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中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 姓 名： 周小鋒 學(xué) 號(hào)：21056279 學(xué) 院： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 　 設(shè)計(jì)題目： 移動(dòng)式帶式輸送機(jī) 專 題： 指導(dǎo)教師： 李占芳 職 稱： 講師 2009年6月 徐州 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級(jí) 機(jī)自05 學(xué)生姓名周小鋒 任務(wù)下達(dá)日期：2009年1月11日 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 2009年3月25日至2009年6月15日 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：移動(dòng)時(shí)代輸送機(jī) 畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目： 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求： 輸送長(zhǎng)度：10m 帶寬：650mm 帶速：1.25s/m 傾角：15 最大輸送量：100t/h 1、查閱有關(guān)資料、完成移動(dòng)式帶式輸送機(jī)總體方案的設(shè)計(jì)； 2、完成驅(qū)動(dòng)裝置及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 3、完成電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)； 4、機(jī)架及主要組件、零件圖設(shè)計(jì)及零件加工工藝編制； 5、編寫完成整機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、中英文翻譯，包括圖表不少于15000字； 6 完成不少于3000字的英譯漢翻譯； 7 完成機(jī)械圖紙總量不少于3張0號(hào)圖紙。 院長(zhǎng)簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 摘 要 帶式輸送機(jī)是現(xiàn)代物料連續(xù)運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備，是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的無端輸送帶運(yùn)送貨物的機(jī)械，用膠帶作為輸送帶的帶式輸送機(jī)稱為膠帶輸送機(jī)，簡(jiǎn)稱膠帶機(jī)。它是提升和運(yùn)輸機(jī)械的重要組成部分，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)輸距離長(zhǎng)、效率高的優(yōu)點(diǎn)。其主要用于冶金、采礦、煤炭、電站、港口以及工業(yè)企業(yè)。它將為我國(guó)各礦業(yè)裝卸工作的機(jī)械化、現(xiàn)代化作出越來越大的貢獻(xiàn)。 現(xiàn)有技術(shù)中煤礦井下普掘矸煤運(yùn)輸設(shè)備以刮板輸送機(jī)為主，其缺陷是容易出現(xiàn)卡鏈條、斷鏈條、機(jī)頭鏈輪斷齒，卡刮板、斷刮板、底鏈易出槽等故障。另外，由于機(jī)器笨重，安裝撤除環(huán)節(jié)復(fù)雜，設(shè)備故障率高，造成工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，配件投資多等問題。再者是刮板運(yùn)行過程中矸石與刮板對(duì)溜槽的擠壓或刮卡，容易產(chǎn)生火花，形成安全隱患，不利于安全生產(chǎn)。 本文針對(duì)這種情況主要介紹了一種煤礦井下掘進(jìn)矸煤運(yùn)輸簡(jiǎn)易皮帶機(jī)。首先，介紹了帶式輸送機(jī)的工作特點(diǎn)、發(fā)展概況、工作原理及分類；其次，介紹了膠帶的摩擦傳動(dòng)原理；最后，根據(jù)帶式輸送機(jī)的工作條件對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，如驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)架等。此帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作裝拆卸方便、成本低、設(shè)備安全可靠，在煤礦井下廣泛應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)； 工作原理； 發(fā)展概況； 驅(qū)動(dòng)裝置 ABSTRACT Belt conveyer is one of most equipment used in bulk transport. Belt conveyer is continual motion machine of sideless conveying articles, using rubber belt to be conveyer belt is called rubber belt conveyer, and brief name is sealing-tape machine. Belt conveyer is an important component part of lifting and transport machinery. Its structure is very simple, and has low cost, long distance transport and very high productivity. It is mainly used in metallurgy、mining coal、power plant、port and industrial enterprises. It will make the bigger and bigger contribution for our country various mining industry loading and unloading mechanization and modernization. In the existing technology, in coal mine common digs the gangue coal transport vehicle is mainly the scraper conveyer, its flaw is easy to appear the card chain link, to break the chain link, and the nose chain wheel breaks the tooth, the card scraper, breaks the scraper, the bottom chain is easy to overflow the breakdown and so on. Moreover, because machine is unwieldy, installment and removal link is complex, equipment failure rate is high, it creates the worker’s labor intensity in a big way, the working efficiency is low, the fitting invests is big and so on. Furthermore, in the scraper movement process the extrusion or blows the card of the gangue and the scraper to trough is easy to produce the spark, to form the hidden danger, is disadvantageous to the safety in production. This article mainly introduced one kind of simple coal mine shaft tunneling gangue coal transportation belt conveyer in view of this kind of situation. First, it introduced the work characteristic of belt conveyer, the development survey, the principle of work and the classification; Next, it introduced the adhesive tape friction drive principle; Finally, it has carried on in detail design and calculation according to the working condition of belt conveyer, like drive, rack and so on. Its