带式输送机(传动滚筒)介绍

洛阳理工学院毕业设计（论文）带式输送机设计（传动滚筒部分）摘 要带式输送机是用于散料输送的重要设备, 滚简作为带式输送机的重要部件 , 其作用更是举足轻重。通过了解滚筒的作用，及滚筒在当今社会的发展现状，对输送机的分类有所认识。结合任务书的要求，首先对输送带的带宽，及所需牵引力的计算和确定。 查阅资料了解到滚筒的结构，及滚筒失效的常见原因和方式。并结合计算数据合理确定滚筒的直径。并结合所算数据对传动滚筒装置的组成件进行计算，并结合任务及相关要求进行校验。进而得到合理的设计尺寸。使设计得到较为准确的数据。关键词 :传动滚筒结钩组成I洛阳理工学院毕业设计（论文）BELT CONVEYOR DESIGN(TRANSMISSIONROLLER PART)ABSTRACTBelt conveyor is an important equipment for powder conveying, roll Jane as an important part of a belt conveyor, its role is very important.By understanding the role of the drum, and roller in todays society, the development status of to recognize the classification of the conveyor. Combined with the requirements of the specification, first of all, the bandwidth of the conveyor belt, and the required traction calculation and determined. Check data to know the structure of the roller, and the common failure modes of the drum and the way. And combining with calculation data reasonably determine the diameter of the cylinder. And combined with the numerical data for calculation, transmission roller device of a calibrated and connecting with the requirements and related tasks. Reasonable design size is obtained. Make the design get more accurate data.KEY WORDS:transmission rollerstructurconstituteII洛阳理工学院毕业设计（论文）目 录前 言 .1第 1章 绪论.21.1滚筒在国民经济中的作用.21.2传动滚筒的发展状况 .31.3结构与种类 .51.3.1按驱动方式分 .51.3.2按轴承内孔大小分 .51.3.3按外形分 .61.3.4特殊滚筒 .61.4传动滚筒的研究目的和意义 .7第 2章带式输送机的设计计算 .82.1已知原始数据及工作条件.82.2计算步骤 .92.2.1带宽的确定 : .92.2.2输送带宽度的核算 .112.3运行阻力及牵引力 .112.3.1附加特种阻力计算 .122.3.2牵引力 .13第 3章 传动滚筒的结构设计 .143.1滚筒失效形式与许用应力的确定.143.1.1传动滚筒的失效形式 .143.1.2失效产生的原因 .143.1.3滚筒许用应力的确定 .153.2传动滚筒结构设 .163.2.1传动滚筒最小直径的确定 .173.2.2传动滚筒的直径验算 .17第 4章 滚筒组成件 .194.1滚筒覆盖胶 .19III洛阳理工学院毕业设计（论文）4.2传动滚筒轴直径的计算 .194.2.1滚筒轴受力分析 .194.2.2轴的强度校核 .214.3确定轴承及转子作用力 .214.3.1求轴承反力 .224.3.2校核轴的强度 .224.3.3精确校核轴的疲劳强度 .224.3.4对轴端键强度进行验算 .244.4轴承寿命的计算 .254.4.1轴承的选用 .254.4.2球左右轴承的支反力 .254.4.3计算左右轴承寿命 .264.5辐板厚度的确定 .264.6滚筒轴与辐板间的力矩分配 .294.7轮毂尺寸的确定 .30结 论 .32谢 辞 .33参考文献 .34IV洛阳理工学院毕业设计（论文）前言带式输送机是用于散料输送的重要设备之一。 