畢業(yè)設計---500th管狀輸送機結(jié)構(gòu)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　設計題目: 500t/h管狀輸送機驅(qū)動、卸料部分 </p><p>　　結(jié)構(gòu)設計 </p><p>　　學生姓名： </p>

2、<p>　　學 號： </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　指導教師： </p><p><b>　　目 次</b></p>

3、;<p>　　1 引 言1</p><p>　　1.1 畢業(yè)設計的目的1</p><p>　　1.2 畢業(yè)設計要求1</p><p><b>　　2 概述2</b></p><p>　　2.1 管式輸送機的綠色設計2</p><p>　　2.2 管式輸送機的

4、特點及優(yōu)點2</p><p>　　2.3 管式輸送機的主體結(jié)構(gòu)4</p><p>　　2.3.1 驅(qū)動裝置5</p><p>　　2.3.2 支撐裝置6</p><p>　　3 管式輸送機驅(qū)動、卸料部分結(jié)構(gòu)設計的方案確定7</p><p>　　3.1 電動滾筒7</p><p&g

5、t;　　3.2 Y 型電動機+限矩型液力偶合器+減速器8</p><p>　　3.3 Y型電動機+調(diào)速型液力偶合器+減速器8</p><p>　　3.4 卸料部分結(jié)構(gòu)設計9</p><p>　　4 管式輸送機驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)設計10</p><p>　　4.1 設計計算10</p><p>　　4.1

6、.1 管式輸送機帶寬及驅(qū)動滾筒軸功率的計算10</p><p>　　4.1.2 輸送帶張力簡略計算11</p><p>　　4.1.3 張力逐點計算12</p><p>　　4.1.4 校核最小張力15</p><p>　　4.1.5 校核輸送帶強度15</p><p>　　4.1.6 張緊裝置張

7、緊力16</p><p>　　4.1.7 計算電動機功率16</p><p>　　4.1.8 驅(qū)動裝置的設計16</p><p>　　4.2 軸的結(jié)構(gòu)設計17</p><p>　　4.3 軸承的選用和校核21</p><p>　　4.3.1 軸承的選用21</p><p>

8、　　4.3.2 軸承的校核21</p><p>　　5 管式輸送機安全規(guī)范22</p><p>　　5.1 一般規(guī)定22</p><p>　　5.2 整機22</p><p>　　5.3 安裝運行注意事項23</p><p><b>　　設計總結(jié)23</b></p>

9、<p><b>　　致謝24</b></p><p><b>　　參考資料25</b></p><p><b>　　1 引 言</b></p><p>　　畢業(yè)設計是工科院校教學中的最后一個重要環(huán)節(jié)，它是在教師的指導下，由學生獨立完成具有一定工作量的實際設計任務，以獲取工程師必備

10、素質(zhì)的基礎(chǔ)訓練。搞好畢業(yè)設計這個教學環(huán)節(jié)可使學生畢業(yè)后盡快適應實際工作，把在學校學到的理論知識運用到實際設計和生產(chǎn)中去，是把學與用相結(jié)合起來，學以致用的過程，因此我們必須圓滿地完成畢業(yè)設計這一重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　1.1 畢業(yè)設計的目的</p><p>　　通過畢業(yè)設計，使學生能綜合運用所學到的基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)知識，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。</p>&

11、lt;p>　　通過畢業(yè)設計，使學生掌握機械產(chǎn)品設計過程，基本設計方法，設計計算以及爭取繪制圖樣和正確編寫技術(shù)文件，培養(yǎng)學生組織及進行設計的能力。</p><p>　　通過畢業(yè)設計，使學生掌握產(chǎn)品裝潢設計和包裝結(jié)構(gòu)設計方法，設計過程及制作的能力。</p><p>　　通過畢業(yè)設計，鍛煉學生在生產(chǎn)實踐中調(diào)查研究，收集資料以及整理，分析，使用這些資料的能力；鍛煉學生查閱國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)文獻及

12、分析，使用這些文獻的能力；提高學生的自學能力。</p><p>　　通過畢業(yè)收集，培養(yǎng)學生積極主動完成任務的責任心和勇于創(chuàng)新的精神。</p><p>　　1.2 畢業(yè)設計要求</p><p>　　在教師指導下獨立完成一臺典型機械產(chǎn)品的設計，包括：實習調(diào)研課題現(xiàn)狀，查閱相關(guān)中外文技術(shù)資料；結(jié)合設計內(nèi)容，完成外文文獻翻譯；確定管狀輸送機驅(qū)動、卸料方案技術(shù)方案，完成方案

13、論證報告；必要的設計計算：輸送量、功率等，強度、剛度校核；完成主要部件、零件結(jié)構(gòu)設計，繪制圖紙；按要求撰寫設計說明書。</p><p><b>　　2 概述</b></p><p>　　2.1 管式輸送機的綠色設計</p><p>　　進入20世紀以來，在連續(xù)式輸送機械中，以帶式輸送機發(fā)展最為迅猛，創(chuàng)新品種不斷出現(xiàn)。伴隨著信息時代知識經(jīng)濟的

