曲應(yīng)力，對(duì)也選定的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，。
因有，因此，此軸安全。
4.3托輥的選用
槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式傳動(dòng)機(jī)的上分支，最常用的由三個(gè)棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸B＝1400mm查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2－42，取托輥為DTⅡ04C0122, 托輥直徑D為108mm。
在輸送機(jī)的受料處，為了減少物料對(duì)輸送帶的沖擊，減少運(yùn)行阻力，擬采用
DTⅡ04C0723緩沖托輥；結(jié)構(gòu)型式為彈簧板式，托輥直徑選為108mm。
下托輥采用DTⅡ03C2123 ,托輥直徑為108 mm。
托輥的間距設(shè)計(jì)由帶寬B＝1000mm，取上托輥間距為1200mm，下托輥間距為3000mm。
表4-2 托輥技術(shù)規(guī)格表
托輥直徑mm
托輥軸徑mm
軸承型號(hào)
托輥長(zhǎng)度mm
托輥軸外伸長(zhǎng)mm
旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量kg
托輥質(zhì)量kg
89
20
4G204
200
14
2.08
2.79
250
2.15
2.98
315
2.58
3.58
465
3.87
5.24
600
4.78
6.48
750
5.79
7.87
25
4G205
950
17
7.23
11.21
108
25
4G205
4 G205
315
3.53
5.07
380
4.07
5.86
465
4.77
6.89
600
5.89
8.53
700
6.72
9.74
950
8.74
12.77
1150
9.4
13.99
1400
10.03
15.62
133
25
4G305
380
6.3
8.21
1150
16.9
20.97
159
465
9.64
12.02
1400
25.82
31.52
4.4制動(dòng)裝置的選用
制動(dòng)器的選型要考慮以下幾點(diǎn)：
（1）機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，計(jì)算軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并要有一定的安全儲(chǔ)備。
（2）應(yīng)充分注意制動(dòng)器的任務(wù)，根據(jù)各自不同的執(zhí)行任務(wù)來(lái)選用，支持制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，必須有足夠儲(chǔ)備，即保證一定的安全系數(shù)，對(duì)于安全性有高度要求的機(jī)構(gòu)需要裝設(shè)雙重制動(dòng)器。
（3）制動(dòng)器應(yīng)能保證良好的散熱功能，防止對(duì)人身、機(jī)械及環(huán)境造成危害。
輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí)，在停車(chē)時(shí)需防止輸送帶的反向倒退，此時(shí)的制動(dòng)一般稱(chēng)為逆止。向下運(yùn)輸時(shí)，在停車(chē)時(shí)需防止輸送帶的正向前進(jìn)，此時(shí)稱(chēng)為制動(dòng)。輸送機(jī)應(yīng)根據(jù)其工作條件設(shè)計(jì)制動(dòng)裝置（逆止裝置）。作用在傳動(dòng)滾筒所需的制動(dòng)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。
由帶寬B＝1000mm，滾筒直徑D＝800mm，V＝1.6m/s及電動(dòng)機(jī)的功率75kw，查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2－78，選用制動(dòng)器型號(hào)為：型液壓推桿制動(dòng)器。
4.5 改向裝置的選用
帶式傳動(dòng)機(jī)采用改向滾筒或改向托輥組來(lái)改變輸送帶的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shí)可與傳動(dòng)滾筒直徑匹配，改向時(shí)其直徑可比傳動(dòng)滾筒直徑小一檔，改向或時(shí)可隨改向角減小而適當(dāng)取小1—2擋。本次設(shè)計(jì)采用3個(gè)直徑630mm的改向滾筒,改向180°,3個(gè)直徑為500mm和2個(gè)直徑為400mm的滾筒來(lái)改變較小角度,調(diào)整皮帶位置.
