矿用固定式带式输送机的设计

1、木次毕业设计是关于矿用固定式带式输送机的设计。首先对胶带 输送机作了简单的概述；接着分析了带式输送机的选型原则及计算方 法；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；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带 式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导回装置，中部机 架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目 前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来 出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、制 造以及应用方而，目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距，国内 在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。本次

2、带式输送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：带式输送机；选型设计；主要部件AbstractThe design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine At first, it is introduction about the belt conveyor Next， it is the principles about choose component parts of belt conveyor After that the belt conveyor aba

3、se on the principle is designed Then, it is checking computations about main component parts The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail EnderReturn End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt At last, it is explanation about fix and safeguard

4、of the belt conveyor Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using There are a lot of wastes in the design of

5、belt conveyorKeyword: belt conveyor; Lectotype Design;main parts目录摘要1Abstract 11绪论12带式输送机概述22. 1带式输送机的应用22. 2带式输送机的分类22. 3各种带式输送机的特点32. 4带式输送机的发展状况45带式输送机的工作原理52.2.2.2.33.3.3.3.3.3.3.3.3.3.6带式输送机的结构和布置形式66.1带式输送机的结构66. 2布置方式7带式输送机的设计计算91己知原始数据及工作条件92计算步骤102. 1带宽的确定：102. 2输送带宽度的核算133圆周驱动力133. 1计算公式13

6、3. 2主要阻力计算143. 3主要特种阻力计算163. 4附加特种阻力计算173. 5倾斜阻力计算182.1传动装置的总传动比283.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.44.4. 1传动轴功率（巳）计算184.2电动机功率计算185输送带张力计算195. 1输送带不打滑条件校核205. 2输送带下垂度校核215. 3各特性点张力计算216传动滚筒、改向滚筒合张力计算246.1改向滚筒合张力计算246. 2传动滚筒合张力计算247传动滚筒最8拉紧力计算259绳芯输送带强度校核计算25驱动装置的选用与设计271电机的选用272. 2液力偶合器292. 3联轴器30带式输送机部件的选

7、用341输送带341. 1输送带的分类：341. 2输送带的连接362传动滚筒372.1传动滚筒的作用及类型372.2传动滚筒的选型及设计372. 3传动滚筒结构382.4传动滚筒的直径验算403托车昆403. 1托车昆的作用与类型404.4.4.55.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.3. 2托车昆的选型442.1对给料装置的基本要求595. 3. 3托车昆的校核485. 4制动装置505. 4. 1制动装置的作用505. 4. 2制动装置的种类505. 4. 3制动装置的选型525.5改向装置525. 6拉紧装置535. 6. 1拉紧装置的作用535. 6. 2张紧装置在使用中应满足

8、的要求535. 6. 3拉紧装置在过渡工况下的工作特点545. 6. 4拉紧装置布置时应遵循的原则545. 6. 5拉紧装置的种类及特点556其他部件的选用576.1机架与中间架576. 2给料装置582. 2装料段拦板的布置及尺寸592.3装料点的缓冲603卸料装置614清扫装置624. 1篦子式刮板清扫装置624. 2输送机式刮板清扫装置634. 3刷式清扫装置634. 4振动式清扫装置644. 5水力和风力清扫装置654. 6联合清扫装置664. 7输送带翻转装置674. 8清扫装置的种类及应用情况分析696.6.6.6.6.6.6.6.6.6.6.6.6.6.6.5头部漏斗746电气及

9、安全保护装置74结论76致谢79参考文献801绪论带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工 业部门及交通运输部门中主要用来运送人量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、 块状物和包装好的成件物胡。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备, 与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运 行可靠，易于实现自动化、集中化控制，特别是对高产高效矿井，带式输送机 己成为煤炭高效开釆机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长 距离、人运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、 矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。选择带式

