食品机械与设备课程设计概述样本.doc

目录
第一章 绪论 5
1.1设计目标和意义 5
1.2中国外带式输送机技术差距及发展趋势 5
第二章 带式输送机概述 7
2.1带式输送机原理 7
2.2带式输送机及其基础组成 7
2.3带式输送机类型 8
2.3.1 通用固定式带式输送机 8
2.3.2 绳架吊挂式带式输送机 8
2.3.3 可伸缩带式输送机 8
2.3.4 钢丝绳芯带式输送机 8
2.4带式输送机驱动选型 8
2.4.1 皮带机驱动装置是将电动机动力传输给输送带 8
2.4.2 对于短距离、小功率带式输送机可采取电动滚筒直接驱动 8
3.1输送机总体方案确定 10
3.2输送机基础功效参数 10
3.2.1已知原始数据及工作条件 10
3.2.2输送带宽度及校核 11
3.2.3带速和槽角确实定 12
3.2.4 驱动装置 13
3.2.6 空回段运行阻力 18
3.2.7输送点上各点张力计算 18
3.2.8用摩擦条件验算传动滚筒分离点和相遇点张力关系 19
3.2.9输送带强度验算 19
3.2.10传动滚筒直径确实定和滚筒强度验算 21
表 11 22
3.2.11拉紧装置 22
第四章 驱动装置选择 23
4.1电机选择 23
4.2减速器选择 23
第五章 带式输送机部件选择 25
5.1输送带 25
5.2传动滚筒作用及设计 25
5.2.1传动滚筒作用 25
5.2.2传动滚筒设计 25
5.3托辊 28
5.3.1托辊作用 28
5.3.2托辊选型 29
六、第六章 总结 31
参考文件 32
第一章 绪论
带式输送机是连续运行运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中关键用来运输大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好成件物品。带式输送机是煤矿最理想高效连续运输设备，和其它运输设备相比，不仅含有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,尤其是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术和装备关键设备。尤其是近，长距离、大运量、高速度带式输送机出现，使其在矿山建设井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中应用又得到深入推广。
1.1设计目标和意义
带式输送机因其含有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转稳定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点，并能适应在多种恶劣工作环境下工作包含潮湿、泥泞、粉尘多等，所以它已经是国民经济中不可或缺关键设备。加之国际互联网络化实现，又大大缩短了带式输送机设计、开发、制造、销售周期，使它愈加含有竞争力。 现在，带式输送机已经成为露天矿和地下矿联合运输系统中关键组成部分。为了愈加好研究带式输送机工作组成原理，发觉及改善其不足之处，本课题所研究是大倾角、上运带式输送机。此次研究关键问题在于系统驱动件部署、软起动和制动问题。带式输送机向上运输物料时，其驱动电机运行工矿有别于通常带式输送机。因为运转上需要，在结构上有特点，控制上有特殊要求。上运带式输送机制动装置及其控制技术尤为关键。若制动装置设计不合理，很轻易发生飞车事故，从而造成断带、撕带等事故，给生产带来极大危害。怎样实现软制动和自动张紧，逐步向智能化、自动化、人性化方向发展，是现在带式输送机发展方向，也是本课题研究目标和意义所在。相信伴随课题不停深入，对带式输送机将会有深入了解，为以后学习也能打下扎实基础。
1.2中国外带式输送机技术差距及发展趋势
带式输送机动态分析和监测技术长距离、大功率带式输送机技术关键是动态设计和监测，它是制约大型带式输送机发展关键技术。现在中国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高安全系统（通常取n=10左右），和实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置起、制动力动态响应是一个很复杂过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。国外已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机动张力进行动态分析和动态监测，降低输送带安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行可靠性，从而使大型带式输送机设计达成了最高水平（输送带安全系数n=5～6），并使输送机设备成本尤其是输送带成本大为降低[1]。
