带式输送机驱动滚筒设计及校核
带式输送机的设计计算
第3章 带式输送机的设计计算设计胶带输送机时，要知道输送机的工作条件（如使用地点、运距、倾角及被运货载的性质，如散集容重、快度等），以及装载和卸载方式等，根据工作条件的要求合理地确定输送机的传动系统和结构方案。
第3.1节 原始数据（1） 输送机长度：1000m（2） 带速：v=2.5m/s（3） 选择带宽B=1.2m 的GX2000型钢丝绳芯胶带3.2输送机输送量的计算取v 表示胶带运动速度（m/s ），q 表示单位长度胶带内货载的重量（kg/m ）,则胶带输送机的输送能力为3.6(/)Q v t h = (3-1)单位长度的载荷q 值决定于被运货载的断面积F （m 2）及其容重γ（t/m 3），对于连续货流的胶带输送机单位长度重量为1000(/)q F kg m γ= (3-2)将式（3-2）代入（3-1）式，则得3600(/Q F v t h γ= （3-3）货载断面积F 的大小主要取决于胶带的宽度。
如图3—1所示为槽形胶带上货载的断面。
图3—1 槽形胶带上货载断面货载断面由梯形断面F 1和圆弧面积F 2组成。
在胶带宽度B 上，货载的总宽度为0.8B ，中间托辊长为0.4B ，货载在带面上的堆积角为ρ，并堆积成一个圆弧面，其半径为r ，中心角为2ρ。
则梯形面积为12(0.40.8)0.2tan 3020.0693B B B F B +⨯== 圆弧面积为222(2sin 2)20.4()(2sin 2)/2sin r F B ρρρρρ⨯-==⨯- 总面积为12220.40.063()(2sin 2)/2sin F F F B B ρρρ=+=+⨯- 即 220.4[0.063()(2sin 2)/2]sin F B ρρρ=+⨯- (3-4) 式中 ρ——货载的堆积角，（弧度）；将式（3-4）代入（3-3），化简后，可得胶带输送机的输送能力2(/)Q KB v C t h γ=式中 B ——胶带的宽度（m ）；Q ——输送量（t/h ）；v ——带速（m/s ）;γ——货载散集容重(t/m 3)；K ——货载断面系数，K 值与货载的堆积角ρ值有关， C ——输送机倾角系数。
多滚筒驱动带式输送机的设计与动特性研究
・
１ ０ ８ ・
机 械 工 程 与 自 动 化
２ ０ １ ３年 第 ｌ 期
Ｆ ＝ ＝ （ Ｋ２ 一１ ） （ ＷＩ 十Ｗ ： Ｋ１ ）
Ｋ Ｋ。 一 ｌ 。
设 过载后 总的牵 引系数 为 ：
Ｋ 一 Ｋ Ｋ 一 １＋ ， 。
则阻力 分舀 系数为 ：
第１ 期（ 总第 １ ７ ６期 ）
２ ０ １ ３年 ２月
机 械 工 程 与 自 动 化
ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＣＡＩ Ｅ ＮＧＩ ＮＥ ＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ（ ） Ｍ ＡＴＩ ＯＮ
Ｎｏ ．１
Ｆ ｅ ｂ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ １ ０ ７ — ０ ３
于欧拉 公式 ， 有：
＝ｅ 。 … ……… ……… …… ……… ……
＇ ）出
多滚筒 带式输送 机 设计 的 主要 内容 与 流程 如 图 １
所示 。
（ ２ ）
其 中： 为皮带和 滚筒 的摩 擦 系数 ； ａ为滚筒 的 围包 角 ， 也是利 用角 。 逐 点法计算 张力 的依据是 牵 引构件在 连续运输 机 轮廓 中沿 运动方 向 内的任意一 点张 力等于后 一点 的张
驱动滚 筒牵 引力 Ｆ为 ：
Ｆ— Ｆ１ ＋ Ｆ２ 一Ｗ 。 …… ……… …… …… … （ １ ）
（ ５）
令牵 引系数 Ｋ— ， 则 对于滚 筒 １ 有 Ｋ 一ｅ ， 滚
其 中： Ｆ １ 为滚筒 ｌ的牵 引力 ； Ｆ 。为滚筒 ２的牵 引力 ； ｗ
为总 的阻 力 ， Ｗ —Ｗ ＋Ｗ 。令 ： Ｆ 一 Ｗ ， Ｆ 。 一 Ｗ 。
Ｋ２ ＡＫ２ 一 Ｋ 。 … ……… ……… ……… … （ １ ７）
带式运输机传动装置的设计
