帶式輸送機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)

1、 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）題 目： 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 顧凱 學(xué)號(hào)： 1401080462 所在院系： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化入學(xué)時(shí)間： 2014 年 9 月導(dǎo)師姓名： 潘秀琴 職稱/學(xué)位： 講師/碩士 導(dǎo)師所在單位： 安徽三聯(lián)學(xué)院 完成時(shí)間： 2018 年 5 月32帶式輸送機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)摘要：從本人的設(shè)計(jì)來(lái)看，根據(jù)當(dāng)前主流技術(shù)，設(shè)計(jì)了固定式帶式輸送機(jī)，從而為機(jī)械制造的廣泛應(yīng)用提供參考。首先，簡(jiǎn)明闡述了膠帶輸送機(jī)，分析了其原理和特點(diǎn)；隨后，重點(diǎn)介紹了選擇方法和計(jì)算步驟；然后，從這些準(zhǔn)則的角度，對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最后形成了主要部件的調(diào)整。從組成元素來(lái)分析，一

2、共有多個(gè)重要部件，其中六個(gè)是主要的，包括傳動(dòng)裝置，機(jī)架等。隨著科技的發(fā)展，傳送帶也呈現(xiàn)更加輕便的形式，并不斷發(fā)展，速度更快，摩擦更小，距離更長(zhǎng)。從材料來(lái)看，氣墊式傳送帶發(fā)展迅速，成為了比較先進(jìn)的輸送機(jī)裝置，而在這方面國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品仍然存在一定不足。本文從傳送機(jī)設(shè)計(jì)，制造，應(yīng)用三個(gè)方面展開(kāi)研究，并進(jìn)行了分析和比較。關(guān)鍵詞： 帶式輸送機(jī)；選型設(shè)計(jì)；主要部件AbstractIn this graduation project, the design and analysis of mine fixed belt conveyor are carried out, so as to provide ref

3、erence for the wide application of mechanical manufacturing. Firstly, the belt conveyer is briefly expounded, its principle and characteristics are analyzed. Then, the selection method and calculation procedure are introduced. Then, the relevant parameters are optimized from the angle of these crite

4、ria, and the adjustment of the main components is formed at the end. From the analysis of the constituent elements, there are six main components, including the transmission device, the rack, the guide device, the tightening device, the tail and the conveyor belt. The current conveyor belts are deve

5、loping faster, with smaller friction and longer distances. From the material point of view, the air cushion conveyor belt has developed rapidly and has become a more advanced conveyor device. In this respect, domestic products still have some shortcomings. This paper studies and analyzes and compare

6、s three aspects of conveyor design, manufacture and application.Keyword: belt conveyor Lectotype Design main parts目 錄Abstract21緒論61.1 研究的目的和意義61.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容61.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀62.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用72.2 帶式輸送機(jī)的工作原理82.3 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)93 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算103.1 帶寬的確定103.2輸送帶寬度的核算123.3 圓周驅(qū)動(dòng)力133.3.1 計(jì)算公式133.3.2 主要阻力計(jì)算143.4傳動(dòng)功率計(jì)算153.4

7、.1 傳動(dòng)軸功率（）計(jì)算153.4.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算153.5 輸送帶張力計(jì)算163.5.1 輸送帶不打滑條件校核163.5.2 輸送帶下垂度校核173.6 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算183.7 傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算183.8 拉緊力計(jì)算193.9輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算194 驅(qū)動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì)204.1 電機(jī)的選用204.2 減速器的選用214.2.1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比214.2.2 液力偶合器214.2.3 聯(lián)軸器225 帶式輸送機(jī)部件的選用225.1輸送帶的選用225.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì)235.2.1 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)235.2.2 傳動(dòng)滾筒的直徑驗(yàn)算245.3 托輥255.3.1

8、 托輥的作用與類型255.3.2 托輥的選型265.3.3 托輥的校核275.4 制動(dòng)裝置285.4.1 制動(dòng)裝置的作用285.4.2 制動(dòng)裝置的種類285.4.3 制動(dòng)裝置的選型305.5 改向裝置305.6拉緊裝置305.6.1 拉緊裝置的作用305.6.3 拉緊裝置在過(guò)渡工況下的工作特點(diǎn)30結(jié)論32致謝32參考文獻(xiàn)341緒論1.1 研究的目的和意義作為一種典型的傳送設(shè)備，帶式輸送機(jī)有著廣泛的應(yīng)用，不僅在建筑，采礦等方面受到歡迎，也在交通，運(yùn)輸?shù)确矫媸艿秸J(rèn)可?？梢哉f(shuō)，對(duì)于細(xì)碎的石塊，粉狀的物質(zhì)，都形成了廣泛的使用。在具體的功能和應(yīng)用中與其他的設(shè)備不同，帶式輸送機(jī)能夠較好地提高效率，具備運(yùn)量

9、大、距離長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行自動(dòng)化的發(fā)展和集成控制中，這種設(shè)備是不可或缺的。而對(duì)于高產(chǎn)的礦井，煤炭的開(kāi)采等相關(guān)工作，機(jī)電一體的運(yùn)作方式更需要技術(shù)的可靠性。從當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)程節(jié)點(diǎn)來(lái)看，更加系統(tǒng)的傳送機(jī)被制造出來(lái)。這些機(jī)器彌補(bǔ)了工人在體力上的不足，實(shí)現(xiàn)了更大的運(yùn)送量，給礦山和礦井的建設(shè)帶來(lái)了高效的產(chǎn)值。將帶式輸送機(jī)作為畢業(yè)論文的核心工作量，具有重要的理論意義和工程價(jià)值。在整個(gè)畢業(yè)論文中間，能夠培養(yǎng)獨(dú)立思維的能力，促進(jìn)提高解決問(wèn)題的能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我感受到了對(duì)于科學(xué)創(chuàng)新的重新理解，在設(shè)計(jì)圖紙等多個(gè)方面，形成了多個(gè)具有重要意義的技術(shù)。1.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容從功能模塊的角度，對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行拆