可靠可控软起动技术和功率均衡技术 长距离大运量带式输送机因为功率大、距离长且多机驱动，必需采取软起动方法来降低输送机制动张力，尤其是多电机驱动时。为了降低对电网冲击，软起动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度0.3～0.1 m/s2，处理承载带和驱动带带速同时问题及输送带涌浪现象，降低对元部件冲击。因为制造误差及电机特征误差，各驱动点功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引发烧电机事故，所以，各电机之间功率平衡应加以控制，并提升平衡精度。中国已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机软起动和功率平衡，处理了长距离带式输送机起动和功率平衡及同时性问题。但其调整精度及可靠性和国外相比还有一定差距。另外，长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带带速，调速型液力偶合器即使实现软开启和功率平衡，但还需研制适合长距离无级液力调速装置。当电机功率>50 kW时， 可控开启传输-CST(用于大惯性负载平滑开启多级减速齿轮装置,多用于煤矿和矿山中带式输送机驱动)显示出优越性。因为可控软起动是将行星齿轮减速器内齿圈和湿式磨擦离合器组合而成（即粘性传动）。经过百分比阀及控制系统来实现软起动和功率平衡，其调整精度可达98% 以上。但价格昂贵，急需国产化。
第二章 带式输送机概述
2.1带式输送机原理
带式输送机是一个利用连续而含有挠性输送带连续地输送物料输送机，是固定式或运移式起重运输机中关键类型之一，其运输是形成装载点到装载点之间连续物料流，靠连续物料流整体运动来完成物流从装载点到卸载点输送[3]。常见于块状、颗粒状物料及整件物料进行水平方向或倾斜方向运输，同时还能够用作选择、检验、包装、清洗和预处理操作台等。是食品工厂中最广泛采取一个连续输送机械[2]。
2.2带式输送机及其基础组成
带式输送机基础组成部分是：输送带、托辊、驱动装置(包含传动滚筒)、机架、拉紧装置和清扫装置。输送带绕经传动滚筒和改向滚筒、拉紧滚筒接成环形，拉紧装置给输送带以正常运行所需张力。工作时，驱动装置驱动传动该筒，经过传动滚筒和输送带之间摩擦力带动输送带连续运行，装到输送带上物料随它一起运行到端部卸出，利用专门卸载装置也可在中间部位卸载。图2-1所表示是带式输送机结构简图。
图 1
1—拉紧装置；2—装载装置；3－改向滚筒；4－上托辊；5－输送带；6－下托辊；
7－机架；8－清扫装置；9－驱动装置
2.3带式输送机类型
带式输送机类型很多，适应范围和特征各不相同。依据用途和胶带类型不一样，食品类常见和广泛应用带式输送机关键有以下多个类型。
2.3.1 通用固定式带式输送机
特点是机架固定在地板上或基础上。通常适适用于输送距离不太长，永久使用地点。
2.3.2 绳架吊挂式带式输送机
特点是由两根纵向平行部署钢丝绳组成，每隔60m安装一个紧绳托架，经过拉紧装置拉紧钢丝绳。因为机架是用中间吊挂在巷道顶梁上，机身高度能够调整，不受巷道地板地鼓影响。
2.3.3 可伸缩带式输送机
运输能力能够快速、灵活地进行缩短和延伸，节省工时而专门设计一类带式输送机。关键特点是比通用固定式带式输送机多一个储带装置，能够灵活调整输送带长短，现在为了适应高产高效工作面快速推进需要，现在，可伸缩带式输送机采取了自移式机位，和胶带自动拉紧装置相互配合，可实现在输送机不停机情况下移动机尾。从而降低输送机机尾移动辅助工作和停机时间，简化了输送机机尾和工作面转载机搭接，提升了输送机机尾移动速度。
2.3.4 钢丝绳芯带式输送机
又简称强力带式输送机。其特点是：用钢丝绳芯胶带替换了一般胶带，胶带强度大，是大运量、长距离、大功率带式输送机发展方向[3]。
2.4带式输送机驱动选型
2.4.1 皮带机驱动装置是将电动机动力传输给输送带
通常驱动装置由电动机、联轴节、减速器和传动滚筒及控制装置组成。
2.4.2 对于短距离、小功率带式输送机可采取电动滚筒直接驱动
其原理是将电机和减速齿轮安装在滚筒内，其中内齿轮装在滚筒端盖上，电动机经两级减速齿轮带动滚筒旋转。这种电动滚筒结构紧凑，外形尺寸小，功率范围为2.2KW－55KW，环境温度不超出40℃。
对于长距离、大功率、高带速带式输送机，可采取以下多个驱动方法：电动机＋限矩型液力偶合器＋减速器＋驱动滚筒方法；电动机＋调速型液力偶合器＋减速器＋驱动滚筒方法；电动机变频调速＋减速器＋驱动滚筒方法；电动机＋CST可控驱动装置＋驱动滚筒方法。
电动机＋限矩型液力偶合器＋减速器＋驱动滚筒方法，通常应用于中、小型带式输送机。该种驱动方法能够使电动机取得很好起动特征，当电动机达成额定转速时能够输出额定力矩，并可使电动机有一定过载能力，能够实现紧凑布局，应用在井下采区或关键皮带运输巷。
电动机＋调速型液力偶合器＋减速器＋驱动滚筒方法；电动机变频调速＋减速器＋驱动滚筒方法；电动机＋CST可控驱动装置＋驱动滚筒方法。关键应用于大型固定式
皮带输送机，能够确保大型输送机有足够启制动时间，使加、减速度控制在许可范围内，以降低张力。其特点关键表现在：电动机空载起动，减小了对电网冲击；可依据需要调整起动、制动时间和加、减速度特征按需调整；多电机驱动时功率分配均匀，过载保护灵敏；系统响应快，可采取多个监控、保护装置实现连续多参数实时监控，提升运行可靠性。该型设备应用于主井提升，可满足大运量、长时间、高带速、连续、高效运输。
此次设计带式输送机含有大倾角、高运量、高带速特点，所以初步考虑使用电动机＋调速型液力偶合器＋减速器＋驱动滚筒方法，其设备投入较少，能够多电动机同时驱动，驱动扭矩能够均匀分配。运行维护方便、费用较少，技术较为成熟是现在矿山主井皮带机普遍采取驱动方法。
第三章 输送机总体结构设计计算
3.1输送机总体方案确定
本设计是短距离输送玉米到烘干塔上应用输送机，依据部署可知，总运输长度在100多米。采取方案在整个运输区段采取一台输送机。优点是使用一台输送机完成整个运输区段运输，在大运量情况下完成运输任务缺点是采取一台输送机情况下因为运输距离过长，所使用输送带就会产生张力过大，拉紧力过大问题，同时因为采取一台输送机有多点驱动，驱动力平衡问题。
3.2输送机基础功效参数
3.2.1已知原始数据及工作条件
（1）运输玉米,带式输送机部署形式及尺寸图2所表示