10、输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们 独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业 知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训 练。原始参数：1）输送物料：煤2）物料特性：（1）块度（2）散装密度：0. 90t/m3（3）在输送带上堆积角：P=20°（4）物料温度：50°C3）工作环境：井下4）输送系统及相关尺寸：（1）运距：300m（2）倾斜角：B二0°（3）最大运量:350t/h3带式输送机的设计计算3.1己知原始数据及工作条件带式输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条件资料（1）物料的名称

11、和输送能力：（2）物料的性质：粒度大小，最大粒度和粗度组成情况；堆积密度：动堆积角、静堆积角，温度、湿度、粒度和磨损性等。（3）工作环境、露天、室内、干燥、潮湿和灰尘多少等；（4）卸料方式和卸料装置形式；（5）给料点数目和位置;（6）输送机布置形式和尺寸，即输送机系统（单机或多机）综合布置形 式、地形条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最人倾角等;（7）装置布置形式，是否需要设置制动器。原始参数和工作条件（1）输送物料：煤（2）物料特性：1）块度：0300mm2）散装密度：0. 90t/33）在输送带上堆积角：P二20°4）物料温度：50°C（3）工作环境：井下

12、（4）输送系统及相关尺寸：（1）运距：300m（2）倾斜角：3=0°（3）最大运量:350t/h初步确定输送机布置形式，如图3-1所示:3-1传动系统图3. 2计算步骤3.2. 1带宽的确定：按给定的工作条件，取原煤的堆积角为20° .原煤的堆积密度按900 kg/3;输送机的工作倾角B二0° ;带式输送机的最大运输能力计算公式为Q-式中：Q输送量（”册；V_带速（恥）；P物料堆积密度（弦/眈）；2 用一一在运行的输送带上物料的最人堆积面积，滋K-一-输送机的倾斜系数带速选择原则:(1) 输送量大、输送带较宽时，应选择较高的带速。(2) 较长的水平输送机，应选择较

13、高的带速；输送机倾角愈人，输送距离 愈短，则带速应愈低。(3) 物料易滚动、粒度大、磨琢性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件 要求较高的，宜选用较低带速。(4) 一般用于给了或输送粉尘量大时，带速可取0.8m/slm/s；或根据物 料特性和工艺要求决定。(5) 人工配料称重时，带速不应大于1.25m/so(6) 釆用犁式卸料器时，带速不宜超过2.0m/s。(7) 釆用卸料车时，带速一般不宜超过2.5m/s；当输送细碎物料或小块料 时，允许带速为3. 15m/so(8) 有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求决定。(9) 输送成品物件时，带速一般小于1.25m/so带速与带宽、输送能力、物料性质、

14、块度和输送机的线路倾角有关.当输 送机向上运输时，倾角大，带速应低：下运时，带速更应低：水平运输时， 可选择高带速.带速的确定还应考虑输送机卸料装置类型，当采用犁式卸料车 时，带速不宜超过3. 15m/s.表3-1倾斜系数k选用表倾角 （°）2468101214161820k1.000990. 980. 970. 950. 930.910. 890. 850.81输送机的工作倾角=0° ;查DTII带式输送机选用手册（表3-1）（此后凡未注明均为该书）得21按给顶的工作条件，取原煤的堆积角为20。；原煤的堆积密度为900kg/3 ;考虑山上的工作条件取带速为1. 6m/s;

15、将个参数值代入上式，可得到为保证给顶的运输能力，带上必须具有的的截而积图3-2槽形托規的带上物料堆积截面表3-2槽形托辗物料断面而积A带宽 B二500mm带宽B=650mm带宽 B二800mm带宽 B-1000mm槽动堆动堆积动堆动堆积动堆动堆积角X动堆动堆积积角P角P积角P角P积角P角P积角p20°角 P 30°20°30°20°30°20°30°30°0. 02220. 02660. 04060. 04810. 06380. 07630. 10100. 124035°0. 02360. 02

