可伸縮式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含開題及3張CAD圖

可伸縮式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含開題及3張CAD圖,伸縮,式帶式,輸送,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),開題,cad 摘 要 早在20世紀(jì)70年代，就已經(jīng)出現(xiàn)了運(yùn)輸距離達(dá)到100的帶式輸送機(jī)輸送線路。近年來(lái)，帶式輸送機(jī)在礦山運(yùn)輸中已經(jīng)逐漸開始取代汽車和機(jī)車運(yùn)輸，成為散裝物料的主要運(yùn)輸裝備。不斷出現(xiàn)新型帶式輸送機(jī)，拓寬了帶式輸送機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域?？缮炜s帶式輸送機(jī)是連續(xù)輸送物料機(jī)械中效率最高、使用最普遍的一種機(jī)型，是巷道掘進(jìn)運(yùn)輸和采煤工作面順槽運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。在煤炭、冶金領(lǐng)域中，可伸縮帶式輸送機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。 為適應(yīng)這一變化，本文主要針對(duì)帶式輸送機(jī)中的可伸縮帶式輸送機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括可伸縮帶式輸送機(jī)輸送帶的選擇、中間架的選擇計(jì)算、傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)、張緊裝置、收放膠帶裝置的計(jì)算、托輥以及滾筒的選擇計(jì)算等，并針對(duì)其結(jié)構(gòu)及其工作原理作了概括性總結(jié)?？缮炜s帶式輸送機(jī)利用傳動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦傳遞動(dòng)力，在結(jié)構(gòu)上增加了儲(chǔ)帶裝置，這樣可以實(shí)現(xiàn)整機(jī)的伸長(zhǎng)和縮短，從而提高了工作效率，增大產(chǎn)量，減少人員操作，具有一定的工程實(shí)踐價(jià)值。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；儲(chǔ)帶裝置；膠帶；驅(qū)動(dòng)滾筒；托輥 Abstract In the early 1970’s, the belt conveyor transportation route with the distance of 100 has already appeared. In recent years, belt conveyor has gradually replaced the automobile and motorcycle in the mine transportation, and becomes main equipment of bulk materials. Constantly appeared new type belt conveyor has exploited the application of belt conveyor. The flexible belt conveyor is one of the highest、 efficiency、common use continuous transportation equipment, which is the main equipment in lane dig and coal face sequential slot transportation. The flexible belt conveyor has been widely used in coal, metallurgy fields. In order to adapt this change, this paper mainly carries on the flexible belt conveyor structure design of the belt conveyors. includes the choice of the belt, the choice and calculation of the middle shelf, the design of transmission device、the calculation of the tighten device and draw in and out belt device、the choice and calculation of the support roll and cylinder, then give a summarized conclusion of its construction and work principle. The flexible belt conveyor transmits power depending on the friction between the transmission cylinder and the belt, adding belt storage device in structure, which can realize the extension and shorten, thus raises the working efficiency increases the output, reduces the personal operation, which has some engineer practice value. Keyword: Belt conveyer；storage belt device；Belt；Driving roller；Roller 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 可伸縮帶式輸送機(jī)的研究目的及意義 1 1.2 可伸縮式帶式輸送機(jī)的分類和特點(diǎn) 1 1.2.1 各種帶式輸送機(jī)的分類 1 1.2.2 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) 2 1.3 國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀 2 1.4 本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容 3 第2章 輸送機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 4 2.1 傳動(dòng)方案和總體設(shè)計(jì) 4 2.2 可伸縮帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理 4 第3章 帶式輸送機(jī)輸送帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 6 3.1 可伸縮帶式輸送機(jī)輸送帶的選擇 6 3.2 輸送量 6 3.2.1 物料堆積橫截面積的計(jì)算 7 3.2.2 驗(yàn)算膠帶寬度和厚度 8 3.2.3 輸送能力的驗(yàn)算 9 3.3 牽引力的計(jì)算 9 3.4 輸送帶各點(diǎn)張力的計(jì)算 10 3.4.1 膠帶層數(shù)的計(jì)算 13 3.4.2 膠帶打滑條件的計(jì)算 13 3.5 輸送帶壽命的計(jì)算 14 第4章 帶式輸送機(jī)滾筒設(shè)計(jì)計(jì)算 15 4.1 直徑的確定 15 4.2 直徑的驗(yàn)算與材料的選擇 16 4.3 兩軸承座中心距A的計(jì)算 17 4.4 滾筒的轉(zhuǎn)速及軸的確定 18 第5章 拉緊裝置及收放膠帶裝置的設(shè)計(jì) 23 5.1 拉緊裝置的概述 23 5.1.1 拉緊裝置的作用 23 5.1.2 拉緊裝置的種類 23 5.1.3 拉緊裝置在帶式輸送機(jī)中布置的位置 24 5.2 