毕业论文-带式输送机的设计论文.doc

济南大学毕业设计毕业设计题 目 带式输送机设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 机自0701 学 生 任广一 学 号 20070406012 指导教师 顾英妮 二一 一 年 五 月 二十八 日- 1 -济南大学毕业设计1 前言1.1 设计内容带式输送机是用连续运动的无端输送带疏运货物的机械。其结构特点和工作的原理是：输送带既是承载货物的构件，又是传递牵引力的牵引构件，依靠输送带的摩擦力平稳的进行驱动。输送带绕过驱动滚筒和张紧滚筒，并支承在许多托辊上。工作时，有电动机通过减速器装置使驱动滚筒转动，依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力使输送带运动，货物随输送带运到卸载地点。带式输送机不仅是使用最普通的一种连续输送机，而且它是最典型的具有连续输送机的各种特点。在各种连续输送机中，它的生产率最高、输送距离最长、工作平稳可靠、能量消耗、自重轻、噪声小、操作管理容易，时最适于在水平或接近水平的倾斜方向上连续输送散货和小形件货的输送机，但它运送粉末状物料时容易扬起粉尘，特别是在装卸料点和两台带式输送机的连接处。这时，需要采用防尘措施。带式输送机在港口、车站、货栈、库场的应用广泛，特别适于煤矿、矿石、散货的输送，它以成为不可缺少的输送设备。1.2 设计意义及目的熟悉带式输送机的各部分的功能与作用，对主要部件进行选型设计与计算，解决在实际使用中容易出现的问题，并大胆地进行创新设计。选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练2 方案论证2.1带式输送机的布置为了减轻对输送机的磨损、提高生产率和便于布置装、卸载装置，给料点和卸料点宜布置在水平段内。对于较短的或者倾斜向上的输送机，张紧装置可布置在尾部；对于较长的水平输送机，应在头部驱动装置附近张力较小的一侧设张紧装置，以保证启动时驱动点的输送带处于张紧状态。2.2输送机带的选择2.2.1输送带类型的选择输送带用来传递牵引力和承受被运货物，因此要求它强度高、抗磨耐用、挠性好、伸长率小和便于安装修理。在输送带类型确定上应考虑如下因素： 1.为延长输送带使用寿命，减小物料磨损，尽量去选用橡胶贴面，其次为橡塑贴面和塑料贴面的输送带； 2.在同等条件下优先选择分层带，其次为整体带芯和钢丝绳芯带； 3.优先选用尼龙、维尼龙帆布层带。因在同样抗拉强度下，上述材料比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀；4.覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性，给料冲击的大小、带速与机长，输送石炭石之类的矿石，可以加厚2mm表面橡胶层，以延长使用寿命。本次选用钢丝绳输送带，使输送机所能承受的拉力可以相当于100多层的普通帆布胶带，因而能实现单机长距离的输送，这就使运输系统简化，省去很多中间转运站和管理维修人员，减少了物料的破碎及对胶带的冲击和磨损，延长了输送机使用的寿命，提高了经济效益。 钢绳芯输送带是单层结构，其断层面如图1所示。它的主要优点是：1.抗拉强度高，国产钢绳芯输送带抗拉强度为400Mpa，国外产品则达800Mpa，因而能满足大运量和长距离输送的需要。由于带式输送机爬坡能力较汽车、火车大，采用长距离德钢绳芯胶带输送即可因爬坡能力大而缩短运输距离，减少基建工程量和投资，缩短施工时间。2.横向刚度较小，成槽性好，允许增大托辊槽角，是生产率大大提高，也有利于防止输送带跑偏。