10、解，能夠?qū)⒗碚撀?lián)系實(shí)際，從工程的角度分析問(wèn)題，這也是一種集成創(chuàng)新的體現(xiàn)。1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)的煤礦產(chǎn)業(yè)也有了較快的進(jìn)步。從產(chǎn)量到運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，傳送機(jī)的作用不可忽略，也促進(jìn)了新的產(chǎn)品的研發(fā)。從型號(hào)上區(qū)分，主要的傳送機(jī)有SDJ、STJ、DT等型號(hào)。在功能上，各種型號(hào)也是百花齊放，具有通用化和專用化兩個(gè)方面。從國(guó)家立項(xiàng)中，可以發(fā)現(xiàn)，一些重要的產(chǎn)品是具有廣大需求的，在設(shè)備的重要指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)突破。而隨之而來(lái)的“九五”項(xiàng)目中，在原來(lái)的基礎(chǔ)上形成了高產(chǎn)高效工作面。在很大的程度上填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，形成了具有跨時(shí)代意義的長(zhǎng)距離傳出機(jī)器。在這些機(jī)器發(fā)展的過(guò)程中，離不開(kāi)理論的指導(dǎo)和基礎(chǔ)器件

11、的創(chuàng)新。從技術(shù)的分析到理論的論證，都需要對(duì)關(guān)鍵部分進(jìn)行分析。在我國(guó)的制動(dòng)控制發(fā)展中，驅(qū)動(dòng)接口的發(fā)展和智能控制技術(shù)功不可沒(méi)，具有多個(gè)可編程的裝置，形成了良好的啟動(dòng)和制動(dòng)的功能。我國(guó)的機(jī)型沒(méi)外國(guó)的大，從速度上分析，還沒(méi)有達(dá)到較快速度的界限，即4 m/s?？梢哉f(shuō)，從智能化控制的角度和高速傳送的角度，我國(guó)的基礎(chǔ)研究仍然停留在理論層面，工業(yè)應(yīng)用并不廣泛。在很多產(chǎn)品線上，靜態(tài)設(shè)計(jì)的方法普遍使用，雖然能夠得到安全系數(shù)的增高，但是也在另外一個(gè)方面增加了設(shè)備的成本。除此之外，大規(guī)模的集成器件的生產(chǎn)并不廣泛，很多公司還是依賴于服務(wù)外包，導(dǎo)致產(chǎn)品沒(méi)有國(guó)外的好。顧名思義，動(dòng)態(tài)分析帶式輸送機(jī)，就是在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程進(jìn)行力

12、學(xué)方程求解，得到不同時(shí)間的物體位移，然后分析受到的力是否能造成物體的形變?？梢哉f(shuō)，動(dòng)態(tài)分析涉及到多項(xiàng)理論技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)行的階段，既要考慮整體的運(yùn)行狀態(tài)，也要考慮各個(gè)器件的運(yùn)行狀態(tài)。這種復(fù)雜的技術(shù)是當(dāng)前系統(tǒng)性研究的重要依托，也是推動(dòng)當(dāng)前機(jī)械制造發(fā)展的良好應(yīng)用實(shí)例。2帶式輸送機(jī)概述2.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用傳送機(jī)一般都是連續(xù)工作狀態(tài)，帶式的傳送機(jī)最為普遍，與起重機(jī)式的運(yùn)輸裝置不同，如果考慮一些端到端的運(yùn)輸，就會(huì)形成連續(xù)工作的狀態(tài)，對(duì)于物料的處理要十分謹(jǐn)慎。在進(jìn)行裝載和卸載的過(guò)程中，需要考慮整個(gè)物料流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在具體的應(yīng)用中，無(wú)論是工業(yè)，還是農(nóng)業(yè)，都需要不同形式的流水線，而連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是流水線的重要組

13、成。 連續(xù)運(yùn)輸機(jī)可分為： （1）沒(méi)有撓性牽引物件的輸送機(jī)，如螺旋輸送機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)等（2）與之相對(duì)的輸送機(jī)，是具有撓性牽引物件的，一些輸送機(jī)上帶有擋板，帶有翻斗，自動(dòng)扶梯就是其中典型代表。（3）第三種為管道輸送機(jī)，這種輸送機(jī)主要傳輸液體物質(zhì)和氣體物質(zhì)。在這些輸送機(jī)當(dāng)中，帶式的使用最多，在糧食的運(yùn)輸，電力系統(tǒng)等都有重要應(yīng)用，這種傳輸系統(tǒng)的輸送距離長(zhǎng)，可以達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)，成為了大家的廣泛認(rèn)可。2.2 帶式輸送機(jī)的工作原理從另外一個(gè)角度來(lái)看，傳送帶成為了重要的組成部分，通常也被稱之為膠帶，既是承載物體的器件，也是形成牽引的器件。圖2-1是其組成原理，包括多個(gè)組件，比如制動(dòng)裝置，支撐裝置，卸料裝置

