DTⅡ型皮带机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 目 录 一 二 1、驱动单元计算原则 5 2、滚筒的设计计算 14 3、托辊的计算 20 4、拉紧装置的计算 29 5、中间架的计算 33 6、机架的结构计算 35 7、头部漏斗的设计计算 37 8、导料槽的设计计算 40 9、犁式卸料器的计算 43 三 :设计资料查询 47 四 :设计体会 48 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 一、设计任务 1、原始数据及工作条件： 送物料 :无烟煤 额定能力 : 额定输送能力 :Q=1500t/h; 送机主要参数 : 带宽 :B=1400速 :V=s;水平机长 :L=92m;导料槽长 :L=10m 提 升高度 :H=角 : = 容重： =作环境： 室内布置，每小时启动次数不少于 5 次。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 2 设计要求 设计要求 保证规定的生产率和高质量的皮带机的同时，力求成本低，皮带机的寿命长。 设计的皮带机必须保证操作安全、方便。 皮带机零件必须具有良好的工艺性，即：制造装配容易。便于管理。 保证搬运、安装、紧固到皮带机上，并且方便可靠。 保证皮带机强度的前提下，应注意外形美观，各 部分比例协调。 设计图纸 总装图一张， 局部装配图三张， 驱动装置图一张及部分零件图（其中至少有一张以上零号的计算机绘图）。 设计说明书（要求不少于一万字，二十页以上） 资料数据充分，并标明数据出处。 计算过程详细，完全。 公式的字母应标明，有时还应标注公式的出处。 内容条理清楚，按步骤书写。 说明书要求用计算机打印出来 。 二 1驱动单元计算原则 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 率 (式中： N 电机功率 （ 胶带最大带强 （ N） 传动滚筒与胶带之间的摩擦系数 传动滚筒的围包角 V 带速 （ m/s） 总 传动单元总效率 =、 式中各参数的选取 1、 胶带最大张力 对于编织芯带： (N) 对于钢绳芯带： T.B/n （ N） 式中： 输送带破断强度 N/B 输送带宽 (n 输送带接头的安全系数 a) 输送带的扯断 强度、输送带的宽度及输送带芯层层数 芯层材料 胶带型号 胶带扯断强度 N/ 每层厚度 用带宽 适用层数 棉帆布 6 00 1400 3 6 尼布 50 50 1600 3 6 00 50 1800 3 6 50 50 2200 3 6 尼布 00 50 2200 3 6 1 0 0 0)1(1m a x 总 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 芯层材料 胶带型号 胶带扯断强度 N/ 每层厚度 用带宽 适用层数 聚酯 00 50 2200 3 6 b) 胶带带宽与许用层 数的匹配 500 650 800 1000 1200 1400 4 4 5 4 6 5 8 5 8 6 8 3 4 3 5 4 6 5 6 5 6 3 4 3 5 3 6 4 6 4 6 3 3 4 3 6 4 6 4 6 3 3 4 3 6 4 6 4 6 c) 钢绳芯输送带带宽与带强的匹配 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 800 1000 1200 1400 d) 输送带安全系数 胶带型号 许用层数 带宽 带宽 强 N/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 棉帆布带： n=8 9 尼 龙 带： n=10 12 钢绳芯带： n=7 9 5、带速与带宽的匹配 5 00 650 800 1000 1200 1400 二、 减速器 根据带式输送机连续工况、冲击载荷类型、尖峰负荷情况以及制造质量等按 用手册予选减速器，然后进行机械强度、热功率及临界转速校核。 机械强度、热功率校核可参考圆锥圆柱齿轮减速器选用图册（ 的校核方法。 临界转速校核 按机械设计手册（中）（化学工业出版社） 轴的临界转速校核： n 中： n 减速器输入轴转速 r/ 允许转速 r/ 带宽 B 带速 V 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 三、原始数据及工作条件： 送物料 :无烟煤 额定能力 : 额定输送能力 :Q=1500t/h; 送机主要参数 : 带宽 :B=1400速 :V=s;水平机长 :L=92m;导料槽长 :L=10m 提升高度 :H=角 : = 容重： =作环境： 室内布置，每小时启动次数不少于 5 次。 