3.钢绳芯输送带弹性伸长率小，输送带较薄，耐疲劳和冲击，可采用直径较小的滚筒，可减小张紧装置行程，使结构紧凑。它主要用于煤炭、港口、矿山、电力、建材等领域输送物料。 图1 钢绳芯输送带结构2.2.2输送带带宽的选择输送机胶带的带宽取决于物料料块的尺寸和要求的输送量。料块尺寸均匀时，胶带宽度应为料块尺寸的五倍以上，尺寸不均匀时，必须去最大物料尺寸的二倍以上。国产通用带式输送机的常用带宽有规格：300、400、500、600、700、800、900、1000、和1200mm,见表1：带宽（mm）300350400450500600700800900100011001200粒度均匀时（mm）5050757590115140160190200225250粒度不均匀时（mm）5075100125150200250300350400450500表1 输送物料的形状和最小带速本次选择的带宽为1200mm。2.23输送带带速的选择输送带速度应根据物料性质、生产率、带宽和卸载方式等进行综合的考虑选取。为提高输送效率，充分发挥带式输送机的特点，用较大带速是十分有益的，输送带运行速度是输送机设计计算的一个重要的参数，在输送量一定时，适当提高带速，可减少带宽。对水平安装的输送机，可选择较高的带速，输送倾角越大带速应偏低，向上输送时带速可适当高些，向下输送时带速应低些。随着工业技术的发展，带速在不断提高，同时对输送带的强度、耐冲击、耐磨、等要求也相应提高。输送带运行速度是输送机设计计算的重要参数，在实际生产中，提高带速是受到了限制的，带速太高，在装载点及清扫处带子磨损快，而且物料容易破损，同时运行的稳定性也会受到影响，所以具体的工作条件选择合理的带速是必须考虑的。常用带速：用在装配线上的输送机，v0.4m/s 输送易扬尘的物体， v0.81.0 m/s ；输送成件物品时，v1.2m/s 用梨形卸料器时，v2.0m/s.在确定带式输送机的带速时，应考虑以下各种因素：1.物料种类和带速的关系由卸料槽卸料时，块煤容易破碎，碎石等棱角尖锐的物料容易损伤胶带，所以速度要慢，还有因为有粉状物料也要限制速度。输送物料的种类和标准速度的关系可查表2物料种类标准带速（m/min）物料种类标准带速（m/min）包装货物60焦炭75块煤75碎石75矿石75灰粉、水泥熟料90煤粉、砂、土105原煤120谷物130表2 物料的种类和标准速度的关系2.输送带带宽与带速的关系物料高速输送时，宽带比窄带要稳定一些，带宽与标准速度和最大速度的关系可查表3带宽（mm）标准速度（m/min）大速度物类炭类石类300501209075350501209075400501509075450751501209050075180120906009018015010570090180150105800105210150105900105210180120100012024518012011001202451801201200135245180120表3 带宽与标准速度和最大速度的关系 根据上述带速选择应注意的问题，并参考以上两表可知，当输送带的带宽为1200mm时，运送铁矿分得带速应为120m/min，即2m/s.2.3输送带支承托辊的选择托辊的作用是支撑在输送带及带上的物料，减少输送带的垂度，使其能够稳定的运行。对于需要输送散粒物料的输送机，支承托辊使输送带在有载分支成槽形可以使运量增大和防止物料向两边洒漏。一台带式输送机的托辊数量很多，托辊质量的好坏影响胶带使用寿命和胶带运行阻力，托辊的维修或更换费用会十分影响带式输送机营运费。为了减少托辊对输送机的运行阻力，托辊内两端装有滚动轴承。