【正文】 取YB200L4型隔爆電動機，其具體參數(shù)如表211所示。 圓周驅動力綜上所述，圓周驅動力： 算得的圓周驅動力為滿載運行狀態(tài)下的驅動力，數(shù)值為負且具有較大絕對值，說明帶式輸送機能夠靠物料的自重運行，并有較大的加速度。特種主要阻力計算公式為： (1)托輥前傾摩擦阻力： 式中： CZ——槽形系數(shù)； μ0——承載托輥與輸送帶間的摩擦系數(shù)，μ0=～； LZ——裝有前傾托輥的區(qū)段長度，； ε——側輥軸線相對于與輸送帶縱軸線垂直的平面的前傾角。故承載托輥和回程托輥線質量如下所示承載分支托輥每米長旋轉部分的質量： 回程分支托輥每米長旋轉部分的質量： 表28 托輥旋轉部分的質量托輥形式軸承座形式帶寬mm800100012001400160018002000上托輥kg鑄鐵座14222547507277沖壓座111720————下托輥kg鑄鐵座12172039426165沖壓座111518————所設計帶式輸送機在井下工作，工作條件惡劣，=。 主要阻力計算輸送機的主要阻力是輸送帶的前進阻力和承載分支及回程分支托輥的旋轉阻力之和。托輥距離 托輥組驗算（1）承載分支的校核 式中： p0——承載分支托輥靜載荷(N)； a0——承載分支托輥間距（m）； e——輥子載荷系數(shù)，查《運輸機械設計選用手冊》表235，選e=； v——帶速(m/s)，已知v=4m/s； qd——每米長輸送帶質量（kg/m），已知qd=； Im——輸送能力(kg/s)。于是過渡段托輥組的布置如下表26所示?！?5176。托輥長度的選擇可以直接通過輸送帶的寬度、托輥組中的托輥數(shù)和托輥間的連接和布置方式確定。托輥間距應配合考慮該處輸送帶張力，使輸送帶獲得合適的垂度。不同寬度的膠帶運送貨載的最大塊度可按表23來進行核算。 輸送帶寬度的確定帶式輸送機的最大輸送能力是由輸送帶上物料的最大截面積、帶速和設備傾斜系數(shù)決定的，即 式中； ——輸送量，； ——輸送帶上物料的最大截面積, ； ——帶速,； ——物料堆積密度，； 輸送機的傾斜系數(shù)，按表21查取。旋轉刮板清掃器通常安裝在輸送帶與滾筒脫離接觸點的后面，旋轉刷子清掃器的安裝位置相同。(6) 儲帶裝置由于綜合機械化工作面推進速度比較快，所以順槽的長度和運輸距離變化也比較快，這就要求順槽運輸設備能夠迅速地進行伸長或縮短。滾柱逆止器也用于向上運輸?shù)牡膸捷斔蜋C上，在輸送機正常工作時，滾柱在切口的最寬處，不會妨礙星輪的運轉；當輸送機停車時，在負載重力的作用下，輸送帶帶動星輪反轉，滾柱處在固定圈與星輪切口的狹窄處，滾柱被楔住，輸送帶被制動。逆止器是向上運輸?shù)妮斔蜋C停機后防止輸送機逆轉用；制動器是供向下運輸?shù)妮斔蜋C停機用；水平運輸若需要準確停機，也應裝設制動器。緩沖托輥用于帶式輸送機的受料處，以便減少物料對輸送帶的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等，其結構簡圖如17所示。目前國內(nèi)Ⅱ系列由三個輥子組成的槽形托輥槽角λ為35176。如圖14所示，它們都是由電動機聯(lián)軸器減速器3和驅動滾筒4組成的。硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。由于在煤礦井下使用普通橡膠和塑料制成的輸送帶，一旦起火漫延很快，因此我國有關部門已有規(guī)定，禁止非阻燃輸送帶在井下使用。 帶式輸送機的組成(1) 輸送帶輸送帶有織物芯帶和鋼繩芯帶兩種。一般向上運輸取較大值，向下運輸取較小值。物料最大塊度可達到300mm。