图 2
（2）输送物料：玉米；
（3）输送量：；散装密度=0.80kg/
（4）输送机长：；
（5）倾角：
表 1
带宽B
300
400
500
650
800
1000
1200
许可最大粒度
50
80
100
130
180
250
350
注：物料松散密度和随物料水分、粒度、带速等不一样而改变，应以实测为准，本表仅供参考。
3.2.2输送带宽度及校核
考虑输送物料为散状物料形式，需要考虑物料最大粒度，假如所运物料粒度和带宽相比太大时，因为输送机振动影响，物料可能会散落，并造成设备故障。
（1）初选带宽：查图
输送带宽度B和物料最大粒度之间应满足：

式中：—物料最大粒度，mm；
—带宽，；
，代入上式
满足条件。
表 2
物料名称
容重（×kg/m）
运动方向最大倾角（°）
盐
0.8～1.3
20
铁矿石
1.7～2.5
20
谷物
0.65～0.83
16
化肥
0.9～1.2
14
（2）按输送能力确定带宽B
B=1.1(+0.05)
式中 Q=1130kg/h；
K=422
v=2.5m/s；
=1.0 kg/；
C=0.9
故本设计所选择满足以上多种要求[3]。
表 3
动堆积角
10°
20°
30°
40°
50°
K
槽型
316
385
422
458
496
平型
67
135
172
209
247
3.2.3带速和槽角确实定
按给定工作条件,取玉米堆积角为20°。带式输送机最大运输能力计算公式为：