同时务必注意托辊的密封和润滑，以保证托辊转动灵活和延长使用寿命。托辊间距离一定要合适，间距太小会增加输送带磨损和功率消耗；太大则使两托辊之间输送带过于下垂。通常装运散货的上托辊间距可取1.2米。当物料堆积密度大于1.6吨每平方米而且带宽大于800毫米时，上托辊间距可取1.1米。下分支没有载货，所以下托辊间距可取2.4米。装料处托辊间距一般取为上托辊间距的1/21/3。因为本次所设计的主要应用于输送铁矿粉的输送机托辊应选择槽形托辊。如图22.3.1托辊槽角的选择槽角对托辊式皮带输送机跑偏的影响 1.槽角的增大可以减小皮带输送机的跑偏能力和加大载货的横断面积，但使胶带弯折，缩短输送带寿命。2.提高整机队跑偏的抵抗能力和跑偏后自动回正的能力。 图2 槽形托辊根据以上两点，可以制定一下方案：1.增大延托辊径向输送带与托辊间摩擦力当输送带跑偏时，输送带会和托辊间产生延托辊径向的滑移。胶带与托辊间沿该方向的摩擦力越大，抵抗跑偏的能力也越强。2.增大跑偏后侧边的拉力差在输送带两端靠近滚筒的展开段，输送带逐渐由平面状态进入到空间状态，于是输送带由于不均匀形变而产生侧拉力。当输送带向一侧跑偏时，该侧拉力会明显的增强，而另一侧相应减弱，这种拉力差会抑止输送带进一步跑偏而且可以帮助回正。槽角越大，拉力差越大，防跑偏的能力越强。输送带跑偏后，由于物料的偏移，整体的重心回升高，如图3所示。 图3 物料重心升高示意图重心的升高会引起势能的增大，从而会阻碍跑偏的产生，槽角越大，跑偏后重心升高的幅度就越大，纠偏效果也就越强。3.减少撒料由于槽角增大，输送带截面的变化会使减小撒料，从而反过来减小跑偏产生的可能性。通过上面的分析可知，增大槽后可以减小和预防皮带输送机的跑偏现象，提高了纠偏能力。同时增大槽角还可以提高运输能力，防止物料在运输过程中散落等。所以根据实际情况选择适当的槽角是很有意义的。如图4所示 图4 输送带满载示意图假设物料最大限度的堆满，托辊长度为L，三角形的面积为S，高为h，梯形的面积为S高为h，物料堆积角为，槽角为。运输量的计算公式为： Q=3600FRV Q 每小时运输量；F 物料堆积横截面积， F=S+S；R 物料的容量；V 物料的运输速度。由上式可知，当R、V不变时，运输量和面积有关。再带宽不变的情况下，面积F与、有关。三角形的面积S= bh其中：b=L+2Lcos h=btg 所以， S= L2(1+2cos)2tg 梯形面积： S=h h=Lsin 所以： S=L2(1+cos)sin 横截面积： F=S+S=L2/4 (1+2cos)2tg+L2(1+cos)sinF对求导： F=L2(cos+cos2-tgsin-tgsin2)令F=0 则: cos+cos2-tgsin-tgsin2=0则：=tg即： ctg=tg槽角计算式： =arcctg(tg)所以，当=arcctg(tg)时，F有最大值. 由上式得，槽角=20。 所以，为了增加承载面积上托辊可以采用槽形托辊，槽角一般为20随着胶带结构的改进和横向挠性的提高系列规定槽角为30，可提高输送能力20%，槽性托辊还具有防止撒料、跑偏和增大输送机倾角的作用。2.3.2辊间距的选择计算托辊是胶带输送机的一个主要部件，使用中维修量大，事故率高，对输送机稳定的运转有极为重要的作用。因此，托辊间距的合理选择很重要。托辊间距包括：（1）正常托辊间距；（2）过渡段托辊间距；（3）变坡处托辊间距。1.正常托辊间距 正常托辊间距主要受垂度条件、托辊轴承负载能力及输送带的震动等因素影响。（1）垂度条件：输送带的悬垂角超过物料的动堆角时，在输送过程中物料就会发生滑落;而且运行时物料在托辊前有堆积现象，过了托辊物料就会疏松，这样就产生物料的挤搓阻力，输送带垂越小，输送带的反复弯曲阻力和物料的挤搓阻力就越小。