拉緊裝置的選擇計(jì)算 25 5.2.1 張緊絞車的工作原理 25 5.2.2 張緊力的確定 25 5.3 收放裝置的設(shè)計(jì) 26 第6章 輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 28 6.1 電機(jī)的選擇及減速器的選用 28 6.1.1 電機(jī)的選擇 28 6.1.2 減速器的選用 29 6.2 液力偶合器的選擇 30 6.3 托輥的結(jié)構(gòu)與種類 31 6.4 托輥的選擇計(jì)算 32 6.4.1 托輥垂度與間距的設(shè)計(jì)計(jì)算 32 6.4.2 輸送帶的最小拉力 33 6.4.3 托輥?zhàn)畲筠D(zhuǎn)速的確定 34 結(jié)論 36 致謝 37 參考文獻(xiàn) 38 CONYENTS Abstract II Chapter 1 Introduction 1 1.1 The purpose of scalable and significance of the belt conveyor 1 1.2 Classification and characteristics of a belt conveyor 1 1.2.1 Classification of a variety of belt conveyor 1 1.2.2 The characteristics of a variety of belt 2 1.3 The status of the belt conveyor 3 at home and abroad 2 1.4 The research design 3 Chapter 2 Overall design of conveyor 4 2.1 Transmission scheme and overall design 4 2.2 Extensible Belt in the structure and working principle 4 Chapter 3 Design and calculation of Conveyor Belt 6 3.1 The selection of scalable Conveyor Belt 6 3.2 Throughput 6 3.2.1 Calculation of cross sectional area of the material accumulation 7 3.2.2 Checking tape width and thickness 8 3.2.3 Checking transmission capacity 9 3.3 Calculation of traction 9 3.4 Calculation of belt tension of points 10 3.4.1 Calculation of adhesive tape layers 13 3.4.2 Checking diameter of and the choice of materials 13 3.5 Calculation of belt life 14 Chapter 4 Calculation of belt rollers 15 4.1 Determination of diameter 15 4.2 Checking diameter of and the choice of materials 16 4.3 A two-center distance of bearing calculation 17 4.4 Determine of the drum speed and shaft 18 Chapter 5 Tension device and the design of retractable tape devices 23 5.1 Overview of tensioning device 23 5.1.1 The role of tensioning device 23 5.1.2 He type of tensioning device 23 5.1.3 Tensioning device in the position of belt 28 in the arrangement of 24 5.2 Tensioning device selection and calculation 25 5.2.1 The working principle of tension winch 25 5.2.2 Determination of tension 25 5.3 Design of a retractable device 26 Chapter 6 Transmission Device Design 28 6.1 Motor selection and gear selection 28 6.1.1 Motor Selection 28 6.1.2 Selection of gear 29 6.2 The choice of fluid coupling 30 6.3 Structure and types of rollers 31 6.4 The selection and calculation of roller 32 6.4.1 Sag roller design calculations and spa 32 6.4.2 The minimum pull of 38 conveyor belt 33 6.4.3 Determination of maximum speed of roller 34 Conclusions 36 Thanks 37 References 38 40 第1章 緒論 1.1 可伸縮帶式輸送機(jī)的研究目的及意義 可伸縮帶式輸送機(jī)是使用最普通的一種輸送機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)是在水平或傾斜的長(zhǎng)機(jī)架兩端裝有輸送帶滾筒，在滾筒上的無(wú)接縫環(huán)形輸送帶連續(xù)地朝一個(gè)方向移動(dòng)，貨物放在帶上輸送?？缮炜s帶式輸送機(jī)與其他類型的輸送機(jī)相比，具有優(yōu)良的性能，在連續(xù)裝載的情況下能連續(xù)運(yùn)輸，生產(chǎn)率高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，輸送連續(xù)均勻，工作過(guò)程中噪聲小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量消耗小，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，維修方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及遠(yuǎn)程操作等優(yōu)點(diǎn)。 可伸縮帶式輸送機(jī)可用于水平和傾斜運(yùn)輸。沿傾斜使用的角度，依所運(yùn)物料性質(zhì)的不同和輸送帶表面形狀不同而異。 1.2 可伸縮式帶式輸送機(jī)的分類和特點(diǎn) 1.2.1 各種帶式輸送機(jī)的分類 帶式輸送機(jī)分類方法有多種，按輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機(jī)，這類帶式輸送機(jī)在輸送帶運(yùn)輸物料的過(guò)程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，外表幾何形狀均為平面；另外一類如下圖簡(jiǎn)單表示。 TDⅡ型固定式帶式輸送機(jī) QD80輕型固定帶式輸送機(jī) 普通型 DX型鋼繩芯帶輸送機(jī) U型帶式輸送機(jī) 管形帶式輸送機(jī) 輸送機(jī) 氣墊帶式輸送機(jī) 波狀擋邊帶式輸送機(jī) 特種結(jié)構(gòu)型 鋼繩牽引帶式輸送機(jī) 壓帶式帶式輸送機(jī) 可伸縮帶式輸送機(jī) 圖1-1 各式輸送機(jī)的簡(jiǎn)介 1.2.2 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) 可伸縮帶式輸送機(jī)：由于綜合機(jī)械化采煤工作面推進(jìn)速度比較快，所以順槽的長(zhǎng)度和運(yùn)輸距離變化比較快，這就要求順槽運(yùn)輸設(shè)備能夠比較迅速地進(jìn)行伸長(zhǎng)或縮短。