2、 园周力和运行功率计算 种参数的确定： 17119系数 C= 模拟摩擦系数 f= 承载分支每米托辊旋转部分质量 载辊子旋转部分质量 q 承载分支托辊间距 载辊子辊径为 133,轴承为 4 回程分支每米托辊旋转部分质量 程辊子旋转部分质量 qq回程分支托辊间距 回程辊子轴径为 133,轴承为 4 每米输送物料的质量 每米输送带质量 输送带 胶 下胶 层 m 5 2 2 1 5 / 5 0 06.3 m a x 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 种阻力的计算 要特种阻力 a) 承载分支托辊前倾阻力： =qB+qG)=92 ( =1052N 式中： O= 2m =2 b) 回程段分支托辊前倾阻力： = = =78N 式中： =10 9231= = 承 载 分 支 托 辊 前 倾 阻 力 + 回 程 段 分 支 托 辊 前 倾 阻 力=1052+78=1130N c) 输送物料与导料挡板间的摩擦阻力 v 由上得： + 130+ 附加特种阻力： a) 输送带清扫器的摩擦阻力 单个清扫器计算 ) 合金刀片清扫器阻力： =7 104 88N 式中： A= =7 104N/ 3=0.6 b) 空段清扫器的摩擦阻力 (按单个清扫器计算 ) =82N 式中： m= （单个空段清扫器自重） 本机组共 2 组合金清扫器， 2 组空段清扫器，故： 得： +2 =2 588+2 182=1540N(两个合金清扫器和两个空段清扫器 ) 周力 U=2qB+文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - =92 (2 +540 =51889N 式中： H=送机所需的运行功率 动滚筒运行功率： 17119： 1889 驱动电机所需功率： 17119： 取电机功率 P=220电压 6000v ,型号 、输送带张力 采用逐点张力计算法 据逐点张力法，建立张力关系式如下：（计算简图附后） 2+2 + 3+ 4+ 5+ 6+ 7+ 8+ 9+ 10+ C + 段阻力的计算 送带绕过各滚筒的附加阻力 a) 输送带绕过滚筒的缠绕阻力 中： F 滚筒上输送带趋入点张力 d 胶带厚度 d= 滚筒直径 B=通过对各滚筒计算将值列表） 滚筒编号 滚筒直径 输送带绕过滚筒的缠绕阻力 N） 备M 09买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - D(注 500 3 500 4 800 5 500 6 500 7 800 L6 b) 滚筒轴承阻力： 料加速段阻力 (1042N 式中： m/s V=s 速段物料与导料栏板间的摩擦阻力 f= 1 3 ( 2322102222 式中： 0m/s V=s 送物料与导料挡板间的摩擦阻力 bv 22 3221222 载分支运行阻力 C 承 =qG+ (qB+g =92 (44948N 程分支运行阻力 qB+ ( , 故可以忽略因此力较小买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - qB+ ( 张力值计算（由上张力关系式计算而得） 由 力关系式计算得： 224 5= 9= 9241 输送带与传动滚筒之间启动时不打滑 ,必须满足： 式中： 1889 启动系数 = =200 取 2431N，代入上述关系式得： 3728N 2049N 2165N 2238N 2354N 0904N 1018N 1089N 2057N 4、输送带张力校核 送带下垂度的限制 于上分支（承载分支） 式中： (h/a) 4254N 1018N 满足要求 于下分支（回程分支） 901N 0904N 满足要求。 故此 , 得： 2431 3728N 2049N 2165N u 3 2 4 8 331m a xm a 4 2 5 6 ( m a xm i n O 6 9 0 m a xm i n 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 2238N 2354N 0904N 1018N 1089N 2057N 带张力校核 选用聚脂胶带 B=1400送机在运行时最 大张力为 8836N 能满足 n 1012 的要求 7、拉紧装置重垂质量的计算 垂直拉紧装置设在距地平面高约 ,则拉紧滚筒合张力 H=+=32165+32238=64403N 重锤质量： G=1350438重锤块 (图号 数量为 310 块 ,约 中 :拉滚筒 06质量 ,2直拉紧装置 06质量 , 、 张力简图 3 甲 乙 皮 带 机 张 力 简 图 一 0 5 7 52 001 00 0m a x 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - F 2 2 = 2 0 0 F 2 = 2 1 0 F F 1F 3F 1 1 = 1 7 0 F 2F 1 1、 滚筒直径的选取 通过计算及多方面的比较，本系列滚筒直径为： 传动滚筒： 500、 630、 800、 1000 改向滚筒： 250、 315、 400、 500、 630、 800、 1000 2、 滚筒受力的确定原则： 传动滚筒： 根据： 合张力： F=2 （ 扭矩： T=（ D（ 经推导得出： 驱动方式 参数 单滚筒驱动 (1:1) 双滚筒双电机 （ 2:1） 双滚筒三电机 合张力 (F= = = = =矩 (T=D F 2=D 1=2 D 2=D 中： 带最大许用张力 （ N） D：滚筒直径 （ m） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - ：传动滚筒和输送带之间的 摩擦系数 3、 改向滚筒合张力 改向滚筒合张力，根据不同的使用情况，即受力 100%， 60%， 30%及围包角，从输送带的最大许用张力出发计算： 2100% /2) F= 260% /2) 230% /2) 二、 滚筒的结构型式及确定原则： 1、 结构型式：参考国内外有关资料，本系列滚筒根据承载能力分为：轻、中、重三种结构型式。 