【正文】 ==（N／mm） 根據(jù)第四強(qiáng)度理論，合成彎矩可以寫成：　==（N／mm）＜計(jì)算強(qiáng)度校核通過。 傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）求軸上的功率傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)因滾筒材料為Q235A鋼，其密度為，與滾筒的直徑D=630mm,厚度t=,可求得滾筒質(zhì)量為m=798kg.若取每級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率（包括軸承效率在內(nèi)）=，則P=6 =n===／minT=9550=則軸的角轉(zhuǎn)速 ==／sv=r==／s f===（2）軸的最小直徑的確定式中 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，選取=112。于是 得=112=68然后根據(jù)定位和裝配的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 圖4－3 傳動(dòng)滾筒軸左部分圖確定軸上圓角和倒角尺寸取周端倒角為，各軸肩處的圓角半徑為R2。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 式中 軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為MPa；M軸所受的彎矩，單位為。T軸所受的扭矩，單位為。W軸的抗彎截面系數(shù)，單位為，對(duì)沒鍵槽的由式 W=M/T可由軸的力矩圖中知道圖4－4 軸水平方向力矩圖圖4－5 軸垂直方向力矩圖許用彎曲應(yīng)力，對(duì)也選定的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。因有，因此，此軸安全。 托輥 托輥的作用與類型（一）作用托輥是決定帶式輸送機(jī)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(jié)構(gòu)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(zhì)。對(duì)托輥的基本要求是：結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)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(rùn)滑，自重較輕，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小，制造成本低，托輥表面必須光滑等。支承托輥的作用是支承輸送帶及帶上的物料，減小帶條的垂度，保證帶條平穩(wěn)運(yùn)行，在有載分支形成槽形斷面，可以增大運(yùn)輸量和防止物料的兩側(cè)撒漏。一臺(tái)輸送機(jī)的托輥數(shù)量很多，托輥質(zhì)量的好壞，對(duì)輸送機(jī)的運(yùn)行阻力、輸送帶的壽命、能量消耗及維修、運(yùn)行費(fèi)用等影響很大。安裝在剛性托輥架上的三個(gè)等長(zhǎng)托輥組是最常見的，三個(gè)托輥一般布置在同一個(gè)平面內(nèi)，兩個(gè)側(cè)托輥向前傾；亦可將中間托輥和側(cè)托輥錯(cuò)開布置。后一種形式托輥組的優(yōu)點(diǎn)是能接觸到每一個(gè)托輥，便于潤(rùn)滑；缺點(diǎn)是托輥組支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大，并且輸送帶運(yùn)行阻力大約增加10％。因此實(shí)際上主要采用三個(gè)托輥布置在同一平面內(nèi)的托輥組。（二）類型托輥可分為槽形托輥、平行托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥等；圖46 槽形托輥槽形托輥(圖46)用于輸送散粒物料的帶式輸送機(jī)上分支，使輸送帶成槽形，以便增大輸送能力和防止物料向兩邊灑漏。目前國(guó)內(nèi)固定式帶式輸送機(jī)系列由三個(gè)輥?zhàn)咏M成的槽形托輥槽角為或，增大槽角可加大載貨的橫斷面積相防止輸送帶跑偏，但使膠帶彎折，對(duì)輸送帶的壽命不利。為降低膠帶邊緣的附加應(yīng)力，在傳動(dòng)滾筒與第一組槽形托輥之間可采取槽角為、的過渡托輥使膠帶逐步成槽。平形托輥由一個(gè)平直的輥?zhàn)訕?gòu)成，用于回程。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：圖47 平行托輥緩沖托輥用于帶式輸送機(jī)的受料處，以便減少物料對(duì)輸送帶的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：圖48 緩沖托輥 a)橡膠圈式 b)彈簧板式調(diào)心托輥用來調(diào)整輸送帶的橫向位置，使它保持正常運(yùn)行。