毕业论文-DTⅡ(A)型带式输送机设计说明书.doc

、1 （20112011 届）届） 专科毕业设计（论文）资料专科毕业设计（论文）资料 题题 目目 名名 称：称： DT(A)DT(A)型带式输送机型带式输送机 系统设计系统设计 学学 院（部）：院（部）： 机械工程学院机械工程学院 专专 业：业： 机械设计与制造机械设计与制造 学学 生生 姓姓 名：名： 班班 级：级： 学号学号 指导教师姓名：指导教师姓名： 职称职称 职称职称 最终评定成绩：最终评定成绩： 、2 湖南工业大学教务处湖南工业大学教务处 摘摘 要要 本次毕业设计是关于 DT(A)带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概 述；接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选 型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了 校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导回装置，中部机 架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前，胶带输送机 正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其 中的一个。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比 仍有较大差距,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。 本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参 考价值。 关键词关键词：带式输送机；选型设计；主要部件 湖南工业大学专科毕业设计论文 目录 3 Abstract The design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Keyword: belt conveyor; Lectotype Design 湖南工业大学专科毕业设计论文 绪论 1 目 录 一一 绪论绪论1 1 二二 带式输送机概述带式输送机概述2 2 2.1 带式输送机的应用2 2.2 带式输送机的分类2 2.3 各种带式输送机的特点3 2.4 DT(A)固定式带式输送机的发展状况.3 2.5 DT(A)固定式带式输送机的工作原理.4 2.6 DT(A)固定式带式输送机的结构和布置形式4 2.6.1 DT(A)固定式带式输送机的结构 4 2.6.2 整机布置方式 .5 三 DT(A)型带式输送机的设计计算.7 3.1 已知原始数据及工作条件.7 3.2 计算步骤.7 3.2.1 带宽的确定: 7 3.2.2 输送带宽度的核算9 3.3 圆周驱动力.9 3.3.1 计算公式 .9 3.3.2 主要阻力计算 11 3.3.3 主要特种阻力计算 11 3.3.4 附加特种阻力计算 12 3.3.5 倾斜阻力计算 13 3.4 传动功率计算13 3.4.1 传动轴功率（）计算 13 A P 3.5 输送带张力计算13 3.5.1 输送带不打滑条件校核 13 3.5.2 输送带下垂度校核 14 湖南工业大学专科毕业设计论文 绪论 1 3.5.3 传动滚筒合力 FN15 3.5.4 各特性点张力计算 15 3.6 拉紧力计算16 3.7 输送带的选择及强度校核计算.16 四 驱动装置的选用与设计18 4.1 电机的选用18 4.2 减速器的选用19 4.3 联轴器.20 五 带式输送机部件的选用21 5.1 输送带.21 5.1.1 输送带的分类： 21 5.1.2 输送带的连接 21 5.2 托辊.22 5.2.1 托辊的作用与类型 22 5.2.2 托辊的选型 24 5.2.3 托辊的校核 27 结论28 设计的主要成果：28 存在的主要问题：28 进一步研究的建议：29 致 谢30 参考文献31 湖南工业大学专科毕业设计论文 绪论 1 一 绪论 DT(A)固定式带式输送机是通用型系列产品，可广泛用于冶金、采矿、动力、 建材等重工业部门及交通运输部门运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物 和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设 备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动 化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体 化技术与装备的关键设备。特别是近 10 年，长距离、大运量、高速度的带式输送机 的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的 应用又得到进一步推广。 选择 DT(A)固定式带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能 培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业 知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。 