structure is simple, the installs and disassemble is convenient, the cost is low, the equipment safe is reliable, in coal mine shaft it is applied widely. Keywords: belt conveyer; work principle; development survey; drive devices 目 錄 1 緒論 1 1.1帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展 1 1.2帶式輸送機(jī)的工作原理、適應(yīng)條件及優(yōu)缺點(diǎn) 2 1.2.1帶式輸送機(jī)的工作原理 2 1.3帶式輸送機(jī)的分類 3 1.4帶式輸送機(jī)的布置形式 6 1.5傾角 7 1.6帶式輸送機(jī)的主要部件 8 2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 12 2.1設(shè)計(jì)方案的確定 12 2.2有關(guān)參數(shù)的確定 12 2.2.1輸送帶類型的選擇 12 2.2.2帶速的確定 12 2.2.3帶寬的確定 12 3.2.4帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 13 2.2.5輸送帶的最大張力計(jì)算及強(qiáng)度校核 16 2.2.6輥?zhàn)虞d荷的校核 20 2.2.7拉緊行程的計(jì)算 21 3 電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 22 3.1電動(dòng)滾筒中電動(dòng)機(jī)的選型 22 3.2電動(dòng)滾筒齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算 23 3.2.1漸開線定軸齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 23 3.2.2對(duì)齒輪傳動(dòng)提出的設(shè)計(jì)要求 24 3.2.3漸開線定軸齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算 24 3.2.4齒輪疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 29 3.2.5電動(dòng)滾筒漸開線圓柱齒輪精度 39 3.3電動(dòng)滾筒中其他主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算 41 3.3.1滾筒體的設(shè)計(jì) 42 3.3.2左、右法蘭軸（前、后軸）的設(shè)計(jì) 44 3.3.3中間齒輪軸的設(shè)計(jì) 52 3.3.4高速齒輪軸的設(shè)計(jì) 57 3.3.5緊固件的計(jì)算 59 3.3.6鍵聯(lián)接的計(jì)算 62 3.3.7軸承選擇與計(jì)算 62 3.3.8端蓋的設(shè)計(jì) 64 3.3.9接線盒的設(shè)計(jì) 64 3.3.10支座的設(shè)計(jì) 65 3.3.11電動(dòng)滾筒的潤(rùn)滑 65 3.3.12電動(dòng)滾筒的密封材料、密封件 67 3.3.13改向滾筒的設(shè)計(jì) 67 4 拉緊裝置的選用與機(jī)架設(shè)計(jì) 67 4.1拉緊裝置的選用 67 4.2機(jī)架的設(shè)計(jì) 69 5 帶式輸送機(jī)的安裝及典型故障分析 69 5.1安裝要求 69 5.2典型故障分析 70 5.2.1輸送帶跑偏原因及處理 70 結(jié)論 71 參考文獻(xiàn) 72 翻譯部分 英文原文 73 中文譯文 77 致謝 80 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2009屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第83頁 1 緒論 帶式輸送機(jī)式是由承載的輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，可輸送礦石、煤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。在礦井巷道內(nèi)采用帶式輸送機(jī)運(yùn)送煤炭 礦石等物料，對(duì)建設(shè)現(xiàn)代化礦井有重要作用。 1.1帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展 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，具有輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)量大、連續(xù)運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中化控制，尤其對(duì)高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送已成為煤炭開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備，隨著我國(guó)高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，原有的帶式輸送機(jī)無論是主參數(shù)還是運(yùn)行性能都已不能滿足要求，必須向長(zhǎng)距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率的大型化方向發(fā)展，并要改善和提高運(yùn)行性能，確保安全可靠。 我國(guó)生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種，類型較多，在“八五”期間，通過國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大的提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備，高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并對(duì)帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力耦合器和行星齒輪減速器。 1.2帶式輸送機(jī)的工作原理、適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 1.2.1帶式輸送機(jī)的工作原理 帶式輸送機(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輸送機(jī)的重要組成部分，它們的結(jié)構(gòu)和工作原理對(duì)帶式輸送機(jī)整體特性影響很大。 帶式輸送機(jī)是以膠帶作為牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，所以也稱膠帶輸送機(jī)。隨著帶式輸送機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中日益廣泛的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、能耗低，對(duì)環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、管理維護(hù)方便、在連續(xù)裝載條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸?shù)仍S多優(yōu)點(diǎn)，越來越被人們深刻理解和認(rèn)識(shí)，因而針對(duì)生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)出了通用帶式輸送機(jī)和各種各樣的特種帶式輸送機(jī)。雖然它們結(jié)構(gòu)各異，使用場(chǎng)合也不同，但是它們的工作原理基本是相同的，即大多屬于以輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，只有極個(gè)別的帶式輸送機(jī)（如鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)）的輸送機(jī)只作為承載機(jī)構(gòu)。帶式輸送機(jī)的一般布置形式、主要組成部分和工作原理如圖1.1所示。 輸送帶4繞過驅(qū)動(dòng)裝置1的主動(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)。帶式輸送機(jī)一般是利用上段輸送帶運(yùn)送貨載的，并且在端部卸載，也可利用專門的卸載裝置在中間卸載。 帶式輸送機(jī)的機(jī)身斷面如圖1.1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。 帶式輸送機(jī)可用于水平或傾斜運(yùn)輸，但傾角受物料特性限制。在通常情況下，傾斜向上運(yùn)輸時(shí)的傾角不超過18°，向下運(yùn)輸不超過15°，運(yùn)送附著性和粘結(jié)性大的物料時(shí)，傾角還可大一些。 