16、780. 04330. 05070. 06780. 07980. 11100. 129040°0. 02470. 02870. 04530. 05230. 07100. 08220. 11600. 134045°0. 02560. 02930. 04690. 05340. 07360. 08400. 12000. 1360查表3-2,输送机的承载托丰昆槽角35°，物料的堆积角为20°时，带宽 为800 mm的输送带上允许物料堆积的横断而积为0. 0678",此值人于计算 所需要的堆积横断面积，据此选用宽度为800mm的输送带能满足要求。经如上计

17、算,确定选用带宽B二800mm, 680S型煤矿用阻燃输送带。680S型煤矿用阻燃输送带的技术规格：纵向拉伸强度750N/mm；带厚8. 5mm;输送带质量9. 2Kg/m.3.2.2输送带宽度的核算输送大块散状物料的输送机，需要按（3.2-2）式核算，再查表2-35>2ct+200(2. 2-2)式中g最大粒度，mm。表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm带宽B500650800100012001400粒度筛分 后100130180250300350未筛 分150200300400500600计算：B = 300 = 2 x300 + 200 = 800故，输送带宽满足输送要求。

18、3. 3圆周驱动力3.3. 1计算公式1）所有长度（包括L80m）传动滚筒上所需圆周驱动力吊为输送机所有阻力之和，可用式（3.3-1）计算：论二箱+爲+耳1+竝+芯式中笔f一一主要阻力，N；阳一一附加阻力，N；耳1一一特种主要阻力，N；耳2一特种附加阻力，N；兔一一倾斜阻力，No五种阻力中，刀耳、弘是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机 侧型及附件装设情况定，由设计者选择。2) L>m对机长大于80m的带式输送机，附加阻力纬明显的小于主要阻力，可用 简便的方式进行计算，不会出现严重错误。为此引入系数C作简化计算，则 公式变为下面的形式：Fy =亡片+耳i. +耳2 +鸟(3.3-2

19、)式中U与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时,可按式(2. 3-3)计算，或从表查取(3. 3-3)式中Ad附加长度，一般在70m到100m之间:G一一系数,不小于1.02。C查(DTII (A)型带式输送机设计手册表3-5既本说明书表3-4表3-4系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201. 17L70080090010001500200025005000C1. 141. 121. 101.091.061.051.041.033. 3. 2主要阻力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托醍 旋转

20、所产生阻力的总和。可用式(2.4-4)计算：Ph =+ 彳如 + (2錮 +牝)cos(3.4-4)式中/一一模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可 按表查取。厶一一输送机长度(头尾滚筒中心距)，m；&一一重力加速度;初步选定托辗为DTII6204/C4,查表27,上托丰昆间距°o=1.2m,下托辗 间距 =3m,上托規槽角35° ,下托丰昆槽角0 °。加一一承载分支托醍组每米长度旋转部分重量，kg/m,用式(3.4-5) 计算_G、Q站二(3. 4-5)其中一一承载分支每组托银旋转部分重量，kg；%一承载分支托辗间距，m；托辗己经选好，知&

21、#176;产243幅a24.3畑一计算：弘二 1.2 =20. 25 kg/m沧一一回程分支托棍组每米长度旋转部分质量，kg/m,用式(3.3-6) 计算：G25 =一知 (3.3-6)其中隹一一回程分支每组托银旋转部分质量如一一回程分支托辘间距，m；G = 15g计算：知二 3 =5. 267 kg/m牝每米长度输送物料质量丄一 QI? 3.6u350= 3.6x16= 60.734kg/m加一一每米长度输送带质量，kg/m,呛二9.2kg/m Js2o +q购 +(2盘 +G)COS0二0. 045X300X9. 8X 20. 25+5. 267+ (2X9. 2+60.

