【文章內容簡介】 此機構主要構件有托輥、液壓缸、油泵、檢驅輪、擺動支架，此外郵箱的尺寸也需確定尺寸。大體分為兩部分，一部分是液壓部分，另一部分是調心托輥部分。 調心托輥選擇與校核托輥是決定帶式輸送機的使用效果，特別是輸送帶使用壽命的最重要部件之一。托輥組的結構在很大程度上決定了輸送帶和托輥所受承載的大小與性質。對托輥的基本要求是：結構合理，經久耐用，密封裝置防塵性能和防水性能好，使用可靠。軸承保證良好的潤滑，自重較輕，回轉阻力系數小，制造成本低，托輥表面必須光滑等。機構中的托輥主要是根據調心托輥改裝的，就是把調心托輥兩側的輥子換成普通的圓柱輥子，所以在選擇托輥時可按照調心托輥標準選取，由帶寬B=800mm,可參照下表選擇相應的托輥。表41摩擦上調心托輥【1】Table 41 friction roller帶寬BDLHHEAPQd軸承型號質量kg5008920022033484074013090M124G2046502502353289908908003152451150109010827039611764G2051000380300411137612904G305133325所選用的上托輥為槽形托輥,直徑為108mm，長度為315mm，軸承型號為4G204，表42輥子承載能力 kN【2】Table 42 roller bearing capacity輥子長度mm帶速m/s軸承4G2044G205輥子直徑 mm891081081331593151對輥子校核要分別按靜載荷、動載荷進行。1）靜載荷校核， （41）式中 ——承載分支托輥靜載荷，N；——承載分支托輥間距，m。 ——輥子載荷系數，選；表43輥子載荷系數【2】Table 43 load coefficient of roller托輥型式一節(jié)輥1二節(jié)棍三節(jié)棍——輸送能力。則：N1990N故輥子靜載荷滿足要求。2）動載荷校核， （42）式中 ——承載分支托輥動載荷，N；——運行系數表44運行系數【2】Table 44 run coefficient運行條件，每天運行多少小時6》6991616——沖擊系數，；表45 沖擊系數Table 45 Impact coefficient物料粒度mm帶速，m/s2450100100150150300細料中有大塊150300塊料中有大塊150300——工況系數。表46 工況系數fTable 46 Condition coefficient工況條件正常工作和維護條件有磨腐性或磨損性的物料磨腐性較高的物料則：==1990N。故輥子動載荷滿足要求。 擺動桿的結構確定圖41 擺動桿結構簡圖Figure 41 structure of swing pole初步設計結構如上圖所示，此結構通過焊接的方式與上橫梁連接，其端部所開的孔是與液壓缸柱銷孔通過柱銷連在一起，由于液壓缸尾部用法蘭連接，當活塞桿伸出時柱銷可以在槽內滑動，這樣就使由液壓缸尾部、支撐軸承及橫桿與液壓缸接觸點所購成的三角形在液壓缸活塞桿伸出時，另一邊會變小，從而避免使用擺到缸。增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。橫桿選用45號鋼，并要求經過加工有足夠的抗彎強度。 液壓缸的設計設計液壓缸時，首相要了解液壓缸的類型，按照用途分，工業(yè)上習慣把液壓缸分為工程機械專用缸，汽車專用缸，行走機械專用缸。設計液壓缸時，首先要確定所要設計缸的類型，這里的液壓缸應用于帶式輸送機上，屬于工程機械，尺寸與結構設計是主要是根據負載的大小以及工作壓力的大小進行設計。 液壓缸的負載液壓缸的負載主要來自于托輥扭轉時與輸送帶之間的摩擦力，因此首先要計算帶與托輥之間的摩擦力。圖42調心托輥速度圖和摩擦力分解圖Figure 42 Spherical roller speed and friction exploded diagrams 由圖42速度圖有 （43）式中—摩擦力方向與輸送帶運行方向之間的夾角由此可得調心托輥與輸送帶之間的摩擦力及其在托輥軸向的分力分別為 （44） （45）式中 ——摩擦力方向與輸送帶運行方向之間的夾角———調心托輥與輸送帶之間的摩擦力，N——調心托輥與輸送帶之間摩擦力在托輥軸向的分力，N——調心托輥偏轉角度，即調心托輥軸線與輸送帶橫向間的夾角又有調心托輥與輸送帶之間的最大摩擦力為 （46）所以在設計只要考慮在最大值時液壓缸能滿足要求時，就能滿足，所以這里先計算最大摩擦力。式（46）中 q——單位長度愉送帶裝運的物料量，kg/m——單位長度輸送帶的質量，kg/m——托輥組間距，m——輸送機傾角。——調心托輥與輸送帶之間的粘著系數(其值大于滑動摩擦系數小于靜摩系數).=（+）cos=最大摩擦力較小，而且它對下面軸承的轉矩與液壓缸負載對軸承轉矩平衡，擺動桿長為400mm，所以液壓缸負載更小，由后面知工程上液壓缸最小內徑為40mm,所以這里把最大摩擦力擬定為液壓缸負載【7】。 工作壓力的選擇壓力的選擇要根據載荷大小和設備類型而定，還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經濟條件以及元件的供應情況的限制，在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必加大執(zhí)行元件的尺寸，對于某些設備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度來說也不經濟。