帶式輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：是運(yùn)輸能力大，而工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)耗電量的1/3～1/5因在運(yùn)輸過程中，貨載與膠帶一起移動(dòng)，故磨損小，貨載的破碎性小。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既節(jié)省設(shè)備，又節(jié)省人力，故廣泛應(yīng)用于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多工業(yè)部門。國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)實(shí)踐證明，帶式輸送機(jī)無論在運(yùn)輸能力方面，還是在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面，都是一種較先進(jìn)的運(yùn)輸設(shè)備。 帶式輸送機(jī)的缺點(diǎn)：是膠帶成本高且易損壞，故與其它運(yùn)輸設(shè)備相比，初期投資高，又不適于運(yùn)送又棱角的貨載。隨著煤炭科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，雖然在國(guó)內(nèi)的帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎運(yùn)行的研究有所進(jìn)展，但總的看來，帶式輸送機(jī)對(duì)彎曲巷道的適應(yīng)性還比較差。 1.3帶式輸送機(jī)的分類 目前，帶式輸送機(jī)已發(fā)展成為一個(gè)龐大的家族，不再只是常規(guī)的開式槽型和直線布置的帶式輸送機(jī)，而是根據(jù)使用條件和生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)出了多種多樣的機(jī)型。為了便于管理、選用和設(shè)計(jì)，可以按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用場(chǎng)合、運(yùn)送物料特征和卸載方法等分為如下類型。 （1）通用帶式輸送機(jī)是一種固定式帶式輸送機(jī)。其特點(diǎn)是托輥安裝在固定的機(jī)架上，由型鋼制成的機(jī)架固定在地板或地基上，整個(gè)機(jī)身成剛性結(jié)構(gòu)。因此，它廣泛用于要求設(shè)備服務(wù)年限長(zhǎng)、地基平整穩(wěn)定的場(chǎng)合，例如煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)、選煤廠、井下主要運(yùn)輸大巷、港口、發(fā)電廠等生產(chǎn)地點(diǎn)。 （2）可伸縮帶式輸送機(jī)的輸送長(zhǎng)度可以根據(jù)工作的需要隨時(shí)縮短或加長(zhǎng)。這種帶式輸送機(jī)主要是為滿足煤礦井下綜采工作面順槽輸送要求而設(shè)計(jì)的?？缮炜s帶式輸送機(jī)中增設(shè)了一個(gè)儲(chǔ)帶裝置，其作用是把帶式輸送機(jī)伸長(zhǎng)前或縮短后的多余輸送帶暫時(shí)儲(chǔ)存起來，以滿足采煤工作面持續(xù)前進(jìn)或后退的需要。這種帶式輸送機(jī)的機(jī)架與機(jī)架之間、托輥與機(jī)架之間的連接方式都采用插入式，用銷釘固定，整個(gè)機(jī)架沒有一個(gè)螺栓，拆裝十分方便。 （3）移動(dòng)帶式輸送機(jī)是一種按整機(jī)設(shè)計(jì)并且整機(jī)可在不同地點(diǎn)使用的帶式輸送機(jī)。按移動(dòng)的方式不同又可分為移動(dòng)式和攜帶式兩種。 （4）鋼繩芯帶式輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上與通用帶式輸送機(jī)相同，只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。因此，它是一種強(qiáng)力型帶式輸送機(jī)，具有輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)輸能力大、運(yùn)行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 (5)鋼繩牽引帶式輸送機(jī)是蘇格蘭工程師查爾·湯姆森所創(chuàng)制。該機(jī)1949年完成設(shè)計(jì)，1951年制造完成第一臺(tái)樣機(jī)，1954年8月在蘇格蘭諾克平諾煤礦開始運(yùn)行。它的優(yōu)點(diǎn)在于牽引體與承載體是分開的，可以跨越長(zhǎng)距離和大高差。其缺點(diǎn)是輸送帶成槽性差，影響物料截面積，鋼絲繩裸露在外，不易防腐蝕，維護(hù)費(fèi)用較高。因此，國(guó)外有些國(guó)家不提倡使用。我國(guó)自1967年起在煤礦開始使用，但總體用量不大。使用表明，當(dāng)輸送量超過500t/h、運(yùn)距超過2～5km時(shí)，鋼繩牽引帶式輸送機(jī)的機(jī)件投資和運(yùn)費(fèi)將少于鋼繩芯帶式輸送機(jī)，即運(yùn)距越長(zhǎng)越有利。 (6)線摩擦帶式輸送機(jī)是在主機(jī)某位置的輸送帶下面加裝一臺(tái)或幾臺(tái)短的帶式輸送機(jī)（稱之為輔機(jī)），主帶借助重力或彈性力壓在輔機(jī)的輸送帶（輔帶）上，輔帶可以通過摩擦力驅(qū)動(dòng)主帶，這樣主帶張力便可以大大降低而實(shí)現(xiàn)低強(qiáng)度輸送帶完成長(zhǎng)距離或大運(yùn)量輸送。使用線摩擦帶式輸送機(jī)不僅可以從總體上減少輸送線路中的轉(zhuǎn)載點(diǎn)數(shù)，而且可以方便地對(duì)舊帶式輸送機(jī)進(jìn)行加長(zhǎng)改造，顯著節(jié)省投資。 (7)平面彎曲帶式輸送機(jī)是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機(jī)。它可以代替沿折線布置的、由多臺(tái)單獨(dú)的直線輸送機(jī)串聯(lián)而成的運(yùn)輸系統(tǒng)，沿復(fù)雜的空間折曲線路實(shí)現(xiàn)物料的連續(xù)運(yùn)輸。輸送帶在平面上轉(zhuǎn)彎運(yùn)行，可以大大簡(jiǎn)化物料運(yùn)輸系統(tǒng)，減少轉(zhuǎn)載站的數(shù)目，降低基建工程量和投資。法國(guó)在這種帶式輸送機(jī)的研制和使用方面，具有國(guó)際領(lǐng)先水平。我國(guó)的煤礦也有數(shù)臺(tái)正在運(yùn)行，在設(shè)計(jì)和安裝方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。 (8)大傾角帶式輸送機(jī)可以減少輸送距離，降低巷道開拓量，減少設(shè)備投資。當(dāng)傾角增大到90°時(shí)，大傾角帶式輸送機(jī)就轉(zhuǎn)變成了垂直輸送的帶式輸送機(jī)。它不僅在結(jié)構(gòu)上具有新的特點(diǎn)，而且在設(shè)計(jì)計(jì)算、物料截面形狀和輸送速度的確定等方面都有新的影響因素。垂直輸送的帶式輸送機(jī)主要用于其他形式的輸送機(jī)難以勝任的場(chǎng)合。表1-1為幾種物料所允許的最大上運(yùn)傾角。 表1-1 帶式輸送機(jī)的上運(yùn)最大傾角 物料名稱 最大傾角/（°） 物料名稱 最大傾角/（°） 塊煤 18 濕精礦 20 原煤 20 干精礦 18 谷物 18 篩分后石灰石 12 0～25mm焦炭 18 干礦 15 0～30mm焦炭 20 濕沙 23 0～350mm焦炭 16 鹽 20 0～120mm礦石 18 水泥 20 0～60mm礦石 20 塊狀干粘土 15～18 40～80mm油母頁巖 18 粉狀干粘土 22 干松泥土 20 注：表中給出的最大傾角濕物料向上運(yùn)輸時(shí)的傾角，向下運(yùn)輸時(shí)最大傾角要減小 15% (9)氣墊帶式輸送機(jī)的工作原理及其結(jié)構(gòu)不同于前述的幾種帶式輸送機(jī)，它不使用托輥支承輸送帶，而是以空氣形成的氣墊壓力浮托起輸送帶。我國(guó)在氣墊帶式輸送機(jī)研制方面起步較晚，但由于氣墊帶式輸送機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著，近年來也發(fā)展很快。與前述使用托輥的帶式輸送機(jī)相比，氣墊帶式輸送機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)： ①、能耗少； ②、維修費(fèi)用低； ③、制造成本低； ④、運(yùn)行穩(wěn)定，工作可靠； ⑤、輸送能力高； ⑥、污染少。 （10）其他帶式輸送機(jī) 在食用和輕工業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)中，由于衛(wèi)生和工作環(huán)境的要求，通常使用一種以薄鋼帶作為輸送帶的帶式輸送機(jī)，其耐熱性比膠帶好得多，但鋼帶的成槽性差，滾筒傳遞扭矩也很有限，因而不適用于長(zhǎng)距離輸送。