可伸縮帶式輸送機(jī)是為了適應(yīng)這種需要而設(shè)計(jì)制造的。它的主要特點(diǎn)是機(jī)身可以很方便地收縮，它有一個(gè)儲(chǔ)帶裝置，可以貯存一卷膠帶?？缮炜s帶式輸送機(jī)有鋼絲繩吊掛式和落地架式兩種。 1. QD80輕型固定式帶輸送機(jī) QD80輕型固定式帶輸送機(jī)與TDⅡ型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運(yùn)距一般不超過(guò)100m，電機(jī)容量不超過(guò)22kW。 2. DX型鋼繩芯帶式輸送機(jī) 它屬于高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)，其輸送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩，一臺(tái)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)距可達(dá)幾公里到幾十公里。 3. U形帶式輸送機(jī) 它又稱為槽形帶式輸送機(jī)，其明顯特點(diǎn)是將普通帶式輸送機(jī)的槽形托輥角由提高到使輸送帶成U形。這樣一來(lái)輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致物料對(duì)膠帶的摩擦力增大，從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá)25°。 4. 管形帶式輸送機(jī) U形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽，最后形成一個(gè)圓管狀，即為管形帶式輸送機(jī)，因?yàn)檩斔蛶П痪沓梢粋€(gè)圓管，故可以實(shí)現(xiàn)閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對(duì)環(huán)境的污染，并且可以實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行。 5. 氣墊式帶輸送機(jī) 其輸送帶不是運(yùn)行在托輥上的，而是在空氣膜（氣墊）上運(yùn)行，省去了托輥，用不動(dòng)的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運(yùn)行的托輥，運(yùn)動(dòng)部件的減少，總的等效質(zhì)量減少，阻力減小，效率提高，并且運(yùn)行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運(yùn)送物料的塊度不超過(guò)300mm。增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強(qiáng)壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運(yùn)載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機(jī)，這種機(jī)型適用于大傾角，傾角在以上，最大可達(dá)。 6. 壓帶式帶輸送機(jī) 它是用一條輔助帶對(duì)物料施加壓力。這種輸送機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：輸送物料的最大傾角可達(dá)，運(yùn)行速度可達(dá)6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實(shí)現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。 7. 鋼繩牽引帶式輸送機(jī) 它是無(wú)際繩運(yùn)輸與帶式運(yùn)輸相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強(qiáng)度、牽引靈活的特點(diǎn)，又具有帶式運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點(diǎn)。 1.3 國(guó)內(nèi)外可伸縮帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀 早在20世紀(jì)70年代，就已經(jīng)出現(xiàn)了運(yùn)輸距離達(dá)到100 的帶式輸送機(jī)輸送線路。近年來(lái)，帶式輸送機(jī)在礦山運(yùn)輸中已經(jīng)逐漸開始取代汽車和機(jī)車運(yùn)輸，成為散裝物料的主要運(yùn)輸裝備。不斷出現(xiàn)新型帶式輸送機(jī)，拓寬了帶式輸送機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域?？缮炜s帶式輸送機(jī)是連續(xù)輸送物料機(jī)械中效率最高、使用最普遍的一種機(jī)型，是巷道掘進(jìn)運(yùn)輸和采煤工作面順槽運(yùn) 輸?shù)闹饕O(shè)備。在煤炭、冶金領(lǐng)域中，可伸縮帶式輸送機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。 目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，近年來(lái)在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中可伸縮帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分。 這種輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大（可達(dá)30000t/h），適用范圍廣（可運(yùn)送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運(yùn)人），安全可靠，自動(dòng)化程度高，設(shè)備維護(hù)檢修容易，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。 未來(lái)可伸縮帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是：大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。 1.4 本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)為可伸縮式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要要研究輸送帶的選用、帶式輸送托輥、帶式輸送機(jī)滾筒的、拉緊裝置及收放帶裝置、輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的，輸送帶的選用包括輸送量的計(jì)算、牽引力的計(jì)算、各點(diǎn)張力的計(jì)算及輸送帶壽命的計(jì)算。托輥的設(shè)計(jì)計(jì)算包括托輥垂度與間距的設(shè)計(jì)計(jì)算、輸送帶最小拉力、托輥的載荷計(jì)算、托輥的額定負(fù)荷和最大轉(zhuǎn)速。拉近裝置及收放膠帶裝置的設(shè)計(jì)包括拉緊裝置的復(fù)制作用和種類、拉緊裝置的計(jì)算。輸送機(jī)傳動(dòng)裝置包括電機(jī)及減速器的選用、輸送滾筒設(shè)計(jì)計(jì)算及軸的確定。 第2章 輸送機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 2.1 傳動(dòng)方案和總體設(shè)計(jì) 由于我們?cè)O(shè)計(jì)的皮帶輸送機(jī)用于井下巷道，工作環(huán)境惡劣，運(yùn)輸量大且空間狹小，為了減小設(shè)計(jì)尺寸且提高運(yùn)輸能力，擬采用大功率雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，與機(jī)身平行安裝，雙滾筒采用齒輪嚙合傳動(dòng)。