覆帶式擋邊帶式輸送機設計（含CAD圖紙和說明書）

覆帶式擋邊帶式輸送機設計（含CAD圖紙和說明書）,覆帶式擋,邊帶,輸送,設計,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 I 摘要 長距離、大運量、高速是帶式輸送機的最新發(fā)展方向。與其它輸送設備相比，帶 式輸送機運行更可靠，易于實現(xiàn)自動化和集中控制，經濟效益十分明顯。大傾角擋邊 帶式輸送機就是其中的一個。而覆帶式擋邊帶式輸送機更是彌補了普通擋邊機所存在 的不足之處。 本文首先對普通帶式輸送機的運用、分類、特點、原理作了簡單地概述，接著闡 述了大傾角擋邊機的技術優(yōu)勢，引出本次設計-覆帶式擋邊帶式輸送機的設計意義；然 后對整機的設計方案進行比較選擇，在傳動方案方面，本文選取了 3 種傳動方式進行 比較，選出最經濟、實用的一種方式，對驅動裝置的每個部件進行了較為詳細的描述， 然后做出選擇；接著對設計中所需要的數據進行設計計算，再根據設計準則與計算選 型方法按照給定參數要求，對輸送機的傳動裝置、改向裝置、拉緊裝置、中部機架、 托輥、清掃裝置等進行選型設計；接著對輸送機的傳動滾筒軸等主要零部件進行了強 度校核；最后簡單地說明了輸送機的電氣及安全保護裝置。 關鍵詞：帶式輸送機；方案設計；部件選型；設計計算 II Abstract Long distance,large capacity,high speed is the latest development in the direction of the belt conveyor.Compared with other transportation equipments,belt conveyor is more reliable,easier to implement automation and centralized control,more obvious economic efficiency.Steep sidewall belt conveyor is one of them.Furthermore,the cover sidewall belt conveyor makes up for shortcomings that ordinary sidewall unit exists. Firstly,the design outlines briefly the use,classification,characteristics,principles of common belt conveyor and then it describes technological advantages of the steep wall machine and it leads to this design-cover sidewall belt conveyor and what it means.Then it compares and chooses the whole machines design.In transmission mode,the paper compares 5 kinds of transmission mode to select the most economical and practical way,then each component is given a more detailed description and then the paper chooses the best one.After that it designs and caculates the data needed,tensioning device,the central rack,roller,cleaning devices according to the design criteria and selection method in accordance with the requirments of the given parameters.Next,it is the strength check of drive roller shaft,and other major components.At last,it is brief description of the electrical safety devices. Key words:belt conveyor;program design;parts selection;design caculations III 目錄 摘要 .I ABSTRACT .II 目錄 .III 第 1 章 緒論 .1 1.1 帶式輸送機的應用 .1 1.2 帶式輸送機的分類 .1 1.3 各種帶式輸送機的特點 .2 1.4 帶式輸送機的發(fā)展狀況 .3 1.5 帶式輸送機的工作原理 .3 1.6 大傾角帶式輸送機綜述 .5 1.6.1 大傾角帶式輸送機的幾種結構型式 .5 1.6.2 發(fā)展趨勢 .7 1.7 課題的提出與意義 .7 1.8 課題的主要內容 .7 第 2 章 驅動裝置的總體設計 .9 2.1 傳動方案的設計 .9 2.2 電機的選用 .11 2.2.1 確定電動機類型 .11 2.2.2 選擇電動機轉速 .12 2.3 減速器的選用 .12 2.4 聯(lián)軸器的選用 .13 第 3 章 帶式輸送機的設計計算 .15 3.1 已知原始數據： .15 3.2 參數選擇 .15 3.3 功率和張力計算 .15 3.4 整機布置設計 .18 3.5 主要部件選用 .19 3.6 傳動滾筒軸強度的校核計算 .20 3.7 拉緊裝置張緊行程的計算 .22 第 4 章 帶式輸送機部件的選用 .23 IV 4.1 擋邊輸送帶及覆帶的選用 .23 4.2 傳動滾筒 .24 4.3 托輥 .25 4.4 擋輥 .26 4.5 改向裝置 .27 4.6 拉緊裝置 .27 4.7 壓帶輪和壓帶輥組 .28 第 5 章 其他部件的選用 .30 5.1 機架與中間架 .30 5.2 給料裝置 .31 5.3 清掃裝置 .32 5.4 頭部漏斗 .33 5.5 電氣及安全保護裝置 .33 結論 .35 參考文獻 .36 致謝 .37 附件 1 .38 附件 2 .49 1 第 1 章 緒論 帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及 交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好 的成件物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設備，與其他運輸設備相比， 不僅具有長距離、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化 控制,特別是對高產高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備 的關鍵設備。特別是近10年，長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現(xiàn)，使其在 礦山建設的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應用又得到進一 步推廣。 1.1 帶式輸送機的應用 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。 連續(xù)運輸機可分為： （1）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； （2）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； （3）管道輸送機(流體輸送)，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。 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。 1.2 帶式輸送機的分類 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 2 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： 80TDQXU型 固 定 式 帶 式 輸 送 機輕 型 固 定 式 帶 式 輸 送 機普 通 型 型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機型 帶 式 輸 送 機管 形 帶 式 輸 送 機帶 式 輸 送 機 氣 墊 帶 式 輸 送 機波 狀 擋 邊 帶 式 輸 送 機特 種 結 構 型 鋼 繩 牽 引 帶 式 輸 送 機壓 帶 式 帶 式 輸 送 機其 他 類 型 1.3 各種帶式輸送機的特點 （1）QD80 輕型固定式帶輸送機 QD80 輕型固定式帶輸送機與 TD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。 （2） 它屬于高強度帶式輸送機，其輸送帶的帶芯中有DX型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機 平行的細鋼繩，一臺運輸機運距可達幾公里到幾十公里。 （3）U 形帶式輸送機 它又稱為槽形帶式輸送機，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034509 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。 （4）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(xiàn)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(xiàn)彎曲運行。 （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，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。 3 （6）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(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點是結構復雜、輸送帶 的磨損增大和能耗較大。 （7）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。 1.4 帶式輸送機的發(fā)展狀況 目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經經濟各個部門，近年來在露天礦和地下礦的 聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機、鋼 繩牽引膠帶輸送機和排棄場的連續(xù)輸送設施等。 這些輸送機的特點是輸送能力大(可達 30000t/h)，適用范圍廣(可運送礦石，煤炭， 巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運人)，安全可靠，自動化程度高，設備維護 檢修容易，爬坡能力大(可達 16)，經營費用低，由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。 目前，帶式輸送機的發(fā)展趨勢是：大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度 和水平轉彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。我國 已于 1978 年完成了鋼繩芯帶式輸送機的定型設計。鋼繩芯帶式輸送機的適用范圍： （1）適用于環(huán)境溫度一般為 C；在寒冷地區(qū)驅動站應有采暖設施；40 （2）可做水平運輸，傾斜向上(16)和向下( )運輸，也可以轉彎運輸；運012 輸距離長，單機輸送可達 15km； （3）可露天鋪設，運輸線可設防護罩或設通廊； （4）輸送帶伸長率為普通帶的 1/5 左右；其使用壽命比普通膠帶長；其成槽性好； 運輸距離大。 1.5 帶式輸送機的工作原理 帶式輸送機又稱膠帶運輸機，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸送帶兼作牽 引機構和承載機構。帶式輸送機組成及工作原理如圖 1-1 示，它主要包括一下幾個部 分：輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸 4 料裝置等。 1-張緊裝置 2-裝料裝置 3-犁形卸料器 4-槽形托輥 5-輸送帶 6-機架 7-傳動滾筒 8-卸料器 9-清掃裝置 10-平行托輥 11-空段清掃器 12-清掃器 圖 1-1 帶式輸送機簡圖 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，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。 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。 輸送帶是帶式輸送機部件中最昂貴和最易磨損的部件。當輸送磨損性強的物料時， 如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低。 提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮： （1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的張力 增加，此法1S 提高牽引力雖然是可行的。但因增大 必須相應地增大輸送帶斷面，這樣導致傳動裝1S 置的結構尺寸加大，是不經濟的。故設計時不宜采用。但在運轉中由于運輸帶伸長， 5 張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當地增大初張力，從而增大 ，以1S 提高牽引力。 （2）增加圍包角 對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。0 （3）增大摩擦系數 其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數較大的襯墊，以增0 大摩擦系數。 