還有一種以撓性網(wǎng)作為輸送帶的網(wǎng)帶輸送機(jī)，在技術(shù)性能上與鋼帶輸送機(jī)相似，主要用于輕工業(yè)和有特殊要求的場(chǎng)合。另外，在輸送鐵磁性物料（例如鐵礦石）時(shí)，常常使用被稱為磁力摩擦式帶式輸送機(jī)，它實(shí)質(zhì)上是具有磁鐵的帶式輸送機(jī)，一般使用絲織物芯體輸送帶作為承載構(gòu)件，在輸送帶的下面設(shè)置永久磁鐵。磁鐵把物料吸向輸送帶，由此提高了物料的穩(wěn)定性，并為傾斜輸送物料創(chuàng)造了條件。 1.4帶式輸送機(jī)的布置形式 帶式輸送機(jī)的布置的一般要求：在曲線段內(nèi)，禁設(shè)給、卸料裝置，各種給、卸料裝置應(yīng)設(shè)于水平段。拉緊裝置一般布置在輸送帶張力最小處。輸送機(jī)盡可能布置成直線，應(yīng)避免單純地按地形布置成大凹弧、深凹弧的形式 在具體布置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 ①在曲線段內(nèi)，不允許設(shè)給料和卸料裝置。 ②給料和中途卸料點(diǎn)最好設(shè)在水平段上，但也可設(shè)在傾斜段上，設(shè)在傾斜段上時(shí)，中途卸料點(diǎn)的傾斜度不宜超過10°～12°，否則容易掉料。 ③若在水平段內(nèi)均勻給料，并且轉(zhuǎn)折處比較平滑，凸、凹段曲率半徑適當(dāng)，則表5-1中所列最大允許傾角還可增加10%左右。 ④當(dāng)輸送機(jī)需要由傾斜段轉(zhuǎn)折為水平段時(shí)，其凸弧段最好用幾個(gè)槽形托輥進(jìn)行過渡，以防止物料散落。過渡的半徑取 (B為帶寬) 推薦最小值見表1-2，也可采用改向滾筒進(jìn)行過渡。當(dāng)由傾斜段轉(zhuǎn)折為水平段并在短距離內(nèi)安裝卸料裝置時(shí)，則應(yīng)采用改向滾筒。 表1-2 、最小值 名稱 帶寬B/㎜ 500 650 800 1000 凸弧段最小半徑/m 凹弧段最小半徑/m 9 55 12 70 15 70 18 75 ⑤當(dāng)輸送機(jī)需要水平段轉(zhuǎn)折為傾斜段時(shí)，其凹弧的曲率半徑，一般應(yīng)是輸送帶帶無載荷時(shí)的張力與帶子自重所形成的曲率半徑，這樣才不至于使帶子在過渡段浮起。曲率半徑按下式計(jì)算 =5（+）/ 式中 F—凹弧段輸送帶最大張力 ，kN; —每米長(zhǎng)度上物料的質(zhì)量，kg; —輸送帶每米長(zhǎng)度質(zhì)量,kg; —上托輥間距，m。 ⑥當(dāng)輸送機(jī)長(zhǎng)度超過90 m，或采用移動(dòng)式滾筒卸料裝置時(shí)，均需采用配重式拉緊裝置。 1.5傾角 輸送不同物料的傾角可按表1-3選取。 表1-3 最大允許傾角值 物料名稱 堆積密度/ 運(yùn)動(dòng)時(shí)的自然堆積角 最大允許傾角 與H的近似比例 濕新砂 1.7～1.9 30° 18°～22° 3.1H～2.5H 干新砂 1.4～1.6 20° 12° 4.7H 濕型舊砂 1.1～1.3 25° 21° 2.6H 干型舊砂 1.1～1.2 20° 18° 3.1H 鑄鐵型砂 1.1～1.2 30° 23° 2.3H 鑄鋼型砂 1.2～1.4 30° 24° 2.2H 廢砂 1.1～1.5 20° 16° 3.5H 石灰石 1.5～1.8 25° 16° 3.5H 焦炭塊 0.4～0.5 35° 18° 3.1H 碎煤 0.8～0.9 30° 18° 3.1H 塊煤 0.9～1.0 30° 16° 3.5H 干黏土塊 1.0～1.5 35° 16° 3.5H 平形帶的最大傾角12° ，當(dāng)有卸載器時(shí)，卸干材料時(shí)傾角不大于10° ，卸濕材料時(shí)傾角不大于12° 輸送機(jī)傾角大于12°時(shí)，其傾斜段必須用槽型托輥。 安裝帶秤使得輸送機(jī)傾角，在物料不下滑的前提下，傾角不到12°時(shí)仍能保持稱重精度，要求精度較低時(shí)，傾角可放寬到18° 另外帶式輸送機(jī)的布置還涉及平臺(tái)、地溝和輸送機(jī)到斗式提升機(jī)的轉(zhuǎn)卸尺寸。 1.6帶式輸送機(jī)的主要部件 帶式輸送機(jī)雖然種類繁多，但其基本組成部分差別不大，只是具體結(jié)構(gòu)有所不同?；窘M成部分（參考圖1.1）的功能簡(jiǎn)介如下。 (1)驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送給輸送帶，并帶動(dòng)它運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器和驅(qū)動(dòng)滾筒等部件組成。 帶式輸送機(jī)使用的電動(dòng)機(jī)有鼠籠式、繞線式異步電動(dòng)機(jī)。在有防爆要求的場(chǎng)合，應(yīng)采用防爆電動(dòng)機(jī)。使用液力耦合器時(shí)，不需用具有高啟動(dòng)力矩的電動(dòng)機(jī)，只要與耦合器配合得當(dāng)，就能得到接近電動(dòng)機(jī)最大力矩的啟動(dòng)力矩。 帶式輸送機(jī)上使用的聯(lián)軸器，按傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)上的需要，分別采用液力耦合器、柱銷聯(lián)軸器、棒銷聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器或各種彈性聯(lián)軸器等。 帶式輸送機(jī)使用的減速器有圓柱齒輪減速器和圓錐—圓柱齒輪減速器。圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)效率高，但要求電動(dòng)機(jī)軸與帶式輸送機(jī)線路垂直，驅(qū)動(dòng)裝置占地面積大，井下使用時(shí)需加寬硐室，若把電動(dòng)機(jī)布置在輸送帶下面，會(huì)給維護(hù)和更換造成困難。因此，用于煤礦采區(qū)巷道的帶式輸送機(jī)應(yīng)盡量采用圓錐—圓柱齒輪減速器，使電動(dòng)機(jī)軸與輸送機(jī)平行布置，以減小驅(qū)動(dòng)裝置的寬度。 驅(qū)動(dòng)滾筒是依靠它與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶動(dòng)運(yùn)行的部件。據(jù)撓性牽引構(gòu)件的摩擦傳動(dòng)理論，輸送帶與滾筒之間的最大摩擦力隨摩擦系數(shù)和圍抱角的增大而增大，所以提高牽引力必須從這兩方面入手。 增大驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)的方法是將滾筒表面包覆一層具有高摩擦系數(shù)的材料，通常用橡膠。包膠的方法常用硫化法（鑄膠）和冷粘法，也可采用螺栓在滾筒表面固定一層輸送帶的方法。包覆的橡膠外表面可做人字形槽紋、棱形槽紋或光面，其中人字形槽紋和棱形槽紋可以增大驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)，提高驅(qū)動(dòng)效率。比較而言，人字形槽紋效果要好些，棱形槽紋次之。 當(dāng)滾筒或其表面的包覆材料與輸送帶之間潮濕或著水時(shí)，摩擦系數(shù)將急劇降低。而且包覆的橡膠越硬，摩擦系數(shù)越小。 電動(dòng)滾筒是將電動(dòng)機(jī)和減速齒輪裝在滾筒內(nèi)的一種驅(qū)動(dòng)裝置。油冷式電動(dòng)滾筒在滾筒空腔內(nèi)裝滿潤(rùn)滑油，滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)油液沖刷電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行冷卻，并潤(rùn)滑齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。電動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu)緊湊，帶式輸送機(jī)采用這種驅(qū)動(dòng)裝置能使整機(jī)體小輕便，但目前功率尚小。 （2）清掃裝置 清掃裝置是為卸載后的輸送帶清掃表面粘著物之用。最簡(jiǎn)單的清掃裝置是刮板式清掃器，由重錘或彈簧使刮板緊壓在輸送帶上。此外，還有旋轉(zhuǎn)刷、指狀彈性刮刀、水力沖刷、振動(dòng)清掃等。采用哪種清掃裝置，應(yīng)視運(yùn)送物料的粘性而定。 （3）上、下托輥 托輥是帶式輸送機(jī)的重要部件之一。它的作用是支承輸送帶，使輸送帶的垂度不超過限定值以減小運(yùn)行阻力，保證帶式輸送機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。托輥沿輸送機(jī)全長(zhǎng)分布，數(shù)量很多，它的工作性能直接影響帶式輸送機(jī)的整機(jī)性能。托輥的全部質(zhì)量約占整機(jī)的1/3，價(jià)值約占整機(jī)的20﹪～25﹪。為增大輸送帶的承載斷面，將承載的輸送帶用短托輥組成槽形斷面，這種托輥組稱為槽形托輥組。槽形托輥組所使用的托輥數(shù)量有3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)等，因而也使槽形端面的形狀各異。