按照皮帶輸送機(jī)的一般工作原理可得到總體的傳動(dòng)方案，擬定采用如下線路布置傳動(dòng)方案。 1-頭部卸載滾筒 2-驅(qū)動(dòng)滾筒 3-儲(chǔ)帶換向滾筒 4-拉緊滾筒 5-尾部換向滾筒 圖2-1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)方案圖 2.2 可伸縮帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理 可伸縮帶式輸送機(jī)主要由以下部件組成：頭架、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)滾筒、尾架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、張緊裝置、儲(chǔ)帶裝置等組成。輸送帶是帶式輸送機(jī)的承載構(gòu)件，帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行，物料根據(jù)需要可以在輸送機(jī)的端部或中間部位卸下，輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運(yùn)行阻力小，可沿水平或傾斜線路布置。 可伸縮帶式輸送機(jī)是以輸送帶作為牽引和承載構(gòu)件，通過(guò)承載物料的輸送帶的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行物料輸送的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備。其結(jié)構(gòu)原理如圖2-1所示，輸送帶繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒和尾部滾筒形成無(wú)極環(huán)形帶，上下輸送帶由托輥支承以限制輸送帶的撓曲垂度，拉緊裝置為輸送帶正常運(yùn)行提供所需的張力。工作時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)滾筒，通過(guò)傳動(dòng)滾筒和輸送帶之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)輸送帶運(yùn)行，物料裝在輸送帶上和帶子一起運(yùn)動(dòng)。 1-卸載滾筒；2-傳動(dòng)滾筒；3-儲(chǔ)帶倉(cāng)；4-尾部滾筒 圖2-1 可伸縮帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖 可伸縮帶式輸送機(jī)一般在端部卸載，當(dāng)采用專門的卸載裝置時(shí)，也可在中間卸載。在結(jié)構(gòu)上與通用固定式的主要區(qū)別是增加了伸縮輸送帶的機(jī)構(gòu)。伸縮機(jī)構(gòu)有儲(chǔ)帶、卷帶、放帶和機(jī)尾移動(dòng)裝置，中間架便于拆裝。儲(chǔ)帶裝置包括一組固定滾筒和一組裝在游動(dòng)小車上的活動(dòng)滾筒，輸送帶繞經(jīng)兩組滾筒，可通過(guò)張緊絞車，增大兩組滾筒間的距離，儲(chǔ)帶裝置中卷入的輸送帶增多，將機(jī)尾向前移動(dòng)，輸送機(jī)的運(yùn)輸距離就縮短，反之就增長(zhǎng)。收放膠帶裝置是拆除和接入輸送帶的設(shè)備，它可將拆除的輸送帶纏繞成卷，或?qū)⒊删磔斔蛶Ы尤雰?chǔ)帶裝置；這樣便可按需要改變輸送機(jī)長(zhǎng)度?？缮炜s帶式輸送機(jī)也有水平式和傾斜式兩種，它與橋式轉(zhuǎn)載機(jī)配合用于回采工作面的下平巷，能加快工作面推進(jìn)速度，也可用于使用掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)工作面。 第3章 帶式輸送機(jī)輸送帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 可伸縮帶式輸送機(jī)輸送帶的選擇 可伸縮帶式輸送機(jī)的輸送帶是輸送機(jī)的重要部件，在輸送機(jī)中輸送帶的成本占整個(gè)設(shè)備成本的30％～50％。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，輸送帶所受的載荷是極復(fù)雜的，它除受縱向的拉伸應(yīng)力外，還受經(jīng)過(guò)滾筒和托輥的彎曲應(yīng)力。大多數(shù)輸送帶的損壞表現(xiàn)為工作面層和邊緣磨損，受大塊、尖利物料的沖擊引起擊穿、撕裂和剝離。合理選擇輸送帶，對(duì)輸送帶的設(shè)計(jì)十分重要。 輸送帶的選用是根據(jù)輸送機(jī)的線路布置、輸送的材料和使用條件來(lái)進(jìn)行的。合理選擇輸送帶不僅對(duì)完成輸送機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)至關(guān)重要，還影響輸送機(jī)滾筒、托輥和驅(qū)動(dòng)裝置等機(jī)械部件的設(shè)計(jì)。 帶式輸送機(jī)常用的輸送帶主要有織物芯膠帶、整體編織和鋼繩芯膠帶3類。織物芯膠帶用掛膠的帆布形成若干層襯墊骨架，外面用橡膠覆蓋，形成一定厚度的覆面層。上覆面較厚，一般為3～6 mm，是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損；下覆面層與支承托輥接觸，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷滾動(dòng)阻力，下覆面層較薄，一般為1．5～2 mm。當(dāng)輸送帶跑偏與機(jī)架接觸時(shí)，將側(cè)邊橡膠覆面加厚以避免輸送帶受到機(jī)械磨損。在設(shè)計(jì)中正確選擇輸送帶，在使用中保護(hù)好輸送帶，都是很重要的問(wèn)題，應(yīng)盡可能地避免輸送帶的不正常損壞。 由于在井下作業(yè)故皮帶應(yīng)選用阻燃型的，材料選用氯丁CR。由于輸送的是煤，故要求的強(qiáng)度較大，可選用阻燃尼龍皮帶。輸送帶的成本約占帶式輸送機(jī)總成本的1/2以上，所以選擇合適的輸送帶就顯得十分重要，安全系數(shù)和接頭方式都直接影響整機(jī)的成本。其中，本設(shè)計(jì)已知量如下： 輸送量；帶速；動(dòng)堆積角°；輸送長(zhǎng)度；原煤最大塊度，輸送機(jī)工作傾角°；原煤堆積密度；工作環(huán)境為井下、潮濕。 3.2 輸送量 可伸縮帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力，決定于輸送帶上所裝運(yùn)的物料的斷面積，輸送帶的運(yùn)行速度及輸送機(jī)的傾角，因?yàn)樵趦A斜的輸送機(jī)上物料的堆積面積小。 可伸縮帶式輸送機(jī)屬于連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸機(jī)械，對(duì)于均勻、連續(xù)裝載時(shí)，其運(yùn)輸能力為: (3-1) 式中 ——運(yùn)輸能力，； ——單位長(zhǎng)度上所裝物料的質(zhì)量，； ——物料的運(yùn)行速度，。 由 （3-2） 得 （3-3) 式中 ——在運(yùn)行的輸送帶上，物料的最大橫截面積，； ——物料的堆積密度，。 可伸縮帶式輸送機(jī)屬連續(xù)運(yùn)行式的運(yùn)輸機(jī)械，其運(yùn)輸能力按公式（3-3）計(jì)算?？紤]到輸送帶在沿傾斜方向運(yùn)行時(shí)，物料在輸送帶上的堆積面將減小。因此，計(jì)算帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力時(shí)，應(yīng)在工式（3-3）中乘一個(gè)傾斜系數(shù)，可知可伸縮帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力用下式計(jì)算： （3-4） 式中 ——運(yùn)輸能力，； ——在運(yùn)行的輸送帶上，物料的最大堆積橫截面積，； ——物料的堆積密度，； ——物料的運(yùn)行速度，； ——輸送機(jī)的傾斜系數(shù)。 