帶式輸送機傳動設(shè)計機械制造專業(yè)

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1、傳動設(shè)計 摘要：從本人的設(shè)計來看，根據(jù)當(dāng)前主流技術(shù)，設(shè)計了固定式帶式輸送機，從而為機械制造的廣泛應(yīng)用提供參考。首先，簡明闡述了膠帶輸送機，分析了其原理和特點；隨后，重點介紹了選擇方法和計算步驟；然后，從這些準(zhǔn)則的角度，對相關(guān)的參數(shù)進行優(yōu)化，最后形成了主要部件的調(diào)整。從組成元素來分析，一共有多個重要部件，其中六個是主要的，包括傳動裝置，機架等。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。從材料來看，氣墊式傳送帶發(fā)展迅速，成為了比較先進的輸送機裝置，而在這方面國內(nèi)的產(chǎn)品仍然存在一定不足。本文從傳送機設(shè)計，制造，應(yīng)用三個方面展開研究，并進行了分析和比較

2、。 關(guān)鍵詞： 帶式輸送機；選型設(shè)計；主要部件 Abstract In this graduation project, the design and analysis of mine fixed belt conveyor are carried out, so as to provide reference for the wide application of mechanical manufacturing. Firstly, the belt conveyer is briefly expounded, its principle

3、and characteristics are analyzed. Then, the selection method and calculation procedure are introduced. Then, the relevant parameters are optimized from the angle of these criteria, and the adjustment of the main components is formed at the end. From the analysis of the constituent elements, there ar

4、e 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 developing faster, with smaller friction and longer distances. From the material point of view, the air cushion conveyor belt ha

5、s 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 compares three aspects of conveyor design, manufacture and application. Keyword: belt conveyor Lectotype Design main parts

6、 目 錄 Abstract 2 1緒論 6 1.1 研究的目的和意義 6 1.2 本課題的主要研究內(nèi)容 6 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 6 2.1 帶式輸送機的應(yīng)用 7 2.2 帶式輸送機的工作原理 8 2.3 帶式輸送機的結(jié)構(gòu) 9 3 帶式輸送機的設(shè)計計算 10 3.1 帶寬的確定 10 3.2輸送帶寬度的核算 12 3.3 圓周驅(qū)動力 13 3.3.1 計算公式 13 3.3.2 主要阻力計算 14 3.4傳動功率計算 15 3.4.1 傳動軸功率（）計算 15 3.4.2 電動機功率計算 15 3.5 輸送

7、帶張力計算 16 3.5.1 輸送帶不打滑條件校核 16 3.5.2 輸送帶下垂度校核 17 3.6 傳動滾筒、改向滾筒合張力計算 18 3.7 傳動滾筒最大扭矩計算 18 3.8 拉緊力計算 19 3.9輸送帶強度校核計算 19 4 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 20 4.1 電機的選用 20 4.2 減速器的選用 21 4.2.1 傳動裝置的總傳動比 21 4.2.2 液力偶合器 21 4.2.3 聯(lián)軸器 22 5 帶式輸送機部件的選用 22 5.1輸送帶的選用 22 5.2 傳動滾筒的選型及設(shè)計 23 5.2.1 傳動滾筒結(jié)構(gòu) 23 5.2.2 傳動滾筒的直徑驗

8、算 24 5.3 托輥 25 5.3.1 托輥的作用與類型 25 5.3.2 托輥的選型 26 5.3.3 托輥的校核 27 5.4 制動裝置 28 5.4.1 制動裝置的作用 28 5.4.2 制動裝置的種類 28 5.4.3 制動裝置的選型 30 5.5 改向裝置 30 5.6拉緊裝置 30 5.6.1 拉緊裝置的作用 30 5.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點 30 結(jié)論 32 致謝 32 參考文獻 34 1緒論 1.1 研究的目的和意義 作為一種典型