22、 734) Xcos35° =11379N了运行阻力系数f值应根据表3-5选取。取/二0. 045o表3-5阻力系数f输送机工况/工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0. 020 023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0. 0250 030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托 馄成槽角大于35°0. 0350 0453. 3.3主要特种阻力计算主要特种阻力傀】包括托眾前倾的摩擦阻力眄和被输送物料与导料槽拦 板间的摩擦阻力*:两部分，按式(3. 3-7)计算：(3. 3-7)粤按式(2.3-8)或式(3.3-9)计算：三个等长银子的前倾上

23、托银时鬥=口“0：(鈿 +g)E cos£$in$(3. 3-8)二辗式前倾下托银时兔=(/sgcos Jlcos 5sin. £(3. 3-9)本输送机没有主要特种阻力耳】，即耳】二03. 3.4附加特种阻力计算附加特种阻力兀彳包括输送带清扫器摩擦阻力码和卸料器摩擦阻力盅等 部分，按下式计算:(3. 3-10)(3. 3-11)(3. 3-12)式中旳_清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器；A一一一个清扫器和输送带接触面积，2,见表P清扫器和输送带间的压力，N/加，一般取为3x1010x1(/N/沪；吗一一清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7；心一一刮板系数

24、，一般取为1500 N/mo表3-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触而积带宽B/mm导料栏板内宽叽2刮板与输送带接触而积扎伽头部淸扫器空段淸扫器5000.3150. 0050. 0086500. 4000. 0070.018000. 4950. 0080.01210000.6100.010.01512000. 7300.0120.018查表3-7得 A=0. 008m2 ,取戸二10x10°N/m?,取地二0.6,将数据带入式(3.3-11)则马二0.008 X 10x10° X 0.6二480 N拟设计的总图中有两个清扫器和一个空段清扫器(一个空段清扫器相当 于1.5个清

25、扫器)盅二0由式(3.3-10) 则 =3.5X480=1680 N3. 3. 5倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算：(3. 3-13)式中：因为是本输送机水平运输，所有H=0為=0G即円二°由式(2.4-2)甩=°爲+耳i+耳2+為=1. 12X11379+0+1680+0二14425N3. 4传动功率计算3.4. 1传动轴功率（马）计算传动滚筒轴功率（乙）按式（3. 4-1）计算：P _尽心A WOO（3. 4-1）3. 5. 3各特性点张力计算为了确定输送带作用于各改向滚筒的合张力，拉紧装置拉紧力和凸凹弧起始点张力等特性点张力，需逐点张力计算法，进行备特性点张力计算。图3

26、-4张力分布点图（1）运行阻力的计算有分离点起，依次将特殊点设为1、2、3、，一直到相遇点10点，如 图2-4所示。计算运行阻力时，首先要确定输送带的种类和型号。在前面我们己经选 好了输送带，680S型煤矿用阻燃输送带，纵向拉伸强度750N/mm：带厚8. 5mm; 输送带质量9. 2Kg/m.1) 承载段运行阻力由式(3.5-3):爲二(0 +务+处)厶遁COS 0+® +细)厶池0)扭(3. 5-3)=(6O.67+9.2+2O.25)x3OOxQ.Q4xcosO0x9.8=10598N2) 回空段运行阻力由式(3.5-4)竹=(釣 + 徐)L% cos 0 -(弧+细)厶 si

27、n 0) g(3. 5-4)D6=(9.2+5.27)x295x0.035xcosQnx?.S二1464N嘔=(9.2+5.27) x4x 0.035x cos 0*x9.8=20ND10 = (9.2+5.27)x2xO.O35xcosO0x?.8=10Nzn4=(9.2+5.27)xlxO.Q35xcosO0x9.8=5N3) 最小张力点有以上计算可知，4点为最小张力点(2) 输送带上各点张力的计算1) 由悬垂度条件确定5点的张力承载段最小张力应满足L2xC9 2+60734)x9.8 仏宀8x0.01=1028072) 由逐点计算法计算各点的张力因为山=10280N,根据表14-3选。二