反之，壓力選的過大，對缸、泵、閥等元件的材質、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設備的成本。一般來說，對于固定的尺寸不太受限制的設備，壓力可以降低一些，行走機械重載設備壓力要求要選高一些。具體參照下表表47 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力【8】Table 47 the system working pressure of machinery monly 機械類型機床農業(yè)機械液壓機磨床組合機床組合機床龍門刨床小型工程機械大中型挖掘機建筑機械重型機械拉床起重運輸機械工作壓力MPa352881010182032由于要設計的液壓缸要應用于帶式輸送機，屬于工程機械，所以選擇工作壓力為10Mpa。 液壓缸的設計計算1)液壓缸的阻力液壓缸的阻力包括活塞遇導軌之間的摩擦力以及慣性力，主要是載荷所給的阻力，因此設計時主要考慮負載阻力即可，其他阻力只要在負載阻力上乘以載荷系數即可，所以 （47）=281= （48） （49）式（47）、（48）、（49）中——作用在活塞桿上的工作阻力N。η——液壓缸的機械效率。，這里取=.——液壓缸的工作阻力N?！枇ο禂担ňC合考慮液壓缸的慣性力、活塞與導軌之間的摩擦阻力等）。2）液壓缸的輸出速度。根據工作需求，初步設定活塞桿的伸出速度為4m/min.3）液壓缸活塞桿伸出時的流量。 （410）式中 ——液壓缸活塞桿伸出時液壓缸的流量?！钊麠U伸出時的速度。——活塞桿的作用面積 （411）A=π/4d2=π/4=1256m2解Q=4）液壓缸的儲油量。 （412）式中 V——液壓缸的儲油量A——液壓缸的作用面積S——液壓缸的行程V==5）液壓缸的輸出功率 （413）式中 ——液壓缸的輸出功率 kw.——液壓缸的輸出力 kN——液壓缸的輸出速度 m/s.== kW. 液壓缸的主要幾何尺寸的計算1）液壓缸的內徑的計算工程上，計算液壓缸的內徑時，通常有兩種算法。這里采用第一種方法（414）d=（ （414）式中 d——液壓缸內徑 m——液壓缸推力 kN——選定的工作壓力 mPad===.根據液壓缸標準系列，工程上使用的液壓缸內徑推薦值最小為40mm。所以這里擬定液壓缸內徑為40mm.2）活塞桿的設計活塞桿與結構相連，承擔著主要負載，因此需要有較高的強度，因此選45號鋼。為了與擺動桿相連，活塞桿頭部設計成下圖結構，通過銷軸與擺動桿相連，為了避免擺動桿旋轉式與其卡死，其中間槽需開深一些，初步定長度為65mm,每側耳環(huán)厚度為10mm。圖43 活塞桿頭結構圖Figure 43 head of piston活塞桿直徑的計算要通過速度比進行計算表48 Φ和p的關系【8】Table 48 the relationship between Φ and p工作壓力p mpa ≤10~20＞20速度比 Φ ， 22根據上表，選擇Φ=.根據速比要求計算活塞桿直徑 （415）式中 ——活塞桿直徑 md——液壓缸內徑 mΦ——速度比解=.活塞桿的具體結構還要等計算出活塞后方可確定。3）液壓缸行程的計算液壓缸行程S，主要依據機構的運動要求而定。但為了簡化工藝和降低成本，應盡量采用標準值。擺動桿擺動角為，所以S=400sin= （416）表49 液壓缸行程系列 mm【8】Table 49 stroke series of hydraulic cylinder m254050638090100110125140180200200220240250260280300320340360380400420450480500530550600630 液壓缸結構參數的設計1)缸筒壁厚的計算由于液壓缸負載不大，而且工作壓力不大，所以選用35號鋼管作為缸筒就能滿足強度要求。根據標準液壓缸外徑，下表給出了工程機械用標準液壓缸的外徑系列表410 工程機械用液壓缸外徑系列【8】Table 410 machinery hydraulic cylinder diameter series used in project缸徑mm液壓缸外徑mm缸徑mm液壓缸外徑mmP16mpa2025P16mpa2025405050505411013313313314050606060125146146152152637676838314016816816816880959510210216019419419419490108108108114180219219219219100121121121127200245245245245根據上表初定液壓缸外徑為50mm.2)對缸壁進行校核，按薄壁計算 （417）式中 ——液壓缸筒厚度 m——實驗壓力 MPa,工作壓力時，==10=15Mp?！簤焊字睆?m——液壓缸材料的許用應力MPa對于： 鍛鋼 =100~200 MPa鑄鋼 =100~200 MPa 鋼管 =100~200 MPa 鑄鐵 =100~200 MPa本設計采用鋼管，這里取=100MPa= 所以選用壁厚5mm滿足要求。3）液壓缸油口直徑的計算 液壓缸油口直徑應根據活塞最高運動速度v和油口最高夜流速度v0. （418）式中 d0——液壓缸油口直徑 md——液壓缸內徑 m——液壓缸最大輸出速度 m/min——油口夜流速度 m/s這里初步擬定=4m/min, =2m/s.==,為了使加工方便，這里取標準值8