畢業(yè)設計---帶式輸送機的設計

1、<p><b>　　帶式輸送機的設計</b></p><p><b>　　作者姓名： </b></p><p>　　專業(yè)名稱：機械設計與制造</p><p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　摘要</b></p&

2、gt;<p>　　本次畢業(yè)設計是關于糧用移動式帶式輸送機的設計。首先對膠帶輸送機作了簡單的概述；接著分析了帶式輸送機的選型原則及計算方法；然后根據這些設計準則與計算選型方法按照給定參數要求進行選型設計；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。普通型帶式輸送機由六個主要部件組成：傳動裝置，機尾和導回裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。目前，膠帶輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現的氣墊式膠帶輸送機就是其

3、中的一個。在膠帶輸送機的設計、制造以及應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內在設計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。</p><p>　　本次帶式輸送機設計代表了設計的一般過程, 對今后的選型設計工作有一定的參考價值。</p><p>　　關鍵詞：帶式輸送機； 上運 選型設計 長運距 </p><p><b>　　ABSTRACT<

4、;/b></p><p>　　The design is a graduation project about the belt conveyor used in granary. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of b

5、elt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop T

6、ake-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. </p><p>　　Keywords: Belt Conveyor; transport, design, long distance</p><p><b>　　目錄</b></

7、p><p>　　摘要...........................................................I</p><p>　　ABSTRACT......................................................II</p><p>　　目錄............................

8、.............................III</p><p>　　前言.......................................................- 1 -</p><p><b>　　1緒論- 2 -</b></p><p>　　1.1 帶式輸送機的應用- 2 -</p>

9、<p>　　1.2 帶式輸送機的分類- 2 -</p><p>　　1.3 各種帶式輸送機的特點- 3 -</p><p>　　1.4帶式輸送機的結構與工作原理- 4 -</p><p>　　1.5帶式輸送機的發(fā)展與現狀- 5 -</p><p>　　2.帶式輸送機的設計..........................

10、................- 9 -</p><p>　　2.1帶式輸送機主要技術參數的確定- 9 -</p><p>　　2.1.1帶式輸送機速度的選擇...............................- 9 -</p><p>　　2.1.2最大輸送量的選擇...................................- 9 -<

11、;/p><p>　　2.1.3傾角的確定.........................................- 9 -</p><p>　　2.1.4最大提升高度及物料容重的確定......................- 10 -</p><p>　　2.1.5帶寬的計算........................................-

12、 10 -</p><p>　　2.1.6 輸送機的布置形式..................................- 10 -</p><p>　　2.2電動機功率的計算和電動機的選擇- 12 -</p><p>　　2.2.1傳動滾筒軸功率的計算..............................- 12 -</p><

13、p>　　2.2.2電動機功率的計算..................................- 13 -</p><p>　　2.2.3 電機的選用........................................- 14 -</p><p>　　2.3最大張力的計算- 15 -</p><p>　　2.4輸送帶的選擇- 16 -&

14、lt;/p><p>　　2.4.1輸送帶簡介........................................- 16 -</p><p>　　2.4.2 輸送帶的分類......................................- 17 -</p><p>　　2.4.3 輸送帶的連接............................

15、..........- 18 -</p><p>　　2.4.5輸送帶層數的計算..................................- 19 -</p><p>　　2.5托輥的選擇- 20 -</p><p>　　2.6驅動滾筒傳動計算- 24 -</p><p>　　2.7張緊裝置的選擇與設計- 29 -</p

16、><p>　　2.8機架的設計- 32 -</p><p>　　2.9制動裝置的選擇- 35 -</p><p>　　2.9.1 制動裝置的作用....................................- 35 -</p><p>　　2.9.2 制動裝置的種類..................................

17、..- 36 -</p><p>　　2.9.3 制動裝置的選型....................................- 37 -</p><p>　　2.10電氣及安全保護裝置- 38 -</p><p>　　總 結.....................................................- 40 -</

18、p><p>　　致 謝.....................................................- 42 -</p><p>　　參考文獻...................................................- 43 -</p><p><b>　　前言</b></p>

19、<p>　　帶式輸送機（Belt conveyor）是現代物料輸送的重要設備。是一種連續(xù)運輸機械,也是一種通用機械,在工農業(yè)生產中應用越來越廣泛。特別在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產線機械設備等工業(yè)中得到很好的應用。</p><p>　　帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一，其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體

20、運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè)、農業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機是生產過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。</p><p>　　本文詳細介紹了一種關于糧用移動式帶式輸送機的設計過程。首先對膠帶輸送機作了簡單的概述；接著分析了帶式輸送機的選型原則及計算方法；然后根據這些設計準則與計算選型方法按照給定參數要求進行選型設計；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。普通型帶式輸送機由六個

21、主要部件組成：傳動裝置，機尾和導回裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。目前，膠帶輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現的氣墊式膠帶輸送機就是其中的一個。在膠帶輸送機的設計、制造以及應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內在設計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。</p><p>　　帶式輸送機制造以其優(yōu)質、高效、工藝適應性廣的技術特色，深受制造業(yè)的重視，在煤礦、工程運輸等高技術領域及