1954年在德國就有關于壓帶式輸送機的專利。8) 可以減少轉載環(huán)節(jié)，便于實現(xiàn)控制。3) 大傾角運輸: 物料被輸送帶包裹后，增加了物料與膠帶之間的摩擦力和物料本身的內(nèi)摩擦力，運輸傾角可達27176。管狀式帶式輸送機日本管狀帶式輸送機株式會社( Japan Pipe Conveyor Co. Ltd.)于上世紀70年代末逐步形成了管狀帶式輸送機設計理論和系列產(chǎn)品，在32個國家獲得專利，向12個國家和地區(qū)轉讓技術。的下運工況均可應用，可隨時調整防止下滑的阻尼力，十分靈活方便；這種帶式輸送機具有輸送帶張力小，結構簡單，可以實現(xiàn)長距離運輸?shù)纫幌盗袃?yōu)點，而且還具有軟啟動和功率平衡等功能；安全保護設施完善，微機控制、傳感器監(jiān)測，能滿足煤礦防爆要求，使用安全可靠。國家“六五”重點科技攻關項目帶液力制動裝置系統(tǒng)的下運帶式輸送機，是在驅動裝置中裝設液力制動系統(tǒng)，分兩步實現(xiàn)制動，即先將輸送機運行速度降低至額定速度的三分之一(~)，然后由機械抱閘最終制動。我國對水平拐彎的輸送機研究較早，上世紀90年代，試制成功水平拐彎裝置，在煤礦井下成功應用。~28的5臺輸送傾角30176。為了降低膠帶強度要求和減小驅動裝置尺寸，通常采用中間直線摩擦驅動或中間卸載式驅動，并采用軟啟動技術。國外通常使用的帶式輸送機的主要技術指標如表12所示。在我國，帶式輸送機已經(jīng)成為礦井、洗煤廠等企業(yè)生產(chǎn)中的一種重要的運輸設備。帶式輸送機總的運輸費用比汽車低，隨物料提升高度的增加運營費用降低的更大。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，帶式輸送機的應用越來越廣泛。國內(nèi)外現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)實踐證明，只有實現(xiàn)礦井煤流運輸?shù)娜到y(tǒng)大型輸送機化，減少轉載環(huán)節(jié)，消除煤流的停頓、倉儲、裝卸載等環(huán)節(jié)，實行不間斷不停頓的連續(xù)運輸，才能達到高產(chǎn)高效的目的。現(xiàn)在它已經(jīng)成為當今最重要的散狀物料運輸設備，與其它運輸設備相比具有運量大、運輸距離長、可連續(xù)輸送、運行可靠，易于實現(xiàn)自動化、集中化控制等優(yōu)點，被廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個生產(chǎn)領域。表11 運行費用比較項目普通帶式輸送機運輸方案長距離帶式輸送機運輸方案汽車集港運輸運行費用(2500萬噸/年)3755()3625()20000(8元/噸)人工管理費(8萬元/人年)200(25人)120(15人)含在運費中備品、備件費(萬元)721。隨著礦井生產(chǎn)的不斷推進和采礦流程的更新，長距離、大運量、大功率的帶式輸送機的應用越來越普遍。此外，我國尚未形成元部件的大規(guī)模專業(yè)生產(chǎn)廠，設計制造水平有待提高。(2) 可伸縮帶式輸送機可伸縮帶式輸送機主要用于采煤工作面運輸巷道運輸, 機尾可隨采煤工作面的推進收縮，利用儲帶倉收容多余的輸送帶，結構緊湊，機架輕巧，拆裝方便，一般采用整芯帶，用機械接頭聯(lián)結，可配中間驅動裝置滿足較大運能和較大運距要求。為了適應國內(nèi)煤礦使用大傾角上運帶式輸送機的迫切性和廣泛性，經(jīng)過系列化設計滿足不同需要，改進和研制不同帶寬的雙排V形深槽托輥組，使輸送傾角提高到了+35176。