原始参数： 1）输送物料：原煤 2）物料特性：块度：200mm， 散装密度：0.90t/m3， 在输送带上堆积角： =20， 物料温度：50 3）工作环境：井下 4）输送系统及相关尺寸：运距：24m ， 倾斜角：=0， 最大运量：10t/h 带宽：650mm, 带速：1.0m/s 设计解决的问题： 熟悉 DT(A)固定式带式输送机的各部分的功能与作用，对主要部件进行选型设 计与计算，解决在实际使用中容易出现的问题，并大胆地进行创新设计。 湖南工业大学专科毕业设计论文 带式输送机部件概述 32 二 带式输送机概述 2.1 带式输送机的应用 带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主 要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的 整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中，连 续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。 连续运输机可分为： （1）具有挠性牵引物件的输送机，如带式输送机，板式输送机，刮板输送机， 斗式输送机、自动扶梯及架空索道等； （2）不具有挠性牵引物件的输送机，如螺旋输送机、振动输送机等； （3）管道输送机(流体输送)，如气力输送装置和液力输送管道。 其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的，带式输送机运行可靠，输送量大， 输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械电力，轻工，建材，粮食等各个部门。 2.2 带式输送机的分类 带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通 型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平 形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式 输送机，各有各的输送特点。其简介如表 2-1 所示： 80 TD QD DX U 型固定式带式输送机 轻型固定式带式输送机 普通型 型钢绳芯带式输送机 型带式输送机 管形带式输送机 带式输送机 气垫带式输送机 波状挡边带式输送机 特种结构型 钢绳牵引带式输送机 压带式带式输送机 其他类型 表 2-1 湖南工业大学专科毕业设计论文 带式输送机部件概述 32 2.3 各种带式输送机的特点 （1）QD80 轻型固定式带输送机 QD80 轻型固定式带输送机与 TD型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不 超过 100m，电机容量不超过 22kw。 （2）DX 型钢绳芯带式输送机 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运 距可达几公里到几十公里。 （3）U 形带式输送机 它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高 到使输送带成 U 形。这样一来输送带与物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增 大，从而输送机的运输倾角可达 25。 （4）管形带式输送机 U 形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机， 因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境 的污染，并且可以实现弯曲运行。 （5）气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜(气垫)上运行，省去了托辊，用 不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效 质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。但一般其运送物料的 块度不超过 300mm。增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以 改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。一般把垂直侧 挡边作成波状，故称为波状带式输送机，这种机型适用于大倾角，倾角在 30以上， 最大可达 90。 （6）压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大 倾角可达 90，运行速度可达 6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物 料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。 （7）钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特 点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。 