14、出現(xiàn)，帶式輸送機尤以綠色帶式輸送機為甚，不斷地用高新技術(shù)武裝自己，出現(xiàn)了許多新品種：如氣墊式、磁電式、誰墊式、夾帶式（又名壓帶式）、波紋擋邊式、圓管式（又名管狀）、平面轉(zhuǎn)彎的普通帶式輸送機和中間摩擦驅(qū)動式帶式輸送機，它們在各自適宜的領(lǐng)域中，不斷地向大型化、大運量發(fā)展，使帶式輸送機的經(jīng)濟效益日益提高，現(xiàn)正向著傳統(tǒng)的鐵路運輸工程領(lǐng)域進軍；在礦山輸送中，上述各種新式輸送機正在取代傳統(tǒng)的輸送方式。2003年我國頒布了清潔生產(chǎn)促進法，所謂清潔生產(chǎn)

15、，是指不斷采取改進設計、使用清潔地能源和原料、采用先進的工藝技術(shù)與設備、改善管理和綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產(chǎn)、服務和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害，這正是圓管帶式輸送機當前所肩負的使命。圓管帶式輸送機的設計者只有采用綠色設計才能完成使命，特別是在西部大開發(fā)工程中尤為重要。圓管帶式輸送機屬于綠色產(chǎn)品，其決定因素是該產(chǎn)品在設計中采用綠色設計。</p>

16、<p>　　所謂綠色設計是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式，它使產(chǎn)品從設計、制造、使用到報廢整個產(chǎn)品生產(chǎn)周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或者環(huán)境污染最小化，符合環(huán)境保護要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，節(jié)約資源和能源，使資源利用率最高，能源消耗率最低。</p><p>　　2.2 管式輸送機的特點及優(yōu)點</p><p>　　管式輸送機特點：

17、輸送物料被包圍在圓狀膠帶內(nèi)輸送，因此，物料不會散落及飛揚；反之，物料也不會因刮風、下雨而受外部環(huán)境的影響。這樣即避免了因物料的撒落而污染環(huán)境，也避免了外部環(huán)境對物料的污染。膠帶被六只托輥強制卷成圓管狀，無輸送帶跑偏的情況，管帶機可實現(xiàn)立體螺旋狀彎曲布置，一條管狀帶式輸送機取代一個由多條普通膠帶機組成的輸送系統(tǒng)?？晒?jié)省土建（轉(zhuǎn)運站）、設備投資（減少驅(qū)動裝置數(shù)量），并減少了故障點，及設備維護和運行費用。管狀帶式輸送機自帶走廊和防止了雨水對物

18、料的影響，因此，選用管狀帶式輸送機后，可不再建棧橋，節(jié)省了棧橋費用。輸送帶形成圓管狀而增大了物料與膠帶間的磨擦系數(shù)，故管狀帶式輸送機的輸送傾角可達30度，可減少了膠帶機的輸送長度，節(jié)省了空間位置和降低了設備成本，可實現(xiàn)大傾角（提升）輸送。管帶機的上、下分支包裹形成圓管形，故可用下分支反向輸送與上分支不同的物料（但要設置特殊的加料裝置）。由于輸送帶形成管狀，桁架寬度較相同輸送量的普通帶式輸送機棧橋窄，減少占地和費用。</p>

19、<p><b>　　其主要優(yōu)點如下：</b></p><p><b>　　1.環(huán)保功能</b></p><p>　　物料完全被膠帶封閉，不會外泄，因此，輸送快料、粉料、有毒及起塵物料均不會造成環(huán)境污染。</p><p><b>　　2.小半徑彎曲能力</b></p><

20、p>　　與其他形式的帶式輸送機相比，管狀帶式輸送機的一個重要有點就是小半徑彎曲能力。對于大多數(shù)應用來說，這個優(yōu)點是最重要的，當輸送帶方向急劇變化時，不需要設轉(zhuǎn)載點。托輥成環(huán)形圍在輸送帶周圍，輸送帶可在任何方向彎曲。彎曲可在水平面，垂直面甚至可以同時在水平和垂直2個面上。取消轉(zhuǎn)載點，也省掉了所需的附加滾筒，給料斗，灰塵收集器，因此物料損失顯著減少，最重要還是避免了轉(zhuǎn)載點的維護問題。管狀帶式輸送機可有多個彎曲段，因此1臺管狀帶式輸送機

21、可取代多臺通用帶式輸送機和相關(guān)的轉(zhuǎn)載點及附加設備。</p><p><b>　　3.大角度傾斜能力</b></p><p>　　與通用帶式輸送機相比，管狀帶式輸送機有更大的傾斜輸送能力。由于是圓形橫斷面，增大了物料與輸送帶的接觸面積，使輸送清剿增大50%，最大可達27°。傾斜角度越大，輸送機長度越短，便越經(jīng)濟，使管狀帶式輸送機成為在空間和性能受限情況下唯一可

22、行的無聊輸送解決方案。</p><p>　　4.回程中輸送帶成圓管形</p><p>　　管狀帶式輸送機的回程帶也成圓管形，輸送帶倍卷起來，大街部分處于圓管的底部，著不僅使輸送帶同承載側(cè)一樣通過相同的彎曲路線，也使輸送帶臟的一面被包了起來，物料滴落的坑那個性很小。</p><p>　　5.送量與更大的通用帶式輸送機相同</p><p>　　管

23、狀帶式輸送機的輸送量，通常與帶寬是其管徑2.5至3倍的通用帶式輸送機相同。例如，1個管徑為300mm(12in)的管狀帶式輸送機，與帶寬800mm(30in)，托輥槽角20°，卸料角20°的通用帶式輸送機的輸送量相同，而管狀帶式輸送機的支架只有635mm(25in)寬，通用帶式輸送機的支架最小為1050mm(41in)寬。在輸送機安裝空間受限制的隧道中，采用管狀帶式輸送機可使隧道橫斷面減小。</p>&