28、1. 05,2故有4 二9790M& = 8326NS =7929NV 骂口4924N4 =7546N耳= ®+Fz = 20878N$ = 二 21921N见二 $o = & + 毘 go =21931N(3) 用摩擦条件来验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系滚筒为包胶滚筒，围包胶为470° o由表14-5选摩擦系数“二0.35。并取摩擦力备用系数n=1.2o由式(3.5-5)可算得允许兀的最大值为:(3. 5-5)7526x(1 +哨 11.2二33340N>%故摩擦条件满足。3.6传动滚筒、改向滚筒合张力计算3. 6.1改向滚筒合张力计算根据计算

29、出的各特性点张力，计算各滚筒合张力。头部180。改向滚筒的合张力：鹉】二尿+&二20878+21921二42799N尾部180"改向滚筒的合张力：為2 二 $6 + 忌二9790+10280二20070N3. 6. 2传动滚筒合张力计算根据各特性点的张力计算传动滚筒的合张力：动滚筒合张力：昌=爲=% +X 二21926+7526二29452N3. 7传动滚筒最大扭矩计算单驱动时，传动滚筒的最人扭矩冰按式（3.7.1）计算:瓦D2000(3.7.1)式中D传动滚筒的直径（mm） o双驱动时，传动滚筒的最人扭矩妬迦按式（372）计算:血1（弘爲，D2000(3.7.2)初选传动滚

30、筒直径为500mm,则传动滚筒的最人扭矩为:爲n (甩h狀=29. 452KN29.452x052=5.4KN/m3.8拉紧力计算拉紧装置拉紧 力血按式（3.8-1）计算(3. 8-1)式中鸟一一拉紧滚筒趋入点张力（N）；為拉紧滚筒奔离点张力(N)。由式(2.8-1)= 2+ =7924+7546=15470 N =15.47 KN查煤矿机械设计手册初步选定钢绳绞筒式拉紧装置。3. 9绳芯输送带强度校核计算绳芯要求的纵向拉伸强度$按式(3. 9-1)计算；G沙空®/ B(3.9-1)式中旳一一静安全系数，一般=7ui0o运行条件好，倾角好，强度低 取小值；反之，取大值。输送带的最人张

31、力盅=21926 N®选为7,由式(3. 10-1)21926x7800= 192N/mm可选输送带为680S,即满足要求.3.4.2电动机功率计算电动机功率好“，按式(3.4-2)计算:(3. 4-2)式中卩传动效率，一般在0. 850. 95之间选取；处一一联轴器效率；每个机械式联轴器效率：处二0.98液力耦合器器：处二0.96；%一一减速器传动效率，按每级齿轮传动效率.为0.98计算：二级减速机：二0.98X0. 98二0.96三级减速机：血二0.98X0. 98X0. 98二0.94” 一一电压降系数，一般取0.90、0.95。厲“一一多电机功率不平衡系数，一般取帀"

32、;=0 90 ° °-95 ,单驱动时，旷T o 根据计算出的多/值，查电动机型谱，按就人不就小原则选定电动机功率。14425x1.6由式(3.5-1)匕二 1000 二23080W由式(2.5-2)23080P驱二0.98x(0.98x0.93x0.98)x0.95x0.95 x2=55614W选电动机型号为YB200L-4, N=30 KW,数量2台。3. 5输送带张力计算输送带张力在整个长度上是变化的，影响因素很多，为保证输送机上午正常运行，输送带张力必须满足以下两个条件：(1) 在任何负载情况下，作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带

33、上，而输送带与滚筒间应保证不打滑；(2) 作用在输送带上的张力应足够大，使输送带在两组托眾间的垂度小于一定值。3. 5.1输送带不打滑条件校核圆周驱动力绻通过摩擦传递到输送带上(见图3-3)图3-3作用于输送带的张力如图4所示，输送带在传动滚简松边的最小张力应满足式（28）的要求。传动滚筒传递的最人圆周力动载荷系数爲"2 口 1.7；对惯 性小、起制动平稳的输送机可取较小值；否则，就应取较大值。取疋。= 1.5“一一传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见表3-7表3-7传动滚筒与输送带间的摩擦系数“工作条件光而滚筒胶而滚筒淸洁干燥0. 250 030. 40环境潮湿0. 10 0. 150