输送带张力越大，垂度越小，托辊间距应满足：Lm式中：S 输送张力，N； q 单位长度输送带上货载质量，kg/m； qp 单位长度输送带的质量， kg/m； 输送倾角。(2) 托辊轴承的寿命托辊间距越大托滚轴承负荷越大，其寿命越短。为保证托辊的使用寿命，托辊间距应当满足L其中 P 托辊许用载荷(N)。 G 托辊组旋转部分的重力(N)。（3）输送带的振动因为托辊材料分布不均匀，其本身就会存在偏心矩，在输送机运行时托辊给输送带一个激振力，时输送带会发生振动。当激振频率等同于输送带自振频率时，将发生共振，破坏输送机正常运行。所以，托辊组间距应不同于发生共振的间距。2.过渡段托辊间距输送机的机头和机尾处的输送带为过渡段，在这段内，输送带由平行变到槽形时，输送带侧边变形增大，产生附加张力。滚筒与承载托辊的间距越小，输送带侧边附加变形越大。在带式输送机的受料处，为了减少物料对输送带的冲击，可采用缓冲托辊。这次设计考虑了设备的使用寿命采用了没有缓冲的轴承支架形式。如图5所示：图5 轴承支架式托辊平行托辊由一个平行的辊子组成，用以托负下皮带的运转。2.3.3调心托辊的选择调心托辊用来调整输送带的横向位置，使它保持正常运行，最简单的调心方法是将三节槽形托辊组的两个侧托辊朝胶带运行方向前倾一定角度，如图7所示图7 侧托辊前倾的调心托辊 这样当输送带运行时，两侧托辊都有一力把输送带推向重心。输送带走正时，两边的推力相互抵消；当输送带向某一侧跑偏时，与跑偏一侧托辊的接触长度增加，因而这一侧使胶带回复中间位置的力就比另一侧大，输送带将在两侧力的差值作用下向中间移动。考虑到这个复位的力的绝对值较小，为使调心可靠，应将所有上托辊的两侧托辊前倾。这种方法简单，但会使阻力增大10。为了克服跑偏时输送带从托辊上掉下来，可在上分支每隔10组槽形托辊、下分支每隔610组平行托辊设置一组挡辊式调心托辊，如图8它装在可绕中心垂直轴旋转的支架上，并在支架两侧装有两个垂直的挡辊。当输送带跑偏时，碰到某一侧的挡板，给挡板以正压力和摩擦力，这两个力作用的结果使托辊支架逆时针转动一个角度，这时输送带速与托辊滚动的圆周速度方向不一致，因而产生相对滑动速度，促使输送带复位。 图8 挡辊式调心托辊 图9 挡辊式调心托辊工作原理图2.4驱动装置驱动装置的功用是驱动输送带运动，实现货物运送。驱动滚筒是带式输送机的动力传递的主要部件，借助滚筒表面与输送带间的摩擦使输送带运行。驱动滚筒可分为光面和胶面两种，胶面滚筒摩擦系数较大。在功率不大、环境湿度小的情况下采用光面滚筒；当环境潮湿、功率又大、容易打滑时采用胶面滚筒。输送带绕过滚筒时，引发生弯曲引起疲劳破坏。因此滚筒直径不能太小，一般要求滚筒直径（mm）应大于输送带衬层数的100125倍，传动滚筒的直径和宽度也可根据输送带的张力和输送量来选定。2.4.1滚筒筒壳内外表面的应力传动滚筒输送带冲遇点的张力远大于奔离点的张力。传动滚筒表面受压的径向载荷从松边到紧边符合指数规律，即： 当0； +0时 Z(,)=0 当0；-+0时 Z(,)=exp(f(+0)当0；-时 Z(,)=0式中 筒壳的纵向相对坐标 筒壳的切向相对坐标 f 输送带与滚筒之间的摩擦因数 Zx 输送带奔离点张力，N R 筒壳中径， cm B 带宽， cm。传动滚筒由港板卷制而成，接头处采用焊接技术。传动滚筒在运转时，筒壳不允许发生塑性变形。研究表明，筒壳中央部分的各个径向截面上，由受压到受拉，每转应力变化6到12次。最大应力产生于筒壳的中部，筒壳的许用应力=490Mpa。