24、lt;p><b>　　6.使用標準部件</b></p><p>　　管狀帶式輸送機可采用與通用帶式輸送機相同的標準部件。由于管狀帶式輸送機的輸送帶在頭，尾及拉緊滾筒處是平形的，而帶速系類也一致，所以可采用標準的通用帶式輸送機的滾筒，軸承和驅(qū)動裝置，輸送帶由日本的Bridgestone公司或其授權(quán)的公司制作生產(chǎn)。</p><p>　　7.上下行程同時輸送</

25、p><p>　　與通用帶式輸送機一樣，管狀帶式輸送機除上行程輸送物料外，下行程也可輸送物料。為了在回程中輸送物料，必須把輸送帶翻轉(zhuǎn)180°，一邊使搭接部分在上面，且輸送帶臟的一面仍然朝里。這樣雖然要增加滾筒和驅(qū)動裝置，但安裝1臺管狀帶式輸送機要比安裝2臺通用帶式輸送機經(jīng)濟。</p><p>　　2.3 管式輸送機的主體結(jié)構(gòu)</p><p>　　管式輸送機（如

26、圖2.1所示）主體結(jié)構(gòu)可分為加料段、成圓裝置、彎弧段、垂直段、卸料段和回程段六大部分。</p><p>　?。?）加料段由料斗、機尾、調(diào)心托輥等組成；</p><p>　?。?）成圓裝置由U形托輥組、成圓壓輥、托輥組成；</p><p>　?。?）彎弧段一般由上彎弧段和下彎弧段組成；</p><p>　?。?）垂直段由直線段托輥、機架等組成；

27、</p><p>　?。?）卸料段由卸料滾筒、驅(qū)動裝置和清掃器等組成；</p><p>　?。?）回程段由回程輸送帶和拉緊裝置、機尾轉(zhuǎn)彎架等組成。</p><p>　　以上各部段，可根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同而有所增減。如加料段可包括成圓裝置在內(nèi)，原因是物料加到U形輸送帶后，便要被包裹起來，成為密封的圓形帶，然后才能轉(zhuǎn)彎。但如果輸送帶先水平爬坡，然后成圓，則加料段不包括成圓裝

28、置。</p><p><b>　　圖2.1管式輸送機</b></p><p>　　2. 3.1 驅(qū)動裝置</p><p>　　驅(qū)動裝置主要包括電動機、傳動裝置、驅(qū)動滾筒、控制系統(tǒng)和安全裝置等組成。帶式輸送機驅(qū)動裝置分為外部驅(qū)動和內(nèi)部驅(qū)動兩種。電動滾筒屬于內(nèi)部驅(qū)動形式，適用于短距離及較小功率的輸送機。電動滾筒有油冷式、油冷式隔爆式、和風冷式等幾

29、種，功率范圍為2.2-55KW，適應工作環(huán)境溫度不超過40℃的場合。另一種新型驅(qū)動裝置是將減速器安裝于滾筒內(nèi)部，與外部電動機用液力偶合器等形式的。它集一般驅(qū)動裝置和電動滾筒的優(yōu)點于一身，具有可靠性強傳動平穩(wěn)、噪聲低、起動性好、過載能力強、使用壽命長、維修方便等優(yōu)點，適用于工作環(huán)境溫度比較高、使用條件惡劣的場合。</p><p>　　外部驅(qū)動裝置主要是用電動機通過液力偶合器連接減速器、鏈輪或帶傳動最后聯(lián)到驅(qū)動滾筒。

30、外部驅(qū)動裝置主要用于功率比較大的場合，更適用于工作環(huán)境惡劣的條件。</p><p>　　2．3.2 支撐裝置</p><p>　　管式輸送機支撐裝置的作用：支撐輸送帶及帶上物料，減小輸送帶下垂度，和成圓裝置一起保持輸送帶承載分支圓形工作截面形狀。</p><p>　　目前根據(jù)托輥的用途可分為普通托輥、緩沖托輥、調(diào)心拖輥三大類；據(jù)其在輸送帶的位置可分為上托輥和下托輥；

31、根據(jù)托輥的組合形式可分為平形托輥和槽形托輥。</p><p>　　1.普通托輥僅起支承裝置的作用，可分為評平直托輥和槽形托輥兩種，槽形托輥又分為一節(jié)式、二節(jié)式、三節(jié)式、四節(jié)式和五節(jié)式多種。 平直托輥適用于支承平形輸送帶，多用于包裝輸送的承載分支和額包裝、散料輸送的無載分支，通常由單節(jié)輥，水平放置。其優(yōu)點是使用軸承少，運行阻力小。缺點是輸送散料時輸送帶上的物料流的堆積橫截面積小。槽形托輥最常用的是三節(jié)式。它槽形最佳

32、，帶上料流截面較為理想，能提高輸送量；其缺點是轉(zhuǎn)動件多，使用軸承多。</p><p>　　2.緩沖托輥安裝在加料段，它不僅起支承裝置的作用，而且同時起緩沖減振的作用，以緩解被輸送物料特別是所含的大塊料的重量引起的對輸送帶的沖擊，確保輸送帶。</p><p>　　3.調(diào)心托輥不但對輸送帶起支承裝置的作用，而且還起調(diào)心作用。一般來說，承載分支每隔10組托輥裝設一組調(diào)心托輥，無載分支每隔6-10