改向托輥組是若干沿所需半徑弧線(xiàn)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(guò)凸弧段時(shí)，由于托輥槽角的影響，使輸送帶兩邊伸長(zhǎng)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(zhǎng)率為%、鋼繩芯帶為0.2％計(jì)算。
4.6其他部件的選用
4.6.1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?？蓾M(mǎn)足帶寬500~1400㎜、傾角、圍包角多種形式的典型布置。并能與漏斗配套使用。
圖5-1 機(jī) 架
1） 01機(jī)架：用于傾角的頭部傳動(dòng)及頭部卸料滾筒。選用時(shí)應(yīng)標(biāo)注角度。
2） 02機(jī)架：用于傾角的尾部改向滾筒或中間卸料的傳動(dòng)滾筒。
3) 03機(jī)架：用于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。
4) 04機(jī)架：用于傳動(dòng)滾筒設(shè)在下分支的機(jī)架?？捎糜趩螡L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。
5) 01，02機(jī)架適于帶寬500~1400mm；03，04機(jī)架適于帶寬800~1400mm。
(2) 本系列機(jī)架適用于輸送帶強(qiáng)度范圍；CC-56棉帆布3~8層，NN-100~300尼龍帶及EP-100~300聚酯帶3~6層；鋼繩芯帶ST2000以下。
(3) 滾筒直徑范圍：500~1000mm。
(4) 中間架用于安裝托輥。標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為6000mm，非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為3000~6000mm及凸凹弧段中間架；支腿有I型(無(wú)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(xiāo)架設(shè)在H型支架的管座中。柱銷(xiāo)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。
圖5-2 中間架
4.6.2給料裝置
帶式傳動(dòng)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(zhǎng)度在260m以?xún)?nèi)），輸送帶的使用期限主要取決于給料裝置的結(jié)構(gòu)是否合理。為了減輕輸送帶的磨損，對(duì)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(duì)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(guò)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)到帶速之前容易產(chǎn)生紊流，為了防止撒料，必須設(shè)置高而長(zhǎng)的攔板。
給料漏斗的寬度應(yīng)不大于輸送帶寬度的。另一方面，為防止漏斗堵塞，其寬度應(yīng)采取如下值：當(dāng)輸送篩分過(guò)的物料時(shí)應(yīng)不小于最大塊度的2.5～3倍，當(dāng)運(yùn)輸未經(jīng)篩分時(shí)可取最大塊度的2倍。
4.6.3卸料裝置
帶式傳動(dòng)機(jī)可以在末端卸料，也可在中間卸料，前者不需專(zhuān)門(mén)的卸料裝置，后者可以采用卸載擋板或卸載小車(chē)。
卸載擋板（犁形卸料器）為平直擋板或V形擋板，適用于平皮帶輸送機(jī)，可用來(lái)卸件貨，也可在一側(cè)或兩側(cè)卸貨。卸載擋板的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，但對(duì)輸送帶的磨損比較厲害，還會(huì)增加帶條運(yùn)行阻力，因此對(duì)較長(zhǎng)的輸送帶，特別是輸送塊度大、磨損性大的物料時(shí)不宜采用。
圖5－3 卸料小車(chē)
1——車(chē)架 2、3——導(dǎo)向滾筒 4——導(dǎo)料漏斗
4.6.4清掃裝置
常用的清掃裝置是彈簧刮板清掃器，如圖所示：
圖5－4 彈簧清掃器
1－刮板 2－彈簧
彈簧清掃器一般裝在頭部滾筒的頭部滾筒的下方，使輸送帶進(jìn)入無(wú)載分支前，先將大部分黏附物清掃掉。彈簧壓力的大小根據(jù)不同物料的粘性進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)保證彈簧的工作行程為20mm。
橡膠合金清掃器是一種新型清掃裝置，其結(jié)構(gòu)如下圖
圖5－5 橡膠合金清掃器
3－清掃板 4－金屬連板 5－緩沖器 6－調(diào)整桿7－調(diào)整螺栓 8－支架 9－軸桿
它由清掃板3，金屬連板4，橡膠緩沖器5，調(diào)整桿6，調(diào)節(jié)螺栓7，支架8及軸桿9組成。當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)整螺栓7時(shí)，使調(diào)整桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)軸桿帶動(dòng)清掃板轉(zhuǎn)動(dòng)并緊貼在輸送帶上產(chǎn)生一定的壓力。
本次選用橡膠合金清掃器。
4.6.5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：≤2.5m／s(1型)，3.15m／s(2型)，調(diào)節(jié)擋板式帶速范圍1．6~5m／s；2型漏斗在水平運(yùn)輸時(shí)可達(dá)4m／s。
(2) 訂貨時(shí)要注明清掃器的類(lèi)型(重錘式或HP型刮板式等)，以便確定漏斗上清掃器的安裝孔。