9、的傳送設(shè)備，帶式輸送機有著廣泛的應(yīng)用，不僅在建筑，采礦等方面受到歡迎，也在交通，運輸?shù)确矫媸艿秸J(rèn)可?？梢哉f，對于細(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，帶式輸送機能夠較好地提高效率，具備運量大、距離長的優(yōu)點。在進行自動化的發(fā)展和集成控制中，這種設(shè)備是不可或缺的。而對于高產(chǎn)的礦井，煤炭的開采等相關(guān)工作，機電一體的運作方式更需要技術(shù)的可靠性。從當(dāng)前的技術(shù)進程節(jié)點來看，更加系統(tǒng)的傳送機被制造出來。這些機器彌補了工人在體力上的不足，實現(xiàn)了更大的運送量，給礦山和礦井的建設(shè)帶來了高效的產(chǎn)值。 將帶式輸送機作為畢業(yè)論文的核心工作量，具有重要的理論意義和工程價值。在

10、整個畢業(yè)論文中間，能夠培養(yǎng)獨立思維的能力，促進提高解決問題的能力。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，我感受到了對于科學(xué)創(chuàng)新的重新理解，在設(shè)計圖紙等多個方面，形成了多個具有重要意義的技術(shù)。 1.2 本課題的主要研究內(nèi)容 從功能模塊的角度，對帶式輸送機進行拆解，能夠?qū)⒗碚撀?lián)系實際，從工程的角度分析問題，這也是一種集成創(chuàng)新的體現(xiàn)。 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國的煤礦產(chǎn)業(yè)也有了較快的進步。從產(chǎn)量到運輸?shù)倪^程中，傳送機的作用不可忽略，也促進了新的產(chǎn)品的研發(fā)。從型號上區(qū)分，主要的傳送機有SDJ、STJ、DT等型號。在功能上，各種型號也是百花齊放，具有通用化和專用化兩個方面。從國家立項中，

11、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)上實現(xiàn)突破。而隨之而來的“九五”項目中，在原來的基礎(chǔ)上形成了高產(chǎn)高效工作面。在很大的程度上填補了國內(nèi)空白，形成了具有跨時代意義的長距離傳出機器。在這些機器發(fā)展的過程中，離不開理論的指導(dǎo)和基礎(chǔ)器件的創(chuàng)新。從技術(shù)的分析到理論的論證，都需要對關(guān)鍵部分進行分析。在我國的制動控制發(fā)展中，驅(qū)動接口的發(fā)展和智能控制技術(shù)功不可沒，具有多個可編程的裝置，形成了良好的啟動和制動的功能。我國的機型沒外國的大，從速度上分析，還沒有達(dá)到較快速度的界限，即4 m/s。可以說，從智能化控制的角度和高速傳送的角度，我國的基礎(chǔ)研究仍然停留在理論層面，工業(yè)應(yīng)用并不廣泛。在

12、很多產(chǎn)品線上，靜態(tài)設(shè)計的方法普遍使用，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)品沒有國外的好。顧名思義，動態(tài)分析帶式輸送機，就是在整個運動的過程進行力學(xué)方程求解，得到不同時間的物體位移，然后分析受到的力是否能造成物體的形變?？梢哉f，動態(tài)分析涉及到多項理論技術(shù)，在實際運行的階段，既要考慮整體的運行狀態(tài)，也要考慮各個器件的運行狀態(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，也是推動當(dāng)前機械制造發(fā)展的良好應(yīng)用實例。 2帶式輸送機概述 2.1 帶式輸送機的應(yīng)用 傳送機一般都是連續(xù)工作狀態(tài)

13、，帶式的傳送機最為普遍，與起重機式的運輸裝置不同，如果考慮一些端到端的運輸，就會形成連續(xù)工作的狀態(tài)，對于物料的處理要十分謹(jǐn)慎。在進行裝載和卸載的過程中，需要考慮整個物料流的運動狀態(tài)。在具體的應(yīng)用中，無論是工業(yè)，還是農(nóng)業(yè)，都需要不同形式的流水線，而連續(xù)運輸機是流水線的重要組成。 連續(xù)運輸機可分為： （1）沒有撓性牽引物件的輸送機，如螺旋輸送機、振動輸送機等 （2）與之相對的輸送機，是具有撓性牽引物件的，一些輸送機上帶有擋板，帶有翻斗，自動扶梯就是其中典型代表。 （3）第三種為管道輸送機，這種輸送機主要傳輸液體物質(zhì)和氣體物質(zhì)。 在這些輸送機當(dāng)中，帶式的使用最多，在糧食的運輸