22、機械制造、煤礦開采、汽車制造等產業(yè)部門一直有著廣泛的應用。近些年，帶式輸送機又在其他一些產業(yè)部門表現出具有巨大的潛力和廣闊的市場應用前景。</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1 帶式輸送機的應用</p><p>　　帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一，其運輸特點是形

23、成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè)、農業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機是生產過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。</p><p><b>　　連續(xù)運輸機可分為：</b></p><p>　?。?）具有撓性牽引物件的輸送機，如帶式輸送機，板式輸送機，刮板輸送機，斗式輸送機、自動扶梯及架空索道等；

24、</p><p>　?。?）不具有撓性牽引物件的輸送機，如螺旋輸送機、振動輸送機等；</p><p>　?。?）管道輸送機(流體輸送)，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。</p><p>　　其中帶輸送機是連續(xù)運輸機中是使用最廣泛的，帶式輸送機運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護簡便，適應于冶金煤炭，機械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。</p><

25、p>　　1.2 帶式輸送機的分類</p><p>　　帶式輸送機分類方法有多種，按運輸物料的輸送帶結構可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類帶式輸送機在輸送帶運輸物料的過程中，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；另外一類是特種結構的帶式輸送機，各有各的輸送特點。其簡介如下：</p><p>　　1.3 各種帶式輸送機的特點</p>&

26、lt;p>　?。?）QD80輕型固定式帶輸送機 QD80輕型固定式帶輸送機與TDⅡ型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運距一般不超過100m，電機容量不超過22kW。</p><p>　?。?）DX型鋼繩芯帶式輸送機 它屬于高強度帶式輸送機，其輸送帶的帶芯中有平行的細鋼繩，一臺運輸機運距可達幾公里到幾十公里。</p><p>　　（3）U形帶式輸送機   它又稱

27、為槽形帶式輸送機，其明顯特點是將普通帶式輸送機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生擠壓，導致物料對膠帶的摩擦力增大，從而輸送機的運輸傾角可達25°。</p><p>　?。?）管形帶式輸送機   U形帶式輸送帶進一步的成槽，最后形成一個圓管狀，即為管形帶式輸送機，因為輸送帶被卷成一個圓管，故可以實現閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實現彎

28、曲運行。</p><p>　　（5）氣墊式帶輸送機   其輸送帶不是運行在托輥上的，而是在空氣膜(氣墊)上運行，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行的托輥，運動部件的減少，總的等效質量減少，阻力減小，效率提高，并且運行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運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壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運載面做成垂直邊的

29、，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機，這種機型適用于大傾角，傾角在30°以上，最大可達90°。</p><p>　?。?）壓帶式帶輸送機   它是用一條輔助帶對物料施加壓力。這種輸送機的主要優(yōu)點是：輸送物料的最大傾角可達90°，運行速度可達6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實現松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點是結構復雜、

30、輸送帶的磨損增大和能耗較大。</p><p>　?。?）鋼繩牽引帶式輸送機   它是無際繩運輸與帶式運輸相結合的產物，既具有鋼繩的高強度、牽引靈活的特點，又具有帶式運輸的連續(xù)、柔性的優(yōu)點。</p><p>　　1.4帶式輸送機的結構與工作原理</p><p>　　圖1.1為帶式輸送機的結構簡圖。圖中1改向滾筒 2輸送帶 3上托輥組 4下托輥組 5

31、導料槽 6改向滾筒 7萬向輪 8機架 9機座 10行走裝置</p><p>　　它由輸送帶、驅動裝置、托輥、機架、清掃器、拉緊裝置和制動裝置等組成。輸送帶繞經驅動滾筒和尾部改向滾筒形成無極的環(huán)形封閉帶。上、下兩股輸送帶分別支承在上托輥和下托輥上。拉緊裝置保證輸送帶正常運轉所需的張緊力。工作時，驅動滾筒通過摩擦力驅動輸送帶運行。物料裝在輸送帶上與輸送帶一同運動。通常利用上股輸送帶運送物料，并在輸送帶繞過機頭滾筒改變

32、方向時卸載。必要時，可利用專門的卸載裝置在輸送機中部任意點進行卸載。</p><p>　　輸送帶繞經傳動滾筒和機尾換向滾筒形成一個無極的環(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轉所需要的拉緊力。工作時，傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。物料從裝載點裝到輸送帶上，形成連續(xù)運動的物流，在卸載點卸載。一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面，在機頭滾筒(在此，即是傳動滾筒)卸載，

33、利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。</p><p>　　普通型帶式輸送機的機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。帶式輸送機可用于水平、傾斜和垂直運輸。對于普通型帶式輸送機傾斜向上運輸，其傾斜角不超過18°，向下運輸不超過15°。</p><p>　　1.5帶式輸送機的發(fā)展與現狀</p><p&g

34、t;　　長距離、大運量、高速是帶式輸送機的最新發(fā)展方向。與其他運輸設備(如機車類)相比，帶式輸送機不僅具有長距離(單機長度可達5000米，而且可以實現多機進行串聯搭接，運距可達206km )、大運量、連續(xù)運輸的特點，而且運行可靠，易于實現自動化和集中控制，經濟效益十分明顯。帶式輸送機運行維護費用遠遠低于公路汽運方式，而且只要生產時間超過5年，帶式輸送機輸送方式比公路汽運的總投資要小得多，所以在企業(yè)的生產過程中，凡能實現帶式輸送機輸送的場