對(duì)于空程段的輸送帶用一個(gè)長(zhǎng)托輥支承，一般稱為平形托輥組。有些輸送帶較寬的帶式輸送機(jī)，其空程段的輸送帶用2個(gè)托輥組成V形斷面的托輥組支承，稱為V形托輥組。采用V形托輥組對(duì)防止輸送帶跑偏有一定作用。 （4）輸送帶 輸送帶的作用是承載物料和運(yùn)送物料。輸送帶貫穿帶式輸送機(jī)的全長(zhǎng)（為機(jī)身長(zhǎng)度的2倍多），用量大、價(jià)格高，約占整個(gè)帶式輸送機(jī)價(jià)值50﹪。為使輸送帶不但有足夠的強(qiáng)度，而且能夠耐磨損和腐蝕，輸送帶由芯體和覆蓋層構(gòu)成，芯體承受拉力，覆蓋層起保護(hù)芯體的作用。芯體的材料有絲織物和鋼絲繩2類。絲織物芯體有多層帆布粘合及整體編織2種。絲織物芯體的材質(zhì)有棉、維綸和尼龍。整體編織芯體的輸送帶與多導(dǎo)粘合的相比，強(qiáng)度相同時(shí)整編芯體的厚度小、柔度好、耐沖擊性好，使用中不會(huì)發(fā)生層間剝裂。整編芯體的輸送帶伸長(zhǎng)率較高，使用時(shí)需要有較大的拉緊行程，鋼絲繩芯體是由許多柔軟的細(xì)鋼絲繩相隔一定間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的強(qiáng)度高，抗沖擊性和抗彎曲疲勞性能好；伸長(zhǎng)率小，需要的拉緊行程小。同其他類型的輸送帶比較，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小，所需滾筒直徑也小。 （5）拉緊裝置 拉緊裝置的作用是使輸送帶具有足夠的張力，以保證驅(qū)動(dòng)裝置傳遞出應(yīng)有的摩擦牽引力和使輸送帶的垂度保持在限定范圍內(nèi)。帶式輸送機(jī)常用的拉緊裝置有螺旋式、重力式和鋼絲繩絞車式等幾種，它們都是采用改變機(jī)尾換向滾筒與驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)滾筒之間中心距的方法來實(shí)現(xiàn)拉緊輸送帶的。一般而言，螺旋式拉緊裝置只能用于拉緊行程小、要求結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。重力式拉緊裝置適用于固定安裝的帶式輸送機(jī)，結(jié)構(gòu)形式有多種，其特點(diǎn)是輸送帶伸長(zhǎng)變形不影響拉緊力，但體積大、比較笨重。鋼絲繩絞車式拉緊裝置是用絞車代替重錘，靠牽引鋼絲繩改變機(jī)尾滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的距離來張緊輸送帶。用這種方法實(shí)現(xiàn)輸送帶的張緊，在輸送帶伸長(zhǎng)變形時(shí)需要開動(dòng)絞車來調(diào)整輸送帶張力，否則張力下降。它的特點(diǎn)是調(diào)整拉緊力方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整。在滿載啟動(dòng)時(shí)，則開動(dòng)絞車以增加輸送帶張力；在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，適當(dāng)反轉(zhuǎn)絞車使張力減小。驅(qū)動(dòng)滾筒出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，又可開動(dòng)絞車增大拉緊力，使驅(qū)動(dòng)滾筒摩擦牽引力增大，消除驅(qū)動(dòng)滾筒打滑現(xiàn)象。 （6）制動(dòng)裝置 制動(dòng)裝置有逆止器和制動(dòng)器。逆止器的作用是防止向上運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)停車后輸送帶下滑。制動(dòng)器的作用是保證向下運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)可靠停車；在水平運(yùn)輸時(shí)，若要求準(zhǔn)確停車，也應(yīng)裝設(shè)制動(dòng)器。 （7）裝載裝置 裝載裝置也稱給料裝置，主要由漏斗和擋板等部件組成。常用的有強(qiáng)制式、自溜式和組合式3類。 （8）機(jī)架 機(jī)架包括機(jī)頭架、機(jī)尾架和中間架等。它們的作用是安裝帶式輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾、托輥組以及其他輔助裝置等。常用機(jī)架也有幾種不同的結(jié)構(gòu)。煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)，為了拆裝方便，機(jī)頭架、機(jī)尾架做成結(jié)構(gòu)緊湊便于移置的構(gòu)件，中間架采用便于拆裝的結(jié)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有鋼繩機(jī)架和型鋼機(jī)架兩種。按照安裝方式不同，中間架又有落地式和繩架吊掛式之分，落地式機(jī)架又有固定式和可拆移式兩種。用于地面和煤礦井下主要運(yùn)輸巷道的通用帶式輸送機(jī)的中間架多采用型鋼焊接而成的固定式機(jī)架，而采區(qū)順槽一般用可拆移式機(jī)架或吊掛式機(jī)架。可拆移式機(jī)架一般用型鋼焊接成H型中間托架。將H型中間托架與兩邊的鋼管采用插入式銷釘固定聯(lián)接，整個(gè)機(jī)架不用一個(gè)螺栓，避免了因螺栓生銹而造成的拆裝不便。型鋼機(jī)架也可采用吊掛式安裝，但應(yīng)用較少。 2 移動(dòng)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.1設(shè)計(jì)方案的確定 DY移動(dòng)式皮帶機(jī)適用于建筑工地、礦山、工廠、倉庫、采石場(chǎng)、車站、碼頭等工作場(chǎng)所，用來轉(zhuǎn)載裝車或堆積各種散碎及塊狀物料，如砂礫、礦砂、煤炭、谷物等。 本機(jī)裝有行走輪，可在工作場(chǎng)所移動(dòng)，其高度可在規(guī)定高度內(nèi)調(diào)節(jié)。操作方便、效率高。 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)見下圖所示：(下圖所示驅(qū)動(dòng)為電機(jī)減速器) 2.2有關(guān)參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)參數(shù)：輸送量：t/h 輸送機(jī)長(zhǎng)度：L=10m 輸送物料：原煤 松散密度： 2.2.1輸送帶類型的選擇 該膠帶使用于碼頭，選擇塑料輸送帶，整芯結(jié)構(gòu)，整芯輸送帶工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、成本低、質(zhì)量好，多廣泛用于碼頭、礦山輸煤。 2.2.2帶速的確定 輸送帶的帶寬B和它的運(yùn)行速度v決定了帶式輸送機(jī)的輸送能力。帶速根據(jù)帶寬和被運(yùn)物料性質(zhì)確定，我國(guó)帶速已標(biāo)準(zhǔn)化，具體選取可參考《TD75帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》，初步確定帶速。 2.2.3帶寬的確定 確定帶寬要考慮所運(yùn)物料的最大塊度。按給定條件，，又由查下列相關(guān)表，得輸送機(jī)的傾斜系數(shù)，斷面系數(shù)為420，速度系數(shù)為1.0，求輸送帶寬度B： B=［100/（420*0.725*1.25*0.9*1）］1/2=0.5373mm 根據(jù)帶寬標(biāo)準(zhǔn)，取帶寬B=650mm。 附表： B （毫米） ρ 15 20 25 30 35 槽形 平形 槽形 平形 槽形 平形 槽形 平形 槽形 平形 500 600 300 105 320 130 335 170 390 210 420 250 800 1000 335 115 360 145 400 190 435 230 470 270 1200 1400 355 125 380 150 420 200 455 240 500 285 β ≤6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25 C 1.0 0.96 0.94 0.92 0.90 0.88 0.85 0.81 0.76 0.74 0.72 注：β為輸送機(jī)傾角。 V(米/秒) ≤1.6 ≤2.5 ≤3.15 ≤4.0 ξ 1.0 0.98～0.95 0.94～0.90 0.94～0.90 2.2.4帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 1、傳動(dòng)滾筒上所需軸功率N0的計(jì)算 式中： —─傳動(dòng)滾筒軸功率（千瓦）； —─輸送帶及托輥傳動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)功率（千瓦）； —─物料水平運(yùn)輸功率（千瓦）； —─物料垂直提升功率（千瓦）。當(dāng)物料向上輸送時(shí)取“+”，向下輸送時(shí)取“—”值； —─輸送機(jī)水平投影長(zhǎng)度（米）； —─輸送機(jī)垂直提升高度（米）。當(dāng)輸送機(jī)采用卸料車時(shí)，應(yīng)加卸料車提升高度。