其结构特别简单 , 运行平稳可靠 , 能耗低 , 对环境污染小 , 使于集中控制和实现自动化 , 管理和维护方使 , 在连续装載的条件下可实现连续运输 , 因此 , 在国民经济各部门特别是煤炭和矿山运输系统中应用十分广泛。由于其适用范围的不断扩大和对其需求量的不断增加, 带式输送机的设计和制造技术也有了长足发展。传动滚筒作为带式输送机的重要部件 , 起作用更是举足轻重。众所周知，零部件的工作特性，对整机性能有重要影响 , 尤其对于些大型、长距离的输送要求，对滚筒的要求会更高，加之用户和使用环境的千变万化, 带式输送机中的传动滚筒的设计不仅还会涉及其初步设计和等部件的选型设计, 由现今都是通过增大零件外形来增大输送量，这样不仅耗费大量人力财力，得到的产品还不一定能满足要求。因此寻求一种合理的传动滚筒设计方法是一件很重的事，本设计结合当今中外对滚筒设计的方法进行合理分析，挑选、整合、校验得到满足用户需求， 并且对零部件的设计进行优化 , 充分了解主要零部件的工作特性 , 合理的进行造型设计和性能匹配。进而得到更佳的设计方案。1洛阳理工学院毕业设计（论文）第1章绪论1.1 滚筒在国民经济中的作用由于滚简具有结构紧凑, 传动率高 , 噪声低使用寿命长, 运转平稳 , 工作可靠 , 密封性好。占据空间小 , 安装维修方使等优点, 并且适合在各种恶劣环境条件下工作 , 包括潮湿、泥、拧、粉尘多的环境, 所以目前国内外已将电动滚筒广泛应用于采矿、冶炼、煤炭、交通、能源、根食、烟草、化工、建材、物流、航空、农林、印刷、商业等各个生产建设领域。滚筒在国民经济中的作用随着现代化工业的发展, 传动演筒作为传动链已广泛应用于各种生产线中, 用来输送城建物品。进入20 世纪 70年代以后 , 传动接简的应用场所扩展的十分迅速。例如 , 锥形传动演简 , 使報道输送机转弯成为轻而易举的事。所以 , 飞机场、邮电局能用它来分拣行李物品、包裏等货物。西端直径达、中间直径小、类似双曲线形状的电动滚筒,可以应用于林场运送原木 . 经过专门设计 , 可以制成卷绕钢丝绳、电缆等柔性绳索的卷绕滾筒 , 并且可以在滚筒内部装上安全可靠的制动装置和防止逆转装置口经过特殊制造的传动滚筒, 可以输送高温物料和高温钢胚。有的特殊传动滾筒可以在化纤加工过程中作为脱水轧辊使用。如果在滚筒体的圆柱面上焊接螺旋形叶片 , 还可以制成轻巧的螺旋输送机。此外 , 双速 , 三速或无级变速的电动滚筒已广泛应用与超级市场和技术精密型产品的生产线上。专门制造的制造的隔爆型传动滚筒可以用在易燃、易爆的环境中。总之,随者传动滚筒设计 , 制造技术的不断改进以及高新技术的引入, 传动滚筒的应用范围越来越广泛，传动滚简在国民经济各个领域中的作用也越来越重要。随者科学技术的不断进步,其应用场所更是越来越广泛,其发展前景也相当可观。为了提高产品质量,重视提高产品的可靠性,不断开发研制新产品 ,开拓国内市场 ,设计出有高可靠性的产品, 才能使用户放心大胆的使用,才能提高企业的声誉 ,企业的产品在国内,外市场上才能被人们信任,才能取得良好的经济效益和社会效益。2洛阳理工学院毕业设计（论文）1.2 传动滚筒的发展状况连续输送机械是物料搬运机械的重要组成部分, 是其中的一大类别。带式输送机是连续输送机械中效率最高、应用范围最广泛的一种机型，是散料輸送的重要设备。 带式输送机是以输送带作为率引构件和承载构件的一种连续输送设各。输送带上的物料随输送带一起运行，根据需要可以在输送机头部或中间部位卸料。输送带用托辊支撑,运行阻力小。带式输送机可以沿水平或倾斜线路布置,在输送原煤时, 向上最大输送倾角一般为17 18，向下最大输送倾角一般为l5 l6 当来用花纹输送带并采取其它相应措施上运倾角可高达28 32下运倾角可达25 28。当采取某些特殊措施或专用带式输送机时, 可以实现更大的输送倾角甚至垂直提升。