35、合，一般都采用連續(xù)的帶式輸送機輸送。與其他設備相比，帶式輸送機有以下優(yōu)點：</p><p>　　(1) 輸送物料種類廣泛；</p><p>　　(2) 輸送能力范圍寬；</p><p>　　(3) 輸送線路的適應性強；</p><p>　　(4) 靈活的裝卸料，可以靈活實現一點或多點受料或卸料；</p><p>　　(

36、5) 可靠性和安全性高；</p><p><b>　　(6) 費用低。</b></p><p>　　國外對于長距離地面輸送帶式輸送機的研究和使用較早，主要用于港口、鋼廠、水泥廠、礦山等場合。帶式輸送機也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運輸設備，特別是煤礦高產高效現代化的大型礦井，帶式輸送機己成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。</p><p&g

37、t;　　國外煤礦用帶式輸送機技術現狀和發(fā)展趨勢：</p><p>　　國外帶式輸送機技術的發(fā)展主要表現在三個方面：(1)帶式輸送機功能多元化、應用范圍擴大化，如大傾角帶式輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型；(2)帶式輸送機本身的技術向長運距、大運量、高帶速等大型帶式輸送機方向發(fā)展；(3)帶式輸送機本身關鍵零部件向高性能、高可靠性方向發(fā)展。在煤礦井下，由于受環(huán)境條件的限制，其帶式輸送機的技術指標要

38、比地面用帶式輸送機的指標為低。國外通常使用的帶式輸送機的主要技術指標如表1.1所示。</p><p>　　表1.1 國外帶式輸送機的主要技術指標</p><p>　　2) 國內煤礦用帶式輸送機的技術現狀及存在的問題</p><p>　　從20世紀80年代起，我國煤礦用帶式輸送機也有了很大發(fā)展，對帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的開發(fā)都取得了可喜的成果，輸送機產品系列

39、不斷增多，從定型的SDJ, SSJ, STJ, DT等系列發(fā)展到多功能、適應特種用途的各種帶式輸送機系列，但這一階段的發(fā)展大都基于我國70年代前后引進帶式輸送機的變形和改進，主體結構沒有大的變化。進入90年代后，隨著煤礦現代化的發(fā)展和需要，我國對大傾角帶式輸送機、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機及長運距、大運量帶式輸送機及其關鍵技術、關鍵零部件進行了理論研究和產品開發(fā)，應用動態(tài)分析技術和中間驅動與智能化控制等技術，研制成功了軟啟動和制

40、動裝置以及PLC控制為核心的防爆電控裝置。隨著我國煤礦高產高效礦井的發(fā)展，煤礦井下帶式輸送機到目前己達到表1.2所示的主要技術指標。</p><p>　　表1.2 國內帶式輸送機的主要技術指標</p><p>　　從表1.1和表1.2的比較可以看出，我國煤礦高產高效礦井配套國產帶式輸送機的水平基本達到了國際水平。目前，在帶式輸送機產品中，主要存在的問題但關鍵零部件的可靠性水平還有待于進一

41、步提高。</p><p>　　在煤礦井下，由于煤層和井下地質結構等原因，有時不得不采用下運帶式輸送機。由于下運方式對制動技術、可靠性、安全性等要求較高，在礦井開拓及運輸方式設計時，大都盡量避免下運運輸方式，這也是目前下運帶式輸送機應用較少的原因。</p><p>　　3)我國煤礦用帶式輸送機的發(fā)展</p><p>　　（1）大型化、智能化</p>&l

42、t;p>　　為了適應高產高效集約化生產的需要，帶式輸送機的運輸能力要加大，控制自動化水平要提高，長運距、高帶速、大運量、大功率是帶式輸送機今后發(fā)展的必然趨勢。在今后的10年內，輸送量要達到4000～5000t/h，帶速要提高到6m/s，順槽可伸縮輸送機頭部集中驅動要達到3000米，對于固定強力帶式輸送機要達到5000米，單機驅動功率1000～1500KW,輸送帶要達到PVG3150和ST6000以上。</p><

43、;p>　?。?）提高關鍵零部件的性能和可靠性</p><p>　　設備開機率的高低主要取決于輸送機關鍵零部件的性能和可靠性。而要提高關鍵零部件的性能和可靠性，除了進一步完善和提高現有零部件的性能和可靠性外，還要不斷開發(fā)研究新的技術和零部件，如高性能可控軟啟動技術、動態(tài)分析與監(jiān)控技術、高效儲帶裝置、快速自移機尾、高壽命托輥等，使帶式輸送機的性能進一步提高。</p><p>　?。?）擴

44、大功能，一機多用化</p><p>　　帶式輸送機是一種理想的連續(xù)運輸設備，但目前其效能還沒有充分發(fā)揮，資源有所浪費。如將帶式輸送機結構作適當修改，并采取一定的安全措施，就可拓展到運人、運料或雙向運輸等功能，做到一機多用，使其發(fā)揮最大的經濟效益。</p><p><b>　?。?）開發(fā)專用機種</b></p><p>　　中國煤礦的地質條件差異