机械设计基础课程设计说明书带式运输机传动装置的设计A-5-------同轴式二级圆柱齿轮减速器的设计一.设计说明用于带式运输机的同轴式二级圆柱齿轮减速器;传动装置简图如右图所示;视情况可增加一级带传动或链传动;（1）带式运输机数据运输机工作轴转矩T＝5300N·m运输带工作速度v＝0.9m/s运输带滚筒直径D＝450mm2工作条件单班制工作,空载启动,单向、连续运转,工作中有轻微振动;运输带速度允许速度误差为±5%;3使用期限工作期限为十年,检修期间隔为三年; 4生产批量及加工条件小批量生产;2.设计任务详见基本要求1选择电动机型号；二.选择电动机型号电动机是最常用的原动机,具有结构简单、工作可靠、控制简单和维护容易等优点;电动机的选择主要包括选择其类型和结构型式、容量功率和转速、确定具体型号;选择电动机类型根据任务书要求可知：本次设计的机械属于恒功率负载特性机械,且其负载较小,故采用Y型三相异步电动机全封闭结构即可达到所需要求;2、选择电动机容量工作机所需的功率其中带式输送机的效率电动机的输出功率其中η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率,包括V带传动、一对齿轮传动、两对滚动轴承及联轴器等的效率,η值计算如下：由机械设计基础课程设计表10-1查得V带传动效率,一对齿轮传动的效率,一对滚动球轴承传动效率,联轴器效率,因此所以根据选取电动机的额定功率使,并由机械设计基础课程设计表10-110查得电动机的额定功率为确定电动机转速：滚筒转速为：取V带传动的传动比范围为：取单级齿轮传动的传动比范围为：则可得合理总传动比的范围为：故电动机转速可选的范围为：在这个范围内的电动机的同步转速有和两种,综合考虑电动机和传动装置的情况再确定最后的转速,为降低电动机的重量和成本,可选择同步转速为;根据同步转速查机械设计基础课程设计表10-110确定电动机型号为,其满载转速;此外,电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查表得出;三.选择联轴器,设计减速器总传动比的计算与分配电动机确定后面,根据电动机的满载转速和工作装置的转速,就可以计算传动装置的总传动比;总传动比的分配是个比较重要的问题;它将影响到传动装置的外轮廓尺寸、重量、润滑等许多问题;1、计算总传动比2、分配各级传动比为使带传动的尺寸不至过大,满足,可取,则齿轮的传动比传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数是指各轴的转速、功率和转矩,这些参数是设计传动零件齿轮和带轮和轴时所必需的已知条件;计算这些参数时,可以按从高速轴往低速轴的顺序进行;1、各轴的转速2、各轴的功率3、各轴的转矩最后,将计算结果填入下表：轴名参数电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴转速n/r/min970323.3374.3374.33功率P/KW1110.5610.199.94转矩T/N.M108.3311.91309.221277.1传动比 i3 4.351效率η0.960.9650.975传动零件的设计计算设计时,一般先作减速器箱外传动零件的设计计算,以便确定减速器内的传动比及各轴转速、转矩的精确数值,从而使所设计的减速器原始条件比较准确;第一节减速器外传动零件的设计本传动方案中,减速器外传动即电动机与减速器之间的传动,采用V带传动;V 带已经标准化、系列化,设计的主要内容是确定V带型号和根数,带轮的材料、直径和轮毂宽度、中心距等;1、求计算功率查机械设计基础表13-8得,故2、选V带型号根据,由机械设计基础图13-15查出此坐标点位于B型号区域;3、求大、小带轮基准直径查机械设计基础表13-9,应不小于125mm,现取,由机械设计基础式13-9得式中;由机械设计基础表13-9,取;4、验算带速带速在范围内,合适;5、求V带基准长度和中心距初步选取中心距由机械设计基础式13-2得带长查机械设计基础表13-2,对B型带选用;再由机械设计基础式13-16计算实际中心距6、验算小带轮包角由机械设计基础式13-1得合适;7、求V带根数由机械设计基础式13-15得令,查机械设计基础表13-3得由机械设计基础式13-9得传动比查机械设计基础表13-5得由查机械设计基础表13-7得,查机械设计基础表13-2得,由此可得取5根;8、求作用在带轮轴上的压力查机械设计基础表13-1得,故由机械设计基础式13-17得单根V带的初拉力作用在轴上的压力9、带轮结构设计带轮速度,可采用铸铁材料;小带轮直径,采用实心式；大带轮直径,采用轮辐式;传动比及运动参数的修正外传动零件设计完成后,V带的传动比随之确定;用新的传动比对减速器内轴Ⅰ的转速、转矩数值进行修正;1、对轴Ⅰ转速的修正2、对轴Ⅰ转矩的修正最后,将修正结果填入下表：轴名参数电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴转速n/r/min970316.9974.3374.33功率P/KW1110.5610.199.94转矩T/N.M108.3318.141309.221277.1传动比 