14、，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，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 帶式輸送機的工作原理 從另外一個角度來看，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，包括多個組件，比如制動裝置，支撐裝置，卸料裝置等。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)型帶式輸送機整機結(jié)構(gòu) 傳送帶的牽引力是工程學(xué)上考慮的重點，主要可以圍繞以下幾個方面展開： 首先，是對拉力的提升，拉力的增大要適度，不能過量，在原理分析之后，可以發(fā)現(xiàn)拉力的增大會使得分離點的張力增

15、大。如果拉力增大的過多，會導(dǎo)致輸送帶會因增大會導(dǎo)致斷面，這樣不僅成本高，更是潛在的增加了整個裝置的尺寸。所以不能采用這種方法。如果在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中，系統(tǒng)的張力得到了減小，就會使得牽引力不足，這個時候，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工作，得到促進滾筒傳動的角度。 最后，在進行滾筒的傳送中，如何考慮摩擦系數(shù)的增大，也是一個重要的問題。 根據(jù)上面的描述， 需要對牽引力進行增加，第二種方法無疑是最具有普適性的，在本文中也著重考慮這種方法。 2.3 帶式輸送機的結(jié)構(gòu) 下面介紹傳送機的主要部件，包括了主體的架子，驅(qū)動裝置，傳動裝置，安全保護

16、裝置等，是一個系統(tǒng)性的集成平臺。 在進行具體的承載時候，物料也是有伴隨運動特征的。這個時候可以考慮物料的卸載位置，也可以通過托棍的支撐減少阻力，使得整個物料都沿著水平的方向運動，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)物料的基本特征對這個系數(shù)是有影響的，可以從表2-1細(xì)致的觀察措施： 表2-1 最大運角與材料的關(guān)系他原來表格是不標(biāo)紅的 可以從多個方面進行考慮，并且發(fā)現(xiàn)相關(guān)的作用影響，主要的優(yōu)點是運輸快，耗電低，阻力小。在整個執(zhí)行的過程中，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的路線，即使在不同的距離下，也不會影響工作。這就可以更好的節(jié)約成本，方式中

17、間進行轉(zhuǎn)載的環(huán)節(jié)，是對器械的一種保護，并且方便維護。而且輸送帶價格比較昂貴，和其它設(shè)備比較，一開始成本就很高而且不適合運送有棱角的物料。 將時間單位控制在4500-5500小時，這就形成了輸送機的工作壽命，所以對于工作時長要進行隨機處理。如果是傳送點多的情況，通常選擇工作最小時間點，反之，則考慮理論的上限。 3 帶式輸送機的設(shè)計計算 3.1 帶寬的確定 已知了某一種工況，對煤的堆積角進行設(shè)定，此時選取了20，并證明了合理性； 原煤的堆積密度按900 kg/; 輸送機的工作傾角β=0; 帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為 Q=3.6Svkρ

18、 （3.2-1） 式中：Q——輸送量（; v——帶速（; ρ——物料堆積密度（）; s——在運行的輸送帶上物料的最大堆積面積(); k----傾斜輸送機面積折減系數(shù)原來這些黃色部分都沒有標(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，那就選擇帶速比較快的。 (2)如果輸送機比較長的話，那就選用帶速比較快的；如果造成了進一步的傾斜，那么傳送機的有效距離就變短，這個時候就要對傳送帶減速。 (3)當(dāng)有容易滾動的物料，體積比較

19、大的，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，那么速度就會很慢，不能大于2米每秒。 (7)在考慮特殊情況的時候，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，對于成品而言，1.25m/s是臨界速度。 可以說，整個傳送機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動，那么就應(yīng)該減少