45、較大，在運輸系統(tǒng)的布置上經常會出現一些特殊要求，如彎曲、大傾角(>25°)直至垂直提升、長運距下運帶式輸送機等，而有些場合常規(guī)的帶式輸送機是無法滿足要求的。為了滿足煤礦井下的某些特殊要求，應開發(fā)滿足這些特殊要求帶式輸送機，如波紋擋邊輸送機、管狀帶式輸送機、平面轉彎帶式輸送機、線摩擦多驅動帶式輸送機、大傾角上運帶式輸送機、打傾角下運帶式輸送機等。</p><p>　　2.帶式輸送機的設計</p

46、><p>　　2.1帶式輸送機主要技術參數的確定</p><p>　　2.1.1帶式輸送機速度的選擇</p><p>　　由《運輸機械設計選用手冊》推薦，帶速選擇原則：</p><p>　　(1) 輸送量大、輸送帶較寬時，應選擇較高的帶速。</p><p>　　(2) 較長的水平輸送機，應選擇較高的帶速；輸送機傾角愈大，輸

47、送距離愈短，則帶速應愈低。</p><p>　　(3) 物料易滾動、粒度大、磨琢性強的，或容易揚塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用較低帶速。</p><p>　　(4) 一般用于給了或輸送粉塵量大時，帶速可取0.8m/s~1m/s；或根據物料特性和工藝要求決定。</p><p>　　(5) 人工配料稱重時，帶速不應大于1.25m/s。</p>&l

48、t;p>　　(6) 采用犁式卸料器時，帶速不宜超過2.0m/s。</p><p>　　(7) 采用卸料車時，帶速一般不宜超過2.5m/s；當輸送細碎物料或小塊料時，允許帶速為3.15m/s。</p><p>　　(8) 有計量秤時，帶速應按自動計量秤的要求決定。</p><p>　　(9) 輸送成品物件時，帶速一般小于1.25m/s。</p>&

49、lt;p>　　帶速與帶寬、輸送能力、物料性質、塊度和輸送機的線路傾角有關.當輸送機向上運輸時，傾角大，帶速應低；下運時，帶速更應低；水平運輸時，可選擇高帶速.帶速的確定還應考慮輸送機卸料裝置類型，當采用犁式卸料車時，帶速不宜超過3.15m/s.考慮糧倉的工作條件，取帶速為1.6m/s。</p><p>　　2.1.2最大輸送量的選擇</p><p>　　根據目前大部分糧倉帶式輸送機的

50、最大輸送量的情況來看，一般為50t/h。此時我們也取最大輸送量為50t/h。</p><p>　　2.1.3傾角的確定</p><p>　　由《運輸機械設計選用手冊》表2-4各種散狀物料的特性可知，谷物的松散密度為0.7~0.85X103Kg/m3,安息角為24°，運行的最大傾角為16°。</p><p>　　2.1.4最大提升高度及物料容重的確

51、定</p><p>　　根據目前大部分糧倉的高度為4.5m左右，為使輸送機能夠順利將谷物送往糧倉，輸送機的最大提升高度必須高于糧倉高度，為此我們取最大提升高度H=5m。</p><p>　　物料的容重我們以小麥計為0.75t/m3。</p><p>　　2.1.5帶寬的計算</p><p>　　對于散狀物料，輸送帶寬度按下式計算</p&

52、gt;<p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　B——輸送帶寬度，m；</p><p>　　Q——所需輸送量，t/h；按最大輸送量Q=50t/h計算；</p><p>　　——物料松散密度，t/m3;以小麥為計算基準，取=0.75 t/m3；</p><p>　　V——輸送帶速度，m/s；

53、取V=1.6m/s；</p><p>　　C——傾角系數，由《 實用機械設計手冊》表13.3-14查得當輸送機傾角β=16°時，傾角系數c=0.88；</p><p>　　k——裝載系數，一般取k=0.8~0.9,在此我們取k=0.85；</p><p>　　y——斷面系數，因小麥的靜堆積角為33°，動堆積角=0.7X33°=23

54、76;，由《運輸機械設計選用手冊》表3-15查得y=0.12；</p><p>　　代入數據 m=0.359m</p><p>　　此時我們取標準輸送帶寬度B=0.4m=400mm。</p><p>　　2.1.6 輸送機的布置形式</p><p>　　電動機通過聯軸器、減速器帶動傳動滾筒轉動或其他驅動機構，借助于滾筒或其他驅動機構與輸

55、送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。帶式輸送機的驅動方式按驅動裝置可分為單點驅動方式和多點驅動方式兩種。</p><p>　　通用固定式輸送帶輸送機多采用單點驅動方式，即驅動裝置集中的安裝在輸送機長度的某一個位置處，一般放在機頭處。單點驅動方式按傳動滾筒的數目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅動。對每個滾筒的驅動又可分為單電動機驅動和多電動機驅動。因單點驅動方式最常用，凡是沒有指明是多點驅動方式的，即為單驅動方式，故一般對單

56、點驅動方式，“單點”兩字省略。</p><p>　　單筒、單電動機驅動方式最簡單，在考慮驅動方式時應是首選方式。在大運量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機中往往采用多電動機驅動。帶式輸送機常見典型的布置方式如下表2.1所示</p><p>　　初步確定輸送機布置形式，如圖2.1所示：</p><p><b>　　圖2.1 </b></p>

