畢業設計(論文)-礦用固定式帶式輸送機傳動裝置設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 （）式中——清掃器個數，包括頭部清掃器和空段清掃器；A——一個清掃器和輸送帶接觸面積，見表311——清掃器和輸送帶間的壓力，N/，一般取為3 N/；——清掃器和輸送帶間的摩擦系數，~；——刮板系數，一般取為1500 N/m。表311導料槽欄板內寬、刮板與輸送帶接觸面積帶寬B/mm導料欄板內寬/m刮板與輸送帶接觸面積A/m頭部清掃器空段清掃器500650800100012001400查表311得 A=，取=10N/m，取=，將數據帶入式（）則=10=600N擬設計的總圖中有兩個清掃器和一個空段清掃器（）=0由式（） 則 =600=2100N 傾斜阻力計算傾斜阻力按下式計算： （）式中 H輸送機受料點與卸料點間的高差，m；輸送機向上提升時H為正，反之為負。=0 由式（）Fu=CFH+FS1+FS2+FStFu=+0+2100+0= 傳動軸功率（）計算傳動滾筒軸功率（）按式（）計算： （） 電動機功率計算電動機功率，按式（）計算：發電工況： （）發電工況（下運）：PM=(PAη)/(η39。η”) （）η=η1η2 （）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，~。——多機驅動功率不平衡系數，~，單電機驅動時。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。由式（）=(*)/1000=19320W由式（）=19320/(**1)=選電動機型號為Y200L－4，30KW。 輸送帶張力計算輸送帶張力在整個長度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機上午正常運行，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。 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅動力通過摩擦傳遞到輸送帶上（見圖35）圖35作用于輸送帶的張力為保證輸送帶工作時不打滑，需在回程帶上保持最小張力應F2min按式計算：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Fumax=KAFU,啟動系數KA=~；對慣性小、起制動平穩的輸送機可取較小值。否則，就應取較大值。——傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數，見表312表312 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數工作條件光面滾筒膠面滾筒干態運行～～清潔潮濕（有水）運行污濁的濕態（泥漿、粘土）運行～～取=，由式 ==對常用：=該設計取=；=210。F2min≥Fumax*1/（eμф1）=*= 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（）和（）進行驗算。承載分支 ()回程分支 （）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= 得：（+）*(8*)=3**(8*)=所以按垂度條件應滿足F回min=F承min≥ 各特性點張力計算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特性點張力，需逐點張力計算法，進行各特性點張力計算。圖36 張力分布點圖(1)運行阻力的計算由分離點起，依次將特殊點設為6，如圖36所示。計算運行阻力時，首先要確定輸送帶的種類和型號。在前面我們已經選好了輸送帶，680S型煤礦用阻燃輸送帶，縱向拉伸強度750N/mm；。1)承載段運行阻力由式（）： （）=[(++)*400**1]*=2)回空段運行阻力由式（） （）F45=[(+)*298**1]*=F23=[(+)*2**1]*=3)最小張力點由以上計算可知，3點為最小張力點(2)輸送帶上各點張力的計算1）由懸垂度條件確定5點的張力承載段最小張力應滿足（+）*(8*)=2)由逐點計算法計算各點的張力因為S6=,根據表選=，故有S5=S6/CF=S4=S5S45=S3=S4/CF=S2=S3S23=S1=S6+FZ==S1=(3)用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關系滾筒為包膠滾筒，圍包角為210176。由表145選摩擦系數=。并取摩擦力備用系數n=。由式（）可算得允許的最大值為： （）=*[+(*210/1801)/]=故摩擦條件滿足。 傳動滾筒、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:=S1+S2=+=尾部180改向滾筒的合張力:=S5+S6=+= 傳動滾筒最大扭矩計算單驅動時,傳動滾筒的最大扭矩按式（）計算： （）式中D——傳動滾筒的直徑（mm）。 初選傳動滾筒直徑為800mm,則傳動滾筒的最大扭矩為:Mmax=* 拉緊力計算拉緊裝置拉緊力按式（）計算 （）式中——拉緊滾筒趨入點張力（N）；——拉緊滾筒奔離點張力（N）。由式（）F0=S3+S4=+= =查〈〈煤礦機械設計手冊〉〉。 縱向拉伸強度按式（）計算； （）式中——靜安全系數，一般n1=7~10。運行條件好，傾角好，強度低取小值；反之，取大值。 Nn1選為7,由式（）GX ≥*7/1000=可選輸送帶為680S,即滿足要求.4 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。 電機的選用電動機額定轉速根據生產機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉速不低500r/min，因為功率一定時，電動機的轉速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率低。