2.4 DT(A)固定式带式输送机的发展状况 目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门，近年来在露天矿和地下矿的 联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有：钢绳芯带式输送机、钢 湖南工业大学专科毕业设计论文 带式输送机部件概述 32 绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。 这些输送机的特点是输送能力大(可达 30000t/h)，适用范围广(可运送矿石，煤 炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人)，安全可靠，自动化程度高，设 备维护检修容易，爬坡能力大(可达 16)，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基 建投资。 目前，带式输送机的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度 和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的最佳方法等。我国 已于 1978 年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围： （1）适用于环境温度一般为-20CC；在寒冷地区驱动站应有采暖设施； 40 （2）可做水平运输，倾斜向上(16)和向下()运输，也可以转弯运 0 10 0 12 输；运输距离长，单机输送可达 15km； （3）可露天铺设，运输线可设防护罩或设通廊； （4）输送带伸长率为普通带的 1/5 左右；其使用寿命比普通胶带长；其成 槽性好；运输距离大。 2.5 DT(A)固定式带式输送机的工作原理 DT(A)固定式带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带， 输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机主要包括一下几个部分：输送带(通常 称为胶带)、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。 输送带 绕经传动滚筒 和机尾换向滚筒形成一个无极的环形带。输送带的上、下 两部分都支承在托辊上。拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时，传 动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上， 形成连续运动的物流，在卸载点卸载。一般物料是装载到上带(承载段)的上面，在机 头滚筒(在此，即是传动滚筒)卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。 2.6 DT(A)固定式带式输送机的结构和布置形式 2.6.1 DT(A)固定式带式输送机的结构 DT(A)固定式带式输送机的组成机构如图 2-1 所示 湖南工业大学专科毕业设计论文 带式输送机部件概述 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 1415 161718 19 20 图 2-1 1.头部漏斗 2.机架 3. 头部清扫器 4. 传动滚筒 5. 安全保护装置 6. 输送带 7.承载托辊 8.缓冲托辊 9.导料槽 10. 改向滚筒 11. 螺旋拉紧装置 12 尾架 13.空段清扫器 14. 回程托辊 15. 中间架 16. 电动机 17. 液 力偶合器 18. 制动器 19. 减速器 20. 联轴器 2.6.2 整机布置方式 根据输送机几何尺寸、传动滚筒数量、拉紧装置结构和卸料方式之不同，DT(A)型 带式输送机的配置和外形多种多样。由表 2-2 所示 表 2-2 带式输送机典型布置方式 湖南工业大学专科毕业设计论文 带式输送机部件概述 32 这次我们设计 DT(A)型带式输送机的布置方式如图 2-2 所示单滚筒水平传动 图 2-2 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 三 DT(A)型带式输送机的设计计算 3.1 已知原始数据及工作条件 1）DT(A)型带式输送机带式输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条 件资料 （1）物料的名称和输送能力： （2）物料的性质：粒度大小，最大粒度和粗度组成情况；堆积密度；动堆积角、 静堆积角，温度、湿度、粒度和磨损性等。 （3）工作环境、露天、室内、干燥、潮湿和灰尘多少等； （4）卸料方式和卸料装置形式； （5）给料点数目和位置； （6）输送机布置形式和尺寸，即输送机系统（单机或多机）综合布置形式、地 形条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等； （7）装置布置形式，是否需要设置制动器。 2）原始参数和工作条件 （1）输送物料：原煤 （2）物料特性：块度：200mm，散装密度 0.90t/， 在输送带上堆积角： 3 m =20， 物料温度：50 （3）工作环境：井下 （4）输送系统及相关尺寸：运距：24 ，倾斜角：=0 ，最大运量:10t/h 带宽：650mm,带速：1.0m/s 3.2 计算步骤 3.2.1 带宽的确定: 按给定的工作条件,取原煤的堆积角为 45. 