随者国民经济的飞速发展, 矿山，建材、化工、粮食、电力、煤炭、对散状物料的输送提出了新的要求, 长距离 ( 指单机输送长度, 国外最长达l5000m,国内最长为沈矿为海螺集团研制的10300m 乎面转弯带式输送机) 、大运量( 高带速和大带宽)和大倾角输送物料是其主要发展方向之一，同时提出无公害环保输送散状物料的要求。无论国外还是国内的建材及矿山行业, 在这两种输送方案的对比选择后，还是较多的选择以长距离、大运量的带式输送机代替汽车运输的方案。其原因是采用汽车运输不仅要修建公路、购买汽车一次性投资大 , 而且日常的公路和汽车维修费用也很高。带式输送机输送散状物料是连续的物料流, 生产效率高。量9800t/h 。当然，增加输送带的宽度也可以提高输送量( 国外采用的最大带宽是3300mm)，但增加带宽使整机所有相关尺寸增大, 增加了设各的总投资特别是输送带的成本要占整机成本的 30-50%, 而且距离越长 , 运量越大 , 所占的比例就越大口同时, 大带宽需要相应的硫化设各 ( 包括输送带接头的硫化), 因此我国日前所采用的最大带宽为 2200-2800mm。近年来，通过引进国外先进国家的带式输送机整套设各及技本 , 以及国内广大科研人员的共同努力, 可以说国内设计和制造的长距离、大运量带式输送机的水平已经可以满足国内市场的需求, 但是一些关键技术尚需引起重视并加以深入研究和开发。到目前为止,沈矿集团为天津港设计的带式输送机最大輸送量达9800t/h;沈矿集团为海螺集团设计的单机最长达10.3km 。向家坝水电站3洛阳理工学院毕业设计（论文）3l.1公里沙石料长距离大运量带式输送系统, 由 2.5公里到8.2公里共5条带式输送机组成的输送系统、带宽l.2m,带速 4.5m/s,输送量3000t/h,带强度为ST4500。到目前为止, 西班牙的西撒哈拉带式输送机线路是世界上最长的长距离输送机线路。该线路长达1ookm, 用来将位于石质高原地区的布克拉露天矿的磷灰石矿石运往艾汾阿確海港。此线路于两年半内建成, 并于 1972 年投入使用 , 整条线路由长为6.9l1.8km的 l1台输送机组成输送机采用宽度为l000mm, 强度为 3150N/mm 的钢绳芯输送带, 带速为 4.5m/s 。输送带的安全系数为 6. 7-10 澳大利亚恰那矿20km 地面带式输送机系统是代表现代带式输送机发展水平的一条输送线。该输送系统由一条长为l0.3km的平面转弯带式输送机和一条 l0lkm 。的直线长距离带式输送机构成。转弯带式输送机的曲率半径为 9km, 弧长为 4km。两条输送机除线路参数外, 其它参数相同 , 输送能力为 2200t/h, 带宽 1050mn, 输送带抗拉强度为3000N/mm,安全系数为 5,拉紧装置为重锤拉紧。津巴布韦铜铁公司的l5.6km 水平转弯越野带式输送机于 l996 年投入使用 , 是世界上単机最长的带式输送机。输送量为干矿石500t/h( 湿矿石 600t/h),系统全长为15.6km, 物料提升高度为90m。输送带采用桥石公司的钢绳芯输送带, 抗拉强度为888N/mm,运行速度为 4.251n/s,输送带的安全系数为5.8. 当环境温度为 0C 时 , 安全系数降到5.5, 当输送量增加到 600t/h 时 , 输送带安全系数降低到4.81 。国内外研究现状随者国内外机械工业水平的不断发展, 滚简的结构、加工、安装等方面发生着日新月异的变化。由于焊接技术的不断发展，焊接强度的可靠性得到保证，虽然多数大型據筒采用铸焊结构,但焊接结构也有所增加。轮毂和主轴的联结方式由键槽连接。原来的辐板采用加强筋, 现在直接用钢板制成。过去国内外在设计滚简的各零部件时, 常釆用基于经典弹性力学理论导出的简单的经验公式。西安交通大学曾经运用SAP5对驱动滾简做有限元分析，对驱动滚筒的刚度和强度进行了分析并得出: 摩擦力是滚简扭曲变形的重要团素；从应力与变形两个方面说明, 辐板的加强筋 , 在滚简非临界状态下,对局部变形与筒体应力分布影响不大，只是在临界状态下能提高糠简的整体稳定性；滚简的径向最大变形在滚简中部。通过分析 , 对筒体厚度进行了优化, 达到节省材料的4洛阳理工学院毕业设计（论文）目的。