若電機的轉速高，則極對數少，尺寸和重量小，價格也低。，所以需選用功率為30kw的電動機，擬采用Y200L－４型電動機，該型電機轉矩較大，性能良好，可以滿足要求。查《DTII(A)帶式輸送機設計手冊》，它的主要性能參數如下表：Y200L－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Y200L－４301470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kg255 減速器的選用 傳動裝置的總傳動比已知輸送帶寬為1000，查《運輸機械選用設計手冊》選取傳動滾筒的直徑D為800，則工作轉速為：nw=60υ/(πD)=60*(π*)=已知電機轉速為nm＝1470 r/min ，則電機與滾筒之間的總傳動比為：I=nm/nw=1470/=本次設計選用 ZSY型 礦用減速器,傳動比為40，可傳遞30KW功率。兩級圓柱齒輪齒減速器，其展開簡圖如下：圖41 ZSY型減速器展開簡圖電動機和I軸之間，Ⅲ軸和傳動滾筒之間用的都是聯軸器，故傳動比都是1。 液力偶合器液力傳動與液壓傳動一樣，都是以液體作為傳遞能量的介質，同屬液體傳動的范疇，二者的重要區別在于，液壓傳動是同過工作腔容積的變化，是液體壓力能改變傳遞能量的；液力傳動是利用旋轉的葉輪工作，輸入軸與輸出軸為非剛性連接，通過液體動能的變化傳遞能量，傳遞的紐矩與其轉數的平方成正比．目前，在帶式輸送機的傳動系統中，廣泛使用液力偶合器.液力傳動裝置除煤礦機械使用外，還廣泛用于各種軍用車輛，建筑機械，工程機械，起重機械，載重汽車．小轎車和艦艇上.本次設計選用的YOD400，輸入轉速為1470r／min，～。 聯軸器本次驅動裝置的設計中，較多的采用聯軸器，這里對其做簡單介紹：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。5 帶式輸送機部件的選用 輸送帶輸送帶在帶式輸送機中既是承載構件又是牽引構件（鋼絲繩牽引帶式輸送機除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強度。輸送帶由帶芯（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下覆蓋膠。輸送機的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩構成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時的全部負載。因此，帶芯材料必須有一定的強度和剛度。覆蓋膠用來保護中間帶芯不受機械損傷以及周圍有害介質的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側邊覆蓋膠的作用是當輸送帶發生跑偏使側面與機架相碰時，保護帶芯不受機械損傷。 輸送帶的分類按輸送帶帶芯結構及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質有棉，尼龍和維綸等。整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強度相同的情況下，整體輸送帶的厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會發生層間剝裂，但伸長率較高，在使用過程中，需要較大的拉緊行程。鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細鋼絲繩相隔一定的間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強度高，抗彎曲性能好；伸長率小，需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強度相同的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠,國外有采用耐磨和抗風化的橡膠的膠帶，如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠,以提高其使用壽命。輸送帶的中間用合成橡膠與天然膠的混合物。 輸送帶的連接為了方便制造和搬運，輸送帶的長度一般制成100—200米，因此使用時必須根據需要進行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機械接法與硫化膠接法兩種。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機械接法和塑化接法兩種。(1)機械接頭機械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷，接頭強度效率低，只有25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒表面時，對滾筒表面有損害，常用于短距或移動式帶式輸送機上。織物層芯輸送帶常采用的機械接頭形式有膠接活頁式，鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式，但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機械接頭方式。(2)硫化（塑化）接頭硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大，使用壽命長，對滾筒表面不產生損害，接頭效率高達60%—95%的優點，但存在接頭工藝復雜的缺點。 傳動滾筒 傳動滾筒的作用及類型傳動滾筒是傳動動力的主要部件。作為單點驅動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機上，功率較大的輸送機可采用雙滾筒傳動，其特點是結構緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