見表2-3-21 —─空載運(yùn)行功率系數(shù)?？筛鶕?jù)托輥?zhàn)枇ο禂?shù)（見表2-3-8）按表2-3-9選??； —─物料水平運(yùn)輸功率系數(shù)。可根據(jù)按表2-3-10選??； —─附加功率系數(shù)?？筛鶕?jù)輸送機(jī)水平長(zhǎng)度和傾角β按表2-3-11選取； —─卸料車功率系數(shù)。無卸料車時(shí)，取=1。當(dāng)有卸料車時(shí)：對(duì)于光面滾筒取=1.16；對(duì)于膠面滾筒=1.11。 —─犁式卸料器及導(dǎo)料槽長(zhǎng)度超過3米的附加功率（千瓦）。見表2-3-12 表2-3-8 工 作 條 件 槽型托輥?zhàn)枇ο禂?shù) 平行托輥?zhàn)枇ο禂?shù) 清潔，干燥 0.020 0.018 少量塵埃，正常濕度 0.020 0.025 大量塵埃，濕度大 0.040 0.035 表2-3-9 B(毫米) 500 650 800 1000 1200 1400 0.018 0.0061 0.0074 0.0100 0.0184 0.0191 0.0230 0.020 0.0067 0.082 0.0110 0.0253 0.0212 0.0255 0.025 0.0084 0.0108 0.0137 0.0191 0.0265 0.0319 0.030 0.0100 0.0124 0.0105 0.0299 0.0318 0.0383 0.035 0.0117 0.0144 0.0192 0.0288 0.0371 0.0446 0.040 0.0134 0.0165 0.0220 0.0306 0.0424 0.0510 表2-3-10 0.018 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 表2-3-11 β （米) 15 30 45 60 100 150 200 300 >300 0 2.80 2.10 1.8 1.6 1.55 1.5 1.4 1.3 1.2 6 1.70 1.4 1.3 1.25 1.25 1.2 1.2 1.15 1.15 12 1.45 1.25 1.25 1.2 1.2 1.15 1.15 1.14 1.14 20 1.30 1.2 1.15 1.15 1.15 1.13 1.13 1.10 1.1 表2-3-12 帶寬B(毫米) 500 650 800 1000 1200 1400 千瓦 卸料器 0.3n 0.4n 0.5n 1.0n ---- —— 導(dǎo)料槽 0.08L 0.08L 0.09L 0.10L 0.115L 0.18L 注：表中n為犁式卸料器個(gè)數(shù)；L為導(dǎo)料槽超過3米的長(zhǎng)（度米），即L等于導(dǎo)料槽總長(zhǎng)減3米。 已知：=10m；v=1.25m/s；Q=100t/h；H=2.6m；ρ=0.725t/m3；β=150 查表2-3-8得：ω/=0.03 查表2-3-9得：=0.0124 查表2-3-10得：=8.17×10-5 查表2-3-11得：=1.39 =1 將以上數(shù)據(jù)代入公式中得： =(0.0124×10×1.25+8.17×10-5×10×00+0.00273×100×2.6) ×1.39 =1.32KW 2、電動(dòng)滾筒功率計(jì)算： 根據(jù)公式：N=K*/η =1.2×1.32/0.9=1.76KW 對(duì)照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，額定功率選用2.2KW,考慮實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的影響， 此時(shí)電機(jī)的實(shí)際選用功率應(yīng)乘以一定的功率儲(chǔ)備系數(shù)K0，對(duì)于輸送距離小于80米的，一般乘以1.5-2的系數(shù)，在此設(shè)計(jì)中按K0=2 故：電動(dòng)滾筒（電機(jī)）的實(shí)際選用功率為N=2×2.2=4.4KW 根據(jù)功率標(biāo)準(zhǔn)選用功率為5.5KW 2.2.5 、輸送帶最大張力計(jì)算及強(qiáng)度校核：（TD75手冊(cè)） 根據(jù)表29： 表29 輸 送 機(jī) 不 打 滑 條 件 按不打滑條件 按垂度條件 按不打滑條件計(jì)算： Smax=-/V 查表30：=1350 查表30 包 角 光 面 滾 筒 膠 面 滾 筒 環(huán) 境干 燥 環(huán) 境 潮 濕 環(huán) 境 干 燥 環(huán) 境 潮 濕 176 203 135 144 191 219 142 Smax=135×1.32/1.25=142.56kg 按垂度條件計(jì)算： Smax=*ρ+*H+* 查表31：=430 =9.0 查表32：=82 表 31 B(毫米) 500 650 800 1000 1200 1400 260 430 570 880 1200 1600 6.5 9.0 12.0 18.0 25.0 30.0 表 32 v(米/秒) 0.8 1.0 1.25 1.6 2.0 2.5 3.15 4.0 128 102 82 64 51 41 33 26 代入數(shù)據(jù)： Smax=430×0.725+9×2.6+82×1.32 =443.39kg 按保證承載段垂度條件計(jì)算所得輸送帶最大張力 Smax=443.39kg 查表33選用B=650mm，4層膠帶的最大允許張力為1450kg，符合要求 查表33 Z (層) B(毫米) 500 650 800 1000 1200 1400 橡膠帶允許最大工作張力Smax（公斤） 3 1050（840） —— —— —— —— —— 4 1400 （1120） 1820 （1450） 2240 （1790） —— —— —— 5 —— 2020 （1650） 2490 （2030） 3110 （2550） 3730 （3050） —— 6 —— —— 2990 （2440） 3730 （3050） 4480 （3660） 5220 （4270） 7 —— —— —— 4360 （3360） 5220 （4280） 6100 （4090） 8 —— —— —— 4970 （4070） 5970 （4880） 6970 （5700） 9 —— —— —— —— 6050 （5040） 7050 （5870） 10 —— —— —— —— 6700 （2560） 7840 （6530） 11 —— —— —— —— —— 8610 （7160） 12 —— —— —— —— —— 9400 （7820） 注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為機(jī)械接頭時(shí)的允許張力。 選輸送帶NN—100，Z=4。查表1-6，NN—100輸送帶的每層質(zhì)量1.02，上膠厚mm，下膠厚mm，每毫米膠料質(zhì)量為1.19。 2.2.6輥?zhàn)虞d荷的校核 （1）靜載計(jì)算 承載分支托輥： =e(+)=0.8×1.2×(28/2+4.7175)×9.81=176 式中： —承載分支托輥靜載荷，； e—輥?zhàn)虞d荷系數(shù)，查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2-35，得e=0.8； —承載分支托輥間距，, =1.0； —輸送能力，； =100/3.6=28 —每米長(zhǎng)輸送帶的質(zhì)量，；=4.7175； 查表2-74，上輥φ89，L=240，軸承4G204，承載能力為2170，能滿足要求。 回程分支托輥： =e=0.63×3×4.7175×9.81=87.5 式中： —回程分支托輥靜載荷，； —回程分支托輥間距，；=2.4； e—輥?zhàn)虞d荷系數(shù)，查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2-35，得e=0.63； 查表2-74，下輥φ89，L=750，軸承4G204，承載能力為1070，能滿足要求。 （2）動(dòng)載計(jì)算 承載分支′==176×1.0×1.06×1.1=205＜2170 回程分支’==87.5×1.0×1.1=96.25＜1070 式中： ′—承載分支托輥動(dòng)載荷，； ’—回程分支托輥動(dòng)載荷，； —運(yùn)行系數(shù)，查表2-36得：=1.0； —沖擊系數(shù)，查表2-37得：=1.06； —工況系數(shù)，查表2-38得：=1.1； 均滿足要求。 2.2.7拉緊行程的計(jì)算 拉緊行程≥ =(0.015+0.001)×10 =0.16 式中： ε—輸送帶彈性伸長(zhǎng)率和永久伸長(zhǎng)率，由輸送帶生產(chǎn)廠家給出，通常帆布帶為0.01～0.015； ε1—拉緊后托輥間允許的垂度，一般取0.001； L—輸送機(jī)長(zhǎng)度； 取拉緊行程為0.3m（按2倍左右的拉緊安全系數(shù)取值） 3 電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于電動(dòng)滾筒具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作可靠、密封性好、占據(jù)空間小、安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)并且適合在各種惡劣環(huán)境條件下工作，所以機(jī)頭部采用電動(dòng)滾筒作為驅(qū)動(dòng)裝置。