【正文】 F改 2 = 43 SS? =+= 傳動(dòng)滾筒合張力計(jì)算 根據(jù)各特性點(diǎn)的張力計(jì)算傳動(dòng)滾筒的合張力 : 傳動(dòng)滾筒合張力 : ?????? SSFF KN 傳動(dòng)滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖 45所示： 圖 45 傳動(dòng)滾筒 傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （１） 求軸上的功率 3 3 3, n Tp 轉(zhuǎn) 速 和 轉(zhuǎn) 矩 35 傳 動(dòng) 滾 筒 軸 的 設(shè) 計(jì) 因 滾 筒 材 料 為 Q235A 剛 ， 其 密 度 為33 = 10 /kg m? ? ，與滾筒的直徑 D=1000mm,厚度 t=40mm,可求得滾筒質(zhì)量為 m=886kg. 若取每級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率（包括軸承效率在內(nèi)） ? =，則 33 11 0 0 .9 7 kw 10 0. 4 kw1480 39 .8 r / m i n37 .210 0. 4T = 95 50 24 09 139 .8/mwpnniNm? ? ?? ? ??? 則軸的角轉(zhuǎn)速 w1n2 2 r a d / s60 60r = / s = s22? ?????????? ? ?? ? ??? （２） 軸的最小直徑的確定 式 中 3 pdAnp k W。n r / m i n 。?軸 轉(zhuǎn) 遞 的 功 率 ， 單 位 為軸 的 轉(zhuǎn) 速 ， 單 位 選取軸的材料為 45鋼 ，調(diào)質(zhì)處理，選取 A =112。于是 得 3 3p 1 0 0 . 4d A 1 1 2 1 5 2 . 5 m mn 3 9 . 8? ? ? ? （３） 傳動(dòng)滾筒軸 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 擬定軸上的零件方案，現(xiàn)選用下圖 46的裝配方案。 36 圖 46傳動(dòng)滾筒圖 ② 根據(jù)定位和裝配的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度，軸的左邊部分如下圖 47 所示。 圖 47傳動(dòng)滾筒軸圖 ③ 軸上零件的周向定位 聯(lián)軸器與軸的定位均采用平鍵聯(lián)結(jié)，滾動(dòng)軸承與軸的 周向定位是借過(guò)渡配合來(lái) 保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 ④ 確定軸上圓角和倒角尺寸 取周端倒角為 2 45? ，各軸肩處的圓角半徑為 R2。 ⑤ 求軸上的載荷 軸的受力簡(jiǎn)圖如 圖 48所示，軸在水平方向的受力如圖所示， 37 圖 48軸水平方向力矩圖 由 M（ A） =0，可求得 ? ，上圖可知 HM =71883Nm 軸在垂直方向的受力如圖 49所示， 圖 49 軸垂直方向力矩圖 由 M（ A） =0，可求得 4 3 4 1 .4yyA D N?? ， 1 3 0 2 .4 2E B CM M M N m? ? ? 扭矩圖 如 410為 圖 410 軸的扭矩圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 E 是軸的危險(xiǎn)截面。 220 71 89 E HM M M N m? ? ? ? （４） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 38 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 E）的強(qiáng)度。根據(jù)式 22()ca MTW?? ?? 式中 ca? 軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為 MPa； M軸所受的彎矩，單位為， Nm? 。 T軸所受的扭矩，單位為， Nm? 。 W軸的抗彎截面系數(shù)，單位為 3mm ，對(duì)沒(méi)鍵槽的 由式 W= 3 d? 1[]?? 