矿山用高位带式传动机系统设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 摘  要  本次毕业设计是关于  A） 带式传动机 的设计 ，它 是最重要的现代散状物料输送设备，广泛应用于冶金、矿山、煤炭、港口、电站、建材、化工、轻工、石油等各个行业。它由单机或多机组合成输送系统来输送物料，可输送松散密度为5002500kg/各种散装物料及成件物品。  本文 首先对 带式传动机 作了简单的概述；接着 ， 分析了 带式传动机 的 工作原理及设计准则 ；然后 ， 根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着 ，对所 选用 的输送机各主要零部件进行了校核；最后， 选用 了带式传动机的主要部件。  通过本次设 计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用件， 本次 带式传动机 设计代表了设计的一般过程 , 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。  关键词： 带式传动机 ；选型；主要部件  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 is a I (A) it is is in It of or to 002500kg/to of to in of of of of of of of of be to of a 要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 目  录  摘  要  . I . 一章  绪论  . 1 题背景及意义  . 1 式传动机概述  . 1 式传动机的分类  . 1 式传动机的工作原理  . 2 式传动机的发展状况  . 2 式传动机的结构和布置形式  . 3  式传动机的结构  . 3 置方式  . 4 第二章  带式传动机的设计计算  . 5 计要求  . 5 体设计计算与选用  . 5 宽的确定  . 5 送带类型的选用  . 7 送带宽度的核算  . 7 计计算与校核  . 8 载段运行阻力  . 8 回段运行阻力  . 8 小张力点  . 9 送点上各点张力的计算  . 9 算传 动滚筒分离点与相遇点张力的关系  . 10 送带的强度验算  . 10 动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算  . 12 第三 章  驱动装置的选用  . 14 机的选用  . 14 速器的选用  . 14 速器类型选择  . 14 传动比计算  . 14 力偶合器的选用  . 14 轴器的选用  . 15 第四章  主要部件的选用  . 16 需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 送带的选用  . 16 送带的分类  . 16 送带的连接  . 16 动滚筒的选用  . 17 动滚筒的作用及类型  . 17 动滚筒的选型及设计  . 17 动滚筒结构  . 18 动滚筒的设计  . 18 动滚筒轴的设计 计算  . 21 辊的选用  . 24 动装置的选用  . 25 向装置的选用  . 25 他部件的选用  . 26 架与中间架  . 26 料装置  . 27 料装置  . 27 扫装置  . 28 部漏斗  . 29 总  结  . 30 参考文献  . 31 致  谢  . 32 矿山用 高位带式传动机系统设计  1 第一章  绪论  题背景及意义   A） 带式传动机 是由承载构件兼作牵引机构的，用来承运物料和传递牵引力。输送带是最昂贵的部件之一，可输送 矿石、 铁矿石 炭等散装物料和包装好的成件物品。由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点，被广泛应用于国民经济的各个部门。在矿井巷道内采用 带式传动机 运送 铁矿石 炭、矿石等物料，对建代化矿井有重要作用。  带式传动机 是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中，连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少 的组成部分。凡建材、化工、矿山、码头、仓库、车站、货场、粮站、港口、船舶等行业和场所皆可使用，它是一种广泛通用的输送机械。