33、組托輥裝設一組調(diào)心托輥，以保證輸送帶正常運行。</p><p>　　4.托輥組合 有二輥式、三輥式、四輥式、六輥式、八輥式和十二輥組式，還有前三后三輥式為一組的較多。</p><p>　　5.無縫托輥組 防止輸送帶跑出托輥或卡在托輥縫中而設計的中國專利。</p><p>　　3 管式輸送機驅(qū)動、卸料部分結(jié)構(gòu)設計的方案論證</p><p>

34、;<b>　　設計要求：</b></p><p><b>　　輸送物料：散糧</b></p><p>　　物料堆積密度：r= 0.75t/m3</p><p>　　輸送量：500t/h</p><p><b>　　輸送長度：100m</b></p><p&g

35、t;<b>　　輸送傾角：0°</b></p><p>　　隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，管式輸送機在煤炭、電力、建才、鋼鐵、化工等領(lǐng)域越來越廣泛地被使用，且有著運量越來越大，運距越來越長，帶速越來越高的發(fā)展趨勢，所以在管式輸送機的設計中，如何合理選擇管式輸送機驅(qū)動裝置，是管式輸送機設計中的關(guān)鍵，也是管式輸送機設計是否合理、運行是否正常、維修費用和維修量較少的關(guān)鍵問題。</p>

36、;<p>　　驅(qū)動裝置的功用是將原動機的動力傳遞到驅(qū)動滾筒軸上，使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)，進而靠摩擦力帶動輸送帶運行。它主要由電動機、傳動裝置（用減速器或三角帶傳動減速）、驅(qū)動滾筒、控制系統(tǒng)和安全裝置等組成。</p><p>　　驅(qū)動裝置分為外部驅(qū)動和內(nèi)部驅(qū)動兩種。下面是本設計欲采用的幾種驅(qū)動方案。</p><p><b>　　3.1 電動滾筒</b></p&

37、gt;<p>　　電動滾筒是常用的、一般的驅(qū)動裝置系統(tǒng)。電動滾筒屬于內(nèi)部驅(qū)動形式，適用于短距離及較小功率的輸送機。電動滾筒分內(nèi)裝式電動滾筒和外裝式電動滾筒， 它們的主要區(qū)別在于內(nèi)裝式電動滾筒電動機裝在滾筒內(nèi)部，外裝式電動滾筒電動機裝在滾筒外部，并與滾筒剛性聯(lián)接。內(nèi)裝式電動滾筒由于電動機裝在滾筒內(nèi)部， 電動機散熱性較差，一般用在功率為30kW 以下、機長小150m的帶式輸送機上。外裝式電動滾筒由于電動機裝在滾筒外部，電動機散

38、熱性較好，一般用在功率為45kW 以下、機長小于150m的帶式輸送機上。其最大的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，維修費用低，可靠性高，驅(qū)動裝置和傳動滾筒合二為一。其缺點是軟起動性能差，電動機啟動時對電網(wǎng)沖擊大?？煽啃员萗型電動機+聯(lián)軸器+減速器驅(qū)動方式差。</p><p>　　3.2 Y 型電動機+限矩型液力偶合器+減速器</p><p>　　Y型電動機+限矩型液力偶合器+減速器是帶式輸送機上使用最為廣

39、泛的一種驅(qū)動裝置。限矩型液力偶合器分帶后輔室限矩型液力偶合器和不帶后輔室限矩型液力偶合器。由于帶后輔室限矩型液力偶合器在電動機啟動時，液力油由后輔室通過節(jié)流孔緩慢進入液力偶合器工作腔，所以其啟動性能優(yōu)于不帶后輔室限矩型液力偶合器。但是由于帶后輔室限矩型液力偶合器啟動時間長、發(fā)熱量大。所以在限矩型液力偶合器選型時，如果選用帶后輔室限矩型液力偶合器，在液力偶合器有兩個型號均能滿足其傳遞功率時，由于該形式液力偶合器啟動時間長，發(fā)熱量大，所以應

40、優(yōu)先選用較大型號液力偶合器；如果選用不帶后輔室限矩型液力偶合器，在液力偶合器有兩個型號均能滿足其傳遞功率時，由于該形式液力偶合器啟動時間較短、發(fā)熱量較小，所以應優(yōu)先選用較小型號液力偶合器。對于有多臺電動機驅(qū)動的帶式輸送機， 如果選用Y型電動機+限矩型液力偶合器+減速器驅(qū)動方式，液力偶合器建議選用帶后輔室限矩型液力偶合器。由于限矩型液力偶合器受散熱條件限制，所以Y型電動機+限矩型液力偶合器+減速器驅(qū)動方式一般用在單機功率為630kW 以下

41、，機長小于1500m 的帶式輸送機上。其優(yōu)點是：性價比高，結(jié)</p><p>　　3.3 Y型電動機+調(diào)速型液力偶合器+減速器</p><p>　　Y型電動機+調(diào)速型液力偶合器+減速器是大型帶式輸送機常用的一種驅(qū)動方式，距離大型帶式輸送機上。其優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)較簡單．負荷啟動，保護電動機過載，一般用在機長大于800m 的輸送機維護工作量較小，電動機空多臺電動機驅(qū)動時，可分臺延時啟動，減小帶式