34、. 25-0. 35潮湿粘污0. 050. 20取'=1.5,由式鬲二1. 5X14425=21638N对常用C二严1二1.97该设计取“二0. 05；卩二470" o也-CF =1. 97>< 21638二42626N3. 5.2输送带下垂度校核为了限制输送带在两组托辘间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最 小张力几需按式（2.5-1）和（25-2）进行验算。承载分支(3. 5-1)回程分支G 沁牡£1 Bmin (h(3. 5-2)伽允许最人垂度，一般0. 01；承载上托規间距（最小张力处）；龟一一回程下托辘间距（最小张力处）。C）取3伽二0.01由

35、式（2.5-2）得：1.2><9 2+60734）x9.8%宀8x0.01=10280 Nn 2 0mi*i3x9.2x9.88x0.01= 33814驱动装置的选用与设计带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷起动和制动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上 比较突出，一方面为了保证必要的起动力矩，电机起动时的电流要比额定运 行时的电流人67倍，要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏，电网不因 人电流使电压过分降低，这就要求电动机的起动要尽量快，即提高转子的加 速度，使起动过程不超过35s。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源， 它由电动机、偶

36、合器，减速器、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或 两台电机通过各口的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。减速器有二级、三级及多级齿轮减速器，第一级为直齿圆锥齿轮减速传 动，第二、三级为斜齿圆柱齿轮降速传动，联接电机和减速器的连轴器有两 种，一是弹性联轴器，一种是液力联轴器。为此，减速器的锥齿轮也有两种; 用弹性联轴器时，用第一种锥齿轮，轴头为平键连接；用液力偶合器时，用 第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮联接。传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，传动滚筒的机架与电机、 减速器的机架均安装在固定大底座上面，电动机可安装在机头任一侧。4.1电机的选用电动机额定转速根据生产机械的要求

37、而选定，一般情况下电动机的转速 不低500r/min,因为功率一定时，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54kw,所以需选用功率为60kw的电机,拟采用YB200JDSB- 4型电动机，该型电机转矩人，性能良好，可以满足要求。查运输机械设计选用手册，它的主要性能参数如下表:表4-1 YB200JDSB- 4型电动机主要性能参数电动机型 号额定功 率kw满载转速r/min电流A效 率功率因数CQS 0YB200L-430147056.892.50. 87起动电流/额定电流起动转矩/额 建转矩

38、最大转矩/额 定转矩重量kg7.01.92.03204.2减速器的选用4. 2. 1传动装置的总传动比己知输送带宽为800,查运输机械选用设计手册表2-77选取传动滚筒的直径D为500加用，则工作转速为：60v60x1.6_ _ .n = 61.15r/mm”舞 D x0.5,已知电机转速为张=1470 r/min ,则电机与滚筒之间的总传动比为：*二竺j知 61.15三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：匚总皿 电动/n筒=1420/121.5=11.682、分配各级传动比(1) 取i带=3(2) Ti 总=i 齿xi 带 tt订齿7总力带=11.68/3=3.89四、运动参数及动

39、力参数计算1、计算各轴转速(r/min)nl=nm/i 带=1420/3=473.33(r/min)nll=nl/i 齿=473.33/3.89=121.67(r/min)滚筒 nw=nll=473.33/3.89=121.67(r/min)2、计算各轴的功率(KW)PI=Pdxn 带=2.76x0.96=2.64KWPII=P|xn 轴承xq 齿轮=2.64x0.99x0.97=2.53KW3、计算各轴转矩Td=9.55Pd/nm=9550x2.76/1420=18.56NTnTl=9.55p2 入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N-mTil =9.55p2 入/n2=

