DTⅡ型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,說明書+CAD,DTⅡ型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,dt,型帶式,輸送,設(shè)計(jì),說明書,仿單,cad 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 題目 DTⅡ型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì) 院（系部） 機(jī)械與動力工程系 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 年級班級 機(jī)制08-3班 學(xué)生姓名 李 洛 指導(dǎo)教師 李 新 2012年 5月25日 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于DTⅡ型固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對膠帶輸送機(jī)作了簡單的概述；接著分析了膠帶輸送機(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：傳動裝置，機(jī)尾或?qū)Щ匮b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：帶式輸送機(jī) 傳動裝置 導(dǎo)回裝置 Abstract The graduation project is about the DT Ⅱ type fixed belt conveyor design. First briefly on the belt conveyor overview; then analyzes the principle of selection of conveyor belt and method of calculation; then calculated based on these design criteria and selection method in accordance with the requirements of a given selection of design parameters; went on to the selected conveyor major components was checked. Common type of belt conveyor consists of six main components: transmission, tail or lead back to the device, the middle frame, tensioning device, and tape. Finally, a simple description of a conveyor installation and maintenance. Currently, the belt conveyor is moving long distance, high speed, low friction direction, in recent years in the Air Cushion Belt Conveyor is one of them. In the belt conveyor design, manufacture and application, the current compared with foreign advanced level in China is still a wide gap between the domestic process in the design and manufacture of belt conveyor there is much to be desired. The belt conveyor design represents the general process of design, selection of design work on the future of some reference value. Keywords: belt transmission device back into 目 錄 前 言 1 1 帶式輸送機(jī)概述 2 1.1帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 2 1.2帶式輸送機(jī)的分類 3 1.3 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) 3 1.4 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 4 1.5 帶式輸送機(jī)的工作原理 5 1.6 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 7 1.6.1 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 7 1.6.2 布置方式 8 1.7 運(yùn)行阻力的計(jì)算 9 2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 2.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 12 2.2 計(jì)算步驟 12 2.2.1槽角的確定 12 2.2.2 承載段運(yùn)行阻力 14 2.2.3 空回段運(yùn)行阻力 15 2.2.4 最小張力點(diǎn) 16 2.2.5 輸送點(diǎn)上各點(diǎn)張力的計(jì)算 16 2.2.6 輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算 18 2.2.7 傳動滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算 20 2.2.8 拉緊裝置 21 2.2.9 電動機(jī)功率和減速器的減速比 22 2.2.10 逆止力與電機(jī)軸的制動力矩的計(jì)算 23 3 驅(qū)動裝置的選用 25 3.1 電機(jī)的選用 25 3.2 減速器的選用 26 3.2.1 傳動裝置的總傳動比 26 3.2.2液力偶合器的原理、特點(diǎn)與選擇 