42、輸送機啟動時對電網(wǎng)的沖擊，可靠性較高，軟啟動性能較好，具有啟動可控性能，即啟動時間可控、啟動速度曲線可控，價格較低。其缺點是：液力偶合器啟動時，由于液力偶合器工作腔油量變化和速度變化曲線為非線性關(guān)系且具有置后性，所以可控性動態(tài)響應慢，做閉環(huán)控制難度較大，有時有滲油現(xiàn)象發(fā)生。不宜用于下運帶式輸送機及要求具有調(diào)速功能的帶式輸送機。</p><p>　　以上對帶式輸送機多種驅(qū)動方式的優(yōu)缺點進行了分析，認為帶式輸送機驅(qū)動

43、裝置配置過高是一種資源浪費，對于大型帶式輸送機，如果驅(qū)動裝置配置過低，將造成膠帶啟動時動張力增加，甚至造成膠帶共振，所以選擇合理的驅(qū)動裝置，降低維修工作量和運營成本是選擇驅(qū)動裝置的關(guān)鍵。</p><p>　　本設計是500t/h管式輸送機驅(qū)動裝置，水平輸送長度是100m。第一種方案電動滾筒由于其散熱能力差，一般用在功率45KW以下、機長小于150米的輸送機，因此，選用電動滾筒是不行的。第二種方案是Y型電動機+調(diào)速

44、型液力偶合器+減速器。本設計的帶速不需要調(diào)速，其方案就能達到設計要求。而且這種驅(qū)動裝置性價比高，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，維護工作量小，維修費用低，保護電動機過載，可靠性高，價格低。 第三種方案Y型電動機+液力偶合器+減速器+驅(qū)動滾筒的驅(qū)動方式。其優(yōu)點結(jié)構(gòu)較簡單，負荷啟動、保護電動機過載；軟啟動性能較好，具有啟動可控性能；價格較低。</p><p>　　通過以上比較,并且經(jīng)過導師的建議，本設計采用電動機+液力偶合器+減速器+

45、驅(qū)動滾筒的驅(qū)動方式。</p><p>　　3.4 卸料部分結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　本次畢業(yè)設計管狀輸送機卸料部分采用卸料滾筒裝置。卸料滾筒（傳動滾筒）靠摩擦力向輸送帶傳遞牽引力的滾筒，是傳遞動力的主要部件。滾筒分為光面、包膠、和鑄膠滾筒三種，在功率不大，環(huán)境溫度小的情況下可采用光面滾筒。三種滾筒的特點如下：光面滾筒適用于環(huán)境潮濕，功率不大，容易打滑的情況。鑄膠滾筒質(zhì)量較好，膠層厚而

46、耐磨，但生產(chǎn)成本高。包膠滾筒雖然也可以達到同樣的使用性能，但其使用壽命短。本次采用鑄膠滾筒。</p><p>　　4 管式輸送機驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)設計</p><p><b>　　4.1 設計計算</b></p><p>　　4.1.1 管式輸送機帶寬及驅(qū)動滾筒軸功率的計算</p><p>　　管式輸送機輸送帶運行速度

47、：根據(jù)輸送物料特性，宜取較高的速度，通?？稍?～4m/s之間，由于是水平輸送且水平輸送距離短，可取帶速V＝3.15m/s。</p><p><b>　　1、管徑：</b></p><p>　　已知：r＝ 0.75t/m3 ,Q＝500t/h,水平輸送帶長度100m, V＝3.15m/s。</p><p>　　按體積計算的輸送量：</p&

48、gt;<p>　　裝料系數(shù)k＝0.97,則管徑</p><p><b>　　取D=300mm。</b></p><p><b>　　2、帶寬：</b></p><p>　　取B=1200mm。</p><p>　　3、圓管帶式輸送機截面積：</p><p>　　

49、4、驗算圓管帶式輸送機輸送生產(chǎn)能力Q：</p><p><b>　　滿足設計要求。</b></p><p>　　5、計算驅(qū)動滾筒功率N：</p><p>　　其中查表1-15，取=0.040；查表1-14，取K=0.0424，K=10.89×10；查表1-16，取K=1.55。</p><p>　　由于是水平輸

50、送，故H=0。</p><p>　　又已知L=100m，Q=500t/h。</p><p>　　將所查得數(shù)據(jù)及已知參數(shù)代入上式，得</p><p>　　4.1.2 輸送帶張力簡略計算</p><p>　　計算輸送帶最大張力：</p><p>　　查圖1-51，按不打滑條件，</p><p>　

51、　查表1-17,取K4=1350,</p><p>　　支撐裝置選三節(jié)式槽形托輥；輸送帶選EP-100,層數(shù)為4層；傳動滾筒直徑選800mm。</p><p>　　輸送帶單位長度重量q:</p><p><b>　　物料線載荷：</b></p><p>　　4.1.3 張力逐點計算</p><p&g

52、t;　　從驅(qū)動滾筒繞出點開始標注特征點，則沿輸送帶運行方向，各點張力關(guān)系式為：</p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　；</b></p>

53、;<p><b>　　；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　??；</b></p>&l

54、t;p>　　為承載分支運行阻力、防護側(cè)板阻力、進料口物料加速阻力之和，</p><p>　　將有關(guān)數(shù)據(jù)帶入上述九個方程，得：</p><p>　　根據(jù)尤拉公式,采用鑄膠滾筒，可取</p><p><b>　　聯(lián)立可得方程組</b></p><p>　　4.1.4 校核最小張力</p><p&g

55、t;<b>　　據(jù)式1-17b：</b></p><p>　　有載分支最小許用張力為：</p><p>　　據(jù)式(1-17c)無載分支最小許用張力：</p><p><b>　　合適。</b></p><p>　　4.1.5 校核輸送帶強度</p><p>　　根據(jù)輸送帶強