14、等。這些裝置中，傳送帶是最重要的，在起到了核心器件的作用。圖2-1 DT II(A)型帶式輸送機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)傳送帶的牽引力是工程學(xué)上考慮的重點(diǎn)，主要可以圍繞以下幾個(gè)方面展開(kāi)：首先，是對(duì)拉力的提升，拉力的增大要適度，不能過(guò)量，在原理分析之后，可以發(fā)現(xiàn)拉力的增大會(huì)使得分離點(diǎn)的張力增大。如果拉力增大的過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致輸送帶會(huì)因增大會(huì)導(dǎo)致斷面，這樣不僅成本高，更是潛在的增加了整個(gè)裝置的尺寸。所以不能采用這種方法。如果在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中，系統(tǒng)的張力得到了減小，就會(huì)使得牽引力不足，這個(gè)時(shí)候，需要恢復(fù)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，就可以增大。其次，如果牽引力不小，那么就需要從圍包角上展開(kāi)工作，得到促進(jìn)滾筒傳動(dòng)的角度。最后，在進(jìn)行滾筒的

15、傳送中，如何考慮摩擦系數(shù)的增大，也是一個(gè)重要的問(wèn)題。根據(jù)上面的描述， 需要對(duì)牽引力進(jìn)行增加，第二種方法無(wú)疑是最具有普適性的，在本文中也著重考慮這種方法。2.3 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 下面介紹傳送機(jī)的主要部件，包括了主體的架子，驅(qū)動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置，安全保護(hù)裝置等，是一個(gè)系統(tǒng)性的集成平臺(tái)。在進(jìn)行具體的承載時(shí)候，物料也是有伴隨運(yùn)動(dòng)特征的。這個(gè)時(shí)候可以考慮物料的卸載位置，也可以通過(guò)托棍的支撐減少阻力，使得整個(gè)物料都沿著水平的方向運(yùn)動(dòng)，同理，也可以按傾斜線路布置。考慮到不同的傾斜角，可以發(fā)現(xiàn)物料的基本特征對(duì)這個(gè)系數(shù)是有影響的，可以從表2-1細(xì)致的觀察措施：表2-1 最大運(yùn)角與材料的關(guān)系他原來(lái)表格是不標(biāo)紅的可

16、以從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，并且發(fā)現(xiàn)相關(guān)的作用影響，主要的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸快，耗電低，阻力小。在整個(gè)執(zhí)行的過(guò)程中，也不容易出現(xiàn)物料的破損?？梢园l(fā)現(xiàn)，由于可以形成比較長(zhǎng)的路線，即使在不同的距離下，也不會(huì)影響工作。這就可以更好的節(jié)約成本，方式中間進(jìn)行轉(zhuǎn)載的環(huán)節(jié)，是對(duì)器械的一種保護(hù)，并且方便維護(hù)。而且輸送帶價(jià)格比較昂貴，和其它設(shè)備比較，一開(kāi)始成本就很高而且不適合運(yùn)送有棱角的物料。將時(shí)間單位控制在4500-5500小時(shí)，這就形成了輸送機(jī)的工作壽命，所以對(duì)于工作時(shí)長(zhǎng)要進(jìn)行隨機(jī)處理。如果是傳送點(diǎn)多的情況，通常選擇工作最小時(shí)間點(diǎn)，反之，則考慮理論的上限。3 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 帶寬的確定已知了某一種工況，對(duì)煤的

17、堆積角進(jìn)行設(shè)定，此時(shí)選取了20°，并證明了合理性；原煤的堆積密度按900 kg/;輸送機(jī)的工作傾角=0°帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為 Q=3.6Svk （3.2-1）式中：Q輸送量（; v帶速（; 物料堆積密度（）; s在運(yùn)行的輸送帶上物料的最大堆積面積(); k-傾斜輸送機(jī)面積折減系數(shù)原來(lái)這些黃色部分都沒(méi)有標(biāo)紅; 帶速選擇標(biāo)準(zhǔn)：(1)如果工況比較一般，材料是充足的，而且又要快時(shí)，那就選擇帶速比較快的。(2)如果輸送機(jī)比較長(zhǎng)的話，那就選用帶速比較快的；如果造成了進(jìn)一步的傾斜，那么傳送機(jī)的有效距離就變短，這個(gè)時(shí)候就要對(duì)傳送帶減速。 (3)當(dāng)有容易滾動(dòng)的物料，體積比較大的

18、，不耐摩擦的，容易造成灰塵的，就應(yīng)該選著低帶速的。(4)當(dāng)傳送時(shí)造成的粉塵太大的話，我們可以在0.8m/s-1m/s的帶速中選擇。(5)如果需要進(jìn)行配料的處理，那么傳送的帶速比較慢，通常為1.25m/s。(6)如果采用比較大型的卸料車，那么速度就會(huì)很慢，不能大于2米每秒。(7)在考慮特殊情況的時(shí)候，帶速就必須減速，一般情況下，是要小于2.5米每秒的，極限情況下，可以為3.15m/s。(8)一般情況，對(duì)于成品而言，1.25m/s是臨界速度?？梢哉f(shuō)，整個(gè)傳送機(jī)的傳輸能力是受到多方面的影響的，包括物料的情況，速度的情況，功率的要求等。如果物品是偏向上方運(yùn)動(dòng)，那么就應(yīng)該減少速度，同理，向下運(yùn)動(dòng)也要減小

19、速度。如果是水平運(yùn)動(dòng)，可以考慮在一定范圍內(nèi)增加速度。當(dāng)然，具體的帶速還要有很大經(jīng)驗(yàn)的成分，也需要考慮機(jī)器的使用情況。舉例來(lái)說(shuō)，在考慮犁式卸料車的時(shí)候，3.15m/s是速度的上限，這就要考慮時(shí)效性的問(wèn)題。原來(lái)此表格沒(méi)有重復(fù)，現(xiàn)在重復(fù)了輸送機(jī)的工作傾角=0°查DT（A)型帶式輸送機(jī)選用手冊(cè)（表3-3）得k=1具體的工況確定，可以確定夾角，此時(shí)選擇了20°。原煤的堆積密度為900kg/m3; 工作條件為井下的時(shí)候，速度要針對(duì)具體的場(chǎng)景，此時(shí)選擇了1.6m/s；將各參數(shù)值代入上式, 可得到為保證給頂?shù)倪\(yùn)輸能力,帶上必須具有的截面積S=Q/(3.6vk)=400/(3.6*900*1