許用彎曲應(yīng)力，對(duì)也選定的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，1[ ] 60MPa?? ? 。 22() 4 7 .8ca MTW ?? ??? 因有 1[]ca???? ，因此，此軸安全。 對(duì)傳動(dòng)滾筒來(lái)講，設(shè)計(jì)主要考慮的因素是輸送帶在滾筒滑動(dòng)弧表面上的平均壓力和對(duì)輸送帶彎曲的影響。這兩項(xiàng)在設(shè)計(jì)中，主要集中表現(xiàn)在對(duì)滾筒直徑的確定導(dǎo)航，下面給出集中滾筒直徑的算法： （ 1） 按鋼繩芯帶繩芯中的鋼繩直徑與滾筒直徑的比值 由式 41可知 D/d≧ 150 （ 41) 式中 D傳動(dòng)滾筒直徑， mm。 d鋼繩芯中鋼繩的直徑 ， mm。 ?D≧ 150d=150?6=900mm 可以采用直徑為 1000mm 的滾筒。 (2)驗(yàn)算滾筒的比壓 比壓要按相遇點(diǎn)滾筒承受的比壓來(lái)算，因此滾筒所承受的比壓較大。 39 按最不利的情況來(lái)考慮，設(shè)總的牽引力由兩滾筒均分，各傳遞一半的牽引力。 總的牽引力 KNSSW o ????? 故相遇點(diǎn) 7S ,其分離點(diǎn)所承受的拉力為 KNS ???? 由式 ? ?71 34 8 . 7 7 3 1 . 6 8 1 0 0 . 0 81 0 0 0 1 0 0 0c a aSSp M PDB ???? ? ?? aMP 所以通用設(shè)計(jì)的滾筒強(qiáng)度是足夠的，不必再進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算了。 帶式輸送機(jī)采用改向滾筒或改向托輥組來(lái)改變輸送帶的運(yùn)動(dòng)方向。改向滾筒可用于輸送帶 0180 、 090 或＜ 045 的方向改變。一般布置在尾部的改向滾筒使輸送帶改向 0180 ，改向 045 以下一般用于增加輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的圍包角。 改向滾筒直 徑有 250、 31 400、 500、 6 800、 1000mm 等規(guī)格．選用時(shí)可與傳動(dòng)滾筒直徑匹配，改向 0180 時(shí)其直徑可比傳動(dòng)滾筒直徑小一檔。改向 090 或 045 時(shí)可隨改向角減小而適當(dāng)取小 12擋。本次設(shè)計(jì)采用 2個(gè)直徑 800mm 的改向滾筒 ,改向 180176。，改向托輥組是若干沿所需半徑弧線布 置的支承托輥，它用在輸送帶彎曲的曲率半徑較大處，或用在槽形托輥區(qū)段，使輸送帶在改向處仍能保持槽形橫斷面。輸送帶通過(guò)凸弧段時(shí)，由于托輥槽角的影響，使輸送帶兩邊伸長(zhǎng)率大于中心，為降低膠帶應(yīng)力應(yīng)使凸弧段曲率半徑盡可能大．一般按織物芯帶伸長(zhǎng)率為 %、鋼繩芯帶為 ％計(jì)算． 本次設(shè)計(jì)采用 2 個(gè)直徑 800m 的 DTII04B6122 型號(hào)的改向滾筒 ,改向180176。以及 2 個(gè)直徑為 630 的 DTⅡ 04B3081 的改向滾筒以增大皮帶的壓力及包角。 40 5 制動(dòng)裝置 制動(dòng)裝置的作用 對(duì)于向上傾斜輸送物料的 DTII 型固定式帶式輸送機(jī)，當(dāng)滿載停車時(shí)會(huì)發(fā)生上運(yùn)物料時(shí)帶的逆轉(zhuǎn)和下運(yùn)物料時(shí)帶的順滑現(xiàn)象，從而引起物料的堆積 、 飛車等事故，所以應(yīng)設(shè)置制動(dòng)裝置。制動(dòng)器是用于機(jī)器或機(jī)構(gòu)減速使其停止的裝置，有時(shí)也能用作調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度，它是保證機(jī)構(gòu)或機(jī)器安全正常工作的重要部件。 制動(dòng)裝置的種類 帶式輸送機(jī)制動(dòng)器的種類很多，根據(jù)輸送機(jī)的技術(shù)性能和具體使用條件（如功率大小，安裝傾角等），可選用不同形式的制動(dòng)器。