原煤的堆积密度按 900 kg/; 3 m 输送机的工作倾角 =0; 带式输送机的最大运输能力计算公式为 Q=3.6svk （3.2-1） 式中：输送量（；Q)/ht 带速（；v)/sm 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 物料堆积密度（） ； 3 /kg m S在运行的输送带上物料的最大堆积面积, 2 m K-输送机的倾斜系数 表 3-1 倾斜系数 k 选用表 倾角() 2468101214161820 k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81 输送机的工作倾角=0; 查 DT带式输送机选用手册表（3-1）(此后凡未注明均为该书)得 k=1 按给定的工作条件,取原煤的堆积角为 45; 原煤的堆积密度为 900kg/; 3 m 考虑山上的工作条件取带速为 1.0m/s; 将个参数值代入上式, 可得到为保证给定的运输能力,带上必须具有的的截面积 S=0.0031 2 m 图 3-1 槽形托辊的带上物料堆积截面 查表 3-2, 输送机的承载托辊槽角 35，物料的动堆积角为 30时，带宽为 650 mm 的输送带上允许物料堆积的横断面积为 0.0433，此值大于计算所需要的堆积 2 m 横断面积 0.0031 ,据此选用宽度为 650mm 的输送带能满足要求。 2 m 带宽 B=500mm带宽 B=650mm带宽 B=800mm带宽 B=1000mm槽 角 动堆 积角 20 动堆 积角 30 动堆 积角 20 动堆 积角 30 动堆 积角 20 动堆 积角 30 动堆 积角 20 动堆 积角 30 30 0.022 2 0.026 6 0.040 6 0.048 4 0.063 8 0.076 3 0.104 0 0.124 0 350.0230.0270.0430.0500.0670.0790.1110.129 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 68378800 40 0.024 7 0.028 7 0.045 3 0.052 3 0.071 0 0.082 2 0.116 0 0.134 0 45 0.025 6 0.029 3 0.046 9 0.053 4 0.073 6 0.084 0 0.120 0 0.136 0 表 3-2 经如上计算,确定选用带宽 B=650mm,CC-56 棉帆布芯输送带 CC-56 棉帆布芯输送带的技术规格： 纵向拉伸强度 56N/mm； 带厚 13.5mm; 输送带质量 10.9Kg/m. 3.2.2 输送带宽度的核算 输送大块散状物料的输送机，需要按（3.2-2）式核算，再查表 2-3 B=2a+200 （3.2-2） 式中最大粒度，mm。 表 3-3 不同带宽推荐的输送物料的最大粒度 mm 带宽 B500650800100012001400 筛分后100130180250300350粒度 未筛分150200300400500600 计算：B=2200+200=600650 故，输送带宽满足输送要求。 3.3 圆周驱动力 3.3.1 计算公式 1）所有长度（包括 L80m ） 传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和，可用式（3.3-1）计算： U F FU=FH+FN+FS1+FS2+FST （3.3-1） 式中主要阻力，N； H F 附加阻力，N； N F 特种主要阻力，N； 1S F 特种附加阻力，N； 2S F 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 倾斜阻力，N。 St F 五种阻力中，、是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机侧型及 H F N F 附件装设情况定，由设计者选择。 2）L80 m 对机长大于 80m 的带式输送机，附加阻力明显的小于主要阻力，可用简便的 N F 方式进行计算，不会出现严重错误。为此引入系数 C 作简化计算，则公式变为下面的 形式： FU=CFH+FS1+FS2+FST （3.3-2） 式中与输送机长度有关的系数，在机长大于 80m 时，可按式（3.3-3）计C 算，或从表查取 C=(L+L0) L （3.3-3） 式中附加长度，一般在 70m 到 100m 之间； 0 L 系数，不小于 1.02。C 查表 3-4 系数 C L80100150200300400500600 C1.921.781.581.451.311.251.201.17 L70080090010001500200025005000 C1.141.121.101.091.061.051.041.03 表 3-4 3.3.2 主要阻力计算 输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产 H F 生阻力的总和。可用式（2.4-4）计算： FH=fLgqRO+qRU+2(qB+qG)cos （2.4-4） 式中模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。f 输送机长度（头尾滚筒中心距） ，m；L 重力加速度；g 初步选定托辊为 DT6204/C4，查表 27，上托辊间距1.2m，下托辊间距 0 a u a 3m，上托辊槽角 35，下托辊槽角 0。 