可伸縮帶式輸送機結構設計畢業設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 上午正常運行，輸送帶張力必須滿足以下兩個條件：（1）在任何負載情況下，作用在輸送帶上的張力應使得全部傳動滾筒上的圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應保證不打滑；（2）作用在輸送帶上的張力應足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。 輸送帶不打滑條件圓周驅動力通過摩擦傳遞到輸送帶上（見圖22） 圖22作用于輸送帶的為保證輸送帶工作時不打滑，需要在回程帶上保持最小張力 （219）式中：——輸送機滿載啟動或制動時出現的最大圓周驅動力，啟動時,啟動系數； ——傳動滾筒與輸送帶間的摩擦因數，見表27 ——輸送帶在所有傳動滾筒上的圍包角，rad，其值根據幾何條件確定，一般單滾筒驅動取，折合，折合 ——歐拉系數，見《運輸機械造型設計手冊》表245， 表27 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數工作條件摩擦系數光面滾筒膠面滾筒清潔干燥～環境潮濕～～潮濕粘污所以： 輸送帶下垂度校核為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的最小張力，需按式（220）和（221）進行驗算。承載分支： (220)回程分支： （221）式中——允許最大垂度，；——承載上托輥間距（最小張力處）；——回程下托輥間距（最小張力處）。取= 由式（220）和式（221）得： 各特性點張力計算圖23 張力分布點簡圖為了確定輸送帶作用于各改向滾筒的合張力，拉緊裝置拉緊力和凸凹弧起始點張力等性點張力，需逐點張力計算法，進行各特性點張力計算。按啟動時的工況求出相遇點最大張力、分離點的最小張力，n摩擦力備用系數（又稱啟動系數），,= 400176。由《礦井運輸與提升》表327查得= (222) (223)正常運行時各點的張力：空段阻力，忽略傳動部分長度，則= (224) =(176。+) =重段阻力的計算： (225)=（+）（176。+sin0176。)+=由逐點計算法計算各點的張力根據不打滑條件，令也滿足空載邊垂度條件 = 改向滾筒合張力計算根據計算出的各特性點張力,計算各滾筒合張力。頭部180改向滾筒的合張力:==+＝ 尾部180改向滾筒的合張力:==+＝ 傳動滾筒合張力計算根據各特性點的張力計算傳動滾筒的合張力:傳動滾筒合張力:=+=查《運輸機械選型設計手冊》表257，選傳動滾筒直徑為630mm,許用轉矩12KN/m傳動滾筒最大轉矩按式226計算 （226）式中 D—— 傳動滾筒直徑，mm 計算得：滿足要求，傳動滾筒圖號：80A206Y 繩芯輸送帶強度校核計算 繩芯要求的縱向拉伸強度按式（226）計算； （227）式中——靜安全系數，一般=710。運行條件好，傾角好，強度低取小值；反之，取大值。在此選為7。輸送帶的最大工作張力：: (N) = 式中：B——帶寬，mm。 ——輸送帶縱向扯斷強度，N/(mm層)見《運輸機械設計選用手冊》表16，＝100N/（mm層）。由式（227）得可選輸送帶為NN－100N/(mm層),6層的即600N/mm大于。可滿足要求。 電動機功率計算傳動軸功率計算： =電動機功率計算： （228） 式中——傳動效率，～； ——聯軸器效率； 每個機械式聯軸器效率：= 液力耦合器器：=； ——減速器傳動效率，； 二級減速機：== 三級減速機：==——電壓降系數，～。 ——多電機功率不平衡系數，一般取，單驅動時，根據計算出的值，查電動機型譜，按就大不就小原則選定電動機功率。由上式得：選擇電動機型號為Y250M4，同步轉速為1500r/min，功率為55kw。第三章 驅動裝置的選用與設計帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉矩負載，而且不可避免地要帶負荷起動和制動。電動機的起動特性與負載的起動要求不相適應在帶式輸送機上比較突出，一方面為了保證必要的起動力矩，電機起動時的電流要比額定運行時的電流大6～7倍，要保證電動機不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網不因大電流使電壓過分降低，這就要求電動機的起動要盡量快，即提高轉子的加速度，使起動過程不超過3～5s。驅動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機、偶合器，減速器 、聯軸器、傳動滾筒組成。驅動滾筒由一臺或兩臺電機通過各自的聯軸器、減速器、和鏈式聯軸器傳遞轉矩給傳動滾筒。減速器有二級、三級及多級齒輪減速器，第一級為直齒圓錐齒輪減速傳動，第二、三級為斜齒和直圓柱齒輪降速傳動，聯接電機和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯軸器，一種是液力聯軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯軸器時，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯接。傳動滾筒采用焊接結構，主軸承采用調心軸承，傳動滾筒的機架與電機、減速器的機架均安裝在固定大底座上面，電動機可安裝在機頭任一側。根據情況而定根據傳動滾筒直徑、輸送帶代號、帶速和電動機功率，查《運輸機械選型設計手冊》表2105驅動裝置選擇表，查得驅動裝置組合號為515，根據組合號查表2109可知電動機 液力耦合器 減速器 制動器 電動機的種類電動機有多種類型。1．按工作電源分類 根據電動機工作電源的不同，可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。2．按結構及工作原理分類 電動機按結構及工作原理可分為異步電動機和同步電動機。同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同電動機。異步電動機可分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動機又分為三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機。