通過對上述傳動原理的闡述可以看出，增大圍包角 是增大牽引力的有效方法。 故在傳動中擬采用這種方法。 1.6 大傾角帶式輸送機綜述 普通帶式輸送機一般只能在傾角 18以下的坡度條件下輸送物料，而大傾角帶式輸 送機是在普通帶式輸送機的基礎上發(fā)展起來的一種輸送機械，以實現(xiàn)在大傾角、長距 離條件下的物料輸送，從而充分發(fā)揮運輸設備的功能。 1.6.1 大傾角帶式輸送機的幾種結構型式 （1）采用花紋輸送帶的大傾角帶式輸送機 采用花紋輸送帶可在一定范圍內增大物料的輸送角度。有波浪形、棱錐形、魚骨 形、人字凸臺形、圓凹坑形等花紋，花紋的高度為 540mm。 花紋帶式輸送機的主要優(yōu)點是可以采用標準的系列設備，輸送能力大、結構簡單、 使用可靠，輸送傾角可比光面輸送帶高 1020。技術經濟分析表明，它的長度與費用 比通用輸送機減少 1620。運輸具有中等濕度的物料時，可采用振動式清掃裝置或 用卡普隆線的回轉刷清掃，當輸送潮濕或粘性物料時，可采用水力清掃法。工業(yè)試驗 和理論研究結果表明，在輸送傾角不太大時，選擇合理地清掃裝置，使用花紋帶式輸 送機運輸成件物品、細?；蛩缮⒇浳?，效果是顯著的。 （2）有橫隔板輸送帶的大傾角帶式輸送機 在實際應用中都力求采用普通標準輸送帶配以橫隔板，在空載分支上配置特殊托 輥，以避免輸送帶翻轉長度的限制，另一方面使輸送帶磨損增大，由三輥式托輥組支 承的大傾角輸送機就是其中一種。輸送帶的橫隔板在承載分支上靠隔板本身向輸送帶 6 中部彼此搭接，輸送帶空載分支沿著圓盤形的托輥運行，而橫隔板在圓盤之間通過。 也可采用從一個表面轉到另一個表面的鉸接橫隔板，這種隔板用專門的鉸接與輸送帶 側邊聯(lián)接，當輸送帶運行時，靠橫向導軌將橫隔板轉到空載分支的上面，輸送帶的空 載分支即可沿著普通托輥運行。 具有橫隔板和側擋邊的大傾角輸送帶，輸送傾角能達到 60，當輸送粉塵物料時， 該輸送機最大傾角可達 7075。采用通用帶式輸送設備，僅用具有側擋邊的輸送帶代 替普通輸送帶，輸送能力提高 0.51 倍，輸送機總投資費用減少 40，經濟效益顯著。 缺點是輸送帶清掃困難，不宜運輸粘性物料。 （3）采用大槽角的大傾角帶式輸送機 大槽角提高輸送傾角的原理是：輸送帶行程深槽形，輸送帶與物料之間產生擠壓， 使物料對輸送帶的摩擦力增大。有 3 種結構型式：1、輸送帶呈 U 形，輸送帶中間布置 加強索；2、幾組托輥將輸送帶托起形成深槽形；3、采用特殊托輥組，使輸送帶與物 料之間產生擠壓，使物料對輸送帶的摩擦力增大。 以上幾種深槽形帶式輸送機可用于輸送細塊和中塊散狀物料，輸送傾角為 2530。 其優(yōu)點在于：1、結構比其它大傾角輸送機簡單，用普通輸送機的通用部件；2、適宜 于多點驅動，可用普通輸送帶，在傾角不太大時，這種輸送機很有發(fā)展前途；3、由于 槽型角太大，貨載橫截面積大，因此在相同寬和相同帶速下輸送能力增大。 （4）管型大傾角帶式輸送機 管型帶式輸送機是在槽型帶式輸送機基礎上發(fā)展起來的一種新型輸送設備，其工 作原理是：物料受卷成管狀得輸送帶側壓力作用，物料與輸送帶間的摩擦力增大，實 現(xiàn)大傾角輸送，其輸送傾角達 2747；如果輸送帶上有花紋或凸臺，則輸送傾角可達 60以上。 （5）壓帶式大傾角帶式輸送機 所謂壓帶式輸送機就是將物料夾在兩條輸送帶之間，隨輸送帶一起輸送。這種帶 式輸送機是英國首先研制成功的，最大的特點就是輸送能力不隨傾角變化，輸送物料 的最大傾角可達 90。物料在全封閉狀態(tài)下輸送，無落料和粉塵飛揚，所以容易實現(xiàn)高 速輸送。 7 1.6.2 發(fā)展趨勢 （1）由于大傾角帶式輸送機擴大了帶式輸送機的使用范圍，使普通帶式輸送機行 不通的地方成為可能。應用大傾角帶式輸送機，可以減少占地面積及工程量，節(jié)約投 資及運行費用，所以今后將會得到更廣泛的應用。 （2）對于傾角不太大的場所，應盡量選用結構簡單、易于制造及清掃的花紋輸送 帶。 （3）輸送對于輸送帶磨損較小的較軟物料或塊度均勻、非尖銳硬物，宜選大槽角 帶式輸送機。 （4）輸送對環(huán)境污染較嚴重的物料或傾角較大的轉彎運輸，宜選用圓管形帶式輸 送機。 （5）對于超過 50或接近于 90的特大傾角輸送，尤其是塊度不太大的物料，壓 帶式輸送機是一種很好的機型。 1.7 課題的提出與意義 大傾角帶式輸送機的推廣和應用克服了通用帶式輸送機占地面積大的缺點，但是 它的輸送能力受到它所采用的波狀擋邊帶的橫隔板間距和輸送傾角的制約。橫隔板間 距越小、輸送傾角越小，輸送能力就越大。為了保證輸送物料的順利卸落，必須采用 適當的橫隔板間距，橫隔板間距過小容易造成回料現(xiàn)象；減小輸送傾角就勢必會增加 普通擋邊機的長度，加大占地面積，影響整機布置的經濟性。對于越來越要求大運量、 又要求占地緊湊的設計選型，普通擋邊機顯然不是最佳的選擇。 