承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，用式（3.4-5）计算 RO q qRO=G1/0 （3.4-5） 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 其中承载分支每组托辊旋转部分重量，kg； 1 G 承载分支托辊间距，m； 0 a 托辊已经选好，知 G1= 6.45 kg 计算： qRO=G1/0 = 5.375 kg/m 回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，用式（3.3-6）计算： RU q qRU = G2/u kg/m （3.3-6） 其中回程分支每组托辊旋转部分质量 2 G 回程分支托辊间距，m； U a G2=5.79kg 计算：qRU=G2/u=14/3=1.93g/m 每米长度输送物料质量 G q qB=Q/3.6v =10/3.6=2.8 kg/m 每米长度输送带质量，kg/m，=8.8kg/m B q B q FH =fLgqRO+qRU+2(qB+qG)cos =0.03249.85.375+1.93+（28.8+2.8）cos0=196 N 运行阻力系数f值应根据表3-5选取。取=0.030。ff 表3-5 阻力系数f 输送机工况 f 工作条件和设备质量良好，带速低，物料内 摩擦较小 0.020.023 工作条件和设备质量一般，带速较高，物料 内摩擦较大 0.0250.030 工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质 量较差，托辊成槽角大于35 0.0350.045 3.3.3 主要特种阻力计算 主要特种阻力包括托辊前倾的摩擦阻力和被输送物料与导料槽拦板间的摩 1S FF 擦阻力两部分，按式（3.3-7）计算： gl F FS1 = F+ Fgl （3.3-7） F按式（2.3-8）或式（3.3-9）计算： 三个等长辊子的前倾上托辊时 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 F=C0Ln(qB+qG)gcossin （3.3-8） 二辊式前倾下托辊时 Fgl=2LqBgcoscossin （3.3-9） 本输送机没有主要特种阻力，即=0 1S F 1S F 3.3.4 附加特种阻力计算 附加特种阻力包括输送带清扫器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按 2S F r F a F 下式计算： F S2=n3Fr+Fa （3.3-10） FR=Ap3 （3.3-11） F =Bk2 (3.3-12) 中清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器； 3 n A一个清扫器和输送带接触面积，见表 2 m p清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为 31O1010 N/； 2 m 2 m 3清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为 0.50.7； 刮板系数，一般取为 1500 N/m。 2 k 表 3-6 导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积 刮板与输送带接触面积 A/m 2 带宽 B /mm 导料栏板内宽 /m 1 b 头部清扫器空段清扫器 5000.3150.0050.008 6500.4000.0070.01 8000.4950.0080.012 10000.6100.010.015 12000.7300.0120.018 14000.8500.0140.021 查表 3-6 得 A=0.007m ，取=1010N/m ，取3=0.6，将数据带入式（3.3- 2 p 2 11） 则=0.00710100.6=490 N r F 拟设计的总图中有一个清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器相当于 1.5 个 清扫器） 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 即=0 a F 由式（3.3-10） 则 =2.5490=1225 N 2S F 3.3.5 倾斜阻力计算 倾斜阻力按下式计算：Fst Fst=qGgH （3.3-13） 式中：因为是本输送机水平运输，所有 H=0 Fst=qGgH=0 N 由式（3.3-2）Fu=F N+FH+Fs1+Fs2+Fst=1602 N 3.4 传动功率计算 3.4.1 传动轴功率（）计算 A P 传动滚筒轴功率（）按式（3.4-1）计算： A P PA=Fuv/1000 1.7 kw （3.4-1） 3.4.2 电动机功率计算 电动机功率，按式（3.4-2）计算： M P MPA/ （3.4-2） 式中传动效率，一般在 0.850.95 之间选取； 1联轴器效率； 每个机械式联轴器效率：1=0.98 2减速器传动效率，按每级齿轮传动效率.为 0.98 计算； 二级减速机：2=0.980.98=0.96 电压降系数，一般取 0.900.95。 