轻型：采用平形腹板与轮毂角焊 中型：采用平形腹板与带一小段变截面腹板的轮毂用对接焊缝连接 重型：采用变截面的接盘与筒体焊接 2、 轮毂与轴的联接方式： 轴承处直 径 100用单键联接 轴承处直径 120用涨套联接 三、 滚筒计算原则： (一 ) 轴的计算：依据机械设计手册（中） 本系列滚筒轴均采用 45#钢，调质处理 调质硬度： 217 255 80 N/ 60 N/ 轴的受力简图 2纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - = 中： F 滚筒所受合力 （ N） 滚筒所受扭矩 （ (对于改向滚筒 ) 轴的强度的校核 疲劳强 度的校核： 安全系数 S=据额定载荷按照机械设计手册中关于轴的疲劳强度校核的计算方法进行计算 静强度的校核： 安全系数 3 根据最大载荷按照机械设计手册中关于轴的静强度校核的计算方法进行计算。 轴的刚度校核 2122纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - 式中： E 弹性模量 105N/ 464d（ 2500130001） l (二 ) 筒皮的计算： 1、 材 料： 、 厚度的确定：筒皮的厚度取决于滚筒直径、滚筒长度、所受的拉力、制动时的摩擦等因素。本系列的筒皮厚度是根据各厂的生产经验确定。 3、 强度计算： 许用应力：起动时 =90N/定运行时： =60N/算方法：根据所受合力、扭矩及筒皮厚度，参考西德 出的计算方法进行强度校核。 (三 ) 底盘（轮毂 +幅板）的设计计算： 1、 轮毂 轮毂外径的确定：（ 对于键联接： 对于涨套联接： D 式中： D 为轮毂内径 为轮毂材料屈服总极限 22m a x 432421纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - 轮毂上单位面积压力 C 根轮毂形式有关的系数 轮毂长度的确定： 对键联接： L L 键 +20 (对于涨套联接： L=作L ( 材料：焊接型为 造型为 、 幅板 材料： 幅板厚度： 幅板厚度的确定根据柔性设计方法进行确定。即使幅板的刚性控制在最佳值范围进行设计。 幅板强度的校核 许用应力 =65 N/据滚筒所受的合张力、扭矩参考西德 出的计算方法进行计算，并使其应力小于许用应力 (四 ) 键的挤压强度校核： P=2 P T 扭矩 （ d 轴的直径 （ k 键与轮毂的接触高度，对于平键可近似取键高的一半 l 键的工作长度 (P 键的许用挤压应力 P=五 ) 涨套的校核 涨套的扭矩不小于传动滚筒扭矩的 3 4倍 M43 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 18 - M 滚筒的 扭矩 涨套公称扭矩 (六 ) 轴承寿命的计算 (1) 轴承型号 当轴承位轴径大于等于 80承采用双列向心球面球轴承，即： 13当轴承位轴径大于等于 100承采用双列向心球面滚子轴承，即： 35(2) 轴承寿命的计算： 滚筒轴承寿命应大于 5万小时 计算公式： 式中： C 轴承额定动负荷 (P 当量动负荷 P=F/2 (F 滚筒所受的合张力 (N 滚筒转速 球轴承 =3；滚子轴承 =10/3 本系列的滚筒轴承寿命均大于 5万小时 一、 三节托辊横梁的计算 1、 材料：选用角钢 、 许用挠度： f=50013、 受力简化图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - L 1l - l 1) /24、 托辊横梁最大下挠 22121 396 l 式中： F 托辊承受的全部载荷 （ N） （凸凹弧处应考虑胶带的影响） E 弹性模量 105 N/ 型钢的惯性矩 =(S R)g (N) 式中： S 物料截面积 （ 输送散状物料密度 （ kg/ 承载托辊间距 (m) 输送带每米质量 (kg/m) 冲击系数 =R 托辊辊子质量 （ S=2 S 2 9 B - 5 0S 1纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 20 - 2)2 ( o (二、 二节回程托辊下横梁的计算： 1、 材料：选用型钢角钢 2、 许用挠度： f=1/500 3、 受力简图 4、 托辊横梁最大下挠度 式中： F 托辊承受的全部载荷 F=（ +g (N) 式中： 回程托辊间距 （ m） 冲击系数 =、 辊子的计算 (一 ) 辊子受力计算 作用在托辊轴上载荷有：物料重量，输送带重量，托辊辊子转动部分重量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 21 - 0 . 