27 3.2.3 聯(lián)軸器的選用 28 4帶式輸送機(jī)部件的選用 29 4.1 輸 送 帶 29 4.1.1 輸送帶的分類 29 4.1.2 輸送帶的連接 31 4.2 傳動滾筒 32 4.2.1 傳動滾筒的作用及類型 32 4.2.2 傳動滾筒的選型及設(shè)計(jì) 33 4.2.3 傳動滾筒結(jié)構(gòu) 34 4.2.4 傳動滾筒的設(shè)計(jì) 34 4.2.5 傳動滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 38 4.3 托 輥 42 4.3.1 托輥的作用與類型 42 4.3.2 托輥的選型 46 4.4 制 動 裝 置 48 4.4.1 制動裝置的作用 48 4.4.2 制動裝置的種類 49 4.4.3 制動裝置的選型 50 4.5 改 向 裝 置 51 4.6 拉 緊 裝 置 52 4.6.1 拉緊裝置的作用 52 4.6.2 張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求 52 4.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點(diǎn) 53 4.6.4 拉緊裝置布置時(shí)應(yīng)遵循的原則 53 4.6.5 拉緊裝置的種類及特點(diǎn) 54 4.6.6 拉緊裝置的選用 56 5其他部件的選用 59 5.1 機(jī)架與中間架 59 5.2 給 料 裝 置 61 5.2.1 對給料裝置的基本要求 61 5.2.2 裝料段攔板的布置及尺寸 62 5.2.3 裝料點(diǎn)的緩沖 63 5.3 卸料裝置 64 5.4 清 掃 裝 置 65 5.5 頭部漏斗 68 5.6 電氣及安全保護(hù)裝置 68 6 結(jié)論 70 致 謝 71 參考文獻(xiàn) 72 72 前 言 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。其中帶輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)中是使用最廣泛的。 DTII固定式帶式輸送機(jī)具有輸送量大、輸送距離長、輸送平穩(wěn)，物料與輸送帶沒有相對運(yùn)動，噪音較小，結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、能量消耗少、部件標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等行業(yè)的輸送和生產(chǎn)流水線以及水電站建設(shè)工地和港口等生產(chǎn)部門，用來輸送松散物料或成件物品。固定帶式輸送機(jī)，礦用帶式輸送機(jī)可在環(huán)境溫度－20℃至＋40℃范圍內(nèi)使用，輸送物料的溫度在50℃以下。 選擇DTII型帶式輸送機(jī)這種通用機(jī)械的設(shè)計(jì)作為這次畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇題目，能培養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運(yùn)用，同時(shí)也使設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。 1 帶式輸送機(jī)概述 1.1帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 帶式輸送機(jī)是用連續(xù)運(yùn)動的無端輸送帶輸送貨物的機(jī)械，俗稱皮帶機(jī)。輸送帶根據(jù)摩擦傳動原理而運(yùn)動，既是承載貨物的構(gòu)件，也是傳遞牽引力的構(gòu)件。 通用帶式輸送機(jī)包括普通型帶式輸送機(jī)和高強(qiáng)度型鋼繩芯帶式輸送機(jī)。目前我國已編制了統(tǒng)一的“DTII型固定式輸送機(jī)”新系列，包括原通用型和高強(qiáng)度型二大系列產(chǎn)品。 帶式輸送機(jī)的輸送能力大、輸送距離長、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、操作管理簡單、能量消耗小，因而廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等大行業(yè)的輸送和生產(chǎn)流水線以及水電站建設(shè)工地和港口等大宗散貨的輸送裝卸作業(yè)中，在許多應(yīng)用場合下，它是非標(biāo)機(jī)械的重要組成部分。 通用帶式輸送機(jī)適用于在水平或?qū)λ匠尚A角的方向輸送堆積角為的各種疏散及小型件貨，運(yùn)送粉末物料時(shí)容易揚(yáng)塵，需采取防塵措施。為了更好的適應(yīng)不同的工作條件和要求，近年來出現(xiàn)了一些新型的特種帶式輸送機(jī)，如波紋擋板帶式輸送機(jī)、雙帶輸送機(jī)、氣墊帶式輸送機(jī)、中間帶驅(qū)動帶式輸送機(jī)、管型帶式輸送機(jī)等。它們之中，有的可在大傾角或垂直方向上輸送物料，有的在輸送段呈管型，避免揚(yáng)塵，展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。 1.2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)。其簡介如下表1-1： 表1-1 帶式輸送機(jī)的分類 帶式輸送機(jī) 普通型 特種結(jié)構(gòu)型 DTII型固定式、QD80輕型固定式、 DX型鋼繩芯型、U型帶式輸送機(jī) 管型、氣墊、波狀擋邊型、剛生牽引型 壓帶式輸送機(jī)、其他類型 1.3 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) （1）QD80輕型固定式帶輸送機(jī)：QD80輕型固定式帶輸送機(jī)與DTⅡ型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運(yùn)距一般不超過100m，電機(jī)容量不超過22kw。 （2）DX型鋼繩芯型帶式輸送機(jī)：它屬于高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)，其輸送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩，一臺運(yùn)輸機(jī)運(yùn)距可達(dá)幾公里到幾十公里。 （3）U形帶式輸送機(jī)：該類型輸送機(jī)又稱為槽形帶式輸送機(jī)，其明顯特點(diǎn)是將普通帶式輸送機(jī)的槽形托輥角由提高到使輸送帶成U形。這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致物料對膠帶的摩擦力增大，從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá)25°左右 。 （4）管形帶式輸送機(jī)：U形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽，最后形成一個(gè)圓管狀，即為管形帶式輸送機(jī)，因?yàn)檩斔蛶П痪沓梢粋€(gè)圓管，故可以實(shí)現(xiàn)閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行。 （5）氣墊式帶輸送機(jī)：其輸送帶不是運(yùn)行在托輥上的，而是在空氣膜(氣墊)上運(yùn)行，省去了托輥，用不動的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運(yùn)行的托輥，運(yùn)動部件的減少，總的等效質(zhì)量減少，阻力減小，效率提高，并且運(yùn)行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運(yùn)送物料的塊度不超過300mm。增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強(qiáng)壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運(yùn)載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機(jī)。 1.4 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(gè)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.我國已于1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機(jī)的定型設(shè)計(jì).鋼繩芯帶式輸送機(jī)的適用范圍： (1)適用于環(huán)境溫度一般為°°C;在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應(yīng)有采暖設(shè)施; (2)可做水平運(yùn)輸,傾斜向上不超過 (16°)和向下()運(yùn)輸不超過,也可以轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸;運(yùn)輸距離長,單機(jī)輸送可達(dá)15km； (3)可露天鋪設(shè),運(yùn)輸線可設(shè)防護(hù)罩或設(shè)通廊； (4)輸送帶伸長率為普通帶的1/5左右;其使用壽命比普通膠帶長；其成槽性好;運(yùn)輸距離大。 1.5 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、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等. 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——傳動滾筒 8——卸料器 9——清掃裝置 10——平行托輥 11——空段清掃器 12——減速器 輸送帶5繞經(jīng)傳動滾筒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。 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°。 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滾筒分離點(diǎn)的張力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大必須相應(yīng)地增大輸送帶斷面，這樣導(dǎo)致傳動裝置的結(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)卦龃蟪鯊埩?，從而增大，以提高牽引力? （2）增加圍包角對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。 （3）增大摩擦系數(shù)其具體措施可在傳動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。故在傳動中擬采用這種方法。 1.6 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 1.6.1 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)動裝置、傳動滾筒/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 ° 篩分后的石灰石 12° 煤 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，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，并有儲倉時(shí)，取上限為宜。 1.6.2 布置方式 電動機(jī)通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動或其他驅(qū)動機(jī)構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運(yùn)動。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動方式按驅(qū)動裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動方式和多點(diǎn)驅(qū)動方式兩種。 