有沒有一種輸送設備既能像普通擋邊機那樣節(jié)約占地面積，又能像通用帶式輸送 機那樣擁有較大的輸送能力呢？覆帶式擋邊機恰好填補了這項技術空白。我的設計題 目為覆帶式擋邊帶式輸送機，設計一條傾角為 90的擋邊機，這不僅可以讓我將所 學的知識應用于實踐，培養(yǎng)將來作為技術人員應具備的基本設計能力，還能在設計的 過程中思考解決目前存在問題的一些辦法。 1.8 課題的主要內容 本課題的主要內容是完成 90大傾角覆帶式擋邊帶式輸送機的設計。在設計中，根 8 據生產現(xiàn)場的實際要求，確定帶式輸送機的型式，完成把各部件的選用設計以及必要 部件的校核。最后，將它們轉化成為能夠指導制造、裝配、安裝、調試、使用和維護 的設計圖紙及說明書等技術文件。 9 第 2 章 驅動裝置的總體設計 驅動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機、偶合器、減速器、聯(lián)軸器、 傳動滾筒組成。驅動滾筒由一臺或兩臺電機通過各自的聯(lián)軸器、減速器和鏈式聯(lián)軸器 傳遞轉矩給傳動滾筒。 電動滾筒是將電機、減速齒輪裝入滾筒內部的傳動滾筒。其結構緊湊 ，外形尺寸 小，適于短距離及較小功率的單機驅動輸送機。 本次設計采用電機減速器傳動滾筒驅動方式。 2.1 傳動方案的設計 傳動裝置是將原動機的運動和動力傳遞給工作機的中間裝置。它常具備減速、改 變運動形式或運動方向以及將動力和運動進行傳遞與分配的作用。傳動裝置是機器的 重要組成部分。傳動裝置的質量和成本在整部機器中占有很大的比重，整部機器的工 作性能、成本費用以及整體尺寸在很大程度上取決于傳動裝置設計的狀況。因此，合 理地設計傳動裝置是機械設計工作的一個重要組成部分。 合理的傳動方案首先應滿足工作機的性能要求。另外，還要與工作條件相適應。 同時還要求工作可靠，結構簡單，尺寸緊湊，傳動效率高，使用維護方便，工藝性和 經濟性好。若要同時滿足上述各方面要求往往是比較困難的。因此，要分清主次，首 先滿足重要要求，同時要分析比較多種傳動方案，選擇其中既能保證重點，又能兼顧 其他要求的合理傳動方案作為最終確定的傳動方案。 運輸帶工作速度 =1m/s，運輸帶滾筒直徑 D=800mm=0.8mmV 滾筒轉速 nw =260v/D=1201/3.140.8=48r/min 若選用同步轉速為 1500 或 1000r/min 的電動機，則可估算出，總傳動比約為 30， 因為普通圓柱齒輪傳動的傳動比常用值為 35，蝸桿傳動的傳動比常用值為 1060， 帶傳動傳動比常用值為 24。所以，該傳動可由二級圓柱齒輪、一級蝸輪蝸桿或一級 帶傳動和一級齒輪傳動來實現(xiàn)?？捎腥鐖D 2-1 傳動方案： 10 圖 2-1 帶式輸送機傳動方案 比較：方案 1 采用二級圓柱斜齒輪減速器，該方案結構尺寸小，傳動效率高，適 合于在較差的工作環(huán)境下長期工作；方案 2 采用一級閉式齒輪傳動和一級開式齒輪傳 動，該方案成本低，但使用壽命短且不適用于較差的工作環(huán)境；方案 3 采用一級蝸桿 傳動，該方案結構緊湊，但傳動效率低，長期工作不經濟。根據本次設計的實際情況， 選擇方案 1。 方案 1 具體分析： 一、 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。 二、 特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較 大的剛度。 三 、確定傳動方案：為了實現(xiàn)過載保護作用，采用了 V 帶輪傳動，同時考慮到電 機轉速高，傳動功率大，應將 V 帶設置在高速級；為了確保整個傳動裝置能夠更平穩(wěn) 的工作，初步確定選用二級斜齒圓柱齒輪減速器（展開式）。 其傳動方案總體設計圖初步擬定如圖 2-2 示： 11 圖 2-2 帶式輸送機傳動方案總體設計圖 其中， 1、 2、 3、 4、 5 分別為彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動（設齒輪精度為 7 級） 、滾動軸承、V 形帶傳動、工作機，P d 為電動機的輸出總功率, Pw 為工作機滾筒上的輸 入功率。 2.2 電機的選用 2.2.1 確定電動機類型 帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉矩負載，而且不可避免地要帶負載起動和制 動。電動機的起動特性與負載的起動要求不相適應的情況在帶式輸送機上比較突出， 為了保證必要的起動力矩，電機起動時的電流要比額定運行時的電流大 67 倍，要保 證電動機不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網不因大電流使電壓過分降低，這就要求電 動機的起動要盡量快，即提高轉子的加速度，使起動過程不超過 35 秒。 鼠籠式交流異步電動機是驅動帶式輸送機的最簡單最經濟的電動機。 按工作要求和條件,選用 y 系列三相交流異步電動機。 