2.4.2传动滚筒的设计传动滚筒作为一种由筒体、节盘和轴装配焊接起来的组合构件体，作用其上的内部应力相当复杂，输送带张力、滚筒轴产生的转角、接盘刚度及滚筒厚度都决定着内部应力。滚筒上的内部应力在滚筒的围包角为60度时最大。因为输送带带宽为1200mm，由装卸搬运机械的设计可以查的滚筒的直径为1000mm，长度为1400mm。如图10 图10 传动滚筒示意图 2.5制动装置为防止满载停机时，输送带在货重的作用下发生反向运动，引起物料倒流，应在驱动装置处设置制动装置。本次设计采用滚柱逆止器。如图11所示： 图11 滚柱逆止器 1 星轮 2 外壳 3 弹簧当输送机正常工作时（逆止器的星轮逆针时针方向旋转），滚柱处在外壳与星轮间隙的最宽处，因此它不会妨碍星轮的运转，但一旦发生反转，滚柱楔入星轮与其固定的外壳间隙的窄处，因而星轮与输送机被制动。这种制动器的制动十分平稳可靠，并系列化，可按减速器选配。制造滚柱逆止器的材料常用轴承钢和渗碳钢，表面硬度60HRC。滚柱数目一般为3到4个，滚柱尺寸一般取为：直径d1/8D（D 套筒内径）。2.6张紧装置张紧装置的作用是为了让输送带保持必要的初张力，以免在驱动滚筒上发生打滑，并保证两托辊间输送带的垂直在规定范围以内；减少启动、制动时输送带中出现的动负荷；在输送带、传动滚筒等部件维修时可以释放输送带中的张紧力。张紧装置的主要结构形式有螺旋式、小车重锤式、垂直重锤式三种。本次设计采用小车重锤式张紧装置，该装置把张紧滚筒装置在一个可在尾架上移动的小车上，由重锤通过滑轮拉紧小车。它的结构比较简单，可保持恒定的张紧力，张紧力的大小决定于重锤的重量。小车重锤式张紧装置外形尺寸大、占地多、重量大，适用于长度、功率较大的输送机。这种大型带式输送机采用的是大拉力自动张紧装置。能输送机启制动机正常运行时实现输送带张力的自动调节，保证输送带以较小的张力运行，对大型带式输送机来说这种方式可以提高输送带的使用寿命，提高了整个输送机系统的安全性和可靠性。但是自动张紧装置必须考虑：张紧装置的反应速度不能滞后于张力波在输送带中的传播速度。张紧装置设计时考虑的问题：2.61张紧装置的张紧行程张紧装置行程由输送带的伸长特性和重新接头时放松输送带所需行程决定。输送带主要由输送带的带芯产生伸长，输送带的覆盖层起着保护的作用，对输送带的伸长特性影响较小。输送带的伸长包括塑性和弹性伸长，输送带的弹性伸长包括载荷变化引起的伸长和启、制动时张力引起的伸长，它与输送带的受力变化和启、制动方式有关，也与输送带的弹性模量成反比。2.62驱动装置的拖动特性驱动装置的拖动特性对张紧装置的影响很大，大型带式输送机均采用慢性启动，降低启、制动加速度，大幅度降低了输送机的动负荷，有效的降低了启、制动时的弹性变形，同时也降低了张紧装置的反应速度。 2.7改向装置改向装置分为改向滚筒和改向托辊组两种，可以改变输送带的运动方向。改向滚筒适用于带式输送机的水平托辊区段，如尾部或垂直重锤张紧处的改向滚筒等。改向滚筒的直径一般约取输送带衬层数的100倍，如改向角度小或布置有困难，可取大于50倍。2.8装载装置装载装置的作用是实现对输送带均匀装载，防止物料在装载时洒漏在外面，并尽量减少物料对输送带的冲击和磨损。这就要求装载装置应使物料进入输送机的方向等同于输送带的运动方向。同时，物料在下滑到输送带上时，应具有尽可能小的法向分速度和尽量接近于带速的切向分速度。为此，要使装料槽的后壁具有适当的倾斜度，通常比物料对槽壁的摩擦角大510，料槽的宽度一般取带宽的2/3。要注意使物料装载经常保持在中心线上，因偏心载荷会引起输送带跑偏，易使输送带的边缘受到损伤。本次设计散粒物料可采用装载槽或漏斗。