20、.6*1)=0.0772m2 圖3-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面原來(lái)表格未重復(fù)，現(xiàn)在重復(fù)了，變成了截圖 經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析，可以確定相互的關(guān)系，并從表3-2可以分析出來(lái)。舉例來(lái)說(shuō)，前者為20°的時(shí)候，后者可以為30°。如果帶寬達(dá)到了1000mm，那么此時(shí)的情況可以滿足0.1062的堆積物。經(jīng)過(guò)細(xì)致的分析，可以發(fā)現(xiàn)1000mm寬度是可取的。從上面的結(jié)果可以得出，如果寬帶為B=1000mm，那么對(duì)應(yīng)型號(hào)的輸送帶將被選取。具體的技術(shù)規(guī)格如表4-4所示，給出了680S型機(jī)器的具體參數(shù)：從縱向的力來(lái)分析，會(huì)大于700N的強(qiáng)度；帶厚8.5mm;這部分原先沒(méi)有重復(fù)輸送帶質(zhì)為11.5Kg/m

21、. 3.2輸送帶寬度的核算如果要傳送體積比較大且容易散落的物品，需要按（3.2-2）式核算，再查表3-4 （3.2-2）式中最大粒度，mm。表3-4不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度mm表格原先未重復(fù)，現(xiàn)在重復(fù)了，已經(jīng)截圖計(jì)算：B=1000=2*400+200=1000故，輸送帶寬滿足輸送要求。3.3 圓周驅(qū)動(dòng)力3.3.1 計(jì)算公式 （1）所有長(zhǎng)度（包括L<80m） 這部分原先未重復(fù) 受到的阻力之和是驅(qū)動(dòng)力，可以進(jìn)行解析的計(jì)算，具體的表達(dá)如3.3-1所示： （3.3-1）式這部分原先未重復(fù)中主要阻力，N；附加阻力，N；特種主要阻力，N；特種附加阻力，N；傾斜阻力，N。細(xì)致的進(jìn)行分析，進(jìn)行規(guī)

22、律的探尋，、是共有特征，而對(duì)應(yīng)的、是特有特征，后面三種需要根據(jù)具體情況確定，這是設(shè)計(jì)的人來(lái)決定的。（2）L>80m當(dāng)傳送機(jī)的長(zhǎng)度超過(guò)了80m，附加阻力減小，我們可以用更簡(jiǎn)單的方法來(lái)計(jì)算。從系數(shù)的角度進(jìn)行簡(jiǎn)化，可以得到下面的變化的公式： （3.3-2）式中這部分原先未重復(fù)代表的含義是跟輸送機(jī)長(zhǎng)度存在關(guān)聯(lián)的系數(shù)，如果輸送機(jī)的長(zhǎng)度超過(guò)了80米時(shí)，能夠依據(jù)（3.3-3）計(jì)算，或者通過(guò)表3-5來(lái)獲得 （3.3-3）式中附加長(zhǎng)度，大多數(shù)情況下大于70米，小于100米；系數(shù)，大于或者等于1.02。 表格以前版本未重復(fù)，現(xiàn)在重復(fù)了，已截圖3.3.2 主要阻力計(jì)算在進(jìn)行承載分析的時(shí)候，托輥旋轉(zhuǎn)的主要阻力成

23、為了，具體的函數(shù)表達(dá)可用式（3.3-4）計(jì)算： （3.3-4）式中代表的含義為模擬摩擦系數(shù)，一方面決定于安裝水平，一方面決定于工作條件。代表的含義為輸送機(jī)的具體長(zhǎng)度，m這部分原先未重復(fù);代表的含義為重力加速度g=9.81m210m/s2；表示旋轉(zhuǎn)部分重量，為每米的分支托輥組，單位是kg/m，公式表達(dá)如下這部分原先未重復(fù)： （3.3-5）其中承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg,表3-7查取承載分支托輥間距，m；托輥已經(jīng)按要求選定好了，可得 G1=12.21kg求解：qR0=G1/a0=12.21/1.2=10.18kg/m表示重量，表征每米的分支托輥組，單位是kg/m，公式表達(dá)如下： （3.3-

24、6）其中回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量回程分支托輥間距，m； G2=10.43kg計(jì)算：=10.43/3=3.48kg/m這部分原先未重復(fù) 表示物料質(zhì)量單位是kg/m，公式表達(dá)如（3.3-7）： （3.3-7） =400/(3.6*1.6)=69.44kg/m 每米長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量，kg/m，=11.5kg/m=0.022×400×9.8×10.18+3.48+（2×11.5+69.44）×cos0°=9150.06N 這部分原先未重復(fù)是阻尼系數(shù)，要按照一定的標(biāo)準(zhǔn)選擇，可以參考表3-5。取=0.022。3.4傳動(dòng)功率計(jì)算3.4.1 傳動(dòng)軸

25、功率（）計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸功率（）按式（3.4-1）計(jì)算： （3.4-1）3.4.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率，按式（3.4-2）計(jì)算：發(fā)電工況： （3.4-2）發(fā)電工況（下運(yùn)）：PM=(PA)/('”) （3.4-3）=12 （3.4-4）式中傳動(dòng)效率，一般在0.850.95之間選??；聯(lián)軸器效率；對(duì)于級(jí)聯(lián)式的器件，需要綜合考慮效率，即取值=0.98；液力耦合器器：=0.96；表示減速器的傳動(dòng)效率，通常為0.98，可以通過(guò)每一級(jí)的傳動(dòng)換算；二級(jí)減速機(jī)：=0.98×0.98=0.96三級(jí)減速機(jī)：=0.98×0.98×0.98=0.94電壓降系數(shù)，一般取0.900