通用固定式輸送帶輸送機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動方式，即驅(qū)動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)動方式按傳動滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動。對每個(gè)滾筒的驅(qū)動又可分為單電動機(jī)驅(qū)動和多電動機(jī)驅(qū)動。因單點(diǎn)驅(qū)動方式最常用，凡是沒有指明是多點(diǎn)驅(qū)動方式的，驅(qū)動方式，故一般對單點(diǎn)驅(qū)動方式，“單點(diǎn)”兩字省略。 單筒、單電動機(jī)驅(qū)動方式最簡單，在考慮驅(qū)動方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在大運(yùn)量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動機(jī)驅(qū)動。帶式輸送機(jī)常見典型的布置方式如下圖1-2所示： 圖1-2 帶式輸送機(jī)典型布置方式 1.7 運(yùn)行阻力的計(jì)算 輸送帶的張力包括有拉緊裝置所形成的初張力,克服各種阻力所需要的張力及由動載荷所產(chǎn)生的張力。 運(yùn)行阻力分為直線段、曲線段及其他附加阻力,現(xiàn)分述如下. （1）如下圖所示,運(yùn)行阻力包括兩部分,一部分是摩擦阻力;一部分是由下滑力(自重分力)引起的阻力.有摩擦力引起的阻力總是為正,但由于下滑力引起的阻力在此段輸送帶向上運(yùn)行時(shí)為正,向下為負(fù)。 查1-3表（見通用機(jī)械設(shè)計(jì)）可知， 表1－3　膠帶參數(shù) 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/m 23.1 縱向拉伸強(qiáng)度=1000N/mm；輸送帶每米質(zhì)量。 承載段(或稱為重段)運(yùn)行阻力為 (1.6.1) (1.6.2) 所以 (1.6.3) ------承載托輥組轉(zhuǎn)動不分的質(zhì)量，kg/m； ------承載托輥組運(yùn)行阻力系數(shù)， L------承載托輥組間距，m; L ------輸送帶沿傾角方向的長度，m; 當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí),下滑力是正;向上運(yùn)行時(shí),下滑力是負(fù)。 同樣,輸送帶回空段阻力為 = (1.6.4) 式中 = (1.6.5) 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),回空段向下滑力為負(fù);反之,回空段的下滑力為正。 同時(shí)選出托輥間距，=3m。 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),回空段向下滑力為負(fù);反之,回空段的下滑力為正。 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 （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，塊度； （3）輸送量：，物料密度=1t/m3； （4）輸送機(jī)長： L=100 m； （5）傾角：β=16°； （6）帶速: 2m/s ； （7）帶寬: 1400mm 2.2 計(jì)算步驟 2.2.1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 式中：——輸送量（； ——帶速（； ——物料密度； 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， (2.2.2) 選槽角=350,動積角=300。 試中 r------物流密度，t/; ------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; 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=0.234m2, 選槽角=,動積角=300。 試中 r------物流密度，t/; ------傾斜系數(shù)，對普通帶可在下表中查得; q-------物料每米質(zhì)量，kg/m; v ------速度，m/s; 表2-1 傾斜系數(shù) 表 傾角/（°） 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81 圖2-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面 查<<礦山運(yùn)輸機(jī)械>>表4-16得， 各種帶寬適用的最大塊度(mm) 帶 寬 500 650 800 1000 1200 1400 1600 最大塊度 100 150 200 300 350 350 350 初選帶寬為B=1400mm NN-150 Z=5層 上膠厚4.5mm 下膠厚1.5mm 2.2.2 承載段運(yùn)行阻力 由式 物料每米質(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 2.2.3 空回段運(yùn)行阻力 表2-3 DX型托輥組轉(zhuǎn)動部分質(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 2.2.4 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)。 2.2.5 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)? 表2-4 分離點(diǎn)張力系數(shù)表 軸承類型 近900 圍包角 近1800 圍包角 滑動軸承 1.03-1.04 1.05-1.06 滾動軸承 1.02-1.03 1.04-1.05 故有 用摩擦條件來驗(yàn)算傳動滾筒分離點(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。 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。 故摩擦條件滿足。 2.2.6 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)度驗(yàn)算 因m>[m]，故所選輸送帶滿足強(qiáng)度要求。 