式中：——输送量（；
——带速（；
——物流密度；
带速选择标准：
(1)输送量大、输送带较宽时，应选择较高带速。
(2)较长水平输送机，应选择较高带速；输送机倾角愈大，输送距离愈短，则带速应愈低。
(3)物料易滚动、粒度大、磨琢性强，或轻易扬尘和环境卫生条件要求较高，宜选择较低带速。
(4)通常见于给了或输送粉尘量大时，带速可取0.8m/s~1m/s；或依据物料特征和工艺要求决定。
(5)人工配料称重时，带速不应大于1.25m/s。
(6)采取犁式卸料器时，带速不宜超出2.0m/s。
(7)采取卸料车时，带速通常不宜超出2.5m/s；当输送细碎物料或小块料时，许可带速为3.15m/s。
(8)有计量秤时，带速应按自动计量秤要求决定。
(9)输送成品物件时，带速通常小于1.25m/s。
带速和带宽、输送能力、物料性质、块度和输送机线路倾角相关.当输送机向上运输时，倾角大，带速应低；下运时，带速更应低；水平运输时，可选择高带速.带速确实定还应考虑输送机卸料装置类型，当采取犁式卸料车时，带速不宜超出3.15m/s.
考虑山上工作条件取带速为2.5 m/s;
所选槽形物料断面面积
A, 选槽角=,动积角=300。
式中 r------物流密度，kg/;
------倾斜系数，对一般带可在下图3-5中查得;
q-------物流每米质量，kg/m;
v ------速度，m/s;
表 4
倾角/（°）
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
-
1
0.99
0.98
0.97
0.95
0.93
0.91
0.89
0.85
0.81

图 3
3.2.4 驱动装置
（1）驱动装置设计首先必需分析原动机功率及各部件大小和连接尺寸，依据已知条件，首先计算电动机功率：
1）多种阻力计算
① 关键阻力FH
皮带、托辊承受力：

分别为承载、回城托辊重量；
分别为承载、回程托辊间距；
分别为皮带、承载托辊、回程托辊承载力。
由公式得：
=0.012×100×9.81×[20.8+6.7+（2×23.1×+123.3）]
=2319.084N
f—摩擦系数，该皮带机在多尘、低温、高带速下使用，查表选择摩擦系数f=0.012；
qB—承载或回程分支每米输送带质量,查表可得；
② 关键特种阻力FS1
由公式得：Fs1=Fε+FgL
Fε=0
Fε—托辊前倾阻力，托辊无前倾，则Fε=0；
FgL—输送物料和挡料板之间摩擦阻力；
由公式得：Iv=s·v·k
=0.2956×2.5×1
=0.739m3/s
Iv—输送能力；
s—输送带上物料横截面积，查表得s=0.2956m2；
k—倾斜系数，查表取k=1
由公式得： FgL=μ2·IV2·ρ·g·l /v2·b12
=0.53×0.7392×850×9.81×10/2.52×0.852
=5345N
μ2—物料和胶带间摩擦系数（含水10%），查表取μ2=0.53
b1—导料板之间宽度，b1=0.85m
则FS1= FgL=5345N
③ 附加多种阻力
由公式得：Fs2=n3Fr+Fa
Fa=0
Fa—卸料器阻力，本机无卸料器，Fa=0；
Fr—输送带清扫器摩擦阻力；
n3—电动机数量；
由公式得：Fr=APμ3
=0.012×10×104×0.5
=600N
A—清扫器接触面积，头部有一个清扫器，A=0.01×1.4=0.012m2
P—输送带清扫器和输送带之间压力，查表选P=10×104Pa
μ3—输送带清扫器和输送带之间摩擦系数，查表取μ3=0.5
则Fs2=n3Fr =\1×600=600N
④倾斜提升阻力Fst：
由公式得：Fst=qG·g·H
=133.3×9.81×17.3
=22622N
H—提升高度，H=17.3m
2）圆周驱动力
由公式得：
=1.78×2319.084+5345+600+22622
=32695N
C—附加阻力系数，查图得C=1.09
3）传动功率计算
由公式得传动滚筒轴功率PA为：
=32695×2.5/1000=81.73kw
由公式得开启功率PA起为：

=［1.78×2319.084+2×（5323+600+22622）］×2.5/100
=153.05kw
由公式得电动机功率PM:
PM=PA/η·η′
=81.73/(0.88×0.95)
=97.76kw
电动机开启功率：
PM起= PA起/η·η′
=153.05/(0.88×0.95)
=183.07kw
η—传动效率，通常取0.88
η′—电压降系数，通常取0.95
运行功率 ：
PM/1=98.39/1=98.39kw
电动机起动系数等于1.2～1.3，
最大起动功率：
PM起/1=183.07kw
P电= PM·k电/n =97.76×1.3/1=127kw
选择P电=160kw
电机起动过载系数：
183.07/160=1.15=k起
电动机校核：
按变频器最大不平衡误差10%计算电动机起动过载系数：
(160+18)/160=1.1125（起动）＜1.5
(160+9.8)/160=1.06（运行）＜1.5
符合要求
可选择一台Y2-355M1-6,额定功率160kw，转速1000r/min。
由式。
式中