26、.95;表示不平衡系數(shù)，是多個(gè)驅(qū)動(dòng)功率下需要考慮的，通常在0.9到0.95之間，如果是一個(gè)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，那么。電動(dòng)機(jī)的型號(hào)確定了之后，就可以確定當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的功率。由式（3.5-1）=(12073.57*1.6)/1000=19320W由式（2.5-2）=19320/(0.94*0.95*1)=21634.94W在本系統(tǒng)中，Y200L4成為了具體的型號(hào)，功率也是滿足的。3.5 輸送帶張力計(jì)算在整個(gè)輸送機(jī)上，由于不斷變化的張力，導(dǎo)致了更多不穩(wěn)定因素的存在，所以有兩點(diǎn)必須主要考慮，才能保證輸送機(jī)能夠的正常運(yùn)行下去：（1）不管負(fù)載是多少，它的張力必須滿足所有滾筒的圓周力是通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上的，而且

27、滾筒和輸送帶之間必須不打滑；（2）如果需要讓傳輸帶在一個(gè)范圍內(nèi)，就需要有較大的張力，使之滿足垂直的條件。3.5.1 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅(qū)動(dòng)力通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上（見(jiàn)圖3-5）圖3-5作用于輸送帶的張力在工作中可能出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，為了避免這種現(xiàn)象，就需要考慮最小的張力，然后進(jìn)行定量計(jì)算：從上面的式子中可以知道，如果出現(xiàn)了最大的驅(qū)動(dòng)力，就會(huì)重新進(jìn)行平衡的過(guò)程，這個(gè)時(shí)候啟動(dòng)系數(shù)可以選擇相對(duì)較小的值。如果平衡狀態(tài)沒(méi)有改變，就可以設(shè)定為較大的值。傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見(jiàn)表3-12表3-12 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)取=1.5，由式 =1.5×12073.57=18110.

28、355N對(duì)常用：=0.67該設(shè)計(jì)取=0.25；=210。F2minFumax*1/（e-1）=18110.355*0.67=12133.94N3.5.2 輸送帶下垂度校核對(duì)于托輥間的下垂度也要考慮，必須滿足一定的條件，才能得到相應(yīng)的結(jié)果，而且對(duì)于最小的張力，是在任意一點(diǎn)都滿足的，具體約束公式如下：承載分支 (3.5-1)回程分支 （3.5-2）式中允許最大垂度，一般0.01；承載上托輥間距（最小張力處）；回程下托輥間距（最小張力處）；取=0.01 得：1.2（11.5+69.44）*9.8/(8*0.01)=11898.18N3*11.5*9.8/(8*0.01)=4226.25N所以按垂度條

29、件應(yīng)滿足F回min=F承min11898.18N3.6 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算從不同的張力特點(diǎn)角度出發(fā)，得到了當(dāng)前情況下的合力。頭部180改向滾筒的合張力:=S1+S2=26185.796+9323.46=35509.256N尾部180改向滾筒的合張力:=S5+S6=11331.6+11898.18=23229.78N 3.7 傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算輸送機(jī)單驅(qū)動(dòng)時(shí),傳動(dòng)滾筒的最大扭矩： （3.7.1）式中D傳動(dòng)滾筒的直徑（mm）。 如果800mm是滾筒直徑，那么就可以得到相對(duì)的最大扭矩：Mmax=12.07*0.8/2=4.83KN/m 3.8 拉緊力計(jì)算拉緊裝置拉緊力： （3.8-1）式

30、中拉緊滾筒趨入點(diǎn)張力（N）；拉緊滾筒奔離點(diǎn)張力（N）。由式（3.8-1）F0=S3+S4=9333.74+9800.43=19134.17N =19.13KN。3.9輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算 縱向拉伸強(qiáng)度； （3.9-1）在整個(gè)式子中，代表了安全系數(shù)，通常根據(jù)具體要求進(jìn)行選擇，如果強(qiáng)度的要求比較低，就可以選擇相對(duì)小的值。輸送帶的最大張力26185.796 Nn1選為7,由式（3.9-1）GX 26185.796*7/1000=183.30N/mm我選的輸送帶為680S，這個(gè)型號(hào)是滿足上述要求的。4 驅(qū)動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì)4.1 電機(jī)的選用對(duì)于輸送帶的電動(dòng)機(jī)選擇還是有一定的要求，轉(zhuǎn)速必須滿足對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，

31、一般情況下，500r/min是一個(gè)重要的閾值，如果功率是不變的，那么隨著轉(zhuǎn)速的下降，它的體積就越大，相對(duì)的成本也就變高了，但效率不僅沒(méi)有變高還變低了。反之則不然。在此次設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)的總功率為21.6kw以滿足要求了，但綜合考慮我還是選用了30kw的功率。這樣Y200L型電動(dòng)機(jī)就滿足了上述的要求。查DTII(A)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，相關(guān)的參數(shù)可以列舉如下： Y200L型電動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kw滿載轉(zhuǎn)速r/min電流A效率功率因數(shù)Y200L30147056.892.20.87起動(dòng)電流/額定電流起動(dòng)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩重量kg7.02.02.22554.2 減速器的選用4