57、<p>　　2.2電動機功率的計算和電動機的選擇</p><p>　　2.2.1傳動滾筒軸功率的計算</p><p>　　傳動滾筒軸功率的計算公式為下式所示</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　向上輸送取+，向下輸送為—</p><p>　　由于我們設計

58、的輸送機為向上運行的輸送機，所以傳動滾筒軸功率的計算公式為</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——空載運行功率系數，由于本輸送機一般都是在含塵較多的室內外工作，由《實用機械設計手冊》表13.3-19，取托輥的阻力系數Ws=0.04,根據托輥阻力系

59、數Ws,用插入法查《實用機械設計手冊》表13.3-16得，空載運行功率系數=0.0106；</p><p>　　——輸送機水平投影長度，m；</p><p><b>　??；</b></p><p>　　——滿載運行功率系數，由《實用機械設計手冊》表13.3-17查得=；</p><p>　　——輸送機垂直提升高度，H為最

60、大提升高度H=5m；</p><p>　　——附加功率系數，由《實用機械設計手冊》表13.3-18，取=1.5；</p><p><b>　　代入數據</b></p><p>　　2.2.2電動機功率的計算</p><p>　　電動機功率的計算公式為</p><p><b>　?。?.4

61、）</b></p><p>　　式中：N——電動機功率；</p><p>　　——傳動滾筒軸的功率；</p><p>　　——傳動總功率；因為本機傳動采用三角帶傳動，取=0.89；</p><p>　　K——電動機安全起動系數（滿載起動），因<5KW，取K=1.1；</p><p><b>

62、　　代入數據</b></p><p>　　2.2.3 電機的選用</p><p>　　電動機額定轉速根據生產機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉速應該不低于500r/min，因為功率一定時，電動機的轉速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率低。若電機的轉速高，則極對數少，尺寸和重量小，價格也低。本設計皮帶機所采用的電動機的總功率為1.983kw，所以需選用功率為2.2kw的電機。&

63、lt;/p><p>　　因為我們采用一級減速運行，故應選擇轉速比較小的6級電機，而Y系列電動機是一般用途的全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機。安裝尺寸和功率等級符合IEC標準，外殼防護等級為IP44，冷卻方法為IC411，連續(xù)工作制（S1）。適用于驅動無特殊要求的機械設備，如機床、泵、風機、壓縮機、攪拌機、運輸機械、農業(yè)機械、食品機械等。電動機主要性能參數如表2.2</p><p>　　表2.

64、2 Y型電動機主要性能參數</p><p>　　擬采用Y112M-6型電動機，該型電機轉矩大，性能良好，可以滿足要求。</p><p>　　它的主要性能參數如表2.3</p><p>　　表2.3 Y112M-6型電動機主要性能參數</p><p>　　2.3最大張力的計算</p><p>　　在單驅動的帶式輸送機中，

65、驅動滾筒的趨入點Sn的張力，通常為輸送帶的最大張力，見圖2.2所示，Sn與驅動軸功率的關系可按《運輸機械設計選用手冊》式2.5計算</p><p><b>　　圖2.2</b></p><p><b>　　（2.5）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p

66、>　　——趨入點張力，N；</p><p>　　e——自然對數的底，e=2.718；</p><p>　　——輸送帶與滾筒的摩擦系數；</p><p>　　——輸送帶在滾筒上的包角，rad；</p><p>　　當包角以度為單位時，其對應的值見《運輸機械設計選用手冊》表3-21，當我們采用包角=180°時，滾筒表面同時也為膠面

67、，由于此運輸機的工作環(huán)境比較干燥，所以=0.35，則=3.00。</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　2.4輸送帶的選擇</b></p><p>　　2.4.1輸送帶簡介</p><p>　　輸送帶在帶式輸送機中既是承載構件又是牽引構件（鋼絲繩牽引帶式輸送機除外），

68、它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強度。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。</p><p>　　輸送機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）或鋼絲繩構成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時的全部負載。因此，帶芯材料必須有一定的強度和剛度。覆蓋膠用來保護中間帶芯不受機械損傷以及周圍有害介質的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接

69、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行時的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側邊覆蓋膠的作用是當輸送帶發(fā)生跑偏使側面與機架相碰時，保護帶芯不受機械損傷。 </p><p>　　2.4.2 輸送帶的分類</p><p>　　按輸送帶帶芯結構及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織

70、物層層芯兩類，且織物層芯的材質有棉，尼龍和維綸等。</p><p>　　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。</p><p>　　鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細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

71、伸強度高，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，在帶強度相同的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。</p><p>　　在鋼芯繩中,鋼絲繩的質量是決定輸送帶使用壽命長短的關鍵因素之一，必須具有以下特點：</p><p>　　(1) 應具有較高的破斷強度。鋼芯強度高則輸送帶亦可增大，從另一個角度來說，繩芯強度越高，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達到減小輸送機尺寸

72、的目的。</p><p>　　(2) 繩芯與橡膠應具有較高的黏著力。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橡膠等。</p><p>　　(3) 應具有較高的耐疲勞強度，否則鋼繩疲勞后，它與橡膠的黏著力即下降乃至完全分離。</p><p>　　(4) 應具有較好的柔性.制造過程中采用預變形措施以消除鋼繩中的殘余應