多电机功率不平衡系数，一般取=0.900.95，单驱动时， =1。 根据计算出的值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。 M P 由式（3.4-1）=1.7 kw A P 由式（3.4-2）得 =1.7/(0.890.900.90)2600W M P 选电动机型号为 Y-100L-4-3 N=3 KW，数量 1 台, 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 3.5 输送带张力计算 3.5.1 输送带不打滑条件校核 圆周驱动力通过摩擦传递到输送带上（见图 3-3） U F 图 3-3 作用于输送带的张力 如图 4 所示，输送带在传动滚间松边的最小张力应满足式(28)的要求。 F2minFmax(e1)-1 传动滚筒传递的最大圆周力 Fmax=KAFU。动载荷系数=1.31.7；对惯性小、 起制动平稳的输送机可取较小值;否则，就应取较大值。 取=1.5，由式 =1.51600=2403N A K maxU F 传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见表 3-7 表 3-7 传动滚筒与输送带间的摩擦系数 对常用 C=(e1)-1=3.18 表 3-7 该设计取=0.35； =190 。 F2minFmax(e1)-1=1102 N 3.5.2 输送带下垂度校核 为了限制输送带在两组托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最小张力 ，需按式（2.5-1）和（2.5-2）进行验算。 min F 承载分支 F 承 mina0(qB+qG)g/(8h/a)adm (3.5-1) 回程分支 F 回 min auqBg/(8h/a)adm （3.5-2） 工作条件 光面滚筒胶面滚筒 清洁干燥0.250.030.40 环境潮湿0.100.150.250.35 潮湿粘污0.050.20 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 式中(h/a)adm允许最大垂度，一般0.01；取=0.01 承载上托辊间距（最小张力处） ； 0 a 回程下托辊间距（最小张力处） 。 u a 由式（2.5-2）得： 承载分支 F承 mina0(qB+qG)g/(8h/a)adm = 1704 N 回程分支 F回 min auqBg/(8h/a)adm =3237 N 3.5.3 传动滚筒合力 Fn 传动滚筒合力 Fn=Fumax+2S1 (3.5-3) 由式(3.5-3) Fn=Fumax+2S1=2403+32372=8900 N 根据 Fn 查为 DT（A）输送机设计手册第六章表 6-1 初选传动滚筒直径 D=500mm，输送机代号 6550，许用合力 40kN ，满足要求。 传动滚筒最大扭矩 Mmax=Fumax D /2000=2403*0.5/2000=0.6 kN4.1kN 初选规格满足要求，输送机代号为 6550，传动滚筒图号为 DT（A）65A105 根据输送机代号和电动机功率，查表 7-1，驱动装置选择表得：驱动装置组合为 454，根据组合号查表 7-3 驱动装置组合表可知，驱动装置各部件型号：电动机规格 型号 Y100L-4-3，高速轴联轴器规格型号 ML2 2862/J2438 MT2b ，减速器规格型号 ZSY160-40,联轴器护罩规格型号 MF14，再从表 7-6 驱动装置 与传动滚筒组合表可查得低速轴联轴器型号 ZL6 J175107 /90172 及尺寸 L 为 1164mm 3.5.4 各特性点张力计算 为了确定输送带作用于各改向滚筒的合张力，拉紧装置拉紧力和凸凹弧起始点张力 等特性点张力，需逐点张力计算法，进行各特性点张力计算。 (1)运行阻力的计算 有分离点起，依次将特殊点设为 1、2、3、4、5、6，如图 3-4 所示。 图 3-4 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 计算运行阻力时，首先要确定输送带的种类和型号。在前面我们已经选好了输送 带，CC-56 棉帆布芯输送带，纵向拉伸强度 56N/mm；带厚 13.5mm;输送带质量 10.9Kg/m. 按输送带下垂直度满足条件即: S=3237N1 min F回 S = S=3237N21 S =1.03 S =1.033237=3334N32 S= S +f l g(q+)+1.5F（3.5-3）43RU B q =3334+0.030209.8(1.93+8.8)+1.545=3833(N) 式中 F=f l g(q+ qcos0) （3.5-4）H2RORU =0.030249.8（6+2.7）=54(N) S =1.04 S=1.042299=3986(N)54 S = S+ f l g (q+) +1.5Ft=3237+2334+45=60002010（N）61RU B q = S=6000 (N) (3)用摩擦条件来验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关 Y S6 系 滚筒为包胶滚筒，围包胶为 190。取摩擦力备用系数 n=1.1。 由式（3.5-5）可算得允许的最大值为 Y S SYMAX=S1(e1/1.1=3237(2.18/1.1)=9000SY 故摩擦条件满足。 