20、速度，同理，向下運動也要減小速度。如果是水平運動，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)驗的成分，也需要考慮機器的使用情況。舉例來說，在考慮犁式卸料車的時候，3.15m/s是速度的上限，這就要考慮時效性的問題。 原來此表格沒有重復(fù)，現(xiàn)在重復(fù)了 輸送機的工作傾角=0; 查DTⅡ（A)型帶式輸送機選用手冊（表3-3）得k=1 具體的工況確定，可以確定夾角，此時選擇了20。 原煤的堆積密度為900kg/m3; 工作條件為井下的時候，速度要針對具體的場景，此時選擇了1.6m/s； 將各參數(shù)值代入上式, 可得到為保證給頂?shù)倪\輸能力,帶上必須具有的截面積 S=Q

21、/(3.6ρvk)=400/(3.6*900*1.6*1)=0.0772m2 圖3-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面 原來表格未重復(fù)，現(xiàn)在重復(fù)了，變成了截圖 經(jīng)過仔細(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。舉例來說，前者為20的時候，后者可以為30。如果帶寬達(dá)到了1000mm，那么此時的情況可以滿足0.1062的堆積物。經(jīng)過細(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，那么對應(yīng)型號的輸送帶將被選取。 具體的技術(shù)規(guī)格如表4-4所示，給出了680S型機器的具體參數(shù)： 從縱向的力來分析，會大于700N的強

22、度； 帶厚8.5mm;這部分原先沒有重復(fù) 輸送帶質(zhì)為11.5Kg/m. 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 計算：B=1000=2*400+200=1000 故，輸送帶寬滿足輸送要求。 3.3 圓周

23、驅(qū)動力 3.3.1 計算公式 （1）所有長度（包括L<80m） 這部分原先未重復(fù) 受到的阻力之和是驅(qū)動力，可以進行解析的計算，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)致的進行分析，進行規(guī)律的探尋，、是共有特征，而對應(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)計的人來決定的。 （2）L>80m 當(dāng)傳送機的長度超過了80m，附加阻力減小，我們可以用更簡單

24、的方法來計算。從系數(shù)的角度進行簡化，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長度存在關(guān)聯(lián)的系數(shù)，如果輸送機的長度超過了80米時，能夠依據(jù)（3.3-3）計算，或者通過表3-5來獲得 （3.3-3） 式中——附加長度，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 主要阻力計算 在進行

25、承載分析的時候，托輥旋轉(zhuǎn)的主要阻力成為了，具體的函數(shù)表達(dá)可用式（3.3-4）計算： （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的具體長度，m這部分原先未重復(fù) ; 代表的含義為重力加速度g=9.81m2≈10m/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，

26、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： （3.3-6） 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）：

27、 （3.3-7） =400/(3.6*1.6)=69.44kg/m ——每米長度輸送帶質(zhì)量，kg/m，=11.5kg/m =0.0224009.8[10.18+3.48+（211.5+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傳動功率計算 3.4.1 傳動軸功率（）計算 傳動滾筒軸功率（）按式（3.4-1）計算：

28、 （3.4-1） 3.4.2 電動機功率計算 電動機功率，按式（3.4-2）計算： 發(fā)電工況： （3.4-2） 發(fā)電工況（下運）： PM=(PAη)/(ηη”) （3.4-3） η=η1η2 （3.4-4） 式中——傳動效率，一般在0.85~0.95之間選?。? ——聯(lián)軸器效率； 對于級聯(lián)式的器件

29、，需要綜合考慮效率，即取值=0.98； 液力耦合器器：=0.96； ——表示減速器的傳動效率，通常為0.98，可以通過每一級的傳動換算； 二級減速機：=0.980.98=0.96 三級減速機：=0.980.980.98=0.94 ——電壓降系數(shù)，一般取0.90~0.95; ——表示不平衡系數(shù)，是多個驅(qū)動功率下需要考慮的，通常在0.9到0.95之間，如果是一個電機進行驅(qū)動，那么。電動機的型號確定了之后，就可以確定當(dāng)前電動機的功率。 由式（3.5-1）=(12073.57*1.6)/1000=19320W 由式（2.5-2） =19320/(0.94*0.95*1) =2163

30、4.94W 在本系統(tǒng)中，Y200L－4成為了具體的型號，功率也是滿足的。 3.5 輸送帶張力計算 在整個輸送機上，由于不斷變化的張力，導(dǎo)致了更多不穩(wěn)定因素的存在，所以有兩點必須主要考慮，才能保證輸送機能夠的正常運行下去： （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摩擦傳遞到輸送帶上的，而且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)動力通過摩擦傳遞到輸送帶上（見圖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