12 2.2.2 選擇電動機轉速 傳動副傳動比合理范圍 普通 V 帶傳動 =24帶i 圓柱齒輪傳動 =35齒i 則傳動裝置總傳動比的合理范圍為 （2-1）齒帶總 ii 由公式（2-1 ）得： =（24） （35） （3 5）= （18100）總i 則，電動機轉速的可選范圍為 = =（18100） 48r/min=8644800r/mindn總iw 根據電動機所需功率 30kw 和同步轉速，符合這一范圍的常用同步加速有 1500、1000r/min。選用同步轉速為 1000r/min，選定電動機型號為 Y225M-6。電機的主 要性能參數如表 2-1： 表 2-1 電機的主要性能 2.3 減速器的選用 傳動裝置總傳動比 型號 效率 額定功率 kw 同步轉速 r/min 滿載轉速 r/min 功率因數 cos額定電流 A 起動 轉矩/ 額定 轉矩 起動 電流/ 額定 電流 最大 轉矩/ 額定 轉矩 Y225M-6 90.2 30 1000 980 0.9 59.5 1.7 6.5 2 13 =nm/nw=i42.089 式中： nm 為電動機滿載轉速,980r/min ； nw 為工作機的轉速，48r/min。 由參考文獻 1 表 2-119 查得，本次設計選用 ZSY280-40 型減速器，傳動比為 22.4，輸出轉速為 44r/min。 2.4 聯(lián)軸器的選用 當電機功率小于或等于 37KW 時，驅動裝置采用聯(lián)軸器聯(lián)接電機和減速器。 聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機器運轉時兩軸不 能分離：只有在機器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響 等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設計聯(lián)軸 器時，要從結構上采取各種不同的措施，使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。 根據對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功 能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補償能力）兩大類。 撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓 性聯(lián)軸器兩個類別。 梅花形彈性聯(lián)軸器的半聯(lián)軸器與軸的配合孔可作成圓柱形或圓錐形。裝配聯(lián)軸器 時將梅花形彈性件的花瓣部分夾緊在兩半聯(lián)軸器端面凸齒交錯插進所形成的齒側空間， 以便在聯(lián)軸器工作時起到緩沖減振的作用。結構圖如圖 2-3： 彈性柱銷聯(lián)軸器能傳遞轉矩的能力很大，結構更為簡單，安裝、制造方便，耐久 性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑 向位移和角位移，適用于軸向竄動較大、正反轉變化較多和起動頻繁的場合。 本次設計中，由文獻 1 表 2-119 查得電動機與減速器軸之間聯(lián)接選用梅花形彈性 聯(lián)軸器 ，減速器與傳動滾筒之間聯(lián)接選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器bMTJL7842607 ZL10。 14 圖 2-3 梅花型彈性聯(lián)軸器結構圖 綜合上述所有設計選用，驅動裝置采用文獻 1 表 2-119 第 184 組合號，裝配型式 采用 Q141184 圖號裝置圖所示，不帶制動器和逆止器。 15 第 3 章 帶式輸送機的設計計算 3.1 已知原始數據： （1）輸送物料：石灰石 （2）物料特性：1)粒度：50 2)容重：0.83.5 3/mt （3）輸送系統(tǒng)及相關尺寸：1)輸送長度 L：53m 2)輸送高度 Lv：36.615m 3)輸送傾角：90 4)輸送量 Q:100t/h 3.2 參數選擇 （1）將要求的輸送能力轉換成體積輸送能力： （m/h）1258.0/vQ 根據文獻 1 表 9-1 初選帶寬 B=1200mm，擋邊高 H=240mm，隔板間隔 ，m25ts 帶速 v=1m/s. 按文獻 1 表 9-1 查得 =139m/h,大于 125m/h，滿足要求。v （2）校核帶速、粒度是否在許范圍內。 查文獻 1 表 9-2 得，當帶寬 B=1200mm，擋邊高 H=240mm，傾角 時，許90 用最大粒度 ，大于給出值；許用最大帶速 ，大于選用值。