目前 带式传动机 已广泛应用于国民经经济各个部门，近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中 带式传动机 又成为重要的组成部分。随着国内矿山开采自动化程度的提高，港口业务不断增多，电厂发电的不断提升，粮食产量及深加工行业等各领域市场的不断发展，国内物料运输业的发展将持续增长。  式传动机 概述  式传动机 的分类  带式传动机 分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型 带 式传动机 ，这类 带式传动机 在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的 带式传动机 ，各有各的输送特点。其简介如下：  80 型 固 定 式 带 式 输 送 机轻 型 固 定 式 带 式 输 送 机普 通 型型 钢 绳 芯 带 式 输 送 机型 带 式 输 送 机管 形 带 式 输 送 机带 式 输 送 机气 垫 带 式 输 送 机波 状 挡 边 带 式 输 送 机特 种 结 构 型钢 绳 牵 引 带 式 输 送 机压 带 式 带 式 输 送 机其 他 类 型矿山用 高位带式传动机系统设计  2 式传动机 的工作原理  带式传动机 是由许多零部件和具有某些特殊功能的装置组成。输送带、托辊、机架等是沿输送机全长布置的，驱动装置、拉紧装置、储带装置和清扫装置等也是 带式传动机 的重要组成部分，它们的结构和工作原理对 带式传动机 整体特性影响很 大。  带式传动机 的主要组成部分和工作原理如图 示。    . 11 - 驱 动 装 置 ； 2 - 清 扫 装 置 ； 3 - 上 、 下 托 辊 ；4 - 输 送 带 ；5 - 拉 紧 装 置 ； 6 - 机 尾 换 向 滚 筒 ； 7 - 装 载 装 置 ； 8 - 机 架带式输送机的工作原理图1 驱动装置， 2 清扫装置， 3 上下托辊， 4 输送带，  5 拉紧装置， 6 机尾换向滚筒， 7 装载装置， 8 机架  图 式传动机 工作原理图  输送带 4 绕过驱动装置 1 主动滚筒和机尾换向滚筒 6 形成一个环形带。                                                                 上下两股输送带分别支承在上、下托辊 3 上。拉紧装置 5 给输送 带以正常运转所需的张紧力。工作时，驱动装置 1 的主动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。货载装在输送带上与输送带一起运动。 带式传动机 一般是利用上段输送带运送货载的，并且在端部卸载，也可利用专门的卸载装置在中间卸载。  带式传动机 的机身断面如图 的截面图 AA 所示。上部的输送带利用一组槽形上托辊支承，以增加输送带的承载断面积。下部输送带一般利用平形下托辊支承。  式传动机 的发展状况  目前 带式传动机 已广泛应用于国民经经济各个部门，近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中 带式传动机 又成为重要 的组成部分。主要有：钢绳芯 带式传动机 、钢绳牵引 带式传动机 和排弃场的连续输送设施等。  这些输送机的特点是输送能力大 (可达 30000t/h)，适用范围广 (可运送矿石， 铁矿石 炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人 )，安全可靠，自动化程度高，矿山用 高位带式传动机系统设计  3 设备维护检修容易，爬坡能力大 (可达 16 )，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投资。  目前， 带式传动机 的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的最佳方法等。我国已于 1978 年完成了钢绳芯 带式传动机 的 定型设计。钢绳芯 带式传动机 的适用范围：  （ 1）适用于环境温度一般为 40 40 ；在寒冷地区驱动站应有采暖设施；  （ 2）可做水平运输，倾斜向上 (16 )和向下 (10 12 )运输，也可以转弯运输；运输距离长，单机输送可达 15 （ 3）可露天铺设，运输线可设防护罩或设通廊；  （ 4）输送带伸长率为普通带的 1/5 左右；其使用寿命比普通胶带长；其成槽性好 ；运输距离大。  式传动机 的结构和布置形式  式传动机 的结构  带式传动机 主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。  