i 3.06 4.351效率η0.960.9650.975减速器内传动零件的设计减速器内的传动零件主要是指齿轮轴;本传动方案中的减速器采用直齿圆柱齿轮进行传动;直齿圆柱齿轮传动设计需要确定齿轮的材料、模数、齿数、分度圆、顶圆和根圆、齿宽和中心距等;1、选择材料及确定许用应力小齿轮用调质,齿面硬度,,机械设计基础表11-1,大齿轮用调质,齿面硬度,,机械设计基础表11-1;由机械设计基础表11-5,取,,2、按齿面接触强度设计设齿轮齿面按7级精度制造;取载荷系数机械设计基础表11-3,齿宽系数机械设计基础表11-6;小齿轮上的转矩取机械设计基础表11-4齿数取,则;故实际传动比;模数齿宽,取,,这里取;按机械设计基础表4-1取,小齿轮实际的分度圆直径,大齿轮实际的分度圆直径;齿顶高齿根高小齿轮齿顶圆直径小齿轮齿根圆直径大齿轮齿顶圆直径大齿轮齿根圆直径中心距3、验算轮齿弯曲强度齿形系数机械设计基础图11-8,机械设计基础图11-9 ,由机械设计基础式11-54、齿轮的圆周速度对照机械设计基础表11-2可知选用7级精度是合宜的;轴Ⅱ运动参数的修正内传动零件设计完成后,齿轮的传动比随之确定;用新的传动比对减速器内轴Ⅱ的转速、转矩数值进行修正;1、对轴Ⅱ、工作装置转速的修正2、对轴Ⅱ、工作装置转矩的修正最后,将修正结果填入下表：轴名参数电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴转速n/r/min970316.9974.0474.04功率P/KW1110.5610.199.94转矩T/N.M108.3318.141314.351282.1传动比 i 3.06 4.281效率η0.960.9650.975轴的设计计算第一节高速轴Ⅰ的计算已知轴Ⅰ传递的功率,转速,小齿轮的齿宽,齿数,模数,压力角,载荷平稳;1、初步估算轴的直径查机械设计基础表14-1轴的常用材料及其主要力学性能表,选取45号钢作为轴Ⅰ的材料,并进行调质处理;查机械设计基础表14-2常用材料的值和C值,取;由机械设计基础式14-2得考虑到有键槽的存在,轴径加大5%左右即取;2、轴的结构设计1确定轴的结构方案右轴承从轴的右端装入,靠轴肩定位;齿轮和左轴承从轴的左端装入,齿轮右侧端面靠轴肩定位,齿轮和左轴承之间用定位套筒使左轴承右端面得以定位,左右轴承均采用轴承端盖,齿轮采用普通平键得到圆周固定;2确定轴的各段直径轴结构示意图1轴段安装带轮,轴径取不大于70mm的标准值,这里取；2轴段安装轴承端盖,取；3轴段安装轴承,轴径为轴承内径的大小 ;查机械设计基础课程设计续表10-35：选取深沟球轴承6311,轴承内径,外径,轴承宽;这里取；轴两端安装轴承处轴径相等,则6段取；4轴段安装齿轮,齿轮内径,齿轮的轴向定位轴肩,取;3确定轴的各段长度结合绘图后确定各轴段长度如下：1轴段的长度取根据带轮结构及尺寸；2轴段总长度根据外装式轴承端盖的结构尺寸,起厚度,还有箱体的厚度取10mm；3轴段轴承的宽挡油环的长度和；4轴段因为小齿轮的齿宽为80mm,轴段的长度应比零件的轮毂短2-3mm,5轴段长度15mm；6轴段轴承的宽挡油环的长度和;3、按弯扭合成强度对轴Ⅰ的强度进行校核已知：转矩,小齿轮分度圆直径;圆周力径向力法向力1绘制轴受力简图如下2绘制垂直面弯矩图如下垂直面内的轴承支反力：水平面内的轴承支反力：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3绘制水平面弯矩图如下截面C在水平面上弯矩为：4绘制合弯矩图如上5绘制扭矩图如上扭矩：6当量弯矩计算扭矩产生的扭转力按脉动循环变化,取α=0.6,截面C处的当量弯矩：7校核危险截面C的强度判定危险截面为第四段轴的中心面,轴的材料选用45钢,调质处理,查机械设计基础表14-1得；查机械设计基础表14-3查得则：∴该轴强度足够;第二节低速轴Ⅱ的计算已知轴Ⅱ传递的功率,转速,大齿轮的齿宽,齿数,模数,压力角,载荷平稳;1、初步估算轴的直径查机械设计基础表14-1轴的常用材料及其主要力学性能表,选取45号钢作为轴Ⅰ的材料,并进行正火处理;查机械设计基础表14-2常用材料的值和C值,取;由机械设计基础式