(3) 選用本系列漏斗時(shí)，設(shè)計(jì)者還應(yīng)根據(jù)輸送機(jī)之間的搭接高度設(shè)計(jì)漏斗與導(dǎo)料槽之間的聯(lián)接段。
總 結(jié)
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)幾乎用到了我們大學(xué)所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)課程，可以說(shuō)是我們大學(xué)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一次綜合考察和評(píng)定.通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們對(duì)以前所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了一個(gè)總體的認(rèn)識(shí)與融會(huì)貫通.例如我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中需要用到所學(xué)的工程制圖、材料力學(xué)、機(jī)械工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、極限配合與公差以及CAD計(jì)算機(jī)輔助制圖等基礎(chǔ)的專(zhuān)業(yè)知識(shí).在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不僅使我們熟悉了舊的的知識(shí)點(diǎn)，還使我們發(fā)現(xiàn)了許多以前沒(méi)有注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題，而這些細(xì)節(jié)問(wèn)題恰恰是決定我們是否能夠成為一名合格的機(jī)械技術(shù)人才的關(guān)鍵所在.
此外，我感覺(jué)兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)極大的豐富了我們的知識(shí)面，使我學(xué)到了許多知識(shí)，不僅僅局限于多學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí).在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于需要用到課本外的知識(shí)，這要求我們上網(wǎng)或者到圖書(shū)館等查閱資料。例如在設(shè)計(jì)方案時(shí)就需要我們對(duì)螺旋離心泵的工作環(huán)境和工作能力等由一定的了解才能選用合適的方案。由于以前沒(méi)有注意此方面的問(wèn)題，所以必須通過(guò)實(shí)踐認(rèn)識(shí)和查閱資料才能做到更好。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐灝 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社. 1991
[2] 許福玲 陳堯明主編.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.5
[3] 石光源，周積義，彭福音.機(jī)械制圖（第三版）[M].北京：高等教育出版社.1990.5
[4] 鄭修本主編.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1991.4
[5] 廖漢元主編. 機(jī)械原理[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.3
[6] 斯波茨（Spotts,M.F.）舒晉(Shoup,T.E.) 主編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2003 .1
[7] 王英杰.工程材料及熱處理[M].高等教育出版社.2008.5
[8] 張尊敬，汪蘇. DTⅡ型帶式傳動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 冶金工業(yè)出版社.2003.1
[9] 席偉光，楊光，李波.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2003
[10] 甘永立主編。幾何量公差與檢測(cè) 上海科學(xué)技術(shù)出版社，2003
[11] 成大先主編：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本機(jī)械傳動(dòng)［Ｍ］北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1
致 謝
大學(xué)生活即將結(jié)束，在這短短的幾年里，讓我結(jié)識(shí)了許許多多熱心的朋友、工作嚴(yán)謹(jǐn)教學(xué)相幫的教師。畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成也脫離不了他們的熱心幫助及指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)，在此向所有給予我此次畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)和幫助的老師和同學(xué)表示最誠(chéng)摯的感謝。
首先，向本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師表示最誠(chéng)摯的謝意。在自己緊張的工作中，仍然盡量抽出時(shí)間對(duì)我們進(jìn)行指導(dǎo)，時(shí)刻關(guān)心
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