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)冷卻方式的不同，電動(dòng)滾筒可以分為三種基本類型：風(fēng)冷式電動(dòng)滾筒、油冷式電動(dòng)滾筒、油浸式電動(dòng)滾筒。這里采用油冷式電動(dòng)滾筒，它是目前國(guó)內(nèi)最常見的電動(dòng)滾筒。電動(dòng)滾筒內(nèi)有一定的冷卻油液，由于滾筒體不停地旋轉(zhuǎn)，筒體上的刮油板將油液不停地澆到電動(dòng)機(jī)和齒輪上，帶走電動(dòng)機(jī)和齒輪工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，把熱量傳遞到滾筒體壁上，加速電動(dòng)機(jī)散熱，并對(duì)齒輪產(chǎn)生潤(rùn)滑作用。油冷式電動(dòng)滾筒的關(guān)鍵是電動(dòng)機(jī)內(nèi)部不允許進(jìn)入油液。 減速器裝置采用漸開線定軸圓柱齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。這種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、制造容易、安裝維修方便，同時(shí)又具有效率高、噪聲低的優(yōu)點(diǎn)。 3.1電動(dòng)滾筒中電動(dòng)機(jī)的選型 電動(dòng)滾筒作為帶式輸送機(jī)的動(dòng)力源，是它的主要用途。電動(dòng)滾筒的工作特點(diǎn)是： （1） 長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，因此要求電動(dòng)機(jī)為連續(xù)工作制（S1）； （2） 帶式輸送機(jī)一旦停機(jī)，要求電動(dòng)滾筒能夠在有負(fù)荷情況下起動(dòng)，因此要求電動(dòng)機(jī)有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且又要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流不要太大。 鑒于以上兩點(diǎn)原因，選用籠形三相異步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)滾筒的電動(dòng)機(jī)最為合適。 正確選擇電動(dòng)機(jī)額定功率的原則是： 在電動(dòng)機(jī)能夠勝任機(jī)械負(fù)荷要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)、最合理地決定電動(dòng)機(jī)的功率。決定電動(dòng)機(jī)的功率時(shí)，要考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、允許過載能力和起動(dòng)性能三個(gè)方面的因素。一般情況下，發(fā)熱問題最重要。電動(dòng)滾筒中電動(dòng)機(jī)的使用場(chǎng)合很特殊，它安裝在電動(dòng)滾筒的筒體內(nèi)部，所以電動(dòng)滾筒電動(dòng)機(jī)的散熱條件優(yōu)劣是極其重要的問題。 從冷卻方式來劃分，電動(dòng)滾筒所用的電動(dòng)機(jī)可分為：自然冷卻式、風(fēng)冷式及油冷式。在油冷式電動(dòng)機(jī)中，根據(jù)冷卻油與電動(dòng)機(jī)定子繞組的相對(duì)位置，又可以進(jìn)一步分為直接油冷式電動(dòng)機(jī)和間接油冷式電動(dòng)機(jī)。 間接油冷式電動(dòng)機(jī)是目前電動(dòng)滾筒中使用最普遍的電動(dòng)機(jī)。由于電動(dòng)機(jī)定子繞組與冷卻油不直接接觸，因此稱這種冷卻方式為間接油冷式。間接油冷式電動(dòng)機(jī)用于滾筒體為全封閉的間接油冷式電動(dòng)滾筒中。滾筒體內(nèi)添加一定數(shù)量的冷卻油，電動(dòng)機(jī)殼體的下部浸泡在冷卻油中。由于滾筒體內(nèi)一部分空間被冷卻油填充，定子繞組產(chǎn)生的熱量一部分直接傳導(dǎo)到冷卻油中，再通過滾筒體傳導(dǎo)到輸送帶及滾筒體外部，冷卻效果較好。滾筒體內(nèi)壁上焊有刮油板，當(dāng)電動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮油板可以把冷卻油帶起來。這樣一方面可以使冷卻油自身得到冷卻，另一個(gè)作用是把冷卻油澆到電動(dòng)機(jī)殼體的上部及側(cè)面，起到全方位冷卻電動(dòng)機(jī)的作用。 這種電動(dòng)機(jī)我國(guó)的統(tǒng)一型號(hào)為 YGY型。其為全封閉、油冷式、鼠籠型電動(dòng)機(jī)，具有高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、性能好、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)第3章算出的電動(dòng)機(jī)功率kW，選型為：YGY132M2—6A，其額定功率為5.5kW，額定轉(zhuǎn)速為960r/min，額定電壓為380V，額定頻率為50，該電機(jī)其出線端接法為△。其在電動(dòng)滾筒內(nèi)應(yīng)為水平（軸向）安裝，電動(dòng)滾筒在使用中也要水平安裝，以保證電機(jī)的正常冷卻和散熱。 3.2電動(dòng)滾筒齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算 3.2.1漸開線定軸齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 漸開線定軸齒輪傳動(dòng)在電動(dòng)滾筒中得到廣泛應(yīng)用，其兩級(jí)傳動(dòng)的常用型式如圖2.3。高速級(jí)為直齒輪，齒數(shù)分別為、，模數(shù)為的外嚙合傳動(dòng)，、均為懸臂布置。低速級(jí)齒輪齒數(shù)分別為、，模數(shù)為的內(nèi)嚙合傳動(dòng)。 第一、二對(duì)齒輪的有效齒寬分別用、表示，齒輪中心距用a表示。 3.2.2對(duì)齒輪傳動(dòng)提出的設(shè)計(jì)要求： （1）足夠長(zhǎng)的使用壽命 應(yīng)在連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工作制下進(jìn)行設(shè)計(jì)，即假定每天工作24h，每年工作300d，齒輪工作壽命要求不少于5年，或者不少于36000h，整機(jī)無故障工作時(shí)間應(yīng)不少于15000h,為此應(yīng)選用較優(yōu)質(zhì)的齒輪材料和合理的熱處理工藝。 （2）較小的噪聲和合理的制造工藝 電動(dòng)滾筒在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪聲，應(yīng)盡可能小于或者等于JB/T 7330—94中的規(guī)定值。 齒輪精度取6～8中等精度等級(jí)，使用在一般場(chǎng)合的電動(dòng)滾筒應(yīng)達(dá)到GB 10095—88漸開線圓柱齒輪精度中規(guī)定的8-7-7級(jí)精度，室內(nèi)使用或要求特別低噪聲的場(chǎng)合，常要求達(dá)到7-6-6級(jí)精度。 （3）采用油池及飛濺潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油常用N46、N68機(jī)械油或N150中負(fù)荷齒輪油。 （4）優(yōu)良的通用性 實(shí)際上電動(dòng)滾筒的規(guī)格很多，為便于生產(chǎn)過程管理，必須考慮其通用性，要求達(dá)到：1）滾筒直徑、模數(shù)、電機(jī)機(jī)座號(hào)三者都相同時(shí)，其內(nèi)嚙合傳動(dòng)的齒輪是通用的，僅根據(jù)傳遞功率P的大小調(diào)節(jié)齒寬； 2）滾筒直徑、帶速、模數(shù)相同時(shí)，其外嚙合傳動(dòng)的齒輪是通用的，也僅根據(jù)傳遞功率的大小調(diào)節(jié)齒寬； 3）同一滾筒直徑、齒輪中心距是相同的； 4)滾筒直徑、帶速、電機(jī)機(jī)座號(hào)相同時(shí)，相應(yīng)齒輪模數(shù)相同。 