9 B + 5 0L+121、 一节平行辊子 上分支： 01000 (N) 下分支： R） g (N) 2、 二节 R） g 3、 三节槽形（ 35）托辊 001 0 0 0 (N) 0=S /s= S 9 上面三式中： 体积输送能力 V 带速 M/S 其它符号同前 =二 ) 辊子轴的弯曲刚度 轴承处的许用转角不大于 10 1、 受力简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 22 - 2、 轴承处轴的转角 a= 601 8 04 212 EJ 10 J=644d 、 托辊轴危险断面弯曲应力： = 式中： W=323d (材料为 20号钢 注： 取 170N/三 ) 托辊轴承寿命计算： 设计的托辊轴承寿命应大于 3万小时 36 26010 30000 （小时） 式中： n 工作转速 （转 /分） C 轴承的额定动负荷 四、 调心托辊计算 (一 ) 摩擦上调心托辊计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 23 - 1、 上横梁受力计算 受力简图 C 1) 中辊作用在上横梁的力 1= 021 承载分支对中辊的作用力 021 （ N） S 输送带承载截面积 （ m） 输送带每米重量 kg/m 物料对托辊的冲击系数 取 =1.1 托辊间距 取 m 物料密度 取 =2000kg/) 边辊作用在上横梁的力 41（ N） 1)、 2)中 ( (35l 1l 2F 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 24 - 35l 3F 图二l 2F 点力为232F，作用在 1 3221 = 00 413241（ N） = 61411250 02 12131（ N） 2、 上横梁选用型钢 许用 应力 =170N/、 上横梁强度计算 (l2+)+ = 图二 4、 上横梁刚度计算 许用挠度 f=500点产生的挠度： 121 36 l 式中： l=+ (点产生的挠度： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 25 - 240图三1 331 2 0 0133T fA=f 式中： E=105 N/ 型钢的惯性矩 、 底座比压计算 因为底座尺寸 全相同，因此只计算底座受力最大的情况即 133 时，底座的比压 胶带最大张力（ n=8， z=8） 0810056 当胶带跑偏达 10，胶带边缘张力对摩擦轮的作用力 T= 600101 m 99N 图三 托辊所受载荷 ： F 物 =（ 2670N 托辊自重： G=1070N 物 +G+ =4150N F 1 0F 1图四651 0 0370F 2F 物买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 26 - 图四 以 O 点为支点，对上横梁求力矩平衡（参见图四）则有： 65= F 物 100+ (310+428 )+F b 42837 求得： 980N 比压 P=P=4 N/中： d 轴径， d=5 底座下段受力宽度 L=35得： P=P 故而比压满足 要求 (二 ) 上平调心辊子强度、转角计算 1、 轴的材料为 20#钢 许用应力为： =170N/、 轴承处轴的许用转角即制为 10 3、 计算公式： d 2 603604 220 EJ d 许用最小轴径， （ M 轴所受弯矩， （ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 27 - 连杆 轴许用应力 (N/ 轴所受载荷 （ N） b 辊子支点到轴承中心距离 (l 辊子两支点间距 (a 轴承处轴的转角 （分） (三 ) 锥形调心托辊连杆稳定性计算 原图 可简化为： 临界载荷 计算： 式中： n 稳定系数 n= 弹性模数 E=105 N/ 杆件的惯性矩 l 杆长 际产生的纠编力 P 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 28 - 紧装置的计算 一、 拉紧装置的类型 本系列共有 4 种拉紧装置：螺旋拉紧装置、垂直重锤拉紧装置、车式拉紧装置、固定绞车拉紧装置 二、 张紧 F 的确定 按不打滑条件 按满足垂度条件： %180 式中： 胶带最大的许用张力 （ 上托辊间距 (m) 每米物料重量， (kg/m) 每米胶带重量， (kg/m) 计算结果： 螺旋拉紧装置： 带宽（ 拉紧力 (带宽 (拉紧力 (50 9 1000 38 650 16 1200 38 800 24 1400 38 垂直重锤拉紧力： 63； 50； 40； 25； 20； 16； 8锤车式拉紧力： 63； 40； 25定绞车拉紧力： 150； 