3.2.1 物料堆積橫截面積的計(jì)算 按給定的工作條件，原煤的動(dòng)堆積角為°；原煤的堆積密度為；輸送機(jī)的工作傾角為°；查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4-13得傾斜系數(shù)為；帶速；將各參數(shù)帶入式（3-4），為保證給定的運(yùn)輸能力，帶上必須具有的堆積橫截面積為： =m2 可查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4-12，輸送機(jī)的承載托輥槽角為°時(shí)，物料的動(dòng)堆積角為°時(shí)，帶寬為的輸送帶上允許物料堆積的橫截面積為，此值大于計(jì)算所需的堆積橫截面積，據(jù)此選用帶寬為的輸送帶能滿足要求。 3.2.2 驗(yàn)算膠帶寬度和厚度 查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ有： m （3-5） 式中 ——運(yùn)輸能力，； ——貨載斷面系數(shù)，查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表3-19可按動(dòng)堆積角°，得貨斷載截面系數(shù)，； ——物料的堆積密度，=； ——物料的運(yùn)行速度，； ——輸送機(jī)的傾斜系數(shù)。 將上述數(shù)據(jù)帶入式（3-5）得： =m 考慮礦井的增產(chǎn)能力、貨載塊度及膠帶的來(lái)源，選用寬的膠帶，為滿足一定運(yùn)輸生產(chǎn)率所需的帶寬，還必須按物料的塊度進(jìn)行校核。查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ有: 對(duì)于原煤 mm 則 mm 式中 ——帶寬，； ——貨載最大塊度的橫向尺寸，。 可見(jiàn)所選帶寬滿足最大塊度要求。故選用寬度為的輸送帶滿足要求。輸送帶厚度=布層數(shù)×每層厚度mm+上膠厚mm+下膠厚mmmm 查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表1-13可知帆布輸送帶單位質(zhì)量； 重段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為： =kg/m 空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為： ==kg/m 單位長(zhǎng)度上分布緩沖托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為： kg/m 3.2.3 輸送能力的驗(yàn)算 根據(jù)式（3-4）得： =t/h 式中 ——水平輸送量，； ——輸送機(jī)的傾角系數(shù)，查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4-13，； ——物料橫斷面積； ——帶速，； ——物料松散密度，。 由于，故能滿足輸送量要求。 3.3 牽引力的計(jì)算 本機(jī)長(zhǎng)為，牽引力的計(jì)算可查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》按下式計(jì)算： （3-6） 對(duì)于長(zhǎng)距離的帶式輸送機(jī)（例如以上），附加阻力明顯小于主要阻力，采用將主要阻力乘以一個(gè)大于的系數(shù)計(jì)入附加阻力的計(jì)算，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤，以簡(jiǎn)化運(yùn)行阻力的計(jì)算。為此引入一個(gè)系數(shù)，可對(duì)上式進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算驅(qū)動(dòng)滾筒上的牽引力（圓周力）。 故本機(jī)可簡(jiǎn)化為: 承載段 （3-7） N 式中 ——驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力（圓周力），； ——計(jì)入附加阻力系數(shù)，查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4-18，當(dāng)輸送長(zhǎng)度為600時(shí)，=1.17； ——單位長(zhǎng)度輸送帶上裝運(yùn)的物料量，； ——單位長(zhǎng)度輸送帶的質(zhì)量，； ——空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，； ——承載段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，； ——輸送機(jī)長(zhǎng)度，； ——重力加速度，； ——輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4-17，。 空載段 （3-8） 則 N 式中 ——驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力（圓周力），； ——計(jì)入附加阻力系數(shù)，可查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4-18知，當(dāng)輸送長(zhǎng)度為600時(shí)，=1.17； ——單位長(zhǎng)度輸送帶的質(zhì)量，； ——空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量； ——承載段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量； ——輸送機(jī)長(zhǎng)度，； ——重力加速度，； ——輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4-17，。 3.4 輸送帶各點(diǎn)張力的計(jì)算 輸送帶作為帶式輸送機(jī)的牽引構(gòu)件，在承受為克服輸送帶運(yùn)行阻力所必需的牽引力的同時(shí)，由于可伸縮帶式輸送機(jī)是靠驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦力傳遞牽引力，它的張力還要滿足滾筒摩擦傳動(dòng)的需要。除此之外，為防止輸送帶在兩托輥之間有過(guò)大的垂度，輸送帶的張力還要滿足它的垂度不超過(guò)規(guī)定值的需要。 輸送帶作為牽引構(gòu)件，它的張力沿輸送機(jī)全長(zhǎng)是變化的，需要用逐點(diǎn)法求算它在各點(diǎn)的張力。 圖3-1 可伸縮帶式輸送機(jī)工作系統(tǒng)圖 采用逐點(diǎn)法求各點(diǎn)張力，如圖3-1是輸送帶整體布局各點(diǎn)受力情況，根據(jù)各點(diǎn)的受力情況： 1）計(jì)算輸送帶各區(qū)段的運(yùn)行阻力 按所給定條件，如圖3-1所示，本機(jī)只有重段和空段兩個(gè)直線區(qū)段。各段運(yùn)行阻力計(jì)算如下： N N 式中 ——各段阻力，； ——各段輸送長(zhǎng)度，； ——單位長(zhǎng)度輸送帶上裝運(yùn)的物料量，； ——單位長(zhǎng)度輸送帶的質(zhì)量，； ——承載段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，； ——空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，； ——輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4-17，； ——輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4-17，。 2）輸送帶各點(diǎn)的張力計(jì)算 為簡(jiǎn)化計(jì)算，輸送帶繞經(jīng)滾筒兩項(xiàng)阻力按輸送帶的張力增加﹪計(jì)算。依逐點(diǎn)計(jì)算法得： （3-9） 本機(jī)為雙滾筒驅(qū)動(dòng)，初取圍包角°，由于驅(qū)動(dòng)滾筒為膠面，采區(qū)空氣潮濕取，摩擦力備用系數(shù)一般取，查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ表3-27得。 