3.2.3漸開線定軸齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算 幾何計(jì)算已知條件 名稱 代號(hào) 單位 電機(jī)功率 P kW 5.5 帶速 1.25 帶寬 B mm 650 直徑 D mm 500 齒輪副中心距 mm 130 齒廓參數(shù) 齒形角 齒頂高系數(shù) 頂隙系數(shù) 20° 1 0.25 油冷式電動(dòng)機(jī) 型號(hào)轉(zhuǎn)速 r/min YGY132M2-6A960 (1) 電動(dòng)滾筒第級(jí)齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算 計(jì)算過程列于下表： （a）電動(dòng)滾筒第級(jí)齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算 代號(hào) 項(xiàng)目名稱 計(jì)算公式 單位 計(jì)算結(jié)果 總傳動(dòng)比 = mm 20.11 第級(jí)傳動(dòng)比 －0.032i 3.84 第級(jí)傳動(dòng)比 = ／ 5.24 模數(shù)估算值 = ，設(shè)=15 3.58 按強(qiáng)度計(jì)算值 =12.1 小齒輪轉(zhuǎn)矩 = 54.74 K 綜合系數(shù) 3.4 齒形系數(shù) 2.4 彎曲疲勞極限 按表6-2取較小值 340 齒寬系數(shù) 取最小值0.8； 0.8 估計(jì)值 15 按強(qiáng)度計(jì)算值 mm 2.35 第 級(jí)模數(shù) 圓整值 mm 3 小輪齒數(shù) =圓整取值 18 大輪齒數(shù) =圓整取值 70 第 級(jí)估算值 = ，（=15） 4 按強(qiáng)度計(jì)算 =12.1 第 級(jí)小輪轉(zhuǎn)矩 =η(取η=0.95) 272.35 齒寬系數(shù) 1.4 按強(qiáng)度計(jì)算值 = 12.1 mm 3.33 第 級(jí)模數(shù) 圓整值 mm 4 小輪齒數(shù) =圓整取值 15 齒圈齒數(shù) =圓整取值 80 實(shí)際傳動(dòng)比 =× 20.74 實(shí)際帶速 ＝ 1.24 速度誤差 =(－)／ % -0.08 β 分度圓螺旋角 (°) 0 （b）電動(dòng)滾筒第級(jí)減速齒輪幾何計(jì)算 代號(hào) 項(xiàng)目名稱 計(jì)算公式 單位 計(jì)算結(jié)果 a 分度圓直徑 分度圓直徑 中心距 = = a=兩側(cè)均用高變位，取=0.35，=－0.35 mm 54 210 88 齒頂高 =(+) =(－) 4.05 1.95 齒根高 =(+－) =(++) 2.7 4.8 齒高 =+ =+ 6.75 6.75 齒頂圓直徑 =+2 =+2 62 214 齒根圓直徑 =－2 =－2 48.6 200.4 基圓直徑 =cos =cos 50.74 197.34 齒寬 齒寬 =0.8× =+(5~10) 45 50 （2）電動(dòng)滾筒第級(jí)齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算 代號(hào) 項(xiàng)目名稱 計(jì)算公式 單位 計(jì)算結(jié)果 分度圓直徑 分度圓直徑 中心距 = = =(－) mm 60 320 130 的減小量 齒頂高 ==(－) =(+) =(－－) 0.04624 5.2 2.62 齒根高 =(+－) = (++) 3.8 6.2、 齒高 =+ =+ 9.0 8.82 齒頂圓直徑 =+2 =－2 70.4 314.76 齒根圓直徑 =－2 =+2 52.4 332.4 基圓直徑 =cos =cos 56.38 300.7 齒寬 齒寬 =(1.2~1.4) =+10 80 90 3.2.4齒輪疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 1、外嚙合（第Ⅰ級(jí)）傳動(dòng)齒輪疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 （1）外嚙合（第一級(jí)）傳動(dòng)接觸應(yīng)力的校核 齒輪材料為；40cr表面淬火 - 代號(hào) 項(xiàng)目名稱 計(jì)算公式 單位 計(jì)算結(jié)果 P n 電機(jī)功率 電機(jī)轉(zhuǎn)速 Kw r/min 5.5 960 ， 小輪分度圓直徑 法向模數(shù) 小輪寬度 Mm 54 2 50 ／ β 大小齒輪齒數(shù) 分度圓螺旋角 (°) 18/70 0 縱向重合度 ＝ 0 小輪節(jié)點(diǎn)圓周速度 動(dòng)載系數(shù) = =1+0.093 m/s 2.71 1.03 · 齒向分布系數(shù) =1.17+1.1+0.47×b 2.14 齒頂壓力角 =arccos =arccos (°) 31.33 21.87 端面重合度 =［(tan －tan20°)+(tan －tan20°)］ 1.66 總重合度 = + 1.66 齒間載荷分布系數(shù) ==0.645 1.07 Y Y=(+)／(+) =4.88(0.71－Y)2 0 2.46 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) =－0.00833(β－8) 2.53 彈性系數(shù) = /mm 189.9 重合度系數(shù) = 0.88 螺旋角系數(shù) = 1 名義切向力 =× N 2026 第級(jí)傳動(dòng)比 3.84 =／(b) N/m㎡ 0.78 =(u+1) ／u =KHβKHα 1.26 2.36 = /mm 422.79 計(jì)算接觸應(yīng)力 = /mm 643.89 外嚙合齒輪傳動(dòng)許用接觸應(yīng)力計(jì)算 SHmin ZN 最小安全系數(shù) 壽命系數(shù) 按Ne＞5×107 (Ne—輪齒的當(dāng)量循環(huán)次數(shù)) 1 1 ZL 潤(rùn)滑劑系數(shù) 按《電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)》表6-10 0.93 ZV 速度系數(shù) 按表6-11用內(nèi)插法選取定 0.935 ZR 粗糙度系數(shù) 按表6-12，=130mm，=1170,Rz=3.2 1.02 ZW 齒面硬化系數(shù) 高速級(jí)全為硬齒面齒輪 1 ZX 尺寸系數(shù) 1 接觸疲勞極限 按表6-9 1190 =ZNZLZVZR ZWZX 0.906 許用接觸應(yīng)力 =(／SHmin) 1078.14 則 =643.89 ＜=1078.14 所以，外嚙合齒輪接觸疲勞強(qiáng)度校核通過。 （2）外嚙合傳動(dòng)齒根彎曲應(yīng)力的校核 代號(hào) 項(xiàng)目名稱 計(jì)算公式 單位 計(jì)算結(jié)果 Kv KA 動(dòng)載系數(shù) 使用系數(shù) 見表6-7=1+0.093 1 1 h b1 齒高 齒寬 Mm 6.75 50 N 齒間載荷分布系數(shù) 冪指數(shù) 齒間載荷分布系數(shù) 齒間載荷分布系數(shù) =1.17+1.1+0.47×b N= =()N = 2.14 0.87 2 1.07 YFa 齒形系數(shù) 按表6-5查取小輪 大輪 2.57 2.17 YSa 應(yīng)力修正系數(shù) 按表6-6查取小輪 大輪 1.61 1.78 重合度系數(shù) =0.25+0.75／ 0.70 螺旋角系數(shù) =1－（β／120°） 1 Ft 名義切向力 Ft=× N 2026 b 齒寬 mm 50 m 法向模數(shù) mm 3 =Ft／b N/ m㎡ 13.5 = KAKv 2.20 2.9 = N/ m㎡ 86.13 YST 應(yīng)力修正系數(shù) YST=2.0 2.0 YNT 壽命系數(shù) YNT=1.0 1.0 圓角敏感系數(shù) 按表6-7查取 1.0 RZ 齒根表面平均粗糙度 um 3.2 表面狀態(tài)系數(shù) =1.674－0.529（RZ+1）0.1 1.063 Yx 尺寸系數(shù) 因?yàn)椋? 1.0 彎曲疲勞極限 按表6-2，40cr表面淬火 350 SFlim 最小安全系數(shù) 1.4 =YSTYNTYx 2.216 =／SFlim N/ m㎡ 250 許用彎曲應(yīng)力 N/ m㎡ 531.5 則 =86.13＜=531.5 所以，外嚙合傳動(dòng)齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核通過。 2、內(nèi)嚙合（第Ⅱ級(jí)傳動(dòng)）傳動(dòng)齒輪疲勞強(qiáng)度校核 （1）內(nèi)嚙合（第Ⅱ級(jí)傳動(dòng)）傳動(dòng)齒輪接觸應(yīng)力的校核 齒輪材料：小輪（軸齒輪）用40cr，表面淬火 大輪（內(nèi)齒輪）用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理 小輪分度圓直徑=60mm 齒寬=90mm 第Ⅱ級(jí)傳動(dòng)比=5.24 小輪、大輪齒數(shù)比／=15／80 變位系數(shù)／=1 齒頂圓直徑 =70.4mm =314.76mm 基圓直徑 =56.38mm =300.7mm 第Ⅱ級(jí)小輪分度圓上名義切向力： Ft2=Ft1=2026××5.24×0.76 =7262N 小齒輪轉(zhuǎn)速： ===250 r/min 小輪節(jié)點(diǎn)圓周速度： ===785 mm/s =0.79m/s 使用系數(shù)KA=1 動(dòng)載系數(shù)Kv=1+0.093=1+0.093 =1.011 齒間載荷分布系數(shù)=1+0.11（－0.2）=1+0.11（－0.2）=1.143 齒頂壓力角=arccos=arccos=36.79° =arccos=arccos=17.19° 端面重合度：=［(tan－tan20°) －(tan－tan20°)］ =1.61 齒間載荷分配系數(shù)==0.645 =0.645×1.61=1.038 Y=(－)／(－)=0 =4.88(0.71－Y)2 =2.4 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)