交流換向器電動機又分為單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。直流電動機按結構及工作原理可分為無刷直流電動機和有刷直流電動機。有刷直流電動機可分為永磁直流電動機和電磁直流電動機。電磁直流電動機又分為串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。永磁直流電動機又分為稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。3．按起動與運行方式分類 電動機按起動與運行方式可分為電容起動式電動機、電容盍式電動機、電容起動運轉式電動機和分相式電動機。4．按用途分類 電動機按用途可分為驅動用電動機和控制用電動機。驅動用電動機又分為電動工具用電動機、家電用電動機及其它通用小型機械設備用電動機。控制用電動機又分為步進電動機和伺服電動機等。5．按轉子的結構分類 電動機按轉子的結構可分為籠型感應電動機和繞線轉子感應電動機。6．按運轉速度分類 電動機按運轉速度可分為高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調速電動機。低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。調速電動機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無極變速電動機外，還可分為電磁調速電動機、直流調速電動機、PWM變頻調速電動機和開關磁阻調速電動機。電機的選擇電機已經由面選擇出,電動機型號為Y250M4,同步轉速為1500r/min，功率為55kw。 表31 Y250M－4型電動機主要性能參數電動機型號額定功率kw滿載轉速r/min電流A效率％功率因數Y250M4551480起動電流/額定電流起動轉矩/額定轉矩最大轉矩/額定轉矩重量kg400 減速器的選用 傳動裝置的總傳動比 由于 (31) 所以 （32）式中 傳動軸上的轉速，； 主滾筒的半徑,； 輸送帶的速度，；由第三章計算得傳動滾筒直徑，取π=所以 ； （33）電機轉速則 選用型減速器 查《運輸機械選型設計手冊》表2113板梁式驅動裝置架 選擇驅動裝置架尺寸。目前煤礦井下用的帶式輸送機的傳動系統中，廣泛應用液力偶合器，液力偶合器安裝在輸送機的驅動電機與減速器之間，電動機帶動泵輪轉動，泵輪內的工作液體隨之旋轉。電動機與偶合器聯合運行的優點：1）改善電動機的啟動性能；2）改善電動機的保護性能；3）多電動機傳動時，能使各臺電動機負荷分配均勻。本設計根據電動機的功率，可查《礦山設計手冊》第二分冊，選取型號為的液力偶合器聯軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯接在一起，機器運轉時兩軸不能分離；只有在機器停車并將聯接拆開后，兩軸才能分離。聯軸器所聯接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設計聯軸器時，要從結構上采取各種不同的措施，使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。根據對各種相對位移有無補償能力（即能否在發生相對位移條件下保持聯接的功能），聯軸器可分為剛性聯軸器（無補償能力）和撓性聯軸器（有補償能力）兩大類。撓性聯軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯軸器和有彈性元件的撓性聯軸器兩個類別。剛性聯軸器這類聯軸器有套筒式、夾殼式和凸緣式等。凸緣聯軸器是把兩個帶有凸緣的半聯軸器聯成一體，以傳遞運動和轉矩。凸緣聯軸器的材料可用灰鑄鐵或碳鋼，重載時或圓周速度大于30m/s時應用鑄鋼或碳鋼。由于凸緣聯軸器屬于剛性聯軸器，對所聯兩軸的相對位移缺乏補償能力，故對兩軸對中性的要求很高。當兩軸有相對位移存在時，就會在機件內引起附加載荷，使工作情況惡化，這是它的主要缺點。但由于構造簡單、成本低、可傳遞較大轉矩，故當轉速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好時亦常采用撓性聯軸器。（1）無彈性元件的撓性聯軸器這類聯軸器因具有撓性，故可補償兩軸的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。（2）有彈性元件的撓性聯軸器這類聯軸器因裝有彈性元件，不僅可以補償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲存的能量愈多，則聯軸器的緩沖能力愈強；彈性元件的彈性滯后性能與彈性變形時零件間的摩擦功愈大，則聯軸器的減振能力愈好。由于帶式輸送機功率較大且振動大，因此選用彈性柱銷聯軸器，查《運輸機械選型設計手冊》表2110驅動裝置與傳動滾筒組合選擇,質量為，中心距。第四章 帶式輸送機部件的選用帶式輸送機的輸送帶是輸送機的重要部件，在運轉過程中，輸送帶所受的載荷復雜，它除受縱向的拉伸應力外，還受經過滾筒和托輥的彎曲應力。大多數輸送帶的損壞表現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。因此對輸送帶的要求是：要有足夠的拉伸強度和彈性模量，以達到在所要求的距離內輸送材料所需要傳輸功率以及在負荷狀態下允許最低轉載所產生的運轉伸長率；要有良好的負荷支撐及足夠的寬度，以滿足運輸物料時所需要的類型和體積；要有柔性，目的在于在長度方向上能圍繞滾筒彎曲；要有尺寸穩定性，使輸送帶運轉時平穩；耐撕裂性能好，耐損傷。輸送帶在帶式輸送機中既是牽引機構又是承載機構。它不僅應有足夠的強度，還要有相應的承載能力。為此，輸送帶是由承受拉力并具有一定寬度的柔性帶芯、上下覆蓋層及邊緣保護層構成。我國目前生產的輸送帶有以下幾種：橡膠輸送帶：它是由若干層帆布組成的帶芯，層與層之間用橡膠粘在一起，并在外面覆以橡膠保護層，也是承載面，上保護層的橡膠厚度為36 mm，下面覆的橡膠稱為下保護層。帶芯的帆布可以是棉、維尼龍、尼龍等纖維紡織品，或者是混紡織品組成的。尼龍帆布強度大，由其制成的膠帶屬于高強度帶。塑料輸送帶：塑料輸送帶使用維尼龍和棉混紡織物編織成整體平帶芯，外面覆以聚錄乙烯塑料，整芯塑料輸送帶生產工藝簡單、生產率高、成本低、質量好。這種輸送帶具有耐油、耐酸、耐腐蝕等優點，大多用于溫度變化不