14-2得根据联轴器结构及尺寸,取;2、轴的结构设计1确定轴的结构方案右轴承从轴的右端装入,靠轴肩定位;齿轮和左轴承从轴的左端装入,齿轮右侧端面靠轴肩定位,齿轮和左轴承之间用定位套筒使左轴承右端面得以定位,左右轴承均采用轴承端盖,齿轮采用普通平键得到圆周固定;（2）确定轴的各段直径轴结构示意图由图中个零件配合尺寸关系知；,,,;3确定轴的各段长度结合绘图后确定各轴段长度如下：1轴段的长度取根据联轴器结构及尺寸；2轴段总长度根据外装式轴承端盖的结构尺寸,其厚度,还有箱体的厚度取10mm；3轴段轴承的宽挡油环的长度和；4轴段因为大齿轮的齿宽为75mm,轴段的长度应比零件的轮毂短2-3mm；5轴段；6轴段;3、按弯扭合成强度对轴Ⅱ的强度进行校核已知：转矩：,大齿轮分度圆直径;圆周力径向力法向力（1）绘制轴受力简图如下（2）绘制垂直面弯矩图如下垂直面内的轴承支反力：水平面内的轴承支反力：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3绘制水平面弯矩图如下截面C在水平面上弯矩为：（4）绘制合弯矩图如上5绘制扭矩图如上扭矩：6当量弯矩计算扭矩产生的扭转力按脉动循环变化,取α=0.6,截面C处的当量弯矩：7校核危险截面C的强度判定危险截面为第四段轴的中心面,轴的材料选用45钢,正火处理,查机械设计基础表14-1得；查机械设计基础表14-3查得则：∴该轴强度足够;键的选择与强度验算1、高速轴Ⅰ上键的选择与校核（1）最小直径处：1选择键型：该键为静联接,为了便于安装固定,选择普通A型平键;2确定键的尺寸：该轴上最小直径为,轴长,查机械设计基础课程设计表10-33得,用于此处连接的键的尺寸为;3强度校核：轴所受转矩;查机械设计基础表10-10,取,;由机械设计基础式10-26有：键连接的挤压强度;由机械设计基础式10-27有：键连接的压强;强度满足要求;该键标记为：键;(2)齿轮处1）选择键型：该键为静联接,为了便于安装固定,选择普通A型平键;2确定键的尺寸：该轴上最小直径为,轴长,查机械设计基础课程设计表10-33得,用于此处连接的键的尺寸为;3）强度校核：查机械设计基础表10-10,取,;由机械设计基础式10-26有：键连接的挤压强度;由机械设计基础式10-27有：键连接的压强;强度满足要求;该键标记为：键;2、低速轴Ⅱ上键的选择与校核1最小直径处1选择键型：该键为静联接,为了便于安装固定,选择普通A型平键;2确定键的尺寸：该轴上最小直径为,轴长,查机械设计基础课程设计表10-33得,用于此处连接的键的尺寸为;3强度校核：轴所受转矩;查机械设计基础表10-10,取,;由机械设计基础式10-26有：键连接的挤压强度;由机械设计基础式10-27有：键连接的压强;强度满足要求;该键标记为：键2齿轮处：1选择键型：该键为静联接,为了便于安装固定,选择普通A型平键;2确定键的尺寸：该轴上最小直径为,轴长,查机械设计基础课程设计表10-33得,用于此处连接的键的尺寸为;3）强度校核：查机械设计基础表10-10,取,;由机械设计基础式10-26有：键连接的挤压强度;由机械设计基础式10-27有：键连接的压强;强度满足要求;该键标记为：键;滚动轴承的选择及联轴器的选择第一节滚动轴承的选择根据设计条件,轴承预计寿命：小时1、计算高速轴处的轴承对于高速轴处的轴承选择,首先考虑深沟球轴承;初选用6311型深沟球轴承,其内径为55mm,外径为120mm,宽度为29mm,极限转速脂：5300r/min；极限转速油：6700r/min;因轴承工作温度不高、载荷平稳,查机械设计基础表16-8及表16-9,取；由于轴向力的影响可以忽略不计,即,取X=1,Y=0.则当量动载荷,转速n=316.99r/min,小时,;由机械设计基础式16-3得：所需径向基本额定动载荷查机械设计基础课程设计表10-35得：,故选用6311型深沟球轴承符合要求;2、计算低速轴处的轴承对于低速轴处的轴承选择,考虑深沟球轴承,初选6018型深沟球轴承,其内径为90mm,外径为140mm,宽度为24mm,极限转速脂：4300r/min；极限转速油：5300r/min;因轴承工作温度不高、载荷平稳,查机械设计基础表16-8及表16-9,取；由于轴向力的影响可以忽略不计,即,取X=1,Y=0.