输送带是 带式传动机 的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。 带式传动机 可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的，如下表 1示：  表 1不同物料的最大运角  物料种类  角   度  物料种类  角  度  铁矿石       块  18 筛分后的石灰石  12 铁矿石       块  20 干        沙  15 筛分后的焦碳  17 未筛分的石块  18 0350石  16 水        泥  20 0200田页岩  22 干  松  泥  土  20 由于 带式传动机 的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的 1/3 到 1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小； 带式传动机 的 单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。  输送机年工作时间一般取 45005500 小时。当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。  矿山用 高位带式传动机系统设计  4 置方式  电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。 带式传动机 的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。  通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式， “单点 ”两字省略。  单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯 带式传动机 中往往采用多电动机驱动。 带式传动 机 常见典型的布置方式如下 图 1示：  图 1式传动机 典型布置方式  矿山用 高位带式传动机系统设计  5 第二章  带式传动机 的设计计算  计要求  带式传动机 机是最重要的现代散状物料输送设备，广泛应用于冶金、矿山、 铁矿石 炭、港口、电站、建材、化工、轻工、石油等各个行业。它由单机或多机组合成输送系统来输送物料，可输送松散密度为 5002500kg/各种散装物料及成件物品。  任务要求的 技术 指标 如下：  （ 1） 带式传动机 机的运输物料为铁矿石，水平输送距离为 100m，倾角为 10，带速为 s，带宽为 650 （ 2） 带式传动机 机 适用的工作环境温度为 +40C。  带式传动机 布置形式及尺寸如图 2示  图 2带式传动机 布置形式及尺寸示意图  体 设计 计算与 选用  宽的确定  输送带的带宽 B 和它的运行速度 v 决定了 带式传动机 的输送能力。 带式传动机的最大运输能力计算公式为                                                  （ 3 Q 输送能力， t/h；  A 输送带上物料的最大横断面积，；  V 输送带的运行速度， m/s；   物料的松散密度， kg/m；  k  输送机的倾斜系数，参看表 2 确定带宽要考虑所运物料的最大块度。按给定条件  Q=2000t/h， =1000 /mV=3m/s，由式（ 3出物料断面积 A：  矿山用 高位带式传动机系统设计  6 A= , 选槽角 a=35，堆积角 =20  表 2斜系数  k 表  倾角 /（ ）  2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 k 1  形托辊的带上物料堆积截面  又 10 查下表：  表 2形托辊物料断面面积  带宽      堆积角  /( ) /角 /（）  20 25 30 35 40 45 500 0 10 20 30 50 0 10 20 30 00 0 10 20 30 000 0 10 20 30 表 2输送机的承载托辊槽角 35，物料的堆积角为 20时，带宽为B=650 矿山用 高位带式传动机系统设计  7 送带类型的 选用  带式传动机 常用的输送带按带芯类型分主要有两大类：织物型和钢铁型。  1、 选用 的原则：  （ 1）在 铁矿 石 矿井下使用时，必须 选用 阻燃输送带，并且要优先选用橡胶贴面，其次是橡胶贴面和塑料贴面的阻燃输送带；    （ 2）在同等条件下优先 选用 分层输送带，其次是整编芯体带和钢绳芯输送带；  （ 3）在分层输送带中，优先选用尼龙，维尼龙帆布层输送带，因为在相同抗拉压力强度下，上述材料比棉帆布输送带体轻  、带薄、  柔软  、成槽性好，而且耐水、  耐腐蚀；  （ 4）覆盖胶的厚度主要考虑所输送物料的种类和特性，给料冲击的大小，输送带的运行速度与机长。  