調(diào)心托輥形式很多，輸送散粒物料最簡(jiǎn)單的是采用槽形前傾托輥。如圖所示，借助兩個(gè)側(cè)托輥朝膠帶運(yùn)行方向前傾一定角度(一般約)而對(duì)跑偏的輸送帶起復(fù)位作用。這種方法簡(jiǎn)單，但會(huì)使阻力增大約10％。其它還有錐形、V形、反V形等多種調(diào)心托輥，可按需選用。 圖49 側(cè)托輥前傾的調(diào)心托輥托輥直徑與帶寬、物料松散密度和帶速有關(guān)。隨著這些參數(shù)的增大，托輥直徑相應(yīng)增大。帶式輸送機(jī)有載分支最常用的是由剛性的、定軸式的三節(jié)托輥組成的槽形托輥。一般帶式輸送機(jī)的槽角為，如果槽角由增大到，則在同樣帶寬條件下物料橫斷面積增大20％，運(yùn)輸量可提高13％，帶式輸送機(jī)的無載分支常采用平形托輥。帶式輸送機(jī)的裝載處由于物料對(duì)托輥的沖擊，易引起托輥軸承的損壞，常采用緩沖托輥組。托輥密封結(jié)構(gòu)的好壞直接影響托輥?zhàn)枇ο禂?shù)的大小和托輥的壽命。托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力不僅與速度、軸承及其密封有關(guān)，而且與潤(rùn)滑脂的選擇也有很大關(guān)系。潤(rùn)滑脂除起潤(rùn)滑作用外，還起密封作用。（三）托輥間距托輥間距的布置應(yīng)遵循膠帶在托輥間所產(chǎn)生的撓度盡可能小的原則。％。在裝載處的上托輥間距應(yīng)小一些，一般的間距為300～600mm，而且必須選用緩沖托輥，下托輥間距可取2500～3000mm，或取為上托輥間距的兩倍。在有載分支頭部、尾部應(yīng)各設(shè)置一組過渡托輥，以減小頭、尾過渡段膠帶邊緣的應(yīng)力，從而減少膠帶邊緣的損壞。過渡托輥的槽角為與兩種，端部滾筒中心線與過渡托輥之間的距離一般不大于800～1000mm。帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象，即膠帶運(yùn)行中心線偏離輸送機(jī)的的縱向幾何中心線。為防止和克服膠帶跑偏現(xiàn)象，常用的方法是采用不同形式的調(diào)心托輥，在有載分支每隔10組槽形托輥放置一組調(diào)心托輥，下分支每隔6~10組平型托輥放置一組調(diào)心托輥。另外還有一種回轉(zhuǎn)式調(diào)心托輥，槽形調(diào)心托輥用于有載分支，其防跑偏原理與前傾托輥相同。當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，膠帶的一側(cè)壓在立擋輥上，給擋輥以正壓力和摩擦力，從而使托輥架繞垂直軸回轉(zhuǎn)一角度，這時(shí)膠帶受到一個(gè)與跑偏方向相反的摩擦力，使膠帶向輸送機(jī)中心線移動(dòng)，從而糾正跑偏現(xiàn)象。這種調(diào)心托輥在固定型帶式輸送機(jī)上應(yīng)用的很多。 托輥的選型由于膠帶輸送機(jī)膠帶跑偏常常引起設(shè)備停機(jī)，撒料，機(jī)架堵塞，膠帶邊緣撕裂、磨損等故障，嚴(yán)重影響了設(shè)備的使用及壽命，明顯地降低了運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意，現(xiàn)著重分析帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的原因并提出相應(yīng)的防偏措施。帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的主要原因：帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中受各種偏心力的作用，使膠帶中心偏離輸送機(jī)的中心線，產(chǎn)生偏心，其主要原因是卸料點(diǎn)偏心給料、安裝制造誤差、風(fēng)力干擾、蛇行等。膠帶跑偏不僅能引起膠帶邊緣的磨損、物料灑落等，而且還能造成人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。調(diào)心托輥組：調(diào)心托輥組重量較大、成本較高。對(duì)于給料經(jīng)常發(fā)生變化的膠帶機(jī)用調(diào)心托輥組糾偏效果較好。目前采用的調(diào)心托輥組主要有錐形連桿式雙向自動(dòng)調(diào)心托輥組、分體式錐形調(diào)心托輥組和帶側(cè)擋輥的調(diào)心托輥組。