按摩擦牽引條件： （3-10） 則聯(lián)立式（3-9）與式（3-10）得： N 按空段輸送帶最大允許垂度的要求，空段最小張力點(diǎn)應(yīng)小于上式求得之值為： （3-11） 則取最小張力點(diǎn)為： 令，以此為準(zhǔn)，按上列各點(diǎn)張力的關(guān)系式求算各點(diǎn)張力得： 3.4.1 膠帶層數(shù)的計(jì)算 查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ有下式 （3-12） 則 式中 ——輸送帶帆布層數(shù)； ——膠帶的最大張力，； ——輸送帶安全系數(shù)，一般取～12，??； ——輸送帶帶寬，； ——帶寬為一厘米的一層帆布的拉斷力， 可知選帶層為三層織物的尼龍帶合適。 3.4.2 膠帶打滑條件的計(jì)算 查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》有，當(dāng)輸送帶在相遇點(diǎn)上的實(shí)際張力超過(guò)計(jì)算得出的最大值時(shí)，滾筒將在輸送帶接觸面上打滑。因此，撓性體摩擦傳動(dòng)的工作條件是： （3-13） 式（3-13）即歐拉公式。 則 核算圍包角：在煤礦中因運(yùn)轉(zhuǎn)條件較差，一般取，查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ表3-27，則： 實(shí)際設(shè)備圍包角為，故值滿足不打滑條件要求。 3.5 輸送帶壽命的計(jì)算 目前常用德國(guó)HZ7ZEL法（德國(guó)人赫特澤爾于1940年提出的公式）來(lái)計(jì)算輸送帶壽命，即： （3-14） 則 %100%180%100%100%120% 120%80%450 式中 ——可持久耐用的輸送量，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6-29，=450 萬(wàn)t； ——上覆蓋膠耐用度，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6-30，=100%； ——上覆蓋膠厚度與拉伸強(qiáng)度有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6-31，=100%； ——運(yùn)輸物種的耐用度，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6-32，=180%； ——裝載點(diǎn)有關(guān)的耐用度（一個(gè)裝載點(diǎn)），查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6-33，=100%； ——傾角的耐用度，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6-33，=100%； ——裝載地點(diǎn)有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6-33，=120%； ——拉緊裝置型式有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表 6-33，=120%； ——驅(qū)動(dòng)系的耐用度，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6-33，=80%； 第4章 帶式輸送機(jī)滾筒設(shè)計(jì)計(jì)算 滾筒是帶式輸送機(jī)的重要部件，按在輸送機(jī)中所起的作用滾筒可分為傳動(dòng)滾筒和改向滾筒兩大類。傳動(dòng)滾筒的作用是將驅(qū)動(dòng)裝置提供的轉(zhuǎn)矩傳到輸送帶上，改向滾筒包括用于輸送帶在輸送機(jī)端部的改向、增加傳動(dòng)滾筒包角的導(dǎo)向滾筒、拉緊滾筒是用于拉緊裝置的導(dǎo)向滾筒。改向滾筒不承擔(dān)轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。傳動(dòng)滾筒和驅(qū)動(dòng)裝置相連，是帶式輸送機(jī)最重要的部件，驅(qū)動(dòng)功率的大小往往取決于傳動(dòng)滾筒表面同輸送帶之間的摩擦系數(shù)和輸送帶在該滾筒上的包角。 按驅(qū)動(dòng)方式分，傳動(dòng)滾筒有： 1、 外驅(qū)動(dòng)式，即驅(qū)動(dòng)裝置放在傳動(dòng)滾筒外面，減速器直接同傳動(dòng)滾筒輸入軸相聯(lián)。本設(shè)計(jì)選用此種結(jié)構(gòu)。 2、 內(nèi)驅(qū)動(dòng)式，即將驅(qū)動(dòng)裝置全部放在傳動(dòng)滾筒內(nèi)，此種方式又稱為電動(dòng)滾筒。如果僅將減速器裝入滾筒內(nèi)，稱為齒輪滾筒，或稱為外裝式減速滾筒，適用于大功率帶式輸送機(jī)。 按外形分，傳動(dòng)滾筒可分為： 1、人字形滾筒。用鋼板卷圓焊接而成，中間部分筒徑大于兩邊筒徑約幾毫米，目的是防止輸送帶跑偏。 2、片式滾筒。滾筒由許多葉片組成，目的是便于清潔輸送帶，此類滾筒又稱為自清掃滾筒。如果將葉片改為圓鋼棒，稱為棒式滾筒。自然也可以將圓柱形鋼殼上開上橫槽，也可以起到自清掃作用，此類滾筒稱為格柵滾筒。 3、槽膠面滾筒。滾筒的護(hù)面開上菱形、人字形、直線形、環(huán)形、梯形則分別稱為菱形護(hù)面、、直線形護(hù)面、環(huán)形護(hù)面、梯形護(hù)面等各種護(hù)面形狀的滾筒，其目的是增大摩擦系數(shù)和便于排除黏著物料。本設(shè)計(jì)選用菱形膠面滾筒。 4.1 傳動(dòng)滾筒直徑的確定 輸送帶的彎曲疲勞極限與滾筒直徑成反比，滾筒直徑越大越有利，依層厚度而定。 查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》有滾筒直徑表達(dá)式： （4-1） 式中 ——滾筒直徑，； ——滾筒因子，查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-28，； ——帆布層數(shù)，； ——每層芯厚度，。 則 查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表10-2，可知當(dāng) 時(shí)，傳動(dòng)滾筒直徑的范圍為～1000，故上述符合。查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表10-4，取主滾筒直徑，軸承號(hào)為3520。同理，查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表10-8，卸載滾筒直徑，機(jī)尾滾筒。 4.2 直徑的驗(yàn)算與材料的選擇 1）查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，根據(jù)滾筒平均表面壓強(qiáng)可求得滾筒直徑的計(jì)算公式為： （4-2） 則傳動(dòng)滾筒的平均面壓為： 式中 ——平均接觸面壓，對(duì)于織物帶芯，有； ——筒皮的最大承受能力，查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》續(xù)表 10-8，； ——滾筒直徑，； ——輸送帶寬，。 則卸載滾筒的平均面壓為： 式中 ——平均接觸面壓，對(duì)于織物帶芯，有； ——筒皮的最大承受能力，查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》續(xù)表 10-8，； ——滾筒直徑，； ——輸送帶寬，。 故滾筒直徑的選擇滿足條件的要求。 2）材料的選用： 主滾筒材料選擇按GB711-85的技術(shù)要求，選用無(wú)縫鋼管鋼。45鋼管 ～。 輻板采用鋼板Q235—A結(jié)構(gòu)。 由于滾筒直徑，故輪轂材質(zhì)選用,許用應(yīng)力 。 軸選用40Cr調(diào)質(zhì)處理，～。 滾筒與軸之間采用鍵聯(lián)接，一端用軸肩定位，另一端采用過(guò)盈配合，由于部件比較大，所以可以固定住。