73、力，可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。</p><p>　　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。</p><p>　　鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(yōu)點：</p><p>　　(1) 強度高。由于強度高，可使1臺輸送機的長度增大很多。目前國內鋼

74、繩芯輸送帶輸送機1臺長度達幾公里、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，起動和制動時不會出現浪涌現象。</p><p>　　(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的槽角多數為35º，這樣不僅可以增大運量，而且可以防止輸送帶跑偏。</p>

75、<p>　　(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的鋼絲捻成鋼繩帶芯，它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。</p><p>　　(4) 破損后容易修補，鋼繩芯輸送帶一旦出現破損，破傷幾乎不再擴大，修補也很容易。相反，帆布帶損傷后，會由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶強度降低。</p><p>　　(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，

76、經驗表明有的接頭使用十余年尚未損壞。</p><p>　　(6) 輸送機的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細鋼絲繩，彎曲疲勞輕微，允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。</p><p>　　鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點:</p><p>　　(1) 制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運轉中由于張力不均而發(fā)生跑偏現象。</p><p&g

77、t;　　(2) 由于輸送帶內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。</p><p>　　(3) 易斷絲。當滾筒表面與輸送帶之間卡進物料時，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。</p><p>　　2.4.3 輸送帶的連接</p><p>　　為了方便制造和搬運，輸送帶的長度一般制成100—200米，因此使用時必須根據需要進行連接

78、。橡膠輸送帶的連接方法有機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。塑料輸送帶則有機械接法和塑化接法兩種。 </p><p><b>　　(1) 機械接頭</b></p><p>　　機械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷，接頭強度效率低，只有25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒表面時，對滾筒表面有損害，常用于短距或移動式帶式輸送機

79、上?？椢飳有据斔蛶С２捎玫臋C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械接頭方式。</p><p>　　(2) 硫化（塑化）接頭</p><p>　　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，對滾筒表面不產生損害，接頭效率高達60%—95%的優(yōu)點，但存在接頭工藝復雜的缺點。</p><p>　　對

80、于分層織物層芯輸送帶在硫化前，將其端部按帆布層數切成階梯狀， 然后將兩個端頭相互很好的粘合，用專用的硫化設備加壓加熱并保持一定的時間即可完成。其強度為原來強度的(i-1)/i*100%。其中i為帆布層數。</p><p>　　此帶式輸送機選用了較小直徑的滾筒和較大的托輥槽角（35°），為此，我們選用了帶芯薄、重量輕、強度高、成槽性好的薄型橡膠輸送帶與之配套。</p><p>　　

81、2.4.5輸送帶層數的計算</p><p>　　輸送帶層數按《運輸機械設計選用手冊》式2.6計算</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Z——輸送帶帶芯層數，層；</p><p>　　——最大工作張力，

82、N；=1417.5N；</p><p>　　——安全系數，一般多層帶取n=8~10，減層帶取n=9~11，在此，我們取n=10；</p><p>　　B——輸送帶寬度，mm。B=400mm；</p><p>　　——帶芯徑向扯斷強力，N/(mm*層)，見《運輸機械設計選用手冊》表3-3；</p><p>　　此時我們選用因價格低、質量好而被業(yè)

83、內人士普遍使用的維綸帆布芯，每層厚度為0.6mm。</p><p>　　則徑向扯斷強度=70 N/(mm*層)。</p><p><b>　　代入數據</b></p><p><b>　　輸送帶層數</b></p><p>　　即輸送帶層數為1層即可。</p><p><

84、;b>　　2.5托輥的選擇</b></p><p>　　托輥是帶式輸送機的輸送帶及貨載的支承裝置。托輥隨輸送帶的運行而轉動，以減小輸送機的運行阻力。托輥質量的好壞取決帶式輸送機的使用效果，特別是輸送帶的使用壽命。而托輥的維修費用成為帶式輸送機運營費用的重要組成部分。所以要求托輥：結構合理，經久耐用，回轉阻力系數小，密封可靠，灰塵、煤粉不能進入軸承，從而使輸送機運轉阻力小、節(jié)省能源、延長使用壽命。

85、</p><p>　　托輥分鋼托輥和塑料托輥兩種。鋼托輥多由無縫鋼管制成。托輥輥子直徑與輸送帶寬度有關。通用固定式輸送機標準設計中，帶寬B為800mm以下的輸送機，選用托輥直徑為φ60mm；帶寬1000—1400mm選用輥子直徑為φ108mm。</p><p>　　托輥按用途又可分為槽形托輥、平形托輥、緩沖托輥和調心托輥，如圖2.3、2.4所示。</p><p>　

86、　因為本機輸送物料主要為小麥等散狀物料，所以我們選擇不易讓物料撒落的槽型上托輥和平行下托輥。</p><p>　　對于上托輥：我們選擇35°大槽角槽型托輥。</p><p><b>　　托輥間距：</b></p><p>　　由《運輸機械設計手冊》表2-24推薦，本機托輥間距為1200mm，頭部滾筒中心線至第一槽型托輥的最小過渡距離為