2、具体 选用 ：  带式传动机 靠摩擦传动，当胶带过松，传动滚筒分离点处张力过小，摩擦系数 较低或过载时，都可能造成胶带在滚筒上打滑的现象。由于摩擦发热，在滚筒表面产生高温，会使胶带的橡胶覆盖层损坏，并引起胶带着火。在打滑时，由于胶带是绝缘体会在胶带表面产生很高的静电电势，从而产生电火花。胶带着火或产生电火花会造成铁矿石 矿井下瓦斯爆炸事故，产生的有毒气体也会酿成熏人事故。所以 铁矿石 矿井下带式传动机 要使用阻燃带。  阻燃带，顾名思义，是不可燃烧的或燃烧后能自行熄灭的一种胶带。在制作过程中加入了一定的原料如聚氯乙烯，以提高胶带的防火及抗静电特性。它是一种特殊用途的胶带。阻燃带已系列化 ,参考表 2选 输送带 600（钢丝绳芯输送带）。  表 2 钢丝绳芯输送带规格及技术参数  送带宽度的核算  输送大块散状物料的输送机，需要按（ 3核算，再查表 32 200B                                                   （ 3 规格  项目  630 800 1000 1250 1600 2000 纵向拉伸强度 /N 1630 800 1000 1250 1600 2000 钢丝绳最大直径 /丝绳间距 /0 10 12 12 12 12 带厚 /3 14 16 17 17 20 上覆盖胶厚度 / 5 6 6 6 6 下覆盖胶厚度 / 5 6 6 6 6 矿山用 高位带式传动机系统设计  8 式中 最大粒度，  表 2同带宽推荐的输送物料的最大粒度 宽 B 500 650 800 1000 1200 1400 粒度  筛分后  100 130 180 250 300 350 未筛分  150 200 300 400 500 600 计算： 8 0 0 m B  故输送带宽满足输送要求。  计计算与校核  载段运行阻力  （ 1） 由式   ( ) c o s ( ) s i nz t z ZF q q q L q q L g 物流每米质量    1500 2 0 8 . 3 /3 . 6 2 3 . 6 2Qq k g m故可算得  l  = 47 3 1 1 .5 kg m表 2 常用的托辊阻力系数  工   作    条    件  平行托辊 型托辊 内清洁 ,干燥 ,无磨损性尘土  内潮湿 ,温度正常 ,有少量磨损性尘土  外工作 ,有大量磨损性尘土 ,污染摩檫表面  表 2 , 入 达试求得   （   100  +( 100  空回段运行阻力  表 2托辊组转动部分质量  托辊形式   800（带宽 B）  1000 1200 1400 160 1800 2000 上托辊槽型  铸铁座  冲压座  14 11 22 17 25 20 47  50  70  72  下托辊平型  铸铁座  冲压座  12 11 17 15 20 18 39  42  61  65  矿山用 高位带式传动机系统设计  9 查表 2得 ，带入 达式求得  12 ( 2 3 . 1 1 3 ) 1 6 0 . 0 3 c o s 1 6 9 . 8 1 0 . 2 3 9F k N 23 ( 2 3 . 1 1 3 ) 8 0 0 . 0 3 5 c o s 1 6 ( 2 3 . 1 8 0 s i n 1 6 ) 9 . 8 1 5 . 7 9 9F 67 ( 2 3 . 1 1 3 ) 1 6 0 . 0 3 5 c o s 1 6 9 . 8 1 2 3 . 1 6 s i n 1 6 9 . 8 1 0 . 4 3 5F 小张力点  由上式计算可知，因空回段运行阻力为负值，所以最小张力点是下图中的 3 点。  双滚筒驱动示意图图 2 - 送点上各点张力的计算  （ 1）由悬垂度条件确 定 4 点的张力  由式 ： 4 m i n 5 ( ) c o q q g l  5 ( 2 0 8 . 3 1 9 ) 1 . 5 c o s 1 6 9 . 8 1 1 6 （ 2）由逐点计算法计算各点的张力，因为 6表 2 05 表 2分离点张力系数轴承类型  近 900 围包角  近 1800 围包角  滑动轴承  6 滚动轴承  5 故有  矿山用 高位带式传动机系统设计  10 432 3 2 31 1 2 1 2546 5 57 6 6 71 4 . 0 3 31 9 . 8 3 21 9 . 5 9 39 0 . 0 6 29 4 . 