31、要考慮最小的張力，然后進行定量計算： 從上面的式子中可以知道，如果出現(xiàn)了最大的驅(qū)動力，就會重新進行平衡的過程，這個時候啟動系數(shù)可以選擇相對較小的值。如果平衡狀態(tài)沒有改變，就可以設(shè)定為較大的值。 ——傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見表3-12 表3-12 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù) 取=1.5，由式 =1.512073.57=18110.355N 對常用：=0.67 該設(shè)計取=0.25；=210。 F2min≥Fumax*1/（eμф-1）=18110.355*0.67=12133.94N 3.5.2 輸送帶下垂度校核 對于托輥間的下垂度也要考慮，必須滿

32、足一定的條件，才能得到相應(yīng)的結(jié)果，而且對于最小的張力，是在任意一點都滿足的，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)=11898.18N 3*11.5*9.8/(8*0.01)=4226.25N 所以按垂度條件應(yīng)滿足F回min=F承

33、min≥11898.18N 3.6 傳動滾筒、改向滾筒合張力計算 從不同的張力特點角度出發(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 傳動滾筒最大扭矩計算 輸送機單驅(qū)動時,傳動滾筒的最大扭矩： （3.7.1） 式中D——傳動滾筒的直徑（mm）。 如果800mm是滾筒直徑，那么就可以得到相

34、對的最大扭矩： Mmax=12.07*0.8/2=4.83KN/m 3.8 拉緊力計算 拉緊裝置拉緊力： （3.8-1） 式中——拉緊滾筒趨入點張力（N）； ——拉緊滾筒奔離點張力（N）。 由式（3.8-1） F0=S3+S4=9333.74+9800.43=19134.17N =19.13KN。 3.9輸送帶強度校核計算 縱向拉伸強度； （3.9-1） 在整個式子中，代表了安全

35、系數(shù)，通常根據(jù)具體要求進行選擇，如果強度的要求比較低，就可以選擇相對小的值。 輸送帶的最大張力26185.796 N n1選為7,由式（3.9-1） GX ≥26185.796*7/1000=183.30N/mm 我選的輸送帶為680S，這個型號是滿足上述要求的。 4 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 4.1 電機的選用 對于輸送帶的電動機選擇還是有一定的要求，轉(zhuǎn)速必須滿足對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下，500r/min是一個重要的閾值，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，相對的成本也就變高了，但效率不僅沒

36、有變高還變低了。反之則不然。在此次設(shè)計中電動機的總功率為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－４型電動機就滿足了上述的要求。 查《DTII(A)帶式輸送機設(shè)計手冊》，相關(guān)的參數(shù)可以列舉如下： Y200L－４型電動機主要性能參數(shù) 電動機型號 額定功率kw 滿載 轉(zhuǎn)速r/min 電流A 效率％ 功率因數(shù) Y200L－４ 30 1470 56.8 92.2 0.87 起動電流/額定電流 起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 重量kg 7.0 2.0 2.2 255 4.2 減速器的選用 4.2

37、.1 傳動裝置的總傳動比 通過分析條件，知道了傳輸帶寬是1000，與之相對的800為滾筒直徑。隨后，可以對工作轉(zhuǎn)速進行計算： nw=60υ/(πD)=60*1.6/(π*0.8)=38.22r/min 考慮nm＝1470 r/min為電機的轉(zhuǎn)速， 然后得到總體傳動比例： I=nm/nw=1470/38.22=38.46 選擇了兩級的齒輪減速器，然后采用傳動比例的計算，并且保持了基本的功率。其展開簡圖如下： 圖4-1 ZSY型減速器展開簡圖 聯(lián)軸器不僅用在電動機和I軸之間，也用在在Ⅲ軸和傳動滾筒之間，不用考慮傳動比一定是1了。 4.2.2 液力偶合器 對于液壓傳動的分析，