高差577m。運量1500t/h，運距2000m。(6) 垂直提升帶式輸送機國外從60年代末開始發(fā)展垂直提升帶式輸送機，德國Trellex Flexowell公司已有5萬余臺產(chǎn)品，分布于90多個國家和地區(qū)。90年代初，國內(nèi)首臺管狀帶式輸送機在淮南礦務局新莊孜礦地面運輸原煤，運量600t/h，帶速175m/min，176。以上，這對于大高差輸送物料尤其重要。3) 不適用給料不均勻的場合。最大輸送能力2900t/h，通過旋轉的托輥組加載壓帶。(2) 提高元部件性能和可靠性除了進一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷研究新的技術和開發(fā)新的元部件。1 輸送帶；2 驅動滾筒；3 機尾換向滾筒；4托輥；5 拉緊裝置圖12 帶式輸送機的驅動裝置帶式輸送機的結構示意圖如圖12所示，輸送帶1繞經(jīng)驅動滾筒2和機尾換向滾筒3形成無極閉合帶。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。為了便于運輸，輸送帶的長度是一定的，使用時應把若干段輸送帶連接起來。其強度為原來強度的(i1)/i3100%。在功率不大，環(huán)境濕度較小的情況下，可采用光面滾筒；在功率較大且環(huán)境嚴重潮濕，輸送帶在驅動滾筒上容易打滑的條件下，應采用膠面滾筒。為降低膠帶邊緣的附加應力，在傳動滾筒與第一組槽形托輥之間可采取槽角為10176。其它還有錐形、V形、反V形等多種調心托輥，可按需選用。在大傾角輸送機中使用較廣泛的有防爆自冷盤式制動器、液壓制動器、液力制動器和液黏制動裝置。液壓推桿制動器對于向上或向下輸送的帶式輸送機均可使用，安裝在高速軸上，動作迅速可靠，帶式輸送機一般都裝配有此種制動器。(7) 清掃裝置為了保證輸送帶的清潔，必須對其清掃。表15 帶式輸送機設計參數(shù)項目數(shù)值項目數(shù)值輸送能力2000t/h輸送長度3000m帶寬1200mm帶速4m/s電動機功率400kW運送方式水平使用場合煤礦井下本設計對帶式輸送機進行整體的布置方式進行設計，著重對帶式輸送機的減速器、滾筒進行詳細的設計計算并校核，并完成相關圖紙設計。而在本設計中，為防止?jié)L料，采用的是由四節(jié)普通托輥組成的雙排V形托輥組。在輸送帶類型確定上應考慮如下因素：(1)為延長輸送帶使用壽命，減小物料磨損，盡量選用橡膠貼面，其次為橡塑貼面和塑料貼面的輸送帶；(2)在同等條件下優(yōu)先選擇分層帶，其次為整體帶芯和鋼絲繩芯帶；(3)優(yōu)先選用尼龍、維尼龍帆布層帶。輸送帶裝載段為直線段間距的二分之一或三分之一。在過渡段，輸送帶的傾角由零逐漸過渡到最大槽角?！?0176。15176。則： 故承載分支托輥滿足動載要求。； ——輸送帶單位長度的質量，； ——每米長度輸送物料的質量，； ——承載分支托輥每米長旋轉部分的質量，； ——回程分支托輥每米長旋轉部分的質量。這時，在計算中可把附加阻力劃到主要阻力中去，以簡化運行阻力的計算，不會出現(xiàn)嚴重錯誤。按下式計算： 式中：——清掃器個數(shù)。 則空載狀態(tài)下電動機功率： 式中：ηm——傳動效率，——1。查機械手冊可得：D=1000mm。其結構如圖22所示，主要性能參數(shù)列于表212中。垂直重錘張緊裝置上方滾筒改向90176。3 傳動裝置設計計算 傳動方案的確定驅動裝置是整個帶式輸送機的動力來源。已算得所需電動機功率，采用單電機驅動，從《實用中小電機手冊》中選取YB225M6型隔爆電動機。