m40ax s/m5.21vax 3.3 功率和張力計算 （1）傳動滾筒上所需的圓周力 見文獻 1 公式（9-1）uF （N ） （3-1）fuSTHC 式中： 為主要阻力，單位 N；由文獻 1 公式（9-3 ）得HF 16 時，90 （3-2）（ q2qfg1BHLF C 為附加阻力系數，見文獻 1 表 9-3； L 為擋邊機水平投影長度，單位 m； H 為擋邊機提升高度，單位 m； f 為模擬摩擦系數，一般 f=0.03； g 為重力加速度，g=9.81 ；2/s 為上托輥轉動部分質量，單位 kg/m，一般取托輥間距為 1m；1q 為下托輥轉動部分質量，單位 kg/m，一般取托輥間距為 1.2m；2 為擋邊帶每米質量，單位 kg/m；由文獻 1 公式（9-4）得B （3-3）sBt/q2qTfs0 為基帶每米質量，單位 kg/m，帶加強層的棉帆布芯基帶每米質量見文獻 1 0q 表 9-4； 為擋邊每米質量，單位 kg/m，見文獻 1 表 9-5；s 為有效寬度，單位 m，見文獻 1 表 9-6；fB 為隔板間距，單位 m，見文獻 1 表 9-1；st 為隔板每米質量，單位 kg/m,見文獻 1 表 9-7；Tq q 為每米物料質量，單位 kg/m，由文獻 1 公式（9-5）得； q=Q/3.6v （3-4） Q 為輸送能力，單位 t/h； V 為帶速，單位 m/s； 為提升阻力，單位 N，按文獻 1 公式（9-6）計算STF （3-5）HFSTgq 因為 ,查文獻 1 表 9-3 得 C=2.7，又知.40)65.38.1()( 2/122/2HL 17 f=0.03，L=16.385m, g=9.81m/ ，查文獻 1 表 9-4 得 =13kg/m， =14kg/m。查文獻2s1q2q 1 表 9-5,表 9-6，表 9-7 得 =6.3kg/m， =23.99kg/m， =10.1kg/m， 0.69m。sq0qTfB 則由（3-3 ）得 （kg/m）24.65./169.329. B 由（3-4 ）得 q=Q/3.6v=100/（3.6 1）=27.78(kg/m) 由（3-5 ）得 (N)4.97865.378.2.9gqHFST 由（3-2 ）得 （N）0.3).2.14(385.16.0H 由（3-1 ）得 (N)9.16853.970.7.2u F 式中 的計算如下：fuF 覆帶材料：棉帆布芯基帶。 型號：CC-56 帶寬：B=800mm 。 層數：4 層。 （3-6）gHQFfuf 式中： 為覆帶每米質量，單位 kg/m，見文獻 1 表 9-6；fuQ 由公式（3-6 ）得 （N ）43265.8.90312fuF （2）電動機功率計算 P 由文獻 1 公式 9-7 計算 （KW） （3-7）v/10UF 式中： 18 為傳動效率，一般取 0.75-0.9。 (KW)2.75.013968P 選 P=30KW。 （3）輸送帶張力計算 輸送帶最大張力按文獻 1 公式（9-8）得： （3-8）HFSBUgq0max 式中： 為最小初拉力，由文獻 1 公式（9-9）得0S （N） （3-9）lgq50）（SB l 為托輥間距，單位 m，一般取 l=1m。 則 （N ）581.43.9178.24.650 ）（S （N ）4.276318.43max （4）帶芯層數 Z 的計算 帶芯層數按文獻 1 公式（9-10）計算 （3-10）/maxBSZ 式中： m 為輸送帶安全系數，一般取 8-10； 為輸送帶許用強度，棉帆布芯時 =56N/(mm層) （層）27.5612084.73Z 考慮到接頭部位的強度損失及擋邊帶制造工藝的需要，選 Z=6 層； 3.4 整機布置設計 （1）整機布置的基本形式 整機布置的基本形式有如圖 3-1 所示五種： 19 圖 3-1 整機布置的形式 本次設計中輸送機的輸送角度為 90，且?guī)в胁顡踹?，所以選用第五種基本形式 （e）型。 （2）改向滾筒直徑 和壓帶輪直徑 ，按文獻 1 表 9-7 中選定。2D3 （3）凸弧段有載分支曲率半徑 R 與帶寬 B、傳動滾筒直徑 的關系見文獻 1 1D 表 9-8。 （4）拍打清掃器設在傳動滾筒與凸弧段壓帶輪之間。傳動滾筒中心至壓帶輪中心 的最小距離應大于 0.5（ ）+1000mm。31D （5）加料點距凹弧段壓帶輪中心距離應大于 0.5 +1000mm。3D （6）拉緊裝置的行程 S 有 500mm、800mm、1000mm 三種，在選用時應保證拉緊 行程大于擋邊帶總長度的 1% 。 3.5 主要部件選用 （1）查文獻 1 表 9-6 擋邊帶帶寬 B=1200mm，擋邊高度 H=240mm，隔板間距 =252mm，基帶帆布芯層數 Z=6，上膠厚 4.5mm，下膠厚 1.5mm，加強層厚 3.0mm。st 20 （2） 查文獻 1 表 9-7 選擇傳動滾筒直徑 =800mm，改向滾筒直徑 =630mm，1D2D 壓帶輪直徑 =1000mm。3D 3.6 傳動滾筒軸強度的校核計算 通過軸的結構設計，軸的主要結構尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力 的作用位置均已確定，軸上的載荷（彎矩和扭矩）已可以求得，因而可按彎扭合成強 度條件對軸進行強度校核計算。 （1）做出軸的計算簡圖（即力學模型），如圖 3-2a 在做計算簡圖時，先求出軸上受力零件的載荷，并將其分解為水平分力和垂直分 力，然后求出各支承處的支反力。 （2）計算總彎矩，做出彎矩圖，如圖 3-2b （3）做出扭矩圖，如圖 3-2c 圖 3-2 軸的載荷分析圖 21 T 的計算由文獻 4 公式（17）得，忽略減速器的效率： （3-11）inPTmd950 式中： 為電動機的額定功率；dP 為電動機的滿載轉速；mn 為減速器的公稱傳動比；i （4）校核軸的強度 對于直徑為 d 的圓軸，軸的彎扭合成強度條件由文獻 5 公式（15-5）得： （3-12）)(1 22WTMca 式中： 為軸的計算應力，MPa；ca M 為軸所受的彎矩， ；mN T 為軸所受的扭矩， ； W 為軸的抗彎截面系數， ，計算公式由文獻 5 表 15-4 得3 （3-13）3 31.02dW 為對稱循環(huán)變應力時軸的許用彎曲應力，其值按文獻 5 表 15-1 選取。1 為折合系數，當扭轉切應力為靜應力時，取 為 0.3；當扭轉切應力為脈動循環(huán) 變應力時，取為 0.6；扭轉切應力為對稱循環(huán)變應力時，取為 1。 則，由公式（3-11）得 mNT57.648.298035 已知 = =16685.39N, ，求得tFU LmL,.731 N.2nF 求得 LMn73021 22 由公式（3-13）得 333 5.246071.0. mdW 由公式（3-12）得 aca MP53.5.246037)8()1730( 1233 因此，所選擇的軸滿足強度要求。 3.7 拉緊裝置張緊行程的計算 張緊裝置的總行程由文獻 3 公式（1-11）得： （3-14）21ll 式中： 為工作行程， 為安裝行程。1l2l 安裝行程是為重新搭接膠帶和修理驅動裝置時所需，其大小由文獻 3 公式 （1-12 ）得： （3-15）Bl)21(2 工作行程決定于帶條的類型和輸送機的長度，由文獻 3 公式（1-13）得： （3-16）KLl1 式中： K 為膠帶受工作載荷時的伸長系數，由文獻 3 表 1-10 查得。 則，由公式（3-15）得： )(240120)1(2 ml 由公式（3-16）得： )(653.1l 由公式（3-14）得： )(2006ml 23 第 4 章 帶式輸送機部件的選用 4.1 擋邊輸送帶及覆帶的選用 輸送帶在帶式輸送機中既是承載構件又是牽引構件，它不僅要有承載能力，還要 有足夠的抗拉強度。輸送帶有帶芯和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠、邊條 膠和下覆蓋膠。 常用輸送帶有兩大類：織物芯膠帶和鋼繩芯膠帶。國產織物芯膠帶的襯墊常用帆 布制成，普通織物芯橡膠帶適用于工作溫度在-15+40之間。鋼繩芯膠帶與織物芯相 比，具有抗拉強度高、動態(tài)性能好等優(yōu)點，但它橫向強度低、接頭和修理的勞動量大、 當覆蓋膠損壞后，鋼絲易腐蝕。 根據給定條件，此次設計中擋邊帶基帶及覆帶選用棉帆布芯膠帶即可。 擋邊帶由基帶、擋邊和隔板組成?；鶐c普通輸送帶相同，擋邊波的形狀可以是 S 型波、WM 型波、W 型波等。由于擋邊高在 300mm 以下，本設計采用 S 型擋邊。隔 板按其不同的斷面可分成 T 型、C 型、TC 型（見畢業(yè)設計（論文）任務書專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 題目覆帶式擋邊帶式輸送機設計專題主要內容及要求主要內容：設計覆帶式擋邊帶式輸送機，培養(yǎng)學生的工程設計能力。1) 擋邊帶及覆蓋帶設計；2) 設計輸送機總圖和主要零件；3) 輸送機傳動機構及張緊機構設計；要求：1） 設計一套完整的設備，能用于實際的生產中；2） 圖紙量：2.5張0號圖；3） 設計說明書（字數不少于2萬字）；4） 翻譯與課題有關的外文資料，譯文字數不少于5000字。主要技術參數輸送長度L：53m；輸送高度：36.615m；輸送傾角：90；輸送物料：石灰石等（容重0.8-3.5t/m3,粒度50）；輸送量Q：100t/h進度及完成日期3月 7日3月20日 查閱有關資料，進行畢業(yè)實習，撰寫實習報告3月 21日3月27日 運輸機任務分析、方案設計及標準設備及通用設備的選型3月 28日4月30日 運輸機設計計算及總裝圖設計5月 2日5月22日 運輸機零部件設計5月 23日5月31日 整理圖紙，撰寫設計說明書6月 1日6月20日 準備答辯教學院長簽字日 期教研室主任簽字日 期指導教師簽字日 期指 導 教 師 評 語 指導教師: 年 月 日指 定 論 文 評 閱 人 評 語 評閱人: 年 月 日答 辯 委 員 會 評 語評定成績指導教師給定成績(30%)評閱人給定成績(30%)答辯成績（40%）總 評答辯委員會主席簽字