40、9550x2.53/121.67=198.58N*m五、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算(1) 选择普通V带截型由课本1P189 表 108 得：kA=1.2P=2.76KWPC=KAP=1.2x2.76=3.3KW据 PC=3.3KW 和 n1=473.33r/min由课木1P189图得：选用A型V带(2) 确定带轮基准直径，并验算带速由1课本 P190 表 109,取 dd1=95mm>dmin=75 dd2=i ® dd1 (1 -£)=3x95x(1 -0.02)=279.30 mm 由课本1JP190 表 10-9,取 dd2=280带速 V： V

41、二TTdd*1n 1/60x1000=nx95x1420/60x1000=7.06m/s在5-25m/s范围内，带速合适。(3) 确定带长和中心距初定中心距a0=500mmLd=2a0+n(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1 )2/4a0=2x500+3.14(95+280)+(280-95)2/4x450=1605.8mm根据课木1表(10-6)选取相近的Ld=1600mm确定中心距 a=a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2 =497mm验算小带轮包角 1=1800-57.30 x(dd2-dd1)/a=1800-57.30x(280-95)/497=158

42、.670>1200 (适用)(5) 确定带的根数单根V带传递的额定功率.据dd1和n1,查课本图10-9得P1=1.4KW时单根V带的额定功率增量.据带型及i查表10-2得aP1=0.17KW查1表 10-3,得 Ka二0.94；查表 104 得 KL=0.99Z= PC/(P1+AP1)KaKL=3.3/(1.4+0.17) x0.94x0.99=2.26 (取 3 根)(6) 计算轴上压力由课本表105查得q=0.1kg/m,由课本式(10-20)单根V带的 初拉力：F0=500PC/ZV (2.5/Ka)-1+qV2=500x3.3/3x7.06(2.5/0.94-1 )+0.10

43、x7.062 =134.3kN 则作用在轴承的压力FQFQ=2ZF0sin(a1/2)=2x3x134.3sin(158.670/2)=791.9N2、齿轮传动的设计计算(1) 选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常 齿轮采用软齿而。查阅表1表68,选用价格便宜便于制造的材料, 小齿轮材料为45钢，调质，齿而硬度260HBS；大齿轮材料也为45 钢，正火处理，硬度为215HBS；精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精度。(2) 按齿面接触疲劳强度设计由 d1> (6712xkT1(u+1)/q)duoH2)1/3确定有关参数如下：传动比i齿=3.89取小齿轮齿数

44、Z1=20o则大齿轮齿数：Z2=iZ1= x20=77.8取z2=78 由课木表612取(pd=1.1(3) 转矩T1T1=9.55x106xP1/n1=9.55x106x2.61/473.33=52660N-mm(4) 载荷系数k :取k=1.2(5) 许用接触应力oHaH= oHlim ZN/SHmin 由课本图 6-37 查得：oHlim1=610Mpa aHlim2=500Mpa接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天16h计算，由公 式N=60njtn计算N1 =60x473.33x10x300x18=1.36x109N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4x108

45、查1课本图6-38中曲线1,得ZN1=1ZN2=1.05按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0 aH1=aHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 MpaaH2=oHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa故得：d1> (6712xkT1 (u+1 )/(pduoH2)1/3=49.04mm模数：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm取课木P79标准模数第一数列上的值，m=2.5(6) 校核齿根弯曲疲劳强度obb=2KT1YFS/bmd1确定有关参数和系数分度圆直径：d1 =mZ1 =2.5x20mm=50mmd2=mZ2=2.5x78m