在主滾筒上覆蓋膠用以增加滾筒與皮帶之間的摩擦系數(shù)，無(wú)縫鋼管與輻板之間采用焊接的方式。 滾筒包膠的主要優(yōu)點(diǎn)就是表面摩擦系數(shù)大，包膠是在光面鋼制滾筒表面上用冷粘或硫化一層橡膠。本設(shè)計(jì)傳動(dòng)滾筒選用菱形（網(wǎng)紋）包膠滾筒。這種滾筒沒(méi)有方向性，滾筒可正反轉(zhuǎn)，對(duì)于可逆運(yùn)輸送機(jī)采用菱形滾筒比較適合，其中，主滾筒結(jié)構(gòu)圖如下： 圖4-1 主滾筒結(jié)構(gòu)圖 4.3 兩軸承座中心距A的計(jì)算 查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》有兩軸承座中心距的計(jì)算公式如下： 對(duì)于～ （4-3） 式中 ——帶寬，； 所以中心距只要在這個(gè)范圍中就可以，可以根據(jù)圖紙中零件的布置確定。 為了防止覆蓋膠開裂，滾筒直徑應(yīng)大于35倍帶厚（上下覆蓋膠最大值與芯體厚度之和）。 4.4 滾筒的轉(zhuǎn)速及軸的確定 由《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得設(shè)計(jì)輸送帶時(shí)常用公式將滾筒外徑換算為帶速，而一旦選定滾筒直徑后，引入一個(gè)系數(shù)，公式可變?yōu)椋? （4-4） 則滾筒的轉(zhuǎn)速為： 式中 ——帶速，； ——滾筒轉(zhuǎn)速，； ——系數(shù)，查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表10-12，=0.00586。 由《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知： 滾筒兩幅板間距： 。 滾筒長(zhǎng)度L為： （100～200）=800+150=950 1.求傳動(dòng)軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 。 由于該減速器的傳動(dòng)效率不小于94%，所以取η=0.95 電機(jī)的功率為=40 ，轉(zhuǎn)速，減速器的傳動(dòng)比=18.449 ； 所以 = 2.初步確定軸的最小直徑 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。查表15-3《機(jī)械設(shè)計(jì)》，取A0=112，于是得： （4-5） 式中 ——計(jì)算軸的直徑，； ——軸傳遞的額定扭矩，，； ——軸傳遞的額定功率，； ——軸的許用扭應(yīng)力，見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表26； ——按定的系數(shù)，見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表26，。 取 3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度，其基本尺寸如圖4-2。 圖4-2 主軸的結(jié)構(gòu)尺寸 為了滿足軸的定位要求，軸上安裝主滾筒處的左端采用軸肩定位，右端采用彈性擋圈定位。而輻板是和滾筒外徑焊接在一起的。所以此段長(zhǎng)就根據(jù)滾筒長(zhǎng)度來(lái)定，初步選擇為。 初步選擇軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和法向載荷的作用（在調(diào)節(jié)皮帶時(shí)，不可能不承受周向力，當(dāng)然很小），故選用雙列調(diào)心滾子軸承型號(hào)3520。軸承產(chǎn)品目錄初步選取雙列向心球面滾子軸承，該處軸徑定為，便于安裝。 4.軸上零件的周向定位 滾筒輪轂采用平鍵定位，其制造簡(jiǎn)單，裝拆方便，對(duì)中性好，由手冊(cè)查得平鍵截面(GB/GT1095-79)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)分別為（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)查表4-91），同時(shí)為了保證滾筒輪轂與滾筒外圓筒焊接的同軸度，故選擇滾筒輪轂與軸的配合為；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。 5.確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表《機(jī)械設(shè)計(jì)》15-2，取軸端倒角為2×45°，各軸肩處的圓角半徑為。具體見(jiàn)圖4-2。 6.求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，從軸的結(jié)構(gòu)尺寸圖4-2和軸彎矩圖4-3中可以看出截面3（滾筒輪轂邊緣處）是軸的危險(xiǎn)截面。 扭矩 由上圖可判斷出；； 所以只求就可以。 各點(diǎn)彎矩 即 由于在垂直方向只受重力，假設(shè)滾筒重，； 則 7.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（表-3）及上表中的數(shù)值，軸的計(jì)算應(yīng)力為： 取 （扭應(yīng)力不變時(shí)） 則 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表查得； 選定軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理則，固安全。 圖4-3 軸彎矩圖 8.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 抗彎截面系數(shù) mm3 抗扭截面系數(shù) 4截面Ⅳ左側(cè)的彎矩為 截面上的扭矩為 截面上的彎曲應(yīng)力為 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表查得： ；；。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表3-2查取。因， 經(jīng)插值后查得：，； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為： 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式為： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》附圖3-2得尺寸系數(shù)； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。 軸按磨削加工，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為 ； 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即； 則查《機(jī)械設(shè)計(jì)》按式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為： 又查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第三章第一節(jié)和第二節(jié)知材料的特性系數(shù)： ～，取；～，取。 計(jì)算安全系數(shù)值，按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（15-6）～（15-8）可得下式 由以上計(jì)算可知其安全。 由于改向滾筒在扭轉(zhuǎn)方向變形很小，所以它的抗扭應(yīng)力足夠，故在此不進(jìn)行計(jì)算。 第5章 拉緊裝置及收放膠帶裝置的設(shè)計(jì) 5.1 拉緊裝置的概述 5.1.1 拉緊裝置的作用 帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)必須使輸送帶具有一定的張緊力，提供張緊力的設(shè)備就是拉緊裝置。所謂“拉緊”，具有吸收輸送帶伸長(zhǎng)和為輸送帶提供張緊力兩層含義。