56、度校核公式1-2a</p><p><b>　　查表1-7取m=9</b></p><p>　　查表1-1取σ=1000N/（cm.層）</p><p>　　4.1.6 張緊裝置張緊力</p><p>　　4.1.7 計算電動機功率</p><p>　　驅(qū)動滾筒軸功率按式（1-47）計算<

57、;/p><p>　　電動機功率按式（1-33）計算</p><p>　　取K=1（采用Y系列異步電動機），η=0.88</p><p>　　4.1.8 驅(qū)動裝置的設計</p><p>　　根據(jù)設計計算已經(jīng)知道電動機的功率為30KW。</p><p>　　帶速為3.15m/s,故滾筒的轉(zhuǎn)速為</p><

58、p>　　ZLY減速器傳動比12.5-20。</p><p>　　電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為=（12.5～20）×75=937.5～1500r/min</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000和1500r/min.</p><p>　　查手冊選Y系列（IP44）三相異步電動機Y200L-4，功率30KW，同步轉(zhuǎn)速1500r/min，額定電流56

59、.8A， JB/T9616—1999。</p><p>　　選用減速器ZLY200，總中心距a為340mm，公稱傳動比為20。</p><p>　　選用液力偶合器是YOXII400，液壓推桿制動器YWZ5-200/23。</p><p>　　4.2 軸的結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　1.初步計算驅(qū)動滾筒軸徑：</p><

60、;p>　　當軸的支撐距離未定時，無法由強度確定軸徑，用初步估算的辦法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應力確定軸徑d,計算公式為：</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　式中：P-----軸所傳遞的功率；</p><p>　　n-----軸的轉(zhuǎn)速；</p><p>　　A-----由軸的許用切應力

61、的最小軸徑所確定的系數(shù)。</p><p>　　經(jīng)過有關(guān)的資料軸的材料采用45鋼，所以A=118。又已知P=30KW，n=75r/min。帶入上式得：</p><p>　　考慮到軸上有鍵槽，取d=100mm。</p><p><b>　?。?）軸校核</b></p><p><b>　　a)軸的結(jié)構(gòu)圖</b

62、></p><p><b>　　圖1 軸的結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　b)水平面受力圖和彎矩圖：</p><p>　　圖2 軸的水平面受力圖和彎矩圖</p><p>　　c)軸的垂直面受力圖和彎矩圖：</p><p>　　圖3 軸的垂直面受力圖和彎矩圖</p>&

63、lt;p><b>　　d)合成彎矩圖：</b></p><p>　　圖4 軸的合成彎矩圖</p><p><b>　　e) 轉(zhuǎn)矩圖：</b></p><p><b>　　圖5 軸的轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　　已知軸的材料選用45鋼，，。</p>&

64、lt;p>　　計算軸的水平面的受力：已知軸受的拉力，求軸承給軸的擠壓力。</p><p><b>　　水平面反力 </b></p><p>　　又已知 </p><p>　　所以， </p><p>　　垂直面反力 已知</p><p>　　又已知

65、 </p><p><b>　　畫軸彎矩圖</b></p><p>　　水平面彎矩圖 見圖</p><p>　　垂直面彎矩圖 見圖</p><p>　　合成彎矩圖 見圖 </p><p><b>　　畫軸轉(zhuǎn)距圖</b

66、></p><p>　　軸受轉(zhuǎn)距 </p><p>　　轉(zhuǎn)距圖 見圖</p><p><b>　　許用應力</b></p><p>　　許用應力值 用插入法由表16.3查得：</p><p>　　應力校正系數(shù) </p><

67、;p><b>　　轉(zhuǎn)矩 </b></p><p><b>　　畫當量彎矩圖</b></p><p>　　當量轉(zhuǎn)矩 見圖</p><p>　　當量彎矩：在危險截面處I 、II兩截面。</p><p>　　當量彎矩圖 見圖</p><p>

68、<b>　　校核軸徑</b></p><p><b>　　軸徑符合要求。</b></p><p>　　4.3 軸承的選用和校核</p><p>　　4.3.1 軸承的選用</p><p>　　選用軸承型號為22232A，潤滑方式為油潤滑, 沖擊載荷系數(shù)</p><p>&

69、lt;b>　　校核軸承</b></p><p>　　4.3.2 軸承的校核</p><p>　　基本額定靜負荷 =1250kN</p><p>　　基本額定動負荷 =825kN</p><p>　　極限轉(zhuǎn)速 =1400r/min</p><p>　　軸承支反

70、力 49519</p><p>　　計算當量動載荷 59422.8N 式中X=1，Y=0</p><p>　　計算壽命 </p><p>　　基本額定壽命 14430h</p><p>　　假設一天工作10個小時，一年工作300天，按三年計算，</p><p>

71、　　則軸承預期使用壽命10×300×3=9000h</p><p>　　所以所選軸承符合要求。</p><p>　　5 管式輸送機安全規(guī)范</p><p><b>　　5.1 一般規(guī)定</b></p><p>　　1.輸送機在正常工作條件下應具有足夠的穩(wěn)定性和強度。</p><p

72、>　　2.電氣裝置的設計與安裝必須符合GB 4064和GBJ 232的規(guī)定。</p><p>　　3.未經(jīng)設計或制造單位同意，用戶不應進行影響輸送機原設計、制造、安裝安全要求的變動。</p><p>　　4.輸送機必須按物料特性與輸送量要求選用，不得超載使用，必須防止堵塞和溢料，保持輸送暢通。</p><p>　　5.輸送粘性物料時，滾筒表面、回程段帶面應設置