煤炭科学研究总院上海分院曽经做过强力滚简的有限元分析，对擦简各点的受力、变形大小进行分析,通过实验验证了有限元计算滚筒受力的可靠性。 西安科技学院刘金依等人采用大型有限元分析软件ANSYS,对英国安德森一梅沃公司顺槽可伸缩带式输送机传动滚简的应力分布规律进行了计算 , 得出了应力分布图 , 并找到危险区域 , 从理论上对滚简的常见破坏形式进行了研究 , 为进一步改进滚简的受力状况, 实现滚简的标准化生产提供了必要的理论依据。他们对滚筒的理论研究和试验结果对本课题有十分重要的参考价值和指导意。 随着计算机技术的发展, 有限元方法得到了长足的发展 , 有限元应用也扩展到机械、电子等领域。事实证明对带式输送机滾筒进行有限元分析是十分合理和有效的。国外从20 世纪 60年代就已经开始对滚筒的设计计算方法、强度分析、合理的结构设计进行研究。关于这方面的研究从总体上分为商类: 第一类是 Lang、 Schrnolzi等对滚简用半解析法进行研究 , 第二类是Linder 、Vodstrsi、Siva等使用了有限元方法。但绝大多数的研究人员都把: 滚简看作各个零件的组合, 而不是把滚筒当作一个整体来分析。 尽管也有一些有限元法已经把滚筒当成整体来考虑, 但迄今为止还没有关于滚简受到非对称载荷系统的研究。1.3 结构与种类按驱动方式分1. 外驱动式即驱动装置放在传动滚筒外面, 減速器直接同传动滚筒轴相2. 内驱动式即将驱动装置全部放在传动滚筒内, 此种方式又称为电动滾按轴承内孔大小分1. 轻型孔径在50-100mm 軽型滚简的结构是轴与轮1 設之间采用过盈配合 ( 或配单键 ) ,辐板与筒体焊接,其中轮裁与轴采用键连接的结构用于传动滚简。2. 中型孔径在l20-180mm; 中型滚筒的结构是轴与轮裁用胀套连接,5洛阳理工学院毕业设计（论文）辐板与简体焊接。3. 重型孔径在200220mm重型滚筒的结构是轴与轮裁采用胀套连接,这种结构的壤简是筒体的一部分、辐板、轮裁特成一体的接盘与简体的另一部分焊接而成,也就是铸焊滚筒。4. 工程级滚简工程级滚筒是指为満足特殊载荷条件而经过特殊设计的滚简。高张力输送带由于其强度高、延伸性低的特点, 而使这些滚筒的受力情况比使用一般织物芯层输送带的滚简要高的多。 启动、制动及其它动力载荷直接的传通给滚简。当涉及到高张力时,據简的同心度及 : 滚简与输送机的准确对中是十分重要的。这种分类对于改向滚筒也同样适用。 外面包上一层橡胶的滚筒称为包胶滚筒, 包胶方式可采用硫化和冷粘的方法, 镶嵌陶瓷的滚筒称为陶瓷滚筒, 付么也不包的滚筒称为光面滚简。按外形分1. 鼓形滚简 用钢板卷国焊接而成 , 滚简中间部分直径大于商边约几毫米目的是防止输送带跑偏 , 但是加工工艺复杂 , 因此很少使用 。2.叶片式、滚简滚简由许多横向叶片组成, 目的使于清洁输送带, 此类、滾筒又称为自清扫滚筒。如果将叶片改为圆柱棒, 称为棒式滚筒, 也可起到自清扫作用。3. 沟槽胶面滚简滚筒的胶面上开菱形、人字形、直线形、环形、梯形,则分别称为菱形护面、人字形护面等各种保护面形状的滚筒，其目的是增大摩擦系数便于排出黏住的物料。传动滚筒的表面常常选用菱形和人字形。特殊滚筒(1 )真空滚简为增大输送带同滚简之间的摩據力,在滚简装有真空乗或外接真空泵, 使输送带同滚筒包角之间成真空, 增大摩標力。但由于结构复杂 , 真空滚简尚未得到推广。(2) 磁力滚筒滚筒内装有磁铁, 如输送带下层为磁性覆盖胶, 根据异性相吸作用 , 能增大摩標力。 当使用普通输送带时, 磁力滚筒就成为除铁滚简。(3) 轮胎滾筒滾筒外面由许多充气轮胎构成, 轮胎表面带有沟槽。各种轮胎充气压力不同时 , 也起到鼓形滾筒作用。6洛阳理工学院毕业设计（论文）(4) 陶瓷滾筒滚筒护面有许多陶瓷片镶成, 一方面可增大摩擦力, 另一方面便于清扫。陶瓷片也可做成插板式, 以便于更換。 滚简包胶的主要优点就是表面摩擦系数大,包胶是在滚简的表面上用冷粘或硫化一层橡胶。包胶滚简按其表面形状又可分为: 光面包胶滚筒、 人字形沟槽包胶滾简和菱形包胶滚筒。1.4 传动滚筒的研究目的和意义为了适应高产高效集约化生产的需要,带式输送机的输送能力要加大,带式输送机大型化与高可靠性要求,对设计者和制造者提出了更高的要求,只有解决了带式输送机发展的关键技术,. 才能制造出高性能、高可靠性的大型带式输送机。 