3.6 拉紧力计算 拉紧装置拉紧力按式（3.8-1）计算 0 F FO=Si+Sn-i （3.8-1） 式中拉紧滚筒趋入点张力（N） ； i S 拉紧滚筒奔离点张力（N） 。 1i S 由式（2.8-1） FO =3237+6000=9237N 查煤矿机械设计手册 初步选定螺旋拉紧装置。 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 3.7 输送带的选择及强度校核计算 初选输送带为 CC-56 棉、尼龙、聚酯等织物输送带层数（Z）按（3.9-1）计算 Z=Fmaxn/(B) （3.9-1） Fmax稳定工况下输送带最大张力，N； B输送机带宽； 输送带纵向扯断强度，N/mm层； n稳定工况下，织物芯输送带静安全系数。 棉帆布芯带 n=89； 即 Z1 查表 3-20 织物芯输送带需用层数，在此表规定的范围内选取，所以 Z=4 层 选定 Z 后，按（3.9-2）核算传动滚筒直径 D D=CZdB1 (3.9-2) 式中 C系数，棉帆布取 80，尼龙芯取 90，聚酯芯取 108； dB1 织物芯带每层厚度，mm D=8041.5=480500 即可选输送带 CC-56，满足要求 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 四 驱动装置的选用与设计 带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷起动和制 动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上比较突出，一方面 为了保证必要的起动力矩，电机起动时的电流要比额定运行时的电流大 67 倍，要 保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏，电网不因大电流使电压过分降低，这就要求 电动机的起动要尽量快，即提高转子的加速度，使起动过程不超过 35s。驱动装置 是整个皮带输送机的动力来源，它由电动机、减速器 、联轴器、传动滚筒组成。驱 动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动 滚筒。 减速器有二级、三级及多级齿轮减速器，第一级为直齿圆锥齿轮减速传动，第二、 三级为斜齿圆柱齿轮降速传动，联接电机和减速器的连轴器有两种，一是弹性联轴器， 一种是液力联轴器。为此，减速器的锥齿轮也有两种；用弹性联轴器时，用第一种锥 齿轮，轴头为平键连接；用液力偶合器时，用第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮联接。 传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，传动滚筒的机架与电机、减速器 的机架均安装在固定大底座上面，电动机可安装在机头任一侧。 4.1 电机的选用 电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速不低 500r/min，因为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率低。 若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本设计输送机所采用的电 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 动机的总功率为 2.6kw，所以需选用功率为 3kw 的电机，本次设计的驱动装置的组合 号为 454，查表 4-1， 本次电机规格型号为 Y112-M4-4.查运输机械设计选用手册 ，它的主要性能参 数如下表： 4.2 减速器的选用 通过驱动装置组合号，查表 4-1, 本次设计中减速器的型号为 ZSY160-40， 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 =60V/ (3.14d)=38.2 (r/min) w n 已知电机转速为1440 r/min ， m n 则电机与滚筒之间的总传动比为： i=nM/nW=1440/38.2=38 ZSY160-40 的性能参数如表 4-3 所示 表 4-3 4.3 联轴器 本次驱动装置的设计中，较多的采用联轴器，这里对其做简单介绍： 联轴器是机械传动中常用的部件。它用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不 能分离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。 联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响 等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴 器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。 