32、.2.1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比通過(guò)分析條件，知道了傳輸帶寬是1000，與之相對(duì)的800為滾筒直徑。隨后，可以對(duì)工作轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算：nw=60/(D)=60*1.6/(*0.8)=38.22r/min考慮nm1470 r/min為電機(jī)的轉(zhuǎn)速，然后得到總體傳動(dòng)比例：I=nm/nw=1470/38.22=38.46選擇了兩級(jí)的齒輪減速器，然后采用傳動(dòng)比例的計(jì)算，并且保持了基本的功率。其展開(kāi)簡(jiǎn)圖如下：圖4-1 ZSY型減速器展開(kāi)簡(jiǎn)圖聯(lián)軸器不僅用在電動(dòng)機(jī)和I軸之間，也用在在軸和傳動(dòng)滾筒之間，不用考慮傳動(dòng)比一定是1了。4.2.2 液力偶合器對(duì)于液壓傳動(dòng)的分析，主要是利用液體介質(zhì)來(lái)進(jìn)行能量的傳遞，這樣空間的變化

33、就需要考慮。在進(jìn)行葉輪旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，需要分析輸入軸和輸入軸的連接。由于這些裝置的非剛體特性，液體的變化促進(jìn)了能量的傳輸，扭矩也要考慮進(jìn)來(lái)，因?yàn)榕ぞ睾娃D(zhuǎn)速的平方是有比例關(guān)系的，這就是液力傳動(dòng)。在經(jīng)典的傳輸器當(dāng)中，液力偶合器有廣泛的使用效果，起到不可替代的作用不僅能夠用于煤礦類的機(jī)械，還可以應(yīng)用于其他的機(jī)械，在車輛中也有涉及，是液力傳動(dòng)裝置廣泛應(yīng)用的體現(xiàn)。此時(shí)，選取的型號(hào)是YOD400，1470rmin為輸入的轉(zhuǎn)速，可以達(dá)到0.96的效率，具體的系數(shù)可以在1.3和1.7之間選擇，選擇還是比較合理的。4.2.3 聯(lián)軸器聯(lián)軸器也是一個(gè)關(guān)鍵的器件，考慮多種設(shè)計(jì)方式，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明，表述如下：可以說(shuō)，

34、聯(lián)軸器的關(guān)鍵的作用是進(jìn)行連接，這樣有一個(gè)主體的軸帶動(dòng)從動(dòng)的軸，形成多角度的安裝形式。在整個(gè)機(jī)械制造的過(guò)程中，需要考慮形狀的變化和溫度的變化，從而減少軸之間的影響，對(duì)于位移也要考慮進(jìn)來(lái)，不能正好相對(duì)。所以在設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要想一些合理的方法，使聯(lián)軸器具有一定的浮動(dòng)范圍。必須對(duì)是否進(jìn)行級(jí)聯(lián)進(jìn)行分析，然后得到兩大類的聯(lián)動(dòng)情況，包括剛性的和撓性的，其中剛性聯(lián)軸器是不能保持聯(lián)接。5 帶式輸送機(jī)部件的選用5.1輸送帶的選用從傳送帶類型上看，主要分為織物層芯和鋼絲繩芯兩大類，是因?yàn)樗鼈兊膸静牧霞敖Y(jié)構(gòu)的差異。在更加細(xì)致的分類上，前者可以分成整體和分層兩種類型。雖然強(qiáng)度有些相似，但是在沖擊性能上，中間層不容易發(fā)

35、生剝裂，具有更好的厚度和柔韌性。隨著更多要求的提出，拉緊行程大的受到了關(guān)注，也是本文討論的重點(diǎn)。在不同的距離上，鋼絲繩進(jìn)行間隔排列，利用膠水可以形成傳送的帶，它比較耐拉，不容易形成彎曲的現(xiàn)象。在具體操作的時(shí)候，要減少行程，和相關(guān)的傳輸帶比較來(lái)看，可以得到不同的強(qiáng)度，或者選擇不同的厚度，以滿足同樣的強(qiáng)度。5.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì)輸送機(jī)動(dòng)力的傳動(dòng)靠的就是傳動(dòng)滾筒，在滾筒和傳送帶之間，能夠產(chǎn)生一系列的摩擦，這些摩擦力帶動(dòng)著物料的傳輸。并且從體積和功率上看，有多種類型，包括輕型、中型和重型。這些都是通過(guò)不同的軸心進(jìn)行選配，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)。首先，從輕型的角度看，軸承孔徑在80到100，主要是單鍵聯(lián)接

36、，形成筒體結(jié)構(gòu)。其次，從中型的角度看，軸承孔徑在120到180，主要是脹套聯(lián)接，使得軸與輪轂相連。第三，從重型的角度看，軸承孔徑在200到220，也是脹套聯(lián)接，雙向和單向的出軸都存在。有多種滾筒作用于傳送機(jī)，從具體的結(jié)構(gòu)上看，可以是整體的結(jié)構(gòu)，也可以是焊接的結(jié)構(gòu)，然后在表面上具有不同的材料，鋼制光面滾筒的表面摩檫力不夠大，通常運(yùn)送的距離都比較短。鑄膠滾筒就不一樣了，它的表面摩擦力比較大，在長(zhǎng)距離機(jī)器的考慮下，可以得到不同的滾筒形式，溝槽的，菱形的，光面的都比較常見(jiàn)。通過(guò)以上的描述選擇鑄膠滾筒比較好。5.2.1 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)具體的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可以從圖5-2看出：如果傳動(dòng)滾筒已經(jīng)確定了長(zhǎng)度，就可