常用的有帶式逆止器 、 滾柱逆止器 、 液壓 推桿制動(dòng)器和盤形制動(dòng)器等。帶式逆止器缺點(diǎn)是制動(dòng)時(shí)輸送帶要先逆轉(zhuǎn)一段距離，造成機(jī)尾受載處堵塞溢料。頭部滾筒直徑越大，逆轉(zhuǎn)距離就越長(zhǎng)，因此對(duì)功率較大的輸送機(jī)不宜采用。滾柱逆止器所允許的扭矩一般不超過(guò) 20kNm? .但因其是安裝在減速器的輸出軸上，故適用于輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)容量較小的場(chǎng)合，功率范圍為10 ~ 55kW kW。盤形制動(dòng)器多用于大功率、長(zhǎng)距離強(qiáng)力式帶式輸送機(jī)及鋼繩牽引帶式輸送 機(jī)可，安裝在高速軸上 。 而 DT型固定式帶式輸送機(jī)向上傾斜角為 14176。，選擇液壓推桿逆止器。 液壓推桿制動(dòng)器對(duì)于向上或向下輸送的帶式輸送機(jī)均可使用，安裝在高速軸上，動(dòng)作迅速可靠，帶式輸送機(jī)一般都裝配有此種制動(dòng)器。 制動(dòng)裝置的選型 制動(dòng)器的選型要考慮以下幾點(diǎn)： (1)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，計(jì)算軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并要有一定的安全儲(chǔ)備。 41 (2)應(yīng)充分注意制動(dòng)器的任務(wù)，根據(jù)各自不同的執(zhí)行任務(wù)來(lái)選擇，支持制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，必須有足夠儲(chǔ)備，即保證一定的安全系數(shù)，對(duì)于安全性有高度要求的機(jī)構(gòu)需要裝設(shè)雙重制動(dòng)器。 (3)制動(dòng)器 應(yīng)能保證良好的散熱功能，防止對(duì)人身 、 機(jī)械及環(huán)境造成危害。 輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí)，在停車時(shí)需防止輸送帶的反向倒退，此時(shí)的制動(dòng)一般稱為逆止。輸送機(jī)應(yīng)根據(jù)其工作條件設(shè)計(jì)逆止裝置。作用在傳動(dòng)滾筒所需的制動(dòng)力（或逆止力）應(yīng)按照輸送機(jī)水平 、 上運(yùn)和下運(yùn)三種情況分別確定。 因?yàn)樵撦斔蜋C(jī)的設(shè)計(jì)為向上運(yùn)輸，所以需要逆止裝置。選擇液壓推桿逆止器。型號(hào)為 YWZ 5315/ 315mm,制動(dòng)力矩 6301000N m.退距 . 拉緊裝置行程 由式（ 51） ? ? nl??? tLl ?? （ 51） 表 51 常用輸送帶的延伸率與接頭長(zhǎng)度 膠帶種類 彈性延伸率 ? 懸垂度率 t? 接頭長(zhǎng)度 nl /m 棉帆布膠帶 2 尼龍膠帶 2 鋼繩芯膠帶 下面值 +1 ST2021 鋼繩芯輸送帶的接頭長(zhǎng)度為 . 查表 51得 ? =， t? =， nl =，代入上式得 l ? 100?(+)++1= 所以令 l =3m. 42 拉緊力與拉緊裝置 因最小張力點(diǎn)在機(jī)尾，故可把機(jī)尾滾筒又作為拉緊滾筒，采用車式拉緊裝置。如果只用拉緊車不用懸掛重錘，則所需的拉緊裝置的總的質(zhì)量為 ? ? ? ?4 32 2 9 . 8 7 1 0s in c o s s in 1 4 0 . 0 5 c o s 1 4SG fg?? ????? ?? = t5t ?采用懸掛重錘的方式。 43 6 其他部件的選用 機(jī)架與中間架 機(jī)架 機(jī)架是支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。 （ 1）機(jī)架有四種結(jié)構(gòu)如圖 61所示?？蓾M足帶寬 500~1400 ㎜、傾角000 ~18 、圍包角 00190 ~ 210 多種形式的典型布置。并能與漏斗配套使用。 