则当量=74.04r/min,小动载荷,转速n2时,;由机械设计基础式16-3得：所需径向基本额定动载荷查机械设计基础课程设计表10-35得：,故选6018型深沟球轴承符合要求;第二节联轴器的选择轴Ⅰ与V带轮通过键连接来传递力和扭矩,不需用联轴器；轴Ⅱ与滚筒之间用联轴器联接实现力和扭矩的传递;需选用合适的联轴器;考虑此运输机的功率不大,工作平稳,考虑结构简单、安装方便,故选择弹性柱销联轴器;计算转矩按下式计算：式中 T——名义转矩；N·mm；——工作情况系数；KA取K=1.5,则A=74.04r/min输出轴输出段直径为d=80mm;轴Ⅱ的转速为n2查机械设计课程上机与设计表14-5,可选择YL14或YLD14型弹性联轴器;第七章减速器润滑与密封1、润滑齿轮圆周速度,采用油池润滑,圆柱齿轮浸入油的深度约一个齿高,大齿轮的齿顶到油底面的距离≥30～60mm;选择油面的高度为40mm;并考虑轴承的润滑方式,计算：高速轴：低速轴：；所以选用脂润滑,润滑脂的加入量为轴承空隙体积的,采用稠度较小润滑脂;2、密封为了防止润滑油或脂漏出和箱体外杂质、水及灰尘等侵入,减速器在轴的伸出处、箱体的结合面处和轴承盖、窥视孔及放油孔与箱体的结合面处需要密封;轴伸出处的滚动轴承密封装置采用毛毡圈密封,由机械原理课程上机与设计表15-15可得,其中输入轴按密封圈密封处直径：,选择毛毡圈尺寸：;输出轴按密封圈密封处直径：;选择毛毡圈尺寸：;第八章减速器附件选择1、轴承端盖轴承端盖全部采用外装式轴承端盖,并根据机械设计课程上机与设计表13-4与表15-3进行选择;1、高速轴的轴承端盖轴承外径,螺栓直径,端盖上螺栓数目6；,,,,,取,,取;2、低速轴的轴承端盖：轴承外径,螺栓直径,端盖上螺栓数目6；,,,,,取,, 取2、通气器减速器工作时,由于箱体内部温度升高,气体膨胀,压力增大,使得箱体内外压力不等;为使箱体内受热膨胀的气体自由排出,以保持箱体内外压力平衡,不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件处向外渗漏,需要顶部或直接在窥视孔盖板上设置通气器;本设计将通气器安装在窥视孔盖板上;选用通气帽根据机械设计课程上机与设计表15-5进行选择;3、窥视孔窥视孔用于检查传动零件的啮合、润滑及齿轮损坏情况,并兼做注油孔,可向减速器箱体内注入润滑油,观察孔应设置在减速器箱盖上方的适当位置,以便直接进行观察并使手能伸入箱体内进行操作,平时观察孔用盖板盖住;查机械设计基础课程设计表5-16,取窥视孔孔盖的结构尺寸如下：150200100150M620 6个124、油标为指示减速器内油面的高度符合要求,以便保持箱内正常的油量,在减速器箱体上需设置油面指示装置;本设计选用长形油标,油标尺中心线与水平面成45度,注意加工油标凸台和安装油标时,不与箱体凸缘或吊钩相干涉;查机械设计课程上机与设计表15-10,选择A80 GB1161油标;5、放油孔及放油螺塞为排放减速器箱体内油污和便于清洗箱体内部,在箱座油池的最低处设置放油孔,箱体内底面做成斜面、向放油孔方向倾斜1度到2度,油孔附近作成凹坑,以便污油排尽;平时用放油螺塞将放油孔堵住圆柱螺纹油塞自身不能8、地脚螺栓为防止减速器倾倒和振动,减速器底座下部凸缘应设有地脚螺钉与地基连接;地脚螺钉为M24 取4个;9、箱体设计箱盖壁厚：10mm,箱座底凸缘厚度：10mm,地脚螺钉直径：24mm;数目：4个,轴承旁联结螺栓直径：16mm;。
带式输送机传动系统设计减速机设计
《机械设计》课程设计说明书课题名称带式输送机的传动系统设计学院 xxxxxXXXXXXXX专业机械设计制造与其自动化作者 XXXXXXXXXXXXXXXXXX学号 XXXXXXXXXXXXXXXXXX指导老师 XXXXXXXXXXXXXXXXXXX二0一五年十二月二十一目录第一章绪论 (1)第二章减速器结构选择与相关性能参数计算 (2)第三章V带传动设计 (4)第四章齿轮的设计计算 (6)第五章轴的设计计算 (12)第六章轴承、键和联轴器的选择 (18)第七章减速器润滑、密封与附件的选择确定以与箱体主要结构尺寸的计算 (20)第八章设计小结 (24)参考资料 (24)第一章绪论1.1 设计目的（1）培养我们理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册与相关技术资料的能力以与计算、绘图数据处理等设计方面的能力。
1.2传动方案拟定1、传动系统的作用与传动方案的特点：机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。
传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。