一般的輸送機(jī)拉緊裝置作用如下： 1）保證輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)具有足夠的張力，以滿足傳動(dòng)滾筒的摩擦傳動(dòng)要求； 2）保證輸送帶最小張力點(diǎn)的張力，以滿足輸送帶的垂度限制條件； 3）滿足輸送帶動(dòng)張力引起的彈性伸長(zhǎng)要求的拉緊行程； 4）補(bǔ)償輸送帶的永久伸長(zhǎng)； 5）為輸送帶接頭提供必要的行程。 對(duì)于長(zhǎng)距離、高張力的輸送機(jī)需要考慮在不同的工作狀態(tài)提供不同的張緊力，以提高輸送帶的使用壽命。在輸送機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)為保證起動(dòng)、制動(dòng)力的傳遞所需要的張緊力不同。輸送帶的張力分布也不相同，需要考慮在這兩種工況下滿足輸送帶的垂度條件所需要的張緊力也相應(yīng)增大。所以要求在起動(dòng)、制動(dòng)過(guò)程中要有大于運(yùn)行時(shí)的張緊力。這就要求拉緊裝置在不同的工況下能夠提供相應(yīng)的張緊力。 5.1.2 拉緊裝置的種類 拉緊裝置按作用可以分為重錘式、固定式和自動(dòng)拉緊三類。 1.重錘拉緊裝置 重錘式拉緊裝置是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍最廣泛的拉緊裝置。它是保持張緊力不變的拉緊裝置，盡管在輸送機(jī)起動(dòng)和停機(jī)時(shí)拉緊重錘也有慣性力產(chǎn)生。分析表明，重錘的加速度遠(yuǎn)小于重力加速度，因而，可近似看作張緊力不變。 2.固定拉緊裝置 固定拉緊裝置是在輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中拉緊滾筒位置保持不變拉緊裝置。這類拉緊裝置是在輸送機(jī)的停機(jī)狀態(tài)對(duì)張緊力或拉緊行程進(jìn)行調(diào)整，而在運(yùn)行時(shí)無(wú)法及時(shí)調(diào)整。固定拉緊有螺旋拉緊和絞車固定拉緊。 絞車?yán)o裝置可以是手動(dòng)的和電動(dòng)的。手動(dòng)絞車一般應(yīng)用于中等長(zhǎng)度的輸送機(jī)。它可以促成各種形式，為了能進(jìn)行人工操作，它的傳動(dòng)部分應(yīng)該是有較大的減速比，因而經(jīng)長(zhǎng)用蝸輪、蝸桿減速器。手動(dòng)絞車也可以通過(guò)液壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)絞車一般應(yīng)用于長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)，電動(dòng)絞車也可以通過(guò)液壓裝置進(jìn)行工作。 電動(dòng)絞車?yán)o裝置，它由絞車、拉緊鋼絲繩、滑輪、拉緊小車組成。為保證輸送機(jī)停機(jī)時(shí)得到合適的張緊力，有的拉緊裝置上還設(shè)有張力傳感器。為使拉緊位置固定，有的拉緊絞車上需設(shè)置閉鎖裝置和制動(dòng)器。 電動(dòng)絞車?yán)o裝置雖然不能實(shí)現(xiàn)恒張力拉緊，但是它具有儲(chǔ)帶功能，當(dāng)輸送帶工作一段時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生變形，絞車可以消化此變形。在可伸縮帶式輸送機(jī)中將絞車作為輸送帶的儲(chǔ)帶工作機(jī)構(gòu)。 在應(yīng)用中可以同時(shí)使用固定絞車?yán)o裝置和重錘拉緊裝置，這樣既保證在輸送機(jī)工作中張緊力為一恒定值，又可以減小重錘拉緊的工作空間，這種組合拉緊方式是一種較好的拉緊方式。 3.自動(dòng)絞車?yán)o 前面提到的固定絞車?yán)o裝置，在其上設(shè)置自動(dòng)控制系統(tǒng)可以構(gòu)成自動(dòng)拉緊裝置。自動(dòng)拉緊裝置是現(xiàn)代大型帶式輸送機(jī)中廣泛應(yīng)用的拉緊形式。由于自動(dòng)拉緊裝置要完成自動(dòng)拉緊過(guò)程，拉緊裝置的結(jié)構(gòu)和控制都較復(fù)雜。自動(dòng)拉緊裝置可分為：電動(dòng)絞車自動(dòng)拉緊裝置和液壓式自動(dòng)拉緊裝置。 5.1.3 拉緊裝置在帶式輸送機(jī)中布置的位置 在帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)中，合理的選擇拉緊裝置的形式布置在相應(yīng)的位置是保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)輸送帶在傳動(dòng)滾筒上不打滑的必要條件。一般情況下，布置拉緊裝置必須考慮的因素如下： 1）拉緊裝置要盡量布置在輸送帶的張力最小出處。 2）需要考慮拉緊裝置張緊力的作用區(qū)域，必要時(shí)可以設(shè)計(jì)兩個(gè)拉緊裝置。 3）拉緊裝置應(yīng)盡量靠近傳動(dòng)滾筒處。 4）在雙滾筒驅(qū)動(dòng)時(shí)，一般拉緊裝置設(shè)置在后一個(gè)傳動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)；考慮傳遞制動(dòng)力的要求也可設(shè)置在兩個(gè)傳動(dòng)滾筒之間。 5）采用任何形式的拉緊裝置都必須布置成拉緊滾筒繞入和繞出輸送帶分支與滾筒位移線平行，而且施加的拉緊力要通過(guò)滾筒中心。 5.2 拉緊裝置的選擇計(jì)算 5.2.1 張緊絞車的工作原理 張緊小車由車架、車輪、滑輪組和改向滾筒等組成。張緊絞車通過(guò)鋼繩滑輪組牽引張緊小車在軌道上行走，從而達(dá)到儲(chǔ)進(jìn)和放出膠帶的作用，并使膠帶得到適當(dāng)?shù)膹埦o度?；喗M由滑輪架和四個(gè)滑輪組成。它通過(guò)一銷軸鉸接在車架上，從而使作用于四個(gè)滑輪上大小不等的牽引力成為一合力。通過(guò)銷軸作用于張緊車的中心。實(shí)踐證明這樣容易控制張緊車，對(duì)防止改向滾筒上的膠帶跑偏效果好，張緊絞車的作用是對(duì)作業(yè)中的輸送帶進(jìn)行張緊。作業(yè)過(guò)程當(dāng)輸送帶松時(shí)，應(yīng)該用張緊絞車來(lái)張緊輸送帶。具體方法是：應(yīng)使離合器與滾筒銷軸嚙合，使?jié)L筒與傳動(dòng)軸連接，以形成電機(jī)-聯(lián)輪器-蝸桿-蝸輪-中間軸-小齒輪-大齒輪-傳動(dòng)軸-離合器(齒輪式離合器處于嚙合狀態(tài))-滾筒這樣的傳動(dòng)系統(tǒng)。 當(dāng)因作業(yè)需要使輸送帶松開時(shí)，先不要松開離合器，應(yīng)使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，放松鋼絲繩。然后停止電動(dòng)機(jī)，打開離合器，慢慢放松輸送帶。目的是防止由于松繩過(guò)多而使張緊游動(dòng)小車運(yùn)行不穩(wěn)或鋼絲繩在滑輪上脫槽等現(xiàn)象。圖5-1為張緊裝置鋼絲繩纏繞示意圖。 圖5-1張緊裝置鋼絲繩纏繞示意圖 5.2.2 張緊力的確定 固定式拉緊裝置的張緊力需要考慮輸送機(jī)在不同工況下的張力分布提供必要的最小張緊力。本設(shè)計(jì)采用電動(dòng)絞車?yán)o，絞車的輪子與軌道之間存在滑動(dòng)摩擦力，此摩擦力很小，可以忽略不計(jì)。則 拉緊裝置的最大拉力為： 則 根據(jù)《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-6查絞車?yán)o的規(guī)格可知，當(dāng)寬時(shí)，拉緊鋼絲繩直徑，最大拉緊力為。質(zhì)量，拉緊行程，鋼絲繩在卷筒上纏繞的安全圈數(shù)不得少于3圈，纏繞鋼絲繩時(shí)應(yīng)使用鋼絲繩從卷筒下方繞出。 從可查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-8絞車?yán)o裝置的組合。查拉緊速度=0.01m/s。絞車牽引力，額定拉緊力時(shí)