實際傳動比為： %范圍之內(nèi)，故合格。(1)選擇齒輪材料，確定許用應力根據(jù)機械手冊，查表可得：小齒輪選用40Cr，調質處理，接觸疲勞強度極限，彎曲疲勞強度極限。小輪轉矩 T1=2387500N計算公式為： 式中： ——齒輪接觸疲勞強度極限，； ——壽命系數(shù)，按應力循環(huán)次數(shù)N選??； ——接觸疲勞強度計算的最小安全系數(shù)。代入數(shù)據(jù)校核： 故滿足要求。b) 計算危險截面工作應力截面彎矩 截面扭矩 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面上彎曲應力 截面上扭剪應力 彎曲應力幅 扭切應力 c) 確定軸材料機械性能查表可得，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限。 二級齒輪軸設計校核(1) 材料選取40Cr作為軸的材料，調質處理。材料特性系數(shù)：，i) 確定綜合影響系數(shù)軸肩圓角處有效應力集中系數(shù)、根據(jù)r/d=，D/d=，查表可得，、。(1) 材料軸Ⅲ：20CrMnTi，調質處理；(2) 軸的結構各軸的結構方案，直徑與長度如圖45和46所示：圖45 軸Ⅱ結構尺寸5 鍵和軸承的選用 鍵的選用和校核 軸Ⅰ鍵的校核離合器處的鍵選用A型鍵，由于該鍵所處的軸的直徑為86mm，故查機械手冊選用25x70 GB/T10962003，鍵的尺寸如下所示： 許用擠壓應力為，按擠壓強度校核： 由于強度不滿足要求，故采用雙鍵，按180度布置。選用漸開線花鍵：分度圓直徑 外花鍵小徑 大徑 內(nèi)花鍵小徑 其中 因此，內(nèi)花鍵小徑，內(nèi)花鍵大徑，選擇花鍵長度l=120mm由于該花鍵的工作方式為承載時移動的動聯(lián)接，選用許用壓強。對于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。表61 箱體的結構尺寸名稱符號尺寸（）箱座壁厚δ20箱蓋壁厚δ116箱座上部凸緣厚度b30箱蓋凸緣厚度b130箱座底部凸緣厚度b230地腳螺栓直徑df24地腳螺栓數(shù)目n8（個）軸承旁連接螺栓直徑d118蓋與座連接螺栓直徑d216檢查孔蓋螺栓直徑d48定位銷直徑d10df、d1至外箱壁距離C1245df、d1至凸緣邊緣距離224最大齒頂圓與內(nèi)箱壁距離Δ123齒輪端面與內(nèi)箱壁距離Δ220箱蓋肋厚m115箱座肋厚m215 減速器附件的設計(1) 油標為指示減速器內(nèi)油面的高度是否符合要求，以便保待箱內(nèi)正常的油量，在減速器箱體上設置油面指示裝置。因此，在箱體頂部能直接觀察到齒輪嚙合的部位處設置檢查孔，平時視孔用視孔蓋蓋嚴。（1）機架有四種結構如圖71所示?？捎糜趩螡L筒傳動，也可以用于雙滾筒傳動（兩組機架配套使用)。中間架為螺栓聯(lián)接的快速拆裝支架，它由鋼管、H型支架、下托輥、和掛鉤式槽形托輥組成，是機器的非固定部分，鋼管作為可拆卸的機身，用彈性柱銷架設在H型支架的管座中。該種機架機身機構簡單，節(jié)省鋼材，安裝、拆卸方便，不易跑偏等特點。摩擦離合器是利用摩擦副間的摩擦力來傳遞轉矩的離合器。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。但由于構造簡單、成本低、可傳遞較大轉矩，故當轉速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好時亦常采用。其結構如圖74所示。這種清掃器的優(yōu)點是制作簡單、維修方便,維修成