传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。
传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
皮带输送机设计毕业设计
毕业设计课题名称：DT-（Ⅰ）皮带输送机设计（输送带部分）目录摘要及关键词................................................. .. (3)前言......................................................... .. (3)一、传动系统的方案设计.......................................... .. (4)1)、对传动方案的要求..................................... . . (4)2)、拟定传动方案..................................... ...... .. 4二、带式输送机的设计............................................... (4)1)、确定带速V.............................................. . .. .. 42)、确定带宽B............................................... . (4)3)求圆周力 (5)4)求各个点的张力 (6)5)校核重度 (7)6.校核胶带安全系数 (7)7)拉紧装置设计 (7)三、电动机的选用 (7)1）电动机容量的选择................................................ .7 *2）传动比的分配 (8)*3）各轴转速、功率和转矩的计算 (9)*4）带的设计 (10)*四、齿轮的设计..................................................... .13 *五、减速器中轴的设计.................................................. . 20六、传动滚筒内轴的设计................................................. . 201)选择轴的材料确定许用应力 (20)2)按扭转强度估算轴径 (20)3)设计轴的结构并绘制草图 (20)4)按弯扭合成强度校核轴径 (21)5)轴的刚度校核 22七、改向滚筒内轴的设计 (22)1)选择轴的材料确定许用应力 (23)2)确定各轴段的长度 (23)3)按强度设计轴径 (23)4)设计轴的结构并绘制草图 (24)5)轴的刚度校核 24八、滚动轴承的选择（传动滚筒）......................................... .25九、滚动轴承的选择（改向滚筒） (25)十、键和联轴器的选择 (25)1)传动滚筒上联轴器的选择 (26)2)传动滚筒上键的选择 (26)3)传动滚筒轴内键联接的选择........................................ . 264)改向滚筒轴内键联接的选择 (26)*十一、滚动轴承的润滑 (27)结论 (27)结束语 (27)附：主要参考文献 (28)带*号的是同组王勇同学所做,不带的是本人所做DT-（Ⅳ）胶带输送机设计（输送机部分）摘要：本课题针对杨府山煤用码头胶带输送机进行了设计计算，根据设计任务书拟定传动系统的方案，对传动系统进行了总体设计。
带式输送机计算书(带张力计算)
kg, n= 2
10.727
kg/m
10.727 kg/m
⑶ 辊子旋转转速：
n=
30×ν/（3.14×r）
mm， a0--上托辊组间距；au =
3.00
带速v： 辊子半径r
= 359.00 rpm
2.50
0.0665
⒑ 上下胶带模拟阻力系数：
ω=
0.0220
⒒ 胶带与传动滚筒之间的摩擦系数： μ= 0.3500
7.滚筒组：
（1）头部传动滚筒
D≥ Cod
= 0.648
m
式中：
绳芯厚 度d=
0.0072
m
Co=
90
传动滚筒直径D=
1000
mm
（2）尾部及主要改向滚筒直径
=
Φ
8.托辊组：
800 mm
⑴ 重载段：采用35°槽角托辊组，
辊子直径=Φ 133 mm
辊子轴承型号：
4G305 ,
查表单个上辊转动部分质量qr0'= 10.37 qr0= nqr0'/a0=