調(diào)心托輥組的糾偏原理是：當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，引起托輥上的載荷重新分布并且是不均勻的，相對(duì)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生扭矩，跑偏量較小時(shí)，調(diào)心托輥組的扭矩小于摩擦力矩，調(diào)心托輥組不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)跑偏沒有反應(yīng)，當(dāng)跑偏量逐漸增大，扭矩超過摩擦力矩時(shí)橫梁就圍繞立軸成旋轉(zhuǎn)，并隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的增加，轉(zhuǎn)矩繼續(xù)加大，調(diào)心托輥組繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，輥?zhàn)拥木€速度方向與膠帶的運(yùn)行方向形成的夾角增大，使它們的摩擦力產(chǎn)生向心分力。強(qiáng)制膠帶返回中心位置，而越過中心位置向另一側(cè)繼續(xù)移動(dòng)，扭矩也逐漸減少，經(jīng)過幾次往復(fù)直到扭矩小于摩擦力矩。膠帶達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。試驗(yàn)證明，每8～1O個(gè)托輥組增加一個(gè)調(diào)心托輥組，能很好地解決膠帶跑偏的問題。該設(shè)計(jì)采用槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機(jī)的上分支，最常用的由三個(gè)棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸B＝1000 mm查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2－42，取托輥為DTⅡ04C0133，托輥直徑D為133mm。在輸送機(jī)的受料處，為了減少物料對(duì)輸送帶的沖擊，減少運(yùn)行阻力，擬采用DTⅡ03C0734緩沖托輥；結(jié)構(gòu)型式為橡膠圈式，托輥直徑選為133mm。下托輥采用平行型托輥DTⅡ04C2133,托輥直徑為133mm。上調(diào)心托輥選用DTⅡ04C1133，托輥直徑為133mm。下調(diào)心托輥為DTⅡ04C2833，托輥直徑為133mm。托輥的間距設(shè)計(jì)由帶寬B＝1000 mm，取上托輥間距為1200mm，下托輥間距為3000mm。表43 托輥技術(shù)規(guī)格表托輥直徑mm托輥軸徑mm軸承型號(hào)托輥長(zhǎng)度mm托輥軸外伸長(zhǎng)mm旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量kg托輥質(zhì)量kg89204G20420014250315465600750254G20595017108254G2054 G20531538046560070095011501400133254G30538011501594651400托輥?zhàn)枇ο禂?shù)主要由實(shí)驗(yàn)來確定,見表43 : 表44 常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù)工作條件平行托輥槽型托輥室內(nèi)清潔、干燥、無磨損性塵土空氣濕度、溫度正常,有少量磨損性塵土室外工作,有大量磨損性塵土近年來,對(duì)于托輥?zhàn)枇M(jìn)行了許多理論與試驗(yàn)的研究，研究結(jié)果表明,托輥的運(yùn)行阻力主要包括托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力及擠壓阻力等。擠壓阻力又包括物料碰擊阻力，輸送帶反復(fù)彎曲阻力及壓陷滾動(dòng)阻力。托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力是由托輥軸承及其密封所產(chǎn)生的阻力，大小取決于托輥的結(jié)構(gòu)，而擠壓阻力則與輸送帶的張力的大小有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明,轉(zhuǎn)動(dòng)阻力與擠壓阻力相比，擠壓阻力要比轉(zhuǎn)動(dòng)阻力大的多，而在擠壓阻力中，壓陷滾筒阻力占比重最大，物料碰擊阻力與反復(fù)彎曲阻力隨著輸送帶張力增大而降低。 制動(dòng)裝置 制動(dòng)裝置的作用對(duì)于傾斜輸送物料的帶式輸送機(jī)，其平均傾角大于時(shí)，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)裝置的選型帶式輸送機(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、液壓電磁閘瓦制動(dòng)器和盤形制動(dòng)器等。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。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。向下運(yùn)輸時(shí)，在停車時(shí)需防止輸送帶的正向前進(jìn)，此時(shí)稱為制動(dòng)。