通過以上的計(jì)算結(jié)果可知，；故ST1000是滿足要。 表2-7　鋼絲繩輸送帶技術(shù)規(guī)格 輸送帶型號 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。 2.2.7 傳動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)，可兩滾筒分開算，以可一起來算。 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)滾筒承受的比壓來算，因此滾筒所承受的比壓較大。按最不利的情況來考慮，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。 2.2.8 拉緊裝置 拉緊裝置行程 由式 式中　 ｌ――拉緊裝置行程，ｍ； 　　　 L――輸送機(jī)長度，ｍ； 　　　 ――輸送帶的彈性延伸率; 　　　 ――輸送帶的懸垂度率;　　 表2-8 常用輸送帶的延伸率與接頭長度表 膠帶種類 彈性延伸率 懸垂度率 接頭長度 面帆布帶 0.01 0.001 2 尼龍膠帶 0.02 0.01 2 鋼繩芯膠帶 0.0025 0.001 表（2-9）值+1 查上表選＝0.0025, =0.001, 　=1.75m,代入上式得： l100(0.0025+0.001)+0.7+1=2.05m, 令l＝2.5ｍ。 2.2.9 電動機(jī)功率和減速器的減速比 電動機(jī)功率，由式 　　　 式中　ｋ――動力系數(shù)，ｋ=1.151.2. ――減速器效率，--0.850.9. 型號 ST-630 ST-800 ST-1000 ST-1250 ST-1600 ST-2000 ST-2500 鋼繩直徑d 3 3.5 4 4.5 5 6 7.5 接頭長度 600 650 700 1250 1350 1450 1550 表2-9 鋼繩芯帶接頭長度?。恚? 按兩滾筒的功率為，可選用1臺Y2－355L－6同步轉(zhuǎn)數(shù)為1000r/min的250kW的電動機(jī)。由式。 式中 -----電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)數(shù)，一般取=1500r/min,1000r/min,750r/min; 　　 D――傳動滾筒的直徑，m. 　　 ---輸送帶的速度，m/s. 減速器的減速比為： 　　 。 2.2.10 逆止力與電機(jī)軸的制動力矩的計(jì)算 向上運(yùn)輸且傾角較大，停車時(shí)會出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，所需的逆止力，由式 電機(jī)軸上制動力矩由式 式中 D—傳動滾筒直徑； K---安全制動系數(shù)，K=1.25； ---電動機(jī)到傳動滾筒間的傳動效率,=0.850.9； i ----減速器的減速比。 。 3 驅(qū)動裝置的選用 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)荷起動和制動。電動機(jī)的起動特性與負(fù)載的起動要求不相適應(yīng)在帶式輸送機(jī)上比較突出，一方面為了保證必要的起動力矩，電機(jī)起動時(shí)的電流要比額定運(yùn)行時(shí)的電流大6～7倍，要保證電動機(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，這就要求電動機(jī)的起動要盡量快，即提高轉(zhuǎn)子的加速度，使起動過程不超過3～5s。驅(qū)動裝置是整個(gè)皮帶輸送機(jī)的動力來源，它由電動機(jī)、偶合器，減速器 、聯(lián)軸器、傳動滾筒組成。驅(qū)動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，第二級為斜齒圓柱齒輪降速傳動，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。 傳動滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)，主軸承采用調(diào)心軸承，傳動滾筒的機(jī)架與電機(jī)、減速器的機(jī)架均安裝在固定大底座上面，電動機(jī)可安裝在機(jī)頭任一側(cè)。 3.1 電機(jī)的選用 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定，一般情況下電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于500r/min，因?yàn)楣β室欢〞r(shí)，電動機(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，格也低。本設(shè)計(jì)皮帶機(jī)所采用的電動機(jī)的總功率為221kw，所以需選用功率為250kw的電機(jī)，查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊》表1-57,擬采用Y355-39-4型電動機(jī)，該型電機(jī)轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿足要求。 3.2 減速器的選用 本次設(shè)計(jì)選用 DCY500-25型二級硬齒面圓錐-圓柱齒輪減速器,傳動比為15.8 第一級為螺旋齒輪、第二級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動，其展開簡圖如下： 圖3－1 減速器示意圖 電動機(jī)和I軸之間，III軸和傳動滾筒之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動比都是1。 3.2.1 傳動裝置的總傳動比 由以上電機(jī)選擇可知電機(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。 3.2.2液力偶合器的原理、特點(diǎn)與選擇 以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器，又稱液力耦合器。液力耦合器的泵輪和渦輪組成一個(gè)可使液體循環(huán)流動的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。