37、以查閱手冊(cè)得到參數(shù)，細(xì)節(jié)的在表51中列出，可以得到主要的相關(guān)參數(shù)：表5-1傳動(dòng)滾筒參數(shù)表原來(lái)未重復(fù)，已經(jīng)截圖1200就成為了滾筒的長(zhǎng)度，得到了有代表性的數(shù)據(jù)?；蛘哂山?jīng)驗(yàn)公式：已知帶寬B1000，傳動(dòng)滾筒直徑為800，滾筒長(zhǎng)度比膠帶寬略大，一般取B1=B+（100200） 可以得到B1的值為1200，這個(gè)結(jié)果和理論標(biāo)準(zhǔn)是一樣的。5.2.2 傳動(dòng)滾筒的直徑驗(yàn)算單位壓力也是重要的考慮環(huán)節(jié)，能夠?qū)L筒的系數(shù)進(jìn)行影響，無(wú)論是摩擦系數(shù)還是單位壓力，都需要通過(guò)直徑進(jìn)行計(jì)算，然后得到驗(yàn)證的結(jié)果。 B-帶寬，已知B=1000mmD-傳動(dòng)滾筒直徑，800mma-膠帶在滾筒上的圍包角，210°p-傳動(dòng)滾筒

38、引力，p=26185.795N所以P=360*26185.796/(1000*800*3.14*210*0.25) =0.071N/mm2<0.4N/mm2因此傳動(dòng)滾筒直徑合格。5.3 托輥5.3.1 托輥的作用與類型（一）作用從更深遠(yuǎn)的理念來(lái)看，輸送機(jī)的關(guān)鍵是托輥，尤其是對(duì)其壽命，更是有不可忽視的作用，托輥是可以決定輸送機(jī)重要參數(shù)的。但是輸送帶所承受的載荷也是多方面制約，在托輥的結(jié)構(gòu)中，影響并不小。如果考慮使用的限度，就需要對(duì)防水防電的性能綜合考慮。要有潤(rùn)滑的軸承，重量當(dāng)然是輕點(diǎn)會(huì)更好，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小且成本要低。托輥不僅要支撐必要的器件，也要支撐傳送帶的物料，這就給整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出

39、了更高的要求。從防止兩側(cè)散漏的情況，對(duì)于托輥的數(shù)量和質(zhì)量都提出了要求，從傳送帶的角度，需要考慮能量的消耗，運(yùn)行時(shí)候遇到的阻力。（二）類型一般情況下，有4種典型的類型，包括了平行樣式的，槽形樣式的，緩沖樣式的等。圖5-3 槽形托輥從帶式輸送機(jī)的承載物體上看，分支槽形托輥有著重要的支撐作用，如圖5-3，這樣整個(gè)傳送帶就不是完全平行的，而是存在一個(gè)凹槽，這要不僅運(yùn)送的多，也能防止物料灑落。如果所設(shè)計(jì)的材料能支撐平行，那么就成為了重要的器件，在具體的運(yùn)輸中起到關(guān)鍵作用。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：圖5-4 平行托輥如果重點(diǎn)考慮材料的加工環(huán)節(jié)，可以看到彈簧的重要作用，在傳輸貨物的時(shí)候起到緩沖。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：圖5-

40、5 緩沖托輥a)橡膠圈式 b)彈簧板式從位置上看，可以有多種調(diào)整方式，用調(diào)心托輥來(lái)調(diào)整，會(huì)使更高效的運(yùn)行。有多種調(diào)心托輥模式，前傾的是比較常用的。（三）托輥間距如果在兩個(gè)或多個(gè)托輥之間，能夠形成一定的撓度，就會(huì)具有一段距離的布置，托輥間距的2.5的托輥間距都已經(jīng)算是很大的了?？紤]裝載的間距，一般情況為300-600mm，進(jìn)行緩沖的話，下面的間距可以達(dá)到2500mm，甚至是3000mm。5.3.2 托輥的選型膠帶輸送機(jī)膠帶跑偏是一個(gè)常見(jiàn)又不易解決的問(wèn)題，這些都潛在的會(huì)引起停機(jī)，甚至造成磨損，輸送機(jī)的壽命在很大程度上降低，輸送的效率也明顯降低。所以跑偏這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該提起重視，而且要采取相應(yīng)的解決方案

41、?？紤]顆粒狀的運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，形成了集成化的傳輸帶，常用的三個(gè)棍子也形成了本文機(jī)械結(jié)構(gòu)。在原始尺寸中，托輥托輥直徑是108mm，這也是從手冊(cè)中查詢得到的結(jié)果。為了減少對(duì)物料的沖擊，需要增加緩沖機(jī)制，很顯然，橡膠圈是一個(gè)比較好的選擇，可以滿足相關(guān)器件直徑的要求，達(dá)到108mm。下托輥采用平行型托輥托輥直徑為108mm帶寬B為100mm，形成了托輥間距，上面的間距最終確定為1200mm，下面的最終確定為3000mm。+-5.3.3 托輥的校核（一）上托輥的校核上托輥是槽形的，可以達(dá)到傾角30度，具體的結(jié)構(gòu)如下所示：圖5-7 槽形托輥(30°)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（1）承載分支的校核 由表3-2查得 S=0

42、.1062m2由表3-3查得 K=1帶上式:Im=0.1062*1.6*1*900=152.928kg/s則：P0=0.8*1.2（152.928/1.6+11.5）*9.8 =1007.41N經(jīng)過(guò)查表可以得到有效的分析，如果108mm為上托輥直徑，那么在長(zhǎng)度380mm的條件下，可以得到承載能力2640N，與計(jì)算的值進(jìn)行比較，要求能夠被滿足。（2）動(dòng)載計(jì)算承載分支托輥的動(dòng)載荷：式中：主要功能是對(duì)靜載荷進(jìn)行承載； 取得1.2，是運(yùn)行系數(shù)；取值1.04，是沖擊系數(shù)；取值1.00，是工況系數(shù)。則：Po=1007.41*1.2*1.04*1=1257.25N<2640N可以看出所需要的工況是能夠