87、A，《運輸機械設計手冊》表2-25推薦，過渡距離A=1.3B=520mm。</p><p>　　輸送帶的最大下垂度為

88、

89、 </p><p><b>　　（2.7）</b></p><p><b>　　式中：</b></p&g

90、t;<p>　　——兩組托輥間輸送帶的最大下垂度m；</p><p>　　——物料質量，kg/m, =20kg/m；</p><p>　　——該處輸送帶張力，N取=1400N；</p><p>　　——輸送帶質量，kg/m,=10.5kg/m；</p><p>　　g——重力加速度，g=9.81k/m；</p>&

91、lt;p>　　a——托輥間距m，a=1.2m；</p><p><b>　　代入數據：</b></p><p>　　由《運輸機械設計手冊》表2-74推薦，輥子軸承選用4G204系列。</p><p>　　上托輥的校核：所選用的上托輥為槽形托輥（35°），其結構簡圖2.5如下：</p><p>　?。?）承

92、載分支的校核</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——承載分支托輥靜載荷（N）;</p><p>　　——承載分支托輥間距（m）；</p><p>　　——輥子載荷系數，查《運輸機械設計選用手冊》表2

93、-35選=0.8；</p><p>　　——帶速（m/s）,已知=1.6m/s;</p><p>　　——每米長輸送帶質量（kg/m）,已知=9.2kg/m;</p><p>　　——輸送能力（kg/m）；</p><p><b>　?。?.9）</b></p><p><b>　　式中

94、：</b></p><p>　　——三節(jié)托輥槽型輸送帶上最大截面積（m3）；</p><p>　　——帶速（m/s）,已知=1.6m/s;</p><p><b>　　——傾斜系數；</b></p><p>　　——物料松散密度（kg/m3）；</p><p>　　由《運輸機械設計選用

95、手冊》表1-3查得s=0.1110m2；</p><p>　　由《運輸機械設計選用手冊》表2-28查得=0.96；</p><p><b>　　帶入上式得：</b></p><p>　　=153.45kg/s</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　查表

96、2-74得，上托輥直徑為89mm，長度為315mm，軸承型號為4G204，承載能力為4400N，大于所計算的，故滿足要求。</p><p><b>　?。?）動載計算</b></p><p>　　承載分支托輥的動載荷：</p><p><b>　　（2.10）</b></p><p>　　式中：——

97、承載分支托輥動載荷（N）； </p><p>　　——運行系數，查表2-36，取1.2；</p><p>　　——沖擊系數，查表2-37，取1.04；</p><p>　　——工況系數，查表2-38，取1.00。</p><p>　　則:p0=988.8×1.2×1.04×1.00</p><

98、p>　　故承載分支托輥滿足動載要求。</p><p>　　2.6驅動滾筒傳動計算</p><p>　　滾筒可分驅動滾筒和改向滾筒兩種。驅動滾筒的作用是通過筒面和帶面之間的摩擦驅動使輸送帶運動，同時改變輸送帶的運動方向。只改變輸送帶運動方向而不傳遞動力稱為改向滾筒(如尾部滾筒、垂直拉緊滾筒等)。</p><p>　　驅動滾筒是帶式輸送機的關鍵部件，其作用是將驅動

99、裝置提供的扭矩傳到輸送帶上。根據滾筒的承載不同，可將滾筒分為輕型滾筒、中型滾筒、重型滾筒，輕型滾筒為焊接結構，即輻板與筒皮焊接，輪轂與軸采用鍵連接，中型滾筒與重型滾筒為鑄焊結構，即輻板與輪轂采用整體鑄造形式，讓后與筒皮焊接，輪轂與軸采用脹套連接，脹套連接的優(yōu)點是：定位準確、傳遞扭矩大、易于拆裝、避免軸向的攢動等。傳動滾筒表面都覆蓋橡膠或陶瓷以增大驅動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數。由于中型滾筒和重型滾筒承載重，設計計算不合理，容易造成滾筒斷

100、軸等事故的發(fā)生，因此，本機采用輕型滾筒。</p><p>　　驅動滾筒結構示意圖如圖2.6所示</p><p>　　由《運輸機械設計手冊》表3-22選傳動滾筒直徑為240，許用扭矩500N.m，滾筒寬度L=480mm。</p><p>　　已知傳動功率為2.2ＫＷ，電機轉速也即主動輪轉速ｎ＝９４０r/min，驅動滾筒直徑為２４０，要求輸送帶線速度為１.６m/s，驅動

101、滾筒轉速也即從動輪轉速為 ｎ2＝127.3r/min,選擇三角帶傳動。</p><p>　　(1)選擇B型三角帶</p><p>　　(2)小帶輪直徑D1=100mm</p><p><b>　　(3)從動輪直徑</b></p><p>　　圓整到標準值=750mm</p><p>　　(4)實

102、際傳動比： (2.11)</p><p>　　——打滑率 取0.02</p><p>　　(5)驗算三角傳動膠帶速度V</p><p>　　(6)初選中心距A’</p><p>　　考慮傳動布置要求，初定=800mm</p><p><b>　　(7)三

103、角帶長度L</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=2752.5mm</b></p><p>　　取標準值L=2800mm。</p><p>　　(8)三角帶撓性次數</p><p>　　=3.514次/秒<40次/秒

104、 合宜</p><p><b>　　(9)實際中心距Ａ</b></p><p><b>　?。恚?lt;/b></p><p>　　(10)小帶輪的接觸角α</p><p>　?。?32.66°＞120°可用</p><p>　　(11)需要三角帶根