輸送機(jī)應(yīng)根據(jù)其工作條件設(shè)計(jì)制動(dòng)裝置（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。 改向裝置帶式輸送機(jī)采用改向滾筒或改向托輥組來改變輸送帶的運(yùn)動(dòng)方向。改向滾筒可用于輸送帶、或＜的方向改變。一般布置在尾部的改向滾筒或垂直重錘式的張緊滾筒使輸送帶改向，垂直重錘張緊裝置上方滾筒改向，而改向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、31400、500、6800、1000mm等規(guī)格．選用時(shí)可與傳動(dòng)滾筒直徑匹配，改向時(shí)其直徑可比傳動(dòng)滾筒直徑小一檔，改向或時(shí)可隨改向角減小而適當(dāng)取小1—2擋。本次設(shè)計(jì)采用4個(gè)直徑315mm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%，％計(jì)算． 拉緊裝置的作用拉緊裝置的作用是：保證輸送帶在傳動(dòng)滾筒的繞出端（即輸送帶與傳動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)）有足夠的張力，能使?jié)L筒與輸送帶之間產(chǎn)生必須的摩擦力，防止輸送帶打滑；保證輸送帶的張力不低于一定值，以限制輸送帶在各支撐托輥間的垂度，避免撒料和增加運(yùn)動(dòng)阻力；補(bǔ)償輸送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的塑性伸長(zhǎng)和過渡工況下彈性伸長(zhǎng)的變化。 張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求(1) 布置輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)具有一定的恒張力，以防輸送帶打滑。(2) 布置輸送機(jī)在啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)，輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)具有一定恒張力，～（可以通過設(shè)計(jì)計(jì)算不小于啟動(dòng)系數(shù)進(jìn)行確定）。(3) 保證輸送帶承載分支和回空分支最小張力處的輸送帶下垂度不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值（GB/T17119－1997，規(guī)定：輸送帶下垂度為兩組托輥間距的1/100,而MT/T467－1996規(guī)定為1/50）。(4) 為輸送帶接頭提供必要的張緊行程。(5) 為輸送帶接頭提供必要的張緊行程。（6）在工況過渡過程中，應(yīng)能將輸送帶中出現(xiàn)的動(dòng)力效應(yīng)減至最小限度，以防損壞輸送機(jī)。 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點(diǎn)(1) 為使輸送帶分離點(diǎn)張力保持恒定，一般情況下需用“理想”的拉緊裝置，這種拉緊裝置應(yīng)能以很大的、按規(guī)律變化的速度移動(dòng)。除了由于要在相當(dāng)大的速度下保持張力恒定所引起的困難以外，還需知道速度的變化規(guī)律。拉緊裝置的運(yùn)動(dòng)，在很大程度上與輸送機(jī)質(zhì)量對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置拆算質(zhì)量的比值有關(guān),隨著此比值的減少拉緊裝置的移動(dòng)速度也減小。（2）拉緊裝置的移動(dòng)速度隨著輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)而減小。（3）對(duì)于固定拉緊裝置的輸送機(jī)，輸送帶分離點(diǎn)必須有很大的預(yù)緊力，以防止啟動(dòng)時(shí)輸送帶打滑。（4）對(duì)于大功率輸送機(jī)，應(yīng)延長(zhǎng)啟動(dòng)過程，以便降低動(dòng)載荷并改善拉緊裝置的工況（減少行程及其電動(dòng)機(jī)功率）。 拉緊裝置布置時(shí)應(yīng)遵循的原則及選用帶式輸送機(jī)拉緊裝置的位置的合理布置，對(duì)輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、啟動(dòng)和制動(dòng)，以及拉緊裝置的設(shè)計(jì)、性能及成本的影響都十分大，一般情況下拉緊裝置的布置應(yīng)遵循以下原則：①.為降低拉緊裝置的成本，使其張緊力最小，一般張緊裝置盡可能布置在輸送帶張力最小處。②.長(zhǎng)運(yùn)距水平輸送機(jī)和坡度在5％以下的