73、相適應的清掃裝置。傾斜段輸送帶尾部滾筒前宜設置擋料刮板。消除一切可能引起輸送帶跑偏的隱患。</p><p>　　6.傾斜的輸送機應裝設防止超速或逆轉(zhuǎn)的安全裝置。此裝置在動力被切斷或出現(xiàn)故障時起保護作用。</p><p>　　7.輸送機上的移動部件無論是手動或自行式的都應裝設停車后的限位裝置。</p><p>　　8.嚴禁人員從無專門通道的輸送機上跨越或從下面通過。&

74、lt;/p><p>　　9.輸送機跨越工作臺或通道上方時，應裝設防止物料掉落的防護裝置。</p><p>　　10.高強度螺栓連接必須按設計技術(shù)要求處理，并用專用工具擰緊。</p><p>　　11.輸送機易擠夾部位經(jīng)常有人接近時應加強防護措施。</p><p><b>　　5.2 整機</b></p>&l

75、t;p>　　1.輸送干燥粉狀物料時宜設置吸塵或除塵裝置。</p><p>　　2.嚴禁輸送塊度大于或等于0.5倍帶寬的物料。</p><p>　　3.碼垛或散堆物料用輸送機的尾輪旁嚴禁堆放物料。防止料堆塌落涌入機內(nèi)。</p><p>　　4.輸送機的外緣避免有銳利的邊緣，當銳利邊緣不能消除時其人員接近部位應加防護。</p><p>　　

76、5.人工加載或卸載時，輸送機的特性(高度、寬度、速度等)必須適應裝卸方便安全的條件，不允許超出下面的規(guī)定，否則采用機械裝卸。</p><p>　　6.輸送機的驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置的位置不允許現(xiàn)場隨意更改。驅(qū)動裝置與懸掛或支承部分的連接必須牢固穩(wěn)定。</p><p>　　7.操作人員耳邊噪聲不允許超過80dB(A)，否則必須采取隔音措施。</p><p>　　8.除部件

77、上備有特殊潤滑裝置外，輸送機運行時嚴禁人工進行潤滑。</p><p>　　9.嚴禁輸送機運行時進行維護調(diào)整，必須在裝有防護裝置的情況下由專人維護調(diào)整。</p><p>　　5.3 安裝運行注意事項</p><p>　　1.由于管狀帶式輸送機在水平面上和垂直面上均有彎曲，支架和桁架的安裝</p><p>　　必須保證膠帶管狀在運行過程中不發(fā)生變

78、形、扭轉(zhuǎn)、開口等現(xiàn)象，因此，支架的縱向、橫向坐標定位要求準確。</p><p>　　2.要保證管狀帶式輸送機在運行過程中不發(fā)生扭管現(xiàn)象，膠帶機的托輥、首尾滾筒的安裝尤為重要，在安裝過程中應高度重視。</p><p>　　3.管狀帶式輸送機膠帶粘接要求十分嚴格，在剝離和硫化過程中必須防雨，同時，剝離后的粘接工作必須連續(xù)進行，不得中斷。</p><p>　　4.托輥的安

79、裝應在桁架全部安裝完成后再進行。因為在桁架組裝時就安裝托輥（即托輥隨桁架一起吊裝），一方面增加了桁架安裝起吊重量，桁架在起吊過程中易變形；另一方面，整條膠帶機桁架安裝周期較長；托輥安裝后處在露天環(huán)境下的時間相對較長，易生銹。</p><p>　　5.在管狀帶式輸送機支柱安裝前，必須對土建支墩進行測量，以確保安裝順利進行。</p><p>　　6.在管狀帶式輸送機運行啟動前，應清理現(xiàn)場，特別

80、是管狀帶式輸送機附近可能損害管狀帶式輸送機的設施及遺留的鐵件應予以清除。</p><p>　　7.在運行過程中，應按運行規(guī)程定期對輸送機的部件進行維護。</p><p>　　8.操作與維修人員必須進行安全技術(shù)培訓和實習，經(jīng)考核合格后，才能上崗操作。</p><p>　　9.所有的起動操作和安全保護裝置的調(diào)整，必須由經(jīng)核準勝任的人員進行。</p><

81、;p><b>　　設計總結(jié)</b></p><p>　　本設計是500t/h管式輸送機驅(qū)動裝置，水平輸送長度是100m。驅(qū)動部分采用Y型電動機+液力偶合器+減速器+驅(qū)動滾筒的驅(qū)動方式。其優(yōu)點結(jié)構(gòu)較簡單，負荷啟動、保護電動機過載；軟啟動性能較好，具有啟動可控性能；價格較低。本次畢業(yè)設計管狀輸送機卸料部分采用卸料滾筒裝置。鑄膠滾筒質(zhì)量較好，膠層厚而耐磨，但生產(chǎn)成本高。本次采用鑄膠滾筒。電動

82、機型號Y200L-4，電動機功率 N=30Kw，同步轉(zhuǎn)速1500r/min，額定電流56.8A，JB/T9616—1999。減速器ZLY200，液力偶合器是YOXII400，液壓推桿制動器YWZ5-200/23。傳動滾筒軸最小軸徑為100mm，經(jīng)校核滿足強度和剛度要求。軸承選用22232A，經(jīng)校核滿足壽命要求且具有調(diào)心性能。</p><p>　　此次畢業(yè)設計我收獲頗多。通過這次的畢業(yè)設計,我的許多專業(yè)知識得到了鞏