根据输送机代号和电动机功率，查表 4-1，驱动装置选择表得：驱动装置组合为 455，根据组合号查表 7-3 驱动装置组合表可知，驱动装置各部件型号：高速轴联轴 器规格型号 ML2 2862/J2438 MT2b，联轴器护罩规格型号 MF14，再从表 7-6 驱 动装置与传动滚筒组合表可查得低速轴联轴器型号 ZL6 J175107 /90172 及尺寸 L 为 1164mm 湖南工业大学专科毕业设计论文 驱动装置的选用与设计 32 湖南工业大学专科毕业设计论文 结论 32 五 带式输送机部件的选用 5.1 输送带 输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件（钢丝绳牵引带式输送机除外） ，它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯（骨架）和覆盖层组 成，其中覆盖层又分为上覆盖胶，边条胶，下覆盖胶。 输送机的带芯主要是有各种织物（棉织物，各种化纤织物以及混纺织物等）或钢 丝绳构成。它们是输送带的骨干层，几乎承载输送带工作时的全部负载。因此，带芯 材料必须有一定的强度和刚度。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤以及周围有害 介质的影响。上覆盖胶层一般较厚，这是输送带的承载面，直接与物料接触并承受物 料的冲击和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减 少输送带沿托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶的厚度一般较薄。侧边覆盖胶的作用是 当输送带发生跑偏使侧面与机架相碰时，保护带芯不受机械损伤。 5.1.1 输送带的分类： 按输送带带芯结构及材料不同，输送带被分成织物层芯和钢丝绳芯两大类。织物 层芯又分为分层织物芯和整体织物层层芯两类，且织物层芯的材质有棉，尼龙和维纶 等。 整体编织织物层芯输送带与分层织物层芯输送带相比，在带强度相同的情况下， 整体输送带的厚度小，柔性好，耐冲击性好，使用中不会发生层间剥裂，但伸长率较 高，在使用过程中，需要较大的拉紧行程。 5.1.2 输送带的连接 为了方便制造和搬运，输送带的长度一般制成 100200 米，因此使用时必须根 据需要进行连接。橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种。硫化胶接法 又分为热硫化和冷硫化胶接法两种。塑料输送带则有机械接法和塑化接法两种。 (1)机械接头 机械接头是一种可拆卸的接头。它对带芯有损伤，接头强度效率低，只有 25% 60%，使用寿命短，并且接头通过滚筒表面时，对滚筒表面有损害，常用于短距或移 动式带式输送机上。织物层芯输送带常采用的机械接头形式有胶接活页式，铆钉固定 的夹板式和钩状卡子式，但钢丝绳芯输送带一般不采用机械接头方式。 (2)硫化（塑化）接头 湖南工业大学专科毕业设计论文 结论 32 硫化（塑化）接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受拉力大， 使用寿命长，对滚筒表面不产生损害，接头效率高达 60%95%的优点，但存在 接头工艺复杂的缺点。 输送带接头采用塑化接头。 5.2 托辊 5.2.1 托辊的作用与类型 （一）作用 托辊是决定带式输送机的使用效果，特别是输送带使用寿命的最重要部件之一。 托辊组的结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受承载的大小与性质。对托辊的基 本要求是：结构合理，经久耐用，密封装置防尘性能和防水性能好，使用可靠。轴承 保证良好的润滑，自重较轻，回转阻力系数小，制造成本低，托辊表面必须光滑等。 支承托辊的作用是支承输送带及带上的物料，减小带条的垂度，保证带条平稳运 行，在有载分支形成槽形断面，可以增大运输量和防止物料的两侧撒漏。一台输送机 的托辊数量很多，托辊质量的好坏，对输送机的运行阻力、输送带的寿命、能量消耗 及维修、运行费用等影响很大。 安装在刚性托辊架上的三个等长托辊组是最常见的，三个托辊一般布置在同一个 平面内，两个侧托辊向前倾；亦可将中间托辊和侧托辊错开布置。后一种形式托辊 0 3 组的优点是能接触到每一个托辊，便于润滑；缺点是托辊组支架结构复杂、重量大， 并且输送带运行阻力大约增加 10。因此实际上主要采用三个托辊布置在同一平面 内的托辊组。 （二）类型 托辊可分为槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等； 图 5-3 槽形托辊 槽形托辊(图 5-3)用于输送散粒物料的带式输送机上分支，使输送带成槽形，以 便增大输送能力和防止物料向两边洒漏。目前国内系列由三个辊子组成的槽形DT 托辊槽角为或，增大槽角可加大载货的横断面积相防止输送带跑偏，但使胶 0 35 0 45 带弯折，对输送带的寿命不利。为降低胶带边缘的附加应力，在传动滚筒与第一组槽 形托辊之间可采取槽角为、的过渡托辊使胶带逐步成槽。 0 10 0 20 0 30 湖南工业大学专科毕业设计论文 结论 32 平形托辊由一个平直的辊子构成，用于输送件货。 其结构简图如下： 图 5-4 平行托辊 缓冲托辊用于带式输送机的受料处，以便减少物料对输送带的冲击，有橡胶圈式 和弹簧板式等。其结构简图如下： 图 5-5 缓冲托辊 a)橡胶圈式 b)弹簧板式 托辊直径与带宽、物料松散密度和带速有关。随着这些参数的增大，托辊直径相 应增大。带式输送机有载分支最常用的是由刚性的、定轴式的三节托辊组成的槽形托 辊。一般带式输送机的槽角为 30果槽角由 20到 30，这样带宽条件下物料横断 面积增大 20，运输量可提高 13，带式输送机的无载分支常采用平形托辊。带式 输送机