38、主要是利用液體介質(zhì)來進行能量的傳遞，這樣空間的變化就需要考慮。在進行葉輪旋轉(zhuǎn)的過程中，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，液體的變化促進了能量的傳輸，扭矩也要考慮進來，因為扭矩和轉(zhuǎn)速的平方是有比例關(guān)系的，這就是液力傳動。 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械，還可以應(yīng)用于其他的機械，在車輛中也有涉及，是液力傳動裝置廣泛應(yīng)用的體現(xiàn)。 此時，選取的型號是YOD400，1470r／min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

39、一個關(guān)鍵的器件，考慮多種設(shè)計方式，可以進行簡單的說明，表述如下： 可以說，聯(lián)軸器的關(guān)鍵的作用是進行連接，這樣有一個主體的軸帶動從動的軸，形成多角度的安裝形式。在整個機械制造的過程中，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，對于位移也要考慮進來，不能正好相對。所以在設(shè)計聯(lián)軸器時，要想一些合理的方法，使聯(lián)軸器具有一定的浮動范圍。 必須對是否進行級聯(lián)進行分析，然后得到兩大類的聯(lián)動情況，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，是因為它們的帶芯材料及結(jié)構(gòu)的差異。在

40、更加細(xì)致的分類上，前者可以分成整體和分層兩種類型。雖然強度有些相似，但是在沖擊性能上，中間層不容易發(fā)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。 在不同的距離上，鋼絲繩進行間隔排列，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。在具體操作的時候，要減少行程，和相關(guān)的傳輸帶比較來看，可以得到不同的強度，或者選擇不同的厚度，以滿足同樣的強度。 5.2 傳動滾筒的選型及設(shè)計 輸送機動力的傳動靠的就是傳動滾筒，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

41、型。這些都是通過不同的軸心進行選配，從而實現(xiàn)了設(shè)計。 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，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，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，在長距離機器的考慮下，可以得到不同的滾筒形式，溝槽的，菱形的，光面的都比較常

42、見。 通過以上的描述選擇鑄膠滾筒比較好。 5.2.1 傳動滾筒結(jié)構(gòu) 具體的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可以從圖5-2看出： 如果傳動滾筒已經(jīng)確定了長度，就可以查閱手冊得到參數(shù)，細(xì)節(jié)的在表5－1中列出，可以得到主要的相關(guān)參數(shù)： 表5-1傳動滾筒參數(shù)表 原來未重復(fù)，已經(jīng)截圖 1200就成為了滾筒的長度，得到了有代表性的數(shù)據(jù)。 或者由經(jīng)驗公式： 已知帶寬B＝1000，傳動滾筒直徑為800，滾筒長度比膠帶寬略大，一般取 B1=B+（100～200） 可以得到B1的值為1200，這個結(jié)果和理論標(biāo)準(zhǔn)是一樣的。 5.2.2 傳動滾筒的直徑驗算 單位壓力也是重要的考慮環(huán)節(jié)，能夠?qū)L筒的

43、系數(shù)進行影響，無論是摩擦系數(shù)還是單位壓力，都需要通過直徑進行計算，然后得到驗證的結(jié)果。 B--帶寬，已知B=1000mm D--傳動滾筒直徑，800mm a--膠帶在滾筒上的圍包角，210 p--傳動滾筒引力，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)的理念來看，輸送機的關(guān)鍵是托輥，尤其是對其壽命，更是有不可忽視的作用，托輥是可以決定輸送機重要參數(shù)的

44、。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，就需要對防水防電的性能綜合考慮。要有潤滑的軸承，重量當(dāng)然是輕點會更好，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，這就給整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求。從防止兩側(cè)散漏的情況，對于托輥的數(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，運行時候遇到的阻力。 （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，這樣整個傳送帶就不

45、是完全平行的，而是存在一個凹槽，這要不僅運送的多，也能防止物料灑落。 如果所設(shè)計的材料能支撐平行，那么就成為了重要的器件，在具體的運輸中起到關(guān)鍵作用。 其結(jié)構(gòu)簡圖如下： 圖5-4 平行托輥 如果重點考慮材料的加工環(huán)節(jié)，可以看到彈簧的重要作用，在傳輸貨物的時候起到緩沖。其結(jié)構(gòu)簡圖如下： 圖5-5 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)心托輥來調(diào)整，會使更高效的運行。有多種調(diào)心托輥模式，前傾的是比較常用的。 （三）托輥間距 如果在兩個或多個托輥之間，能夠形成一定的撓度，就會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