如图12所示： 图12 槽底带孔的装载漏斗2.9卸载装置带式输送机可在输送机中间卸料，也可在端部卸料，前者采用卸在挡板或卸在小车，后者物料直接从滚筒处抛卸。因为本次设计是较长的输送机，并且是磨损大的物料所以采用直接从滚筒处抛卸。如图13所示： 图 13 接料系统 1 溜槽 2 头部漏斗 3 输送带 4 改向滚筒 5 刮板 2.10清扫装置在带式输送机输送散货时，不可避免的有部分粉粒物料粘在输送带的工作表面上，卸料时不能完全卸净，当输送带通过下托辊或改向滚筒时，未卸净的粉粒就会粘在它们的表面而使其直径不均匀的加大，加剧托辊和输送带的磨损，促使输送带跑偏。不断掉落的物料又污染了场地环境。所以，为了提高输送带的使用寿命和保证输送机的正常运行，必须进行清扫。常用的清扫器是弹簧清扫器和犁形刮板。本次设计采用弹簧清扫器（如图15），它利用弹簧力使金属刮板紧贴输送带，从而将物料刮净。尾部改向滚筒之前一般采用犁形刮板做成的空段清扫器（如图16），清扫落在无载分支上的物料。本次设计的V形皮带机清扫装置工作是紧贴着皮带输送机的输送带，由于清扫装置安装在回程带靠近传动滚筒的位置，因此，落在批带上的矿粉卸下时的粉尘在回程输送时被清扫掉，粉尘沿着V形清扫器落在地上，避免回程带上矿粉末粘在滚筒上，致使滚筒因被垫起而不能正常工作。两端都安装清扫装置确保了对粉尘的彻底清扫。如图14和15所示： 图14 弹簧清扫器 1 刮板 2 弹簧 图15 空段清扫器2.11输送机机架的选择设计机器的全部重量通过机架支撑（如图16），多数机架零件由于形状较复杂，故多采用铸件。铸铁的铸造性能好、抗压、便宜、吸振能力强，对于机架零件如下要求：足够的强度和刚度便于在机架上安装附件良好的耐磨性和震动稳定性 图16 支架 1.地角螺钉 2.支腿 3.紧固螺栓 4.槽形调心托辊 5.下托辊 6.中间架 7.缓冲托辊1.截面形状的合理选择截面形状的合理选择是机架设计中的一个重要问题截面面积不变时，通过合理的改变截面形状，增大它的惯性矩和截面系数方法，可以提高零件的强度和刚度，合理选择截面形状可以充分发挥材料的作用，根据输送机机架的受力情况，可以选择工字形截面，弯曲强度机刚度都较大，并且吸振强。2.间壁、肋、壁厚的选择一般来说，提高机架的强度和刚度，可采用增加壁厚或在壁与壁之间设置间壁和肋。增加壁厚一般不符合经济原则，设置间壁和肋是最有效提高强度和刚度的方法。在满足强度、刚度，震动稳定的情况下，应尽量选最小的壁厚，本次设计的输送机可选中型壁厚，间壁和肋的厚度一般可取为主壁厚的0.6到0.8倍，肋的高度约为主壁厚的5倍。三.隔振 任何机械都会产生不同程度的振动，若不采用隔振措施，振波将通过机械底座传给基础和建筑机构，若振动频率与建筑物的固有频率相近，就会有发生共振的危险。隔振的目的就是要尽量隔离和减轻振动波的传递。常用方法是在机器的底座与基础之间设置弹性零件，通常称为隔振器或隔振垫，使振波传递很快衰减。隔振器主要包括一些弹性零件，弹性零件可以是金属弹簧，也可以使橡胶弹簧，后者应用较多。2.12带式输送机电动机的选择2.12.1选择电动机选择电动机的内容包括：电动机的类型，容量和转速。要确定电动机的具体型号，首先应该选择电动机的类型和结构形式，电动机的类型和结构形式要根据电源、工作条件还有载荷特点来选择，如没有特殊要求均采用交流电机。 其次选择电动机的容量主要决定于运行时发热条件，在不变或变化很小的载荷下长期连续运行的机械，只要起点电动机的负载不超过额定值电动机便不会发热通常不必校验发热和启动力矩。标准电动机的容量由额定功率表示，所用电动机的额定功率应比工作要求的功率稍大。如果容量小于工作要求，则不能保证输送机正常工作，或使电机长期过载，致使过早损坏；如容量过大，则成本大并且由于功率和效率因数低而造成浪费。