5 6 59 4 . 7 8 3k  F k  S F k  F k  C k  S S k N 算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系  设：为包角滚筒，每个滚筒与输送带的为包角为 2002 。由下表  表 2擦摩系数  光面 ,潮湿  光面 ,干燥  胶面 ,潮湿  胶面 ,干燥  橡胶接触面  料接触面  表 2摩擦系数： =取摩擦力备用  ， 。  由式      11(1 )n  式中  擦力备用系数，一般  1.2;n      4000 . 2 5180m a x 111( 1 ) 1 9 . 5 9 3 ( 1 ) 9 6 . 7 8 31 . 2 k   故摩擦条件满足。  送带的强度验算  （ 1）输送带的计算安全系数  由 式  m a  输 送 带 额 定 拉 断 力 ， ；矿山用 高位带式传动机系统设计  11 m a a ， 对 于 刚 绳 芯 带 由 式 拉 伸 强 度 ， N/ 送 带 上 最 大 张 力 点 的 张 力 ， N ； = B G = 1 4 0 0 1 0 0 0 1 4 0 01400 1 4 . 8 0 59 4 . 1 3故。  （ 2）输送带的许用安全系数  1 5 51 . 2 1 . 5基 本 安 全 系 数 ， 列 在 表 中 ；附 加 弯 曲 伸 长 折 算 系 数 ， 列 在 表 15 ；动 载 荷 系 数 ， 一 般 取 ；输 送 带 接 头 效 率 。表 2基本安全系数 m 与带芯材料  工作条件  基本安全系数 曲伸长系数 利  织物芯带  正常  利  有利  刚绳芯带  正常  3 利  可知 m = =  1 . 2 1 . 8 3 . 0 7 . 6 2 40 . 8 5m （ 3）输送带强度脸算  因 m>m，故所选输送带满足强度要求。  通过以上的计算结果可知， m a x 7 ( 7 ) , 7 . 6 2 4 S m；故 满足要。   矿山用 高位带式传动机系统设计  12 表 2丝绳输送带技术 规格   输送带型号         丝绳最大直径 / 纵向拉伸强度 N/000 钢丝绳间距 /2 带厚 /6 上覆盖胶厚度 / 下覆盖胶厚度 / 输送带质量 kg/ 2知 ,绳芯带中钢绳直径为 4d 。  动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算  （ 1）考虑到比压及摩擦条件的滚筒最小直径计算时，可两滚筒分开算，以可一起来算。  由式  1m i n 2 ( )2 p B P =32 ( 9 4 . 1 3 1 9 . 5 9 3 ) 1 08 7 . 24001 4 0 0 0 . 7 0 . 2 5180 （ 2）按钢绳芯带绳芯中的纲绳直径与滚筒直径的比值 ， 由式 ：  150;m 传 动 滚 筒 直 径 ，钢 芯 带 中 钢 绳 的 直 径 ,求   D 150d=150 4=600采用直径为 D=630滚筒 . (3) 验算滚筒的比压  比压要按相遇点滚筒承受的比压来算，因此滚筒所承受的比压较大。按最不利的情况来考虑，设总的牵引力由 两滚筒均分，各传递一半牵引力。  总的牵引力  7 1 1( ) ( )W S S y S S= 其分离点所承受的拉力  ' 9 4 . 7 8 3 3 7 . 1 6 8 5 7 . 6 1 5s k N 。  矿山用 高位带式传动机系统设计  13 由式  '1D - - - - - m m ; 输 送 带 作 用 在 传 动 滚 筒 滑 动 狐 表 面 上 的 平 均 压 力 ，  筒 直 径 ，31 ( 9 4 . 7 8 3 5 7 . 6 1 5 ) 1 0 0 . 1 76 3 0 1 4 0 0 为  通用设计的滚筒强度是足够的，不必再进行强度验算。  矿山用 高位带式传动机系统设计  14 第三章  驱动装置的选用  机的选用  电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速不低于500r/为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率较低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为 221以需选用功率为 250电机，拟采用 L型电动机，该型电机转矩大，性能良好，可以满足要求。  速器的选用  速器类型选择  本次设计选用  15二级硬齿面圆锥 传动比为 一级为螺旋齿轮、第二级为斜齿和直齿圆柱齿轮传动，其展开简图如下：  图