46、很大的了?？紤]裝載的間距，一般情況為300-600mm，進行緩沖的話，下面的間距可以達(dá)到2500mm，甚至是3000mm。 5.3.2 托輥的選型 膠帶輸送機膠帶跑偏是一個常見又不易解決的問題，這些都潛在的會引起停機，甚至造成磨損，輸送機的壽命在很大程度上降低，輸送的效率也明顯降低。所以跑偏這個問題應(yīng)該提起重視，而且要采取相應(yīng)的解決方案。 考慮顆粒狀的運輸結(jié)構(gòu)，形成了集成化的傳輸帶，常用的三個棍子也形成了本文機械結(jié)構(gòu)。在原始尺寸中，托輥托輥直徑是108mm，這也是從手冊中查詢得到的結(jié)果。 為了減少對物料的沖擊，需要增加緩沖機制，很顯然，橡膠圈是一個比較好的選擇，可以滿足相關(guān)器件直徑的要

47、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)簡圖 （1）承載分支的校核 由表3-2查得 S=0.1062m2 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

48、 =1007.41N 經(jīng)過查表可以得到有效的分析，如果108mm為上托輥直徑，那么在長度380mm的條件下，可以得到承載能力2640N，與計算的值進行比較，要求能夠被滿足。 （2）動載計算 承載分支托輥的動載荷： 式中：——主要功能是對靜載荷進行承載； ——取得1.2，是運行系數(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滿足的，分支托輥可以被選擇。 5.4 制動裝置 5.4.1 制動裝置的作用 如果考慮帶式傳送，必須考慮傾角，而且

49、其平均值要大于4%。當(dāng)滿負(fù)荷停止時，材料的反面和材料的滑動現(xiàn)象會發(fā)生，由于材料的多重選擇，制動裝置是不可忽略的?？梢杂行У倪M行機器的停止操作，也可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度?？梢哉f，制動裝置增加了整個平臺的安全性，從另外的角度保證了平臺的可靠。 5.4.2 制動裝置的種類 可以說，制動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，進行電閘制動的都需要考慮。 （1） 帶式逆止器 如果是向上傳輸，帶式輸送機也比較適用。當(dāng)傾斜輸送機停止時，皮帶被帶進滾筒和輸送帶，當(dāng)帶反轉(zhuǎn)時。由于嵌入了滾筒，使得制動作用到了傳送端，這樣的結(jié)構(gòu)比較簡單，也降低了成本。但是仍

50、然不可避免的出現(xiàn)了一些缺點，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)簡圖如下： 圖5-8 帶式逆止器 1-輸送帶 2-傳動滾筒 3-逆止帶 （2） 滾柱逆止器 輥式逆止器也用于帶式輸送機上運。當(dāng)輸送機正常工作時，滾筒處于切口寬度，不影響星輪的運行。當(dāng)輸送機停止時，輸送帶驅(qū)動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。在考慮制動器的時候，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)DTⅡ標(biāo)準(zhǔn)和減速機進行選擇。一般情

51、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。 其結(jié)構(gòu)簡圖如下： 圖5-9 滾柱逆止器 1-星輪 2-外殼 3-滾柱 4-彈簧 （3） 液壓推桿制動器 液壓推桿制動器可用于帶式輸送機上下輸送。如果是進行高速轉(zhuǎn)軸的安裝，就會形成較快的速度，運行可靠。制動器是不可或缺的，以免遇到突發(fā)情況。 （4） 盤型制動器 如果制動盤是由油缸推動的，就要考慮產(chǎn)生的摩擦，在具體的制動裝置當(dāng)中，有四個重要的油缸，并且形成了統(tǒng)一的控制。從使用的方式上分析，這種制動器在長距離運輸上應(yīng)用較多，并且可以滿足高速的轉(zhuǎn)軸。而由于動力矩增大，散熱的