105、數</p><p>　　N——傳動功率1.983kW</p><p>　　N０——單根三角帶允許傳動的功率，0.9</p><p>　　F——接觸角影響的修正系數0.92</p><p>　　K——受工作影響的工作系數1.0</p><p><b>　　取ｚ＝3根。</b></p>

106、<p>　　(12)作用在軸上的力</p><p>　　三角帶傳動，作用在軸上的力按下式計算：</p><p><b>　　(2.12)</b></p><p>　　——單根三角帶拉力，查表＝165N。</p><p>　　(13)傳動軸（驅動滾筒軸徑）的計算</p><p>　　傳動軸

107、軸徑的計算公式如下：</p><p><b>　　(2.13)</b></p><p><b>　　=31.03mm</b></p><p>　　(14)軸的強度校核</p><p>　　采用45#鋼，調質處理，機械性能為：抗拉強度=580MPa，屈服點=290MPa，彎曲疲勞極限=235MPa，扭

108、轉疲勞極限=135MPa，許用靜應力=238MPa，許用疲勞應力=165MPa。</p><p><b>　　初選軸徑，取36。</b></p><p>　　按疲勞強度安全系數校核</p><p>　?。╝）僅考慮彎矩作用時的安全系數</p><p><b>　　(2.14)</b></p&g

109、t;<p>　?。╞）僅考慮扭矩作用時的安全系數</p><p><b>　　(2.15)</b></p><p>　　彎曲時的有效應力集中系數=1.52；</p><p>　　扭轉時的有效應力集中系數=1.57；</p><p>　　軸表面質量系數=0.9；</p><p>　　彎

110、曲時的尺寸影響系數=0.6；</p><p>　　扭轉時的尺寸影響系數=0.6；</p><p>　　材料拉伸的平均應力折算系數=0.34；</p><p>　　材料扭轉的平均應力折算系數=0.21；</p><p>　　d=36mm處的抗彎截面模數cm3；</p><p>　　抗扭截面模數 cm3；</p>

111、;<p>　　對稱循環(huán)彎曲應力的應力幅MPa；</p><p>　　脈動循環(huán)扭轉應力的應力幅 MPa；</p><p>　　脈動循環(huán)扭轉應力平均應力27.3MPa；</p><p>　　僅考慮彎矩作用時的安全系數：</p><p>　　僅考慮扭矩作用時的安全系數：</p><p><b>　　安

112、全系數</b></p><p>　　根據《運輸機械設計選用手冊》滾筒軸的許用安全系數=1.2,所以Ｓ＞，滾筒強度滿足要求。</p><p>　　由于對于36找不到相配套的滾筒，所以我們取軸徑為60。</p><p>　　2.7張緊裝置的選擇與設計</p><p>　　拉緊裝置是帶式輸送機必不可少的部件，具有以下四個主要作用:<

113、;/p><p>　　(1) 保證輸送帶有足夠的張力，防止打滑；</p><p>　　(2) 保證輸送帶各點的張力不低于一定值，以防止輸送帶在托輥間因過分松弛而引起撒料和增加運動阻力；</p><p>　　(3) 補償帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長的變化；</p><p>　　(4) 為輸送帶重新接頭提供必要的行程。</p><

114、;p>　　張緊裝置在使用中應滿足的要求</p><p>　　(1)布置輸送機正常運行時，輸送帶在驅動滾筒的分離點具有一定的恒張力，以防輸送帶打滑。</p><p>　　(2) 布置輸送機在啟動和停機時，輸送帶在驅動滾筒的分離點具有一定恒張力，比值一般取1.3～1.7（可以通過設計計算不小于啟動系數進行確定）。</p><p>　　(3) 保證輸送帶承載分支和回

115、空分支最小張力處的輸送帶下垂度不應超過標準規(guī)定值（GB/T17119－1997，規(guī)定：輸送帶下垂度為兩組托輥間距的1/100。而MT/T467－1996規(guī)定為1/50）。</p><p>　　(4) 補償輸送帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸縮的變化。</p><p>　　(5) 為輸送帶接頭提供必要的張緊行程。</p><p>　　(6) 在工況過渡過程中，應能將輸送

116、帶中出現的動力效應減至最小限度，以防損壞輸送機。</p><p>　　拉緊裝置布置時應遵循的原則:</p><p>　　帶式輸送機拉緊裝置的位置的合理布置，對輸送機正常運轉、啟動和制動，以及拉緊裝置的設計、性能及成本的影響都十分大，一般情況下拉緊裝置的布置應遵循以下原則：</p><p>　　(1) 為降低拉緊裝置的成本，使其張緊力最小，一般張緊裝置盡可能布置在輸送

117、帶張力最小處。 </p><p>　　(2) 長運距水平輸送機和坡度在5％以下的傾斜輸送機，拉緊裝置一般布置在驅動滾筒的空載側（張力最小處）。</p><p>　　(3) 距離較短的輸送機和坡度在6％以上的傾斜輸送機拉緊裝置一般布置在輸送機機尾，并盡可能將輸送機局部滾筒作拉緊滾筒。</p><p>　　(4) 拉緊裝置的布置位置還要考慮輸送機的具體安裝布置形式，使拉