46、m=195mm齿宽：b=(pdd1 =1.1 x50mm=55mm取 b2=55mm b1 =60mm(7) 复合齿形因数YFs由课本图6-40得：Y FS1=4.35,YFS2=3.95(8) 许用弯曲应力obb根据课本1P116：obb二 obblim YN/SFminabblim 仁490Mpa由课木1图6-41得弯曲疲劳极限obblim应为：obblim2 =410Mpa由课本图642得弯曲疲劳寿命系数YN： YN1=1YN2=1弯曲疲劳的最小安全系数SFmin :按一般可靠性要求，取SFmin =1 计算得弯曲疲劳许用应力为abb1=obblim1 YN1/SFmin=490x1/1

47、=490Mpaabb2= abblim2 YN2/SFmin =410x1/1=410Mpa校核计算obb1=2kT1YFS1/b1md1=71.86pa< abb1obb2=2kT1YFS2/ b2md1 =72.61 Mpa< abb2故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9) 计算齿轮传动的中心矩aa=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm(10) 计算齿轮的圆周速度V计算圆周速度V=Trn1d1/60x1000=3.14x473.33x50/60x1000=1.23m/s因为V<6m/s,故取8级精度合适.六、轴的设计计算从动轴设计1、选择轴的材料确定许用应

48、力选轴的材料为45号钢，调质处理。查2表可知：ab=650Mpa,os=360Mpa,查表 13-6 可知：ab+1bb=215Mpaa0bb=102Mpa,o-1bb=60Mpa2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：d>C查2表135可得，45钢取0=118则 d>118x(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，取d=35mm3、齿轮上作用力的计算齿轮所受的转矩：T=9.55x106P/n=9.55x106x2.53/121.67=198582

49、 N齿轮作用力：圆周力：Ft=2T/d=2x 198582/195N=2036N径向力：Fr=Fttan200=2036xtan200=741 N4、轴的结构设计轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零 件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图。(1) 、联轴器的选择可采用弹性柱销联轴器，查2表9.4可得联轴器的型号为 HL3 联轴器：35x82 GB5014-85(2) 、确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配

50、合实现周向固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位(3) 、确定各段轴的直径将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配(如图)， 考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=40mm齿轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装 轴处d3应大于d2,取d3=4 5mm,为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴 径d4应大于d3,取d4=50mmo齿轮左端用用套筒固定，右端用轴环 定位，轴环直径d5满足齿轮定位的同时，还应满足右侧轴承的安装要求，根据选定轴承型 号确定.右端轴承型号与左端轴承相同，取d6=45mm.(4) 选择轴承型

51、号.由P270初选深沟球轴承，代 号为6209,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=52,故轴环直径 d5=52mm.(5) 确定轴各段直径和长度I 段：d1=35mm 长度取 L1=50mmII 段:d2=40mm初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm, 宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端而和箱体内壁应有 一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽 度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为 55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：L2= (2+20+19+55) =96mmIII 段直径 d3=45mmL3=L1

52、 -L=50-2=48mmIV段直径d4=50mm长度与右而的套筒相同，即L4=20mmV 段直径 d5=52mm.长度 L5=19mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm(6) 按弯矩复合强度计算 求分度圆直径：己知d1=195mm 求转矩：己知T2=198.58N*m 求圆周力：Ft根据课本P127 (6-34)式得Ft=2T2/d2=2x198.58/195=2.03N 求径向力Fr根据课本P127 (6-35)式得Fr=Ft*tana=2.03xtan200=0.741 N 因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=48mm(1) 绘制轴受力简图(如图a)(2) 绘制垂直面弯矩图(如图b)轴承支反力：FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37NFAZ=FBZ=Ft/2=2.03/2=1.01N由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为MC1=FAyL/2=0.37x96-2=17.76NTn截而C在水平面上弯矩为：MC2=FAZL/2=1.01 x96-2=48.48N-m(4) 绘制合弯矩图(如图d)MC=(MC12+MC22)1/2= (17.762+48.482)1/2=51.63N-m(5) 绘制扭矩图(如图e)转矩：T=9.55x (P2/n2) xiO6=198.58N*m(6) 绘制当量弯矩图(如图f)转矩产生的