52、性能并不減小。如果能在工作的過程中及時的調(diào)整油壓，就可以實現(xiàn)多個目標(biāo)的調(diào)節(jié)參數(shù)。 5.4.3 制動裝置的選型 從設(shè)計和選型上考慮，制動器需要有一下幾個關(guān)鍵： 首先，如果需要進行機械運轉(zhuǎn)的分析，就要進行轉(zhuǎn)矩的考慮，并且重新定義重要系數(shù)。 其次，針對于具體的業(yè)務(wù)，需要考慮制動的場景，并形成一定的儲備，這也是對安全性的重要需求。如果有特殊要求的，還需要進行雙重制動，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 最后，不可忽視的是散熱的功能，不能對環(huán)境造成污染，更不能對生物體造成危害。 當(dāng)輸送機向上移動時，有必要防止輸送帶在停止時倒車。這通常被稱為逆止器。當(dāng)向下移動時，有必要防止輸送機停止時的向前運動。這種制動

53、裝置根據(jù)實際的工作情況，形成具有穩(wěn)定參數(shù)的裝置。傳動輥所需的制動力（或反作用力）應(yīng)根據(jù)輸送帶的上下三個條件來確定。水平運輸是不需要制動裝備的。 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。如果需要進行的改變，就需要選擇不同的型號的，以便形成良好的匹配，改向時，可以小1—2個規(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，這樣摩擦力就會增加，如果張力高于一定的閾值，撐托輥間的垂度就被限制

54、住了，不僅不會有物料丟失，摩擦力也變大了。 5.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點 (1)要想使張力不變，最理想的拉緊裝置可以滿足，這種裝置的速度要很大。如果只是滿足這種情況是不行的，還要注意速度的變化規(guī)律。 （2）在考慮啟動時間的時候，可以發(fā)現(xiàn)，裝置的速度對其影響，而且成反比關(guān)系。 （3）功率越大的輸送機，它的啟動的時間就應(yīng)該越長。 32 結(jié)論 這次畢業(yè)設(shè)計使我收獲很多，收益很多，下面從以下幾個方面進行總結(jié)： (1) 我不僅知道了國內(nèi)外傳送帶的相關(guān)情況，也明白了傳送帶的構(gòu)造及原理。 (2) 當(dāng)然，不可避免

55、的遇到一些困難，我也給出了相關(guān)的解決方案。 不足之處： （1）沒有很好的去深入了解，在進行具體設(shè)計的時候，會顯得準(zhǔn)備不足。 （2）學(xué)習(xí)的專業(yè)知識還是不夠有深度，設(shè)計還有許多不合理的地方。 進一步研究的建議： （1）我還要把實際情況和理論知識進行相結(jié)合去完善設(shè)計。 （2）我要做到把輸送帶的每一個部位都得到完善。 致謝 在本次的畢業(yè)設(shè)計中不免是有些辛苦的，在這個過程中遇到的坎坷就像山路十八彎，幸虧我有一群對我不離不棄的同學(xué)，他們給與我的幫助實在是太多了，也離不開我的畢業(yè)設(shè)計團隊，在團隊中我們作為一份子互相幫助，也正是有了他們我才體驗到了什么是眾人拾柴火焰高這個道理。

56、其實我最最應(yīng)該感謝的是我的論文導(dǎo)師潘秀琴，她的責(zé)任感是很強的，很難遇到一個像潘老師這樣的老師，在整個畢業(yè)論文設(shè)計中，都是有求必應(yīng)，不管在什么時候，她總是能及時的給你滿意的答復(fù)，不管你的問題有多多，都會一一給你回復(fù)，在這再次感謝老師！ 在這也要感謝我的父母，是他們含辛茹苦的把我拉扯這么大，沒有他們就沒有我的今天。 ！ 參考文獻 [1] 機械化運輸設(shè)計手冊編委會.機械化運輸設(shè)計手冊[M].機械工業(yè)出版社.1997年5月. [2] 張鉞.新型帶式輸送機設(shè)計手冊[M].冶金工業(yè)出版社.2001年2月. [3] 上海煤礦機械

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