28.48 10.73 190.00
0.0164
0.35
8.拉紧行程
G= 6414.33
kg
= 62.92 KN
（该值仅供 参考）
帆布带
尼龙带Leabharlann 钢丝绳带LL≥ L(ε+ε1)+ln
= 13.34
m
式中： ε ε1 ln
0.010 0.001 2.000
0.020 0.001 2.000
0.003 0.001 2.000
S= 0.458
m2
[3]带式输送机传动装置设计-1
![[3]带式输送机传动装置设计-1](https://img.taocdn.com/s3/m/283d122bc4da50e2524de518964bcf84b9d52df1.png)
带式输送机传动装置设计带式输送机是一种连续输送物料的设备，其工作原理是：由电动机提供动力，经减速器减速后驱动滚筒旋转，使带式输送机在滚筒上输送物料，同时，在滚筒与托辊之间的皮带上输送物料。
带式输送机广泛应用于矿山、冶金、电力、煤炭、化工等部门，是一种长距离连续运输设备。
带式输送机在煤矿中使用最多，也是煤矿生产中的重要设备之一。
它可与采煤工作面的运输系统相结合，组成连续输送带式输送机系统，完成物料的提升和输送任务。
带式输送机输送物料的方式有两种：一种是沿机身长度方向上进行纵向输送，另一种是在机身长度方向上进行横向输送。
两种输送方式对输送带的强度、刚度、弯曲强度和抗扭转强度都有不同的要求。
当输送机采用纵向输送时，所选用的输送带要满足承载能力大、强度高和允许横向位移大等要求。
带式输送机传动装置主要由驱动装置、中间传动装置、制动装置和卸载装置组成。
在传动装置中驱动装置又分为软启动和硬启动两种：软启动是指传动系统在启动初期（软启动）时，由电动机带动滚筒作一定的转速运转，使传动系统获得一个比较大的起动转矩；主要内容及完成情况本课题涉及一种带式输送机传动装置，包括驱动装置、中间传动装置、制动装置和卸载装置，其中驱动装置包括电动机和减速器；中间传动装置包括滚筒、托辊和导向槽；制动装置包括制动机构和卸载器；卸载装置包括托辊、导向槽和卸载器。
该设计结构简单，易于实现，能够满足煤矿井下带式输送机的运行要求，适用于煤矿井下带式输送机的传动系统设计。
1、通过查阅有关技术资料，确定本课题所研究的主要内容为：设计带式输送机传动装置的设计；传动机构的设计；以及电气控制系统的设计。
2、根据带式输送机传动系统中所采用的机械传动原理、机械传动方式以及各种不同类型传动结构方式，确定带式输送机传动系统所采用的机械部件或电子部件的功能。
包括：（1）确定输送带在机槽中运动时所受摩擦阻力及摩擦力，以及在机槽中运行时所受拉力，并确定其作用力方向；（2）确定驱动电机及减速器的型号、功率和参数，确定其技术性能和技术指标；（3）确定托辊、滚筒及其导向槽的结构型式和尺寸；（4）根据所选机械部件或电子部件与输送机系统的连接方式，确定其连接方式；（5）根据输送机系统所需供电功率和总效率要求，选择合适的供电电源及供电方式；3、根据所研究机械部件或电子部件的功能和技术指标，确定各机械部件或电子部件之间相互位置关系，并进行三维实体建模。
带式输送机教学课件
4. 调心托辊组
调心托辊设置在通用固定式输送机重段上，每隔十组普通托辊 设置一组调心托辊。当输送带跑偏时，托辊组的托架可以通过支点 旋转一定角度将输送带推回的输送机的中心线上来。同时，以减少 胶带边缘的磨损。
三、滚筒
滚筒组是带式输送机的重要部件。是依靠它与输送带之间的摩擦 力带动输送带运行的部件。 按在输送机中所起的作用可分为传动滚筒和改向滚筒。传动滚筒 是将驱动装置提供的扭矩传动到输送带上。改向滚筒包括输送带在 输送机端部的改向、增加传动滚筒包角的导向及拉紧装置的导向。 按结构形式分钢制光面滚筒、包胶滚筒和陶瓷滚筒等。钢制光面 滚筒制造简单，缺点是表面摩擦因数小，一般用在短距离输送机中。 包胶滚筒和陶瓷滚筒的主要优点是表面摩擦因数大，适用于长距离 大型带式输送机中。其中，包胶滚筒按表面形状不同可分为：光面 包胶该筒、菱形(网纹)包胶滚筒、人字形沟槽包胶滚筒。人字形沟 槽包胶胶面摩擦因数大，防滑性和徘水性好，但有方向性。菱形包 胶胶面用于双向运行的输送机。用于重要场合的滚筒，最好选用硫 化橡胶胶面。用于井下时，胶面应采用阻燃材料。
特点：机身可以很方便地伸缩,它有一个贮带装置，可 以贮存一卷胶带。
工作过程：