所需电动机的功率为：Pd 工作时电机实际需要的输出功率，Pw 工作时电机所需输入功率。 电动机至工作机之间传动装置的总效率。 2.12.2工作机所需动率 应有机器工作阻力和运动参数计算求得，Pw=Fv/1000w kw或 Pw=Tnw/9550w kw 式中：F 工作机的阻力，V 工作机的线速度，T 工作机的阻力矩，nw 工作机的转速，w 工作机的效率。总效率 按下式计算； =其中 分别为传动装置中每以传动副、每对轴承、每个联轴器的效率。2.12.3确定电动机的转速同一类型的电动机，相同的额定功率可选用多钟转速，按照工作机的转速要求和传动机构的合理传动比范围，可以推算电动机转速的可取范围： n=(i1i2i3in)nw r/min式中： n 电动机可取转速范围， r/min； i1 i2 i3in 各级传动机构的合理传动比范围由上面所提到的电动机各参数的分析，根据机械设计手册中各种电动机性能的对照比较，故应选择ZL型电动机，由于带式输送机的输送能力要求在一吨以上，由此电动机的功率可计算得： P=k 驱动滚筒绕入点张力 驱动滚筒绕出点张力v=2m/s =0.9 k=1.1P=99 kw 所以，电动机的功率应选为100 kw故本次设计选用型号为Y280S4 三相异步电动机，额定转速为1500rad/min.2.12.4连轴器类型和型号的选择连轴器除连接两轴并传递转矩外，有些还具有补偿两轴因制造和安装误差而造成轴线偏移的功能，以及具有缓冲、吸震、安全保护等功能。因此要根据传动装置工作要求来选定连轴器类型。电动机轴与减速器高速轴连接用的连轴器，由于轴的转速较高，未减小启动载荷，缓和冲击，应选用具有较小转动惯量和具有弹性的连轴器，例如弹性柱销连轴器等。减速器低速轴与工作机轴连接用的连轴器，由于轴的转速较低，不必要求具有较小的转动惯量，但传递转矩较大，又因为减速器与工作机常不在同一底座上，要求有较大的轴线偏移补偿，因此常选用无弹性元件的挠性连轴器，如滚子连轴器等。本次采用滚子连轴器使减速器低速轴与工作机轴连接因为滚子连轴器可补偿两轴相对径向位移和角位移，结果简单、装卸方便、重量轻所以可用于高温、潮湿和多尘环境。电动机轴与减速器高速轴联接采用弹性柱销连轴器。标准连轴器选择型号主要按传递的转矩大小和转速，还应考虑连轴器轴孔尺寸范围是否与所连接轴的直径大小相适应。2.12.5主轴的设计轴的结构设计包括确定轴的形状、轴的径向尺寸和轴的轴向尺寸。在一般情况下，轴的工作能力由它的强度和刚度两方面决定。对于机床主轴，后者尤为重要。高速主轴还决定于它的振动稳定性。在设计时，除按工作能力进行设计计算和校核外，在结构上还需满足其他要求如：为传递转矩，轴上零件还应作周向运动；轴的耐磨性和良好工艺性等。轴的校核有强度和刚度两方面。轴的强度计算包括:(1) 许用切应力计算 （2） 许用弯曲应力计算 （3）安全系数校核计算其中，许用应力计算只需知道转矩的大小，方法简单，要求精度低。主要用于下列情况：1） 传递以转矩为主的传动轴；2） 初步估算轴径以便进行结构设计。按许用应力计算的方法：受转矩T(N.mm)的实心圆轴，其切应力 =T/WT= Mpa轴的最小直径 d=C mm上两式中 WT 轴的抗扭截面系数， P 轴传递的功率， kw , n 轴的转速， r/min； 许用切应力， Mpa；C 与材料有关的系数。按许用弯曲应力计算的方法：由弯矩所产生的弯曲应力应不超过许用弯曲应力。一般计算如下:(1).划出轴的空间受力图，将作用力分解为水平和垂直的受力图，并求出水平和垂直面上的支撑点反作用力。（2）.