90； 50； 30、 拉紧行程： 张紧方式 行程范围 （ m） 螺旋拉紧 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 29 - 重锤车式拉紧： 3； 4； 5； 6 绞车拉紧： 17 四、 绞车的设计计算 1、 牵引力的确定 F： 由于绞车拉紧装置分为： 15010050绞车的倍率为 6，故而牵引力为以下几档： 25 16 10 5 2、 绞车的速度： 牵引力 25V=s 牵引力 30V=s 3、 钢丝绳及卷筒： 钢丝绳的 规格选为： 6 丝绳直径的选择 由 n 式中： n 钢丝绳的安全系数 取 n=6 钢丝绳所需的破为断拉力 （ N） 由 查表确定钢丝绳直径 d 卷筒型式确定： 采用多层缠绕卷筒，钢丝绳缠绕层数为 5，卷筒直径确定 D， D=（ 式中： h 系数，由手册确定， h=20 4、 电动机功率计算： 21 P （ 式中： 1 为低速轴联轴器效率 1= 2 减速器效率 2= 3 高速轴联轴器效率， 3= 卷筒轴功率 （ P=纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 30 - C n 卷筒转速 n=0(m/s) T 卷筒扭矩 ( T=2 钢丝绳缠绕 5 层的最大直径 D =D+9d （ m） 5、 减速器的选择 类型： 行星齿轮减速器 i=中： n 电动机转速 6、 制 动器的选择： 制动力矩 =中： n 制动器安全系数，取 n=型： 压推杆制动器 7、 卷筒轴计算 材料： 45 号钢，调质处理，硬度 217 255 S=360N/ 初选轴径： d35105T （ 式中： 轴的许用剪切应力，取 =25N/ 轴的强度校合： S=m a a x 3 S 式中： 轴计算载面受的最大弯矩 （ Z、 轴计算载面抗弯扭截面模数 S 取为 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 31 - 五、 塔架的计算： 1、 塔架的结构及受力 柱子 A B 、 A C 横梁 采用 H 型钢，缀条 S 采用槽钢。 截面： 为单个 H 型钢 Y Y 轴与 向重合 为单个 H 型钢 Y Y 轴与 向重合 面： 2、 材料应力的选取 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 32 - 5 x 1 0 0 0 = ( 5 0 0 0 )3 0 0 03 0 0 04 5 0P 1P 1 P 1 P 13 0 0 0A P 1P 23 0 0 05 0 01 0 0 0 0 03 0 0 04 5 0 P 1P 1P 1P 15 0 0B 0 01 0 0 05 5 0P 1 =155N/、 柱子 平面的稳定校核 柱子 A 平面的稳定性校核 柱子 面的稳定性校核 = N/ 式中： N 柱子所受的轴心压力 N P 轴心受压的稳定系数 A 柱子的毛截面面积 间架的计算 一、 计算条件： (1) 物料比重按 =2500kg/2) 托辊间距： 000、 受力简图 原受力图 简化后的力学模型： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 33 - 三、 许用挠度： 800挠度计算： 的挠度应出现在 ，采用叠加的方法计算 FX=中： 作用在 D 点的 在 X 点产生的挠度 作用在 E 点的 在 X 点产生的挠度 作用在 F 点的 在 X 点产生的挠度 作用在 G 的 点产生的挠度 800凸凹段中间架曲率半径计算 1、 凸弧段中间架曲率半径计算： 编织芯胶带： R=42 B （ 钢绳芯胶带： R=167 B （ 式中： B 胶带宽度 ( 承载托辊槽角 (度 ) 2、 凹弧段中间架曲率半径计 算： R= (m) 式中： T 凹弧段胶带张力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 34 - 1 机 架 简 图11432 2 30 2 机 架 简 图451 3122 输送机凹弧段处的倾角 （度） 每米长度上胶带重 （ kg/m） 每米长度上物料带重 (kg/m) g 重力加速度 (架的结构计算 一、 计算依据 1、 钢结构设计规范 （试行） 2、 3、 有限无法概论 （人民教育出版社） 4、 机械设计手册 （化学工业出版社） 二、 材料的性能 选用材料为焊接 H 型钢（ 轧制型钢， 材质为 服极限 y=235 N/、 载荷计算 01 机架的载荷是按滚筒给定的载荷 02 机架是按起制动过程中可能承受的最大载荷 四、 内力计算 采用平面钢架的有限元法计算内力及位移 简图如下： 图中： 1、 2、 3、 4 为结点号，、为单元号 五、 强度校核： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 35 - 按第四强度理论： 22 n 式中： y 材料的屈服极限应力 N/ 结点的正应力 N/ 结点所受剪应力 N/ 计算截面的弯矩 J 净截面抗弯模量 计算截面的剪力 N I 毛截面惯