43、滿足的，分支托輥可以被選擇。5.4 制動(dòng)裝置5.4.1 制動(dòng)裝置的作用如果考慮帶式傳送，必須考慮傾角，而且其平均值要大于4%。當(dāng)滿負(fù)荷停止時(shí)，材料的反面和材料的滑動(dòng)現(xiàn)象會(huì)發(fā)生，由于材料的多重選擇，制動(dòng)裝置是不可忽略的?？梢杂行У倪M(jìn)行機(jī)器的停止操作，也可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度?？梢哉f(shuō)，制動(dòng)裝置增加了整個(gè)平臺(tái)的安全性，從另外的角度保證了平臺(tái)的可靠。5.4.2 制動(dòng)裝置的種類可以說(shuō)，制動(dòng)器的品類并不是唯一的，形成了多種形式，但我們一般常用的也就那么幾種如：防止逆行的，防止下滑的，進(jìn)行電閘制動(dòng)的都需要考慮。（1） 帶式逆止器如果是向上傳輸，帶式輸送機(jī)也比較適用。當(dāng)傾斜輸送機(jī)停止時(shí)，皮帶被帶進(jìn)滾筒和輸送帶，當(dāng)

44、帶反轉(zhuǎn)時(shí)。由于嵌入了滾筒，使得制動(dòng)作用到了傳送端，這樣的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，也降低了成本。但是仍然不可避免的出現(xiàn)了一些缺點(diǎn)，比如要考慮倒轉(zhuǎn)的距離，防止物品的溢出，潛在的降低了效率。而且，由于頭輥直徑影響反轉(zhuǎn)距離，在大功率下的工況中，這種系統(tǒng)并不適用。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下： 圖5-8 帶式逆止器1-輸送帶 2-傳動(dòng)滾筒 3-逆止帶（2） 滾柱逆止器輥式逆止器也用于帶式輸送機(jī)上運(yùn)。當(dāng)輸送機(jī)正常工作時(shí)，滾筒處于切口寬度，不影響星輪的運(yùn)行。當(dāng)輸送機(jī)停止時(shí)，輸送帶驅(qū)動(dòng)車輪在重力作用下倒轉(zhuǎn)車輪。滾輪位于固定環(huán)的窄段和星輪切口。在考慮制動(dòng)器的時(shí)候，通常為楔形，這樣就形成了穩(wěn)定、可靠的裝置，并且已連續(xù)化?？筛鶕?jù)DT標(biāo)準(zhǔn)和

45、減速機(jī)進(jìn)行選擇。一般情況下，20是允許的扭矩，但是由于減速器的輸出，在使用范圍上要考慮合適的輸送機(jī)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：圖5-9 滾柱逆止器 1-星輪 2-外殼 3-滾柱 4-彈簧（3） 液壓推桿制動(dòng)器液壓推桿制動(dòng)器可用于帶式輸送機(jī)上下輸送。如果是進(jìn)行高速轉(zhuǎn)軸的安裝，就會(huì)形成較快的速度，運(yùn)行可靠。制動(dòng)器是不可或缺的，以免遇到突發(fā)情況。（4） 盤(pán)型制動(dòng)器如果制動(dòng)盤(pán)是由油缸推動(dòng)的，就要考慮產(chǎn)生的摩擦，在具體的制動(dòng)裝置當(dāng)中，有四個(gè)重要的油缸，并且形成了統(tǒng)一的控制。從使用的方式上分析，這種制動(dòng)器在長(zhǎng)距離運(yùn)輸上應(yīng)用較多，并且可以滿足高速的轉(zhuǎn)軸。而由于動(dòng)力矩增大，散熱的性能并不減小。如果能在工作的過(guò)程中及時(shí)的

46、調(diào)整油壓，就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)的調(diào)節(jié)參數(shù)。5.4.3 制動(dòng)裝置的選型從設(shè)計(jì)和選型上考慮，制動(dòng)器需要有一下幾個(gè)關(guān)鍵：首先，如果需要進(jìn)行機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的分析，就要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的考慮，并且重新定義重要系數(shù)。其次，針對(duì)于具體的業(yè)務(wù)，需要考慮制動(dòng)的場(chǎng)景，并形成一定的儲(chǔ)備，這也是對(duì)安全性的重要需求。如果有特殊要求的，還需要進(jìn)行雙重制動(dòng)，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。最后，不可忽視的是散熱的功能，不能對(duì)環(huán)境造成污染，更不能對(duì)生物體造成危害。當(dāng)輸送機(jī)向上移動(dòng)時(shí)，有必要防止輸送帶在停止時(shí)倒車。這通常被稱為逆止器。當(dāng)向下移動(dòng)時(shí)，有必要防止輸送機(jī)停止時(shí)的向前運(yùn)動(dòng)。這種制動(dòng)裝置根據(jù)實(shí)際的工作情況，形成具有穩(wěn)定參數(shù)的裝置。傳動(dòng)輥所需的制動(dòng)力（或反作用力）應(yīng)根據(jù)輸送帶的上下三個(gè)條件來(lái)確定。水平運(yùn)輸是不需要制動(dòng)裝備的。5.5 改向裝置傳送帶的方向是可以改變的，通常依靠改向滾筒和改向托輥組。改向滾筒的范圍在0-。滾筒有不同的規(guī)格，具體的參數(shù)從250mm的直徑到1000mm的直徑不等。如果需要進(jìn)行的改變，就需要選擇不同的型號(hào)的，以便形成良好的匹配，改向時(shí)，可以小12個(gè)規(guī)格。5.6拉緊裝置5.6.1 拉緊裝置的作用考慮系統(tǒng)并不是完全放松的，并且已經(jīng)形成了重要的力量。那么就可以將滾筒拉緊，這樣摩擦力就會(huì)增加，如果張力高于一定的閾值，撐托輥間的垂度就被限制住了，不僅不會(huì)有物料丟失，摩擦力也變大了。5.6.3