；
减速器减速比为：

3.2.5承载段运行阻力
（1）由式

物流每米质量
故可算得
=
表 5
工 作 条 件
平行托辊Wk
槽型托辊wz
室内清洁,干燥,无磨损性尘土
0.018
0.02
室内潮湿,温度正常,有少许磨损性尘土
0.025
0.03
室外工作,有大量磨损性尘土,污染摩檫表面
0.035
0.04
查图得,=0.04代入表示试求得
=[（123.3+23.1+20.8）1000.04 +(123.3+23.1) 100] 9.81=31.4kN
3.2.6 空回段运行阻力
表 6
托辊形式

800（带宽B）
1000
1200
1400
160
1800

上托辊槽型
铸铁座
冲压座
14
11
22
17
25
20
47

50

70

72

下托辊平型
铸铁座
冲压座
12
11
17
15
20
18
39

42

61

65

查图3-7 得，带入表示式求得

3.2.7输送点上各点张力计算
（1）由悬垂度条件确定4点张力由式：

（2）由逐点计算法计算各点张力，因为
由图选
表 7
轴承类型
近900 围包角
近1800 围包角
滑动轴承
1.03-1.04
1.05-1.06
滚动轴承
1.02-1.03
1.04-1.05
有

3.2.8用摩擦条件验算传动滚筒分离点和相遇点张力关系
设：为包角滚筒，每个滚筒和输送带为包角为。由图选摩擦系数：μ=0.25，并取摩擦力备用 ，。

表 8

光面,潮湿
光面,干燥
胶面,潮湿
胶面,干燥
橡胶接触面
0.2
0.25
0.35
0.4
塑料接触面
0.15
0.17
0.25
0.3

由式
式中 n--- 摩擦力备用系数，通常
--输送带和传动滚筒间摩擦系数；
---输送带和两个滚筒为包角之和。
故摩擦条件满足。
3.2.9输送带强度验算
（1）输送带计算安全系数
由式

故
（2）输送带许用安全系数

表 9
带芯材料
工作条件
基础安全系数m0
弯曲伸长系数cw

有利
3.2

织物芯带
正常
3.5
1.5

不利
3.8

有利
2.8

刚绳芯带
正常
3
1.8

有利
3.2

=3.0，=1.8，取=1.2，=0.95，得

（3）输送带强度验算
因m>[m]，故所选输送带满足强度要求。
经过以上计算结果可知，；故ST1000是满足要。
表 10
输送带型号
ST1000
钢丝绳最大直径/mm
4
纵向拉伸强度N/mm
1000
钢丝绳间距/mm
12
带厚/mm
16
上覆盖胶厚度/mm
6
下覆盖胶厚度/mm
6
输送带质量kg/m2
23.1

可知,ST1000钢绳芯带中钢绳直径为。
3.2.10传动滚筒直径确实定和滚筒强度验算
（1）考虑到比压及摩擦条件滚筒最小直径计算时，可两滚筒分开算，以可一起来算。
由式

（2）按钢绳芯带绳芯中纲绳直径和滚筒直径比值，由式：

要求 D150d=1504=600mm,可采取直径为D=630mm滚筒.
(3) 验算滚筒比压
比压要按相遇点滚筒承受比压来算，所以滚筒所承受比压较大。按最不利情况来考虑，设总牵引力由两滚筒均分，各传输二分之一牵引力。
总牵引力
。
其分离点所承受拉力
。
Mpa〈0.7Mpa
因为〈0.7Mpa，故通用设计滚筒强度是足够，无须再进行
强度验算。
表 11
胶带种类
弹性延伸率
悬垂度率
接头长度
面帆布带
0.01
0.001
2
尼龙胶带
0.02
0.01
2
钢绳芯胶带
0.0025
0.001
表（2-9）值+1