分别求出水平面上的弯矩Mxy图和垂直面上的弯矩Mxz图。（3）.做出合成弯矩M=图。（4）.做出转矩T图。（5）.应用公式 M = 绘出当量弯矩M图，式中是根据转矩性质而定的应力校正系数。对于不变的转矩，取=；对于脉动转矩，取；对于对称循环的转矩，取=1， 和分别为材料在静及脉动循环应力状态下的许用弯曲应力，满足 或 式中 W 轴的抗弯截面系数 。安全系数校核计算 疲劳强度校核应用公式复合安全系数式中： 弯矩作用下的安全系数 转距作用下的安全系数2.13皮带输送机减速器的选择第一节 减速器设计 减速器是一种重要的广泛基础设备，由于其结构紧凑，传递动力准确可靠，使用维修简单常常作为减速的传动装置，广泛的应用于汽车、飞机、工程机械等行业。减速器的种类很多，主要形式及其分类见下表齿轮减速器按齿轮分类圆柱齿轮减速器圆锥齿轮减速器按级数分类单级、二级、三级等按齿面分类硬齿面、软齿面、中硬齿面蜗杆减速器阿基米德蜗杆减速器直廓环面蜗杆减速器平面二次包络蜗杆减速器行星齿轮减速器渐开线行星齿轮减速器行星摆线针轮减速器少齿差渐开线行星齿轮减速器 表4 减速器的主要形式及其分类对于给定的设计条件，存在多种实现方案，一般从成本、传动效率、体积、使用寿命等方面来选用减速器。但有时这些目标是相互矛盾的，难以同时得到满足，所以，一个设计方案的确定往往是在不同的设计目标之间求得平衡。第二节 减速器的选择由于输送机的带速为2m/s，故选用ZL型减速器，根据所选择的电动机的型号选择相应的连轴器，然后由连轴器所确定的轴的直径来选择减速器的型号，故减速器应选 ZL130-40减速器。2.14带式输送机主要参数计算1.计算生产率 输送机在单位时间的输送量称为生产率。带的输送机的生产率可按下式计算 Q=3600 vF C V 输送带运行速度（m/s） F 被运物料在输送带上的堆积面积（m2） 散料物料的堆积密度 （t/m3） C 倾角系数物料在输送带上的堆积面积，取决于带宽B、物料的动堆积角和输送带的成槽角，已知被运物料性质后，带式输送机的生产率随着输送带运行速度、带宽的增大而增大。 2.运行阻力的计算输送机所消耗的功率用来克服各区段所产生的有害阻力。直线区段运行阻力 有载分支： W=(q0+q2+q) N 无载分支： N 式中 W 运行阻力， N q0 输送带每米长的质量， kg/m； q2 每密长度上，上托辊转动部分的质量 kg/m L 直线区段的水平投影长度， m； 平行托辊阻力系数 H 直线区段高度， m.3.链轮的相关计算（1）.选择链轮齿数选取小链轮的齿数z1=25； 从动轮齿数z2=iz1=325=75。（2）.计算功率Pca Pca=KP=1100kw=100 kw（3） 确定链条链节数初定中心矩=40p,则链节数为 （4）.确定链条的节距p小链轮齿数系数 ； ，故得所需传递的功率为 因此可得：链节距（5）.确定链长L及中心距 中心距减小量 （0.0020.004）（0.0020.004）17787.112实际中心距 （3.5567.112）1770.9取 2.15润滑剂的选用一. 润滑剂的作用润滑剂的主要作用是减少摩擦和磨损，降低工作表面温度。液体润滑剂还能带走摩擦所产生的热量。此外，润滑还具有防锈、除污、减振、密封等作用。二. 润滑剂的选用选用时，可根据润滑对象选择润滑油品种，然后，根据运动速度、载荷、温度等工作情况来选择油的粘度等级，1）.在高速运转或载荷较轻的摩擦部位，应选粘度较低的油，否则会增大摩擦力，温度升高。2）.在低速运转或载荷较大的摩擦部位，应选粘度较高、油性较好的润滑油，有利于油模的形成和良好润滑。3）.受冲击、振动载荷的以及作践席和往复运动的摩擦部位，因选用粘度高，