圖 61 機(jī) 架 機(jī)架：用于 000 ~18 傾角的頭部傳動(dòng)及頭部卸料滾筒。選用時(shí)應(yīng)標(biāo)注角度。 b． 02 機(jī)架：用于 000 ~18 傾角的尾部改向滾筒或中間卸料的傳動(dòng)滾筒。 c． 03機(jī)架：用于 000 ~18 傾角的頭部探頭 滾筒或頭部卸料傳動(dòng)滾筒，圍包角小于或等于 0180 。 d． 04機(jī)架：用于傳動(dòng)滾筒設(shè)在下分支的機(jī)架?？捎糜趩螡L筒傳動(dòng)，也可以用于雙滾筒傳動(dòng)（兩組機(jī)架配套使用 )。圍包角大于或等于 0200 。 e． 01， 02機(jī)架適于帶寬 500~1400mm； 03， 04機(jī)架適于帶寬 800~1400mm。 44 (2)本系列機(jī)架適用于輸送帶強(qiáng)度范圍； CC56 棉帆布 3~8 層，NN100~300 尼龍帶及 EP100~300 聚酯帶 3~6 層；鋼繩芯帶 ST2021 以下。 (3)本系列機(jī)架適用于滾筒直徑范圍： 500~1000mm。 本次設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)選擇 02機(jī)架。 中間架 中間架用于安裝托輥。標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為 6000mm，非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為3000~6000mm 及凸凹弧段中間架；支腿有 I型 (無(wú)斜撐 )、 H 型 (有斜撐 )兩種。中間架和中間架支腿全部采用螺栓聯(lián)接，便于運(yùn)輸和安裝。 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(jī)器的非固定部分。鋼管作為可拆卸的機(jī)身，用彈性柱銷架 設(shè)在 H 型支架的管座中。柱銷固裝在鋼管上，只是打入的位置適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，就能方便地從管座中抽出或放入。 本次設(shè)計(jì)的 DTII型固定式帶式輸送機(jī)選用型號(hào)為 DTII04J07111的標(biāo)準(zhǔn)中間架和型號(hào)為 DTII04J081121 的支腿 . 給料裝置 對(duì)給料裝置的基本要求 帶式輸送機(jī)裝載和轉(zhuǎn)載物料是最重要 、 最復(fù)雜的運(yùn)輸作業(yè)之一。研究證明，在廣泛應(yīng)用的中距離輸送機(jī)上（長(zhǎng)度在 260m 以內(nèi)），輸送帶的使用期限主要取決于給料裝置的結(jié)構(gòu)是否合理。為了減輕輸送帶的磨損，對(duì)給料裝置提出了一系列要求：物料給到輸 送帶上的速度快慢和方向應(yīng)與帶速近似一致，對(duì)準(zhǔn)輸送帶中心給料，保證物料均勻的給到輸送帶上；在裝料設(shè)施后面盡量避免設(shè)置緊接輸送帶的攔板，盡量減少物料的落差，特別是要防止大塊物料從很高處直接下落到輸送帶上。當(dāng)被輸送物料的物理機(jī)械性質(zhì)變化或使用條件改變時(shí)，要有可能調(diào)節(jié)物料的速度，具有良好的通過(guò) 45 性能，特別是當(dāng)輸送強(qiáng)黏性物料時(shí)保證不堵塞，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，耐磨性好，等等。 運(yùn)輸夾雜大塊的物料時(shí)，給料裝置要有可能先將細(xì)塊和粉料卸到輸送帶上形成墊層，然后再裝塊礦石，防止大塊礦石直接沖擊輸送帶。當(dāng)輸送磨損性強(qiáng) 、 棱角銳利的大 塊物料時(shí)，輸送機(jī)的受料段最好布置成水平的。當(dāng)輸送機(jī)在傾斜段裝料時(shí)，物料在達(dá)到帶速之前容易產(chǎn)生紊流，為了防止撒料，必須設(shè)置高而長(zhǎng)的攔板。 給料漏斗的寬度應(yīng)不大于輸送帶寬度的 23 。另一方面，為防止漏斗堵塞，其寬度應(yīng)采取如下值：當(dāng)輸送篩分過(guò)的物料時(shí)應(yīng)不小于最大塊度的～ 3