動力機(jī)（內(nèi)燃機(jī)、電動機(jī)等）帶動輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進(jìn)入渦輪后即推動渦輪旋轉(zhuǎn)，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。最后液體返回泵輪，形成周而復(fù)始的流動。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動量矩的變化來傳遞扭矩。 目前，在帶式輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)中，廣泛使用液力偶合器，它安裝在輸送機(jī)的驅(qū)動電機(jī)與減速器之間，它是依靠液體環(huán)流運(yùn)動傳遞能量的，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。 液力傳動裝置除煤礦機(jī)械使用外，還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)： （1）能提高設(shè)備的使用壽命 （2）有良好的啟動性能 （3）良好的限矩保護(hù)性能使多電機(jī)驅(qū)動的設(shè)備各臺電機(jī)負(fù)荷分配趨于均勻。 通過查《DTII型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表7-3本次設(shè)計(jì)選用的液力耦合器的型號為。超載時(shí)部分也留靠自身速度沖出工作腔進(jìn)入前、后輔腔，工作腔充滿度的降低使傳遞力矩下降，從而限制了超載力矩升高。其耦合器的主要參數(shù)見表3-1： 表3-1 液力耦合器的主要參數(shù) 規(guī)格 型號 輸入轉(zhuǎn)速 傳遞功率范圍 過載 系數(shù) 效率 轉(zhuǎn)動慣量 充油量 主動件 從動件 40% 80% 1500 120- 270 1.3-1.7 0.96 3.1 1.2 15 30 3.2.3 聯(lián)軸器的選用 聯(lián)軸器是機(jī)械傳動中常用的部件。它是連接兩軸或軸和回轉(zhuǎn)件，在傳遞運(yùn)動和動力的過程中一同回轉(zhuǎn)而不脫開的一種裝置。此外，聯(lián)軸器還可能具有補(bǔ)償兩軸相對位移、緩沖和減震以及安全防護(hù)等功能。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。 由于在減速器的高速端采用了液力耦合器進(jìn)而代替了高速端的聯(lián)軸器，所以只需選擇減速器與傳動滾筒兩軸（低速軸）連接的聯(lián)軸器即可。通過查《DTII(A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表7-6可知：選用的聯(lián)軸器的型號為:,驅(qū)動裝置和傳動滾筒組合號見下表3-2： 表3-2 驅(qū)動裝置和傳動滾筒組合號及參數(shù)表 驅(qū)動裝置的組合號 輸送機(jī)的代號 Y-DCY驅(qū)動裝置 低速軸聯(lián)軸器型號 質(zhì)量 L/mm 520 8080.2 453.7 1862 4帶式輸送機(jī)部件的選用 4.1 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(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。 4.1.1 輸送帶的分類 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。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。 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，起動和制動時(shí)不會出現(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35o，這樣不僅可以增大運(yùn)量，而且可以防止輸送帶跑偏。 （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。 鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點(diǎn): （1）制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)中由于張力不均而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。 （2）由于輸送帶內(nèi)無橫向鋼繩芯及帆布層，抗縱向撕裂的能力要避免縱向撕裂。 （3）易斷絲。當(dāng)滾筒表面與輸送帶之間卡進(jìn)物料時(shí)，容易引起輸送帶鋼繩芯的斷絲。因此,要求要有可靠的清掃裝置。 4.1.2 輸送帶的連接 為了方便制造和搬運(yùn)，輸送帶的長度一般制成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，并且接頭通過滾筒表面時(shí)，對滾筒表面有損害，常用于短距或移動式帶式輸送機(jī)上?？椢飳有据斔蛶С２捎玫臋C(jī)械接頭形式有膠接活頁式，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，對滾筒表面不產(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)度為原來強(qiáng)度的(i-1)/i3100%。其中i為帆布層數(shù)。 4.2 傳動滾筒 4.2.1 傳動滾筒的作用及類型 傳動滾筒是傳動動力的主要部件。作為單點(diǎn)驅(qū)動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動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，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動時(shí)可以采用多電機(jī)分別傳動，可以利用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運(yùn)轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動仍不需要牽引力需要，可采用多點(diǎn)驅(qū)動方式。 