83、固。此次畢業(yè)設計要用到多門學科的知識，這就要求把繪圖技術(shù)、機械精度設計與檢測、機械設計、工程材料、人機工程等學科溫習一遍，因此這就鞏固了我們的專業(yè)知識。更為重要的一點是通過這次設計我學會了如何運用書本的知識，同時我感受到在做設計時不僅要考慮到整體的布局，還要顧及到局部部件正常運轉(zhuǎn)、實際拆裝的活動空間等問題。通過此次的畢業(yè)設計,我對機械產(chǎn)品的總體設計有了較深刻的認識。機械產(chǎn)品的總體設計和零部件的設計有很大的不同,它要求從整體上對機械產(chǎn)品的

84、性能,經(jīng)濟效益,配合等方面進行綜合考慮,既要求配合得當,使其在工作時的工作效率盡可能提高,又要求經(jīng)濟方面盡可能節(jié)省。同時,它對零部件的安裝配合也有較高的要求。通過此次的畢業(yè)設計,讓我們充分應用了這幾年所學的知識。由于是第一次接觸機械產(chǎn)品的整機設計,在經(jīng)驗和知識方面我們都有很多不足,我們一組人在設計過程中要相互配合、相互協(xié)調(diào)、盡量把畢業(yè)設計更加合理、完善。</p><p>　　通過此次的畢業(yè)設計,我對機械產(chǎn)品設計的

85、精神有了很深的理解。機械產(chǎn)品要求實用性強,經(jīng)濟效益高,安全可靠。這就需要我們在設計過程中具有特別嚴謹?shù)膽B(tài)度。采用的零部件尺寸要盡量從最新出版的手冊中查取,著重考慮機械性能和安全可靠。同時,從指導老師**身上,我們學到了很多課本上學不到的東西.她對工作孜孜不倦的態(tài)度,對學生溫和耐心的指導都是我們欽佩的,將成為我們的榜樣。</p><p>　　總之,這次的畢業(yè)設計是辛苦的和艱難的，同時也感到很欣慰也是成功的,因為所有

86、的收獲都是用汗水換來的。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在此次的畢業(yè)設計中,我們遇到了許多的困難。慶幸學校各個部門及老師、同學給了我們很大的幫助。</p><p>　　首先要感謝設計指導---老師,她豐富的專業(yè)知識和經(jīng)驗以及對專業(yè)孜孜不倦的學習態(tài)度讓我們感觸頗深。從畢業(yè)設計到最后,--老師一絲不茍的給輔導遇到的難

87、題，同時我們學到了很多專業(yè)方面的知識和實際應用中的要求,為我們以后的學習和工作具有極大的指導作用。</p><p>　　我們還要感謝學校和機電工程學院,為我們提供教室和繪圖工具等所需設施,使我們能夠順利進行畢業(yè)設計。還應該感謝校圖書館給我們提供了大量的查閱資料,為我們解決設計中碰到的問題提供了很大的幫助。</p><p>　　最后,我還要我們同組的人給我的幫助和其他同學給我的支持。<

88、/p><p>　　總而言之,在這里我對為我們畢業(yè)設計提供幫助的單位和個人表示最深的謝意!</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1] 張鋮. 新型帶式輸送機設計手冊. 北京：化學工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[2] 張鋮. 皮帶機設計原理和應用. 貴陽：貴州人民出版社，1980&

89、lt;/p><p>　　[3] 張鉞，劉宇琦.國內(nèi)外圓管帶式輸送機的新發(fā)展. 礦山機械，2000，（8）：63</p><p>　　[4] 張榮善. 散料輸送與貯存. 北京：化學工業(yè)出版社，1994</p><p>　　[5] 余洲生. 港口裝卸機械. 北京：人民交通出版社，1993</p><p>　　[6] 袁紐 等. 運輸機械設計選

90、用手冊. 北京：化學工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[7] 中國礦業(yè)學院主編，礦山運輸機械. 北京：煤炭工業(yè)出版社，1980</p><p>　　[8] 毛廣卿. 糧食輸送機械及應用. 北京：科學出版社，2003</p><p>　　[9] 戴光浩. 糧食輸送機械. 鄭州：河南出版社，1991</p><p>　　[10]

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92、剛. 散裝物料帶式輸送機設計. 沈陽：東北大學出版社，2000</p><p>　　[14] 汪宗華. 帶式輸送機. 北京：機械工業(yè)出版社，1989</p><p>　　[15] 宋偉剛. 通用帶式輸送機設計. 北京：機械工業(yè)出版社，2006.5</p><p>　　[16] 濮良貴，紀名剛.機械設計（第八版）. 北京：高等教育出版社，2006</p&g

93、t;<p>　　[17] 濮良貴. 機械零件（第四版）. 北京：高等教育出版社，1982</p><p>　　[18] 成大先. 機械設計手冊（第五版）. 北京：化學工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[19] 邱宣懷. 機械設計. 北京：高等教育出版社，1992年</p><p>　　[20] 朱龍根. 簡明機械零件設計手冊. 北京：機

94、械工業(yè)出版社，1996年</p><p>　　[21] 鄭州工程學院編. 糧食輸送機械. 鄭州：鄭州大學出版社，1998年</p><p>　　[22] 徐灝主編. 機械設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1994年</p><p>　　[23] 機械化運輸設計手冊編委會編. 機械化運輸設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2000年</p><