3.2.11拉紧装置
拉紧装置行程
由式
式中 ｌ――拉紧装置行程，ｍ；
　　　 Ｌ――输送机长度，ｍ；
　　　 ――输送带弹性延伸率;
　　　 ――输送带悬垂度率;
　　　 ――输送带接头长度，ｍ;查上表选＝0.0025, =0.001, 　=0.7m,代入上式得：l100(0.0025+0.001)+0.7+1=2.05m, 令l＝2.5ｍ。
第四章 驱动装置选择
带式输送机负载是一个经典恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷起动和制动。电动机起动特征和负载起动要求不相适应在带式输送机上比较突出，首先为了确保必需起动力矩，电机起动时电流要比额定运行时电流大6～7倍，要确保电动机不因电流冲击过热而烧坏，电网不因大电流使电压过分降低，这就要求电动机起动要尽可能快，即提升转子加速度，使起动过程不超出3～5s。驱动装置是整个皮带输送机动力起源，它由电动机、偶合器，减速器 、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机经过各自联轴器、减速器、和链式联轴器传输转矩给传动滚筒。
4.1电机选择
电动机额定转速依据生产机械要求而选定，通常情况下电动机转速不低于500r/min，因为功率一定时，电动机转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率较低。若电机转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本设计皮带机所采
拟采取Y2-355M1-6型电动机，该型电机转矩大，性能良好，能够满足要求。
4.2减速器选择
此次设计选择 DBY 250-12.5型二级硬齿面圆锥-圆柱齿轮减速器,传动比为12.5。第一级为螺旋齿轮、第二级为斜齿和直齿圆柱齿轮传动。电动机和I轴之间，III轴和传动滚筒之间用全部是联轴器，故传动比全部是1。
由以上电机选择可知电机转速则工作转速=1000r/min,因减速器标准减速比为=12.5,可求得。
（1）偶合器：现在，在带式输送机传动系统中，广泛使用液力偶合器，它安装在输送机驱动电机和减速器之间，电动机带动泵轮转动，泵轮内工作液体随之旋转，这时液体绕泵轮轴线一边作旋转运动，一边因液体受到离心力而沿径向叶片之间通道向外流动，到外缘以后即进入涡轮中，泵轮机械能转换成液体动能，液体进去涡轮后，推进涡轮旋转，液体被减速降压，液体动能转换成涡轮机械能而输出作功．它是依靠液体环流运动传输能量，而产生环流先决条件是泵轮转速大于涡流转速，即而者之间存在转速差．
（2）联轴器：此次驱动装置设计中，较多采取联轴器。联轴器是机械传动中常见部件。它用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。
联轴器所联接两轴，因为制造及安装误差、承载后变形和温度改变影响等，往往不能确保严格对中，而是存在着某种程度相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取多种不一样方法，使之含有适应一定范围相对位移性能。
第五章 带式输送机部件选择
5.1输送带
输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件，它不仅要有承载能力，还要有足够抗拉强度。输送带有带芯（骨架）和覆盖层组成，其中覆盖层又分为上覆盖胶，边条胶，下覆盖胶。输送机带芯关键是有多种织物（棉织物，多种化纤织物和混纺织物等）或钢丝绳组成。它们是输送带骨干层，几乎承载输送带工作时全部负载。所以，带芯材料必需有一定强度和刚度。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤和周围有害介质影响。上覆盖胶层通常较厚，这是输送带承载面，直接和物料接触并承受物料冲击和磨损。下覆胶层是输送带和支撑托辊接触一面，关键承受压力，为了降低输送带沿托辊运行时压陷阻力，下覆盖胶厚度通常较薄。侧边覆盖胶作用是当输送带发生跑偏使侧面和机架相碰时，保护带芯不受机械损伤。
5.2传动滚筒作用及设计
5.2.1传动滚筒作用
传动滚筒是传动动力关键部件。作为单点驱动方法来讲，可分成单滚筒传动及双滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不太大输送机上，功率较大输送机可采取双滚筒传动，其特点是结构紧凑，还可增加围包角以增加传动滚筒所能传输牵引力。使用双滚筒传动时能够采取多电机分别传动，能够利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转。如双滚筒传动仍不需要牵引力需要，可采取多点驱动方法。
5.2.2传动滚筒设计
（1）求轴上功率
传动滚筒轴设计因滚筒材料为Q235A钢，其密度，和滚筒直径D=630mm.
若取每级齿轮传动效率（包含轴承效率在内）=0.97，则

则轴角转速

（2）轴最小直径确实定
式中
选择轴材料为45钢，调质处理，选择=112。于是 得

（3）滚筒体厚度计算
选Q235A钢板用作电动滚筒体材料，并取。对于Q235A刚，=235N/，则=58.75N/。

式中 p—功率，kW; --带速，m/s;
l—筒长，mm, R=; --许用应力，N/。
表 12
输送带宽度
800
1000
1200
1400
电动滚筒长度
950
1150
1400
1600