輸送機(jī)的傳動滾筒結(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)品全部采用滾動軸承。傳動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，所以一般用在周圍環(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 傳動滾筒的選型及設(shè)計(jì) 傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運(yùn)行的部件。傳動滾筒根據(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，一般用在周圍環(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：用于工廠生產(chǎn)，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，所以我們選擇這種滾筒。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)動滾筒示意圖 4.2.4 傳動滾筒的設(shè)計(jì) （1）求軸上的功率 若取每級齒輪傳動的效率（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鋼板用作電動滾筒體材料，并取。對于Q235A剛，=235N/，則=58.75N/。 式中 p—功率，kW; --帶速，m/s; l—筒長，mm, R=; --許用應(yīng)力，N/。 表4-1　型帶式輸送機(jī)寬度與筒長對應(yīng)表 輸送帶寬度 800 1000 1200 1400 電動滾筒長度 950 1150 1400 1600 由表4-1可知 滾筒長度l=1600mm, （4） 電動滾筒筒體強(qiáng)度的校核 已知 功率P=228.2kW,帶速筒長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沿滾筒長度L均勻地分布在滾筒上，則滾筒單位長度上 受的力 因 此中 W--抗彎截面模數(shù)， 對于內(nèi)徑d，外徑為D的電動滾筒，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，合成彎矩可以寫成： 　　 計(jì)算強(qiáng)度校核通過。 4.2.5 傳動滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）求軸上的功率 傳動滾筒軸的設(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. 若取每級齒輪傳動的效率（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度，軸的左邊部分如下圖所示。 圖4－3 傳動滾筒軸左部分圖 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。 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，對沒鍵槽的 由式 W= ---許用彎曲應(yīng)力，對也選定的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，。 因有，因此，此軸安全。 4.3 托 輥 4.3.1 托輥的作用與類型 （1）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。 支承托輥的作用是支承輸送帶及帶上的物料，減小帶條的垂度，保證帶條平穩(wěn)運(yùn)行，在有載分支形成槽形斷面，可以增大運(yùn)輸量和防止物料的兩側(cè)撒漏。一臺輸送機(jī)的托輥數(shù)量很多，托輥質(zhì)量的好壞，對輸送機(jī)的運(yùn)行阻力、輸送帶的壽命、能量消耗及維修、運(yùn)行費(fèi)用等影響很大。 安裝在剛性托輥架上的三個(gè)等長托輥組是最常見的，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)托輥錯開布置。后一種形式托輥組的優(yōu)點(diǎn)是能接觸到每一個(gè)托輥，便于潤滑；缺點(diǎn)是托輥組支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大，并且輸送帶運(yùn)行阻力大約增加10％。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。 （2）類型 托輥可分為槽形托輥、平行托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥等； 圖4-7 槽形托輥 槽形托輥(圖l 7．3—抽)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)Ⅱ系列由三個(gè)輥?zhàn)咏M成的槽形托輥槽角為或，增大槽角可加大載貨的橫斷面積相防止輸送帶跑偏，但使膠帶彎折，對輸送帶的壽命不利。為降低膠帶邊緣的附加應(yīng)力，在傳動滾筒與第一組槽形托輥之間可采取槽角為、、的過渡托輥使膠帶逐步成槽。 平形托輥由一個(gè)平直的輥?zhàn)訕?gòu)成，用于輸送件貨。 其結(jié)構(gòu)簡圖如下： 圖4-8 平行托輥 緩沖托輥用于帶式輸送機(jī)的受料處，以便減少物料對輸送帶的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等。其結(jié)構(gòu)簡圖如下： 圖4-9 緩沖托輥 a)橡膠圈式 b)彈簧板式 調(diào)心托輥用來調(diào)整輸送帶的橫向位置，使它保持正常運(yùn)行。調(diào)心托輥形式很多，輸送散粒物料最簡單的是采用槽形前傾托輥。如圖l 7．8-7所示．借助兩個(gè)側(cè)托輥朝膠帶運(yùn)行方向前傾一定角度(一般約)而對跑偏的輸送帶起復(fù)位作用。這種方法簡單，但會使阻力增大約10％。其它還有錐形、V形、反V形等多種調(diào)心托輥，可按需選用。 圖4-10 側(cè)托輥前傾的調(diào)心托輥 托輥直徑與帶寬、物料松散密度和帶速有關(guān)。隨著這些參數(shù)的增大，托輥直徑相應(yīng)增大。帶式輸送機(jī)有載分支最常用的是