机械化采煤工作面采下的煤经由工作面刮板输送机运送到顺槽桥 式转载机上，经转载机转载到可伸缩带式输送机上，再由可伸缩胶带 输送机将煤运至采区煤仓或上、下山运输设备上。转载机的悬拱部分 与胶带输送机机尾段的最大搭接部分长度约为几十米。当工作面后退 （或前进）时，首先移动转载机来适应煤炭运输距离的变化。当工作 面推进约最大搭接长度，转载机机头小车沿带式输送机机尾两侧的导 轨行走到极限位置，需将带式输送机缩短（或伸长）最大搭接长度， 转载机方能继续移动并与可伸缩带式输送机配合工作，这时贮带装置 要收贮（或放出）2倍最大搭接长度的输送带。
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带式输送机驱动滚筒设计及校
核
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ﻩ
带式输送机驱动滚筒
设计及校核
已知参数：电机驱动功率N=75kw,滚筒外径D=626mm，滚筒长度L＝１１10mm,滚
筒侧板厚t１＝2５ｍm，滚筒体板厚t2=20mm，额定转速n=6４r/min,转矩
11038Nm。
则：滚筒线速度smxxxDnv/1.210006062614.3641000*60
圆周驱动力NxvpxFn375001.27510001000
设滚筒上平均张力为F,紧边张力为Ｆ１，松边张力为F２，滚筒圆周驱动力为
Fn,过载系数为K０;皮带与滚筒体间摩擦系数为μ=0.2，滚筒包角为α＝20０°=
３．5弧度,
则平均张力
1．滚筒体
取滚筒材料为2３５-A，弹性模量Ｅ＝2.06x10５MＰa,泊松比γ＝0.3,屈服
强度σ0.2=２35MPa ，密度ｇ=7．8５x10kｇ/mm
2
。
滚筒体经简化如下图所示：
FeeFF
nn211
NxFKFFKFFnn5906337500575.1*22*20021
采用ｓw对滚筒进行有限元分析,两端为固定面，中部圆筒为受力面,单面受
力,受力为Ｆ=5９064Ｎ，结果如下图所示：
1)对强度进行校核
应力MPa4.34＜[σ］=σ０.2/ｎ=２３５/4=58MＰa，安全系数n=3-－4
符合强度要求。
2）对刚度进行校核
由图知:最大位移量为Yｍaｘ0.022mm
滚筒需用位移量可用公式28002DY计算，则447.028006262xYmm
得:Ymaｘ<［Y]
符合刚度要求。
2．滚筒端盖
取滚筒材料为23５-A，弹性模量E=2.06x１05ＭＰa，泊松比γ=0.3,屈服强
度σ０.2=２3５MＰa ,密度g=７．８5x10kg/mm
2
。
端盖经简化如下图所示。
采用sw对滚筒进行有限元分析，内孔为固定面,外圈为受力面,受力为F=590
６４N,结果如下图所示。
1）对强度进行校核
应力MPa1.16<[σ]=σ0.２/n=235／４=58MPa，安全系数n＝3--４
符合强度要求。
3）对刚度进行校核
由图知：最大位移量为Ｙmａx=0.014mｍ
端盖需用位移量可用公式28002DY计算，则47.028006702xYmm
得:Ymaｘ<[Ｙ］
符合刚度要求。
３．轴
已知:平均张力
NF59063
轴材料为45钢：
弹性模量E=2.0６x1０5MＰa，泊松比0.3，[σ-１］=55MPa ,密度7.８5x10kg/mm
2
。
轴受力情况：Ｒa、Rｂ为支撑座支撑力，T1、T2为张力对轴的压力。
经分析：
F=T１＋T2=2T1
T1＝Ｔ２＝Ｒa=Ｒb=5９063/2=2９53２N
假设：轴内孔直径为80mｍ，最小外径为140mｍ,系数A为118－－１07.
轴最小直径mmnPAd13057.011*637511811*343343
实际轴最小外径为１４0mm满足要求。
弯矩M＝2１1*Ｒａ=２1１*2９５32=59０６3Nmm=124６2Nm
NmT662311038*6.0
NmMtMe141131246266232222
mmxxxdW54343104.2)57.01(1401.0)1(1.0
MPaxWMe59104.2141130005
强度应满足该公式
对于４5钢
1
MPa551
对于40Ｃ钢
采用ｓw对轴进行有限元分析,固定点在两端R处，受力点在T处,受力为29532N，
结果如下图所示。
1）对强度进行校核
应力MPa5.64
通过公式计算及SW软件分析，如果采用４5钢，轴的强度不能满足设计要求，
建议采用调质４0Cr钢。
4）对
刚度
进行
校核
MPa651
由图知：最大位移量为Ymax=0.05mm
轴的允许位移量可用公式lY0003.0计算,则465.015500003.0xYmm
Ymａｎ<[Ｙ] 满足刚度要求