由表可知 滚筒长度l=1400mm,

(4) 电动滚筒筒体强度校核
已知 功率P=146kW,带速筒长l=1400mm,直径D=630mm，
筒体厚度t=19mm,材料为Q235钢板。
由式 --圆周驱动力；
由式
，

代入得
=2=116800N， ==58400N；

，--为滚筒所受转矩；
设输送带平均张力F沿滚筒长度L均匀地分布在滚筒上，则滚筒单位长度上受力

此中 W--抗弯截面模数，
对于内径d，外径为D电动滚筒，其抗弯截面模数应按圆柱壳理论选择：

所以

式中 R—壳（滚筒）平均半径，mm; t—壳(滚筒)厚度，mm;
则 正应力

依据第四强度理论，合成弯矩能够写成：
　　计算强度校核经过。
5.3托辊
5.3.1托辊作用
托辊是决定带式输送机使用效果，尤其是输送带使用寿命最关键部件之一。托辊组结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受承载大小和性质。对托辊基础要求是：结构合理，经久耐用，密封装置防尘性能和防水性能好，使用可靠。轴承确保良好润滑，自重较轻，回转阻力系数小，制造成本低，托辊表面必需光滑等。
支承托辊作用是支承输送带及带上物料，减小带条垂度，确保带条平稳运行，在有载分支形成槽形断面，能够增大运输量和预防物料两侧撒漏。一台输送机托辊数量很多，托辊质量好坏，对输送机运行阻力、输送带寿命、能量消耗及维修、运行费用等影响很大。
安装在刚性托辊架上三个等长托辊组是最常见，三个托辊通常部署在同一个平面内，两个侧托辊向前倾；亦可将中间托辊和侧托辊错开部署。后一个形式托辊组优点是能接触到每一个托辊，便于润滑；缺点是托辊组支架结构复杂、重量大，而且输送带运行阻力大约增加10％。所以实际上关键采取三个托辊部署在同一平面内托辊组。
5.3.2托辊选型
槽形托辊用于输送散粒物料带式输送机上分支，最常见由三个棍子组成槽形托辊。由原始尺寸B＝1200mm查《运输机械设计选择手册》表2－42，取托辊为DTⅡ05C2122, 托辊直径D为108mm。
在输送机受料处，为了降低物料对输送带冲击，降低运行阻力，拟采取DTⅡ04C0723缓冲托辊；结构型式为弹簧板式，托辊直径选为108mm。
下托辊采取DTⅡ03C2123 ,托辊直径为108 mm。
托辊间距设计由带宽B＝1200mm，取上托辊间距为1200mm，下托辊间距为3000mm，见表。
表 13
托辊直径mm
托辊轴径mm
轴承型号
托辊长度mm
托辊轴外伸长mm
旋转部分质量kg
托辊质量kg

89

20

4G204
200

14
2.08
2.79
250
2.15
2.98
315
2.58
3.58
465
3.87
5.24
600
4.78
6.48
750
5.79
7.87
25
4G205
950

17

7.23
11.21

108

25

4G205

4 G205
315
3.53
5.07
380
4.07
5.86
465
4.77
6.89
600
5.89
8.53
700
6.72
9.74
950
8.74
12.77
1150
9.4
13.99
1400
10.03
15.62
133

25

4G305
380
6.3
8.21
1150
16.9
20.97
159
465
9.64
12.02
1400
25.82
31.52

托辊阻力系数关键由试验来确定,见表:
表 14
工作条件
平行托辊
槽型托辊
室内清洁、干燥、无磨损性尘土
0.018
0.02
空气湿度、温度正常,有少许磨损性尘土
0.025
0.03
室外工作,有大量磨损性尘土
0.035
0.04
第六章 总结
本设计以经典基础理论和设计方法为基础，充足吸收参考书中基础理论及设计方法；搜集了含有代表性设计用图和设计用表。
本设计基础上达成了设计目标。经过此次设计，我知识领域得到深入扩展，专业技能得到深入提升，同时增强了分析和处理工程实际综合能力。另外，也培养了自己严厉认真科学态度和严谨求实工作作风。因为时间有限加上实际条件限制，本设计不能进行调试，这也是不足之处。设计中还有其它不足和纸漏之处请各位老师指正。
参考文件
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