作为带式输送机重要传动部件的: 滚筒 ,能否安全稳定的运行 , 在整个输送系统中处于举足轻重的地位。滚筒的失效会给人身安全和整个系统带来严重的后果,使企业遭受巨大的经济损失。特别是在复杂恶劣的工矿下 ,如何改进滚简结构、提高工效、延长寿命,一直是科研人员所关注的课题。 目前 ,在国内对于中小型滚简一般采用近似公式进行设计计算,对于重型據筒近似公式已不再适用,这就使得设计计算具有较大的盲目性 。这样设计出来的滚简和工程实际有一定的差距, 它的安金性和可靠性难以保证。一旦发现问题,通常是采用增大尺寸的方法来解决，但是这样做并没有解決实际性的问题。不但浪费材料增加成本,还不能达到預期的目的,随者带式输送机的大型化, 合理的设计制造出大型滾简已成为带式输送机的关键问题。目前,我国设计的滾筒尽管可以满足生产需求,但是由于缺乏研究 , 相同规格的滚筒与国外相比多消耗材料,使产品缺乏竞争力。选择该课题的目的就在于对传动滚筒进行分析及设计, 找到合理的设计方案 , 使滚筒的设计更加准确、高效、简洁、方便。7洛阳理工学院毕业设计（论文）第 2 章带式输送机的设计计算2.1 已知原始数据及工作条件带式输送机的设计计算，应依据下列原始数据：1）输送物料：石灰石2）物料特性：1 ）块度： 0 100mm2）散装密度：1.6103 kg/ m33）在输送带上堆积角： =20 3 ）工作环境：多尘和潮湿4 ）输送系统及相关尺寸：（ 1）运距： 30m（ 2）倾斜角： =6（ 3）最大运量 :300t/h（ 4）带速 v=1.25m/s（ 5）头部单滚筒驱动并卸载尾部卸料（ 6）装料处设长 2m的导料栏板初步确定输送机布置形式如图2-1 ：图 2-18洛阳理工学院毕业设计（论文）2.2 计算步骤带宽的确定:按给定的工作条件,取石灰石的堆积角为20。原煤的堆积密度按1.6 103 kg/m 3 。输送机的工作倾角 =6输送机的运转带速1.25m/s带式输送机的最大运输能力计算公式为Q3.6s（2-1 ）式中：Q 输送量（ t / h) ；v 带速（ m / s) ；物料堆积密度（ kg / m3 ）；s在运行的输送带上物料的最大堆积面积, m2K-输送机的倾斜系数表 2-1 倾斜系数k 选用表倾角2468101214161820( )k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81输送机的工作倾角=6查带式输送机选用手册（表2-1 ） k 可取 0.98按给顶的工作条件 , 取石灰石的堆积角为 20 ；石灰石的堆积密度为 1.6 103 kg/m 3 ；取带速为1.25m/s ；将参数值代入上式, 即可得知截面积S：sQ3.61.63001.250.04251m 23.61030.989洛阳理工学院毕业设计（论文）图 2-2槽形托辊的带上物料堆积截面表 2-2 槽形托辊物料断面面积A带宽 B=500mm带宽 B=650mm带宽 B=800mm带宽 B=1000mm槽角动堆积动堆积动堆积动堆积动堆积动堆积动堆积动堆积( )角 角 角 角 角 角 角 角 203020 302030203030 0.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.124035 0.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.129040 0.02470.02870.04530.05230.07100.08220.11600.134045 0.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360查表 2-2,输送机的承载托辊槽角35 ，物料的堆积角为20 时，带宽为 650mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.0433 m20.04251m 2 ，因 此选 用宽 度为650mm 的输 送带 能满 足要 求 。 经过计 算 , 故确 定带 宽B=650mm。输送带的技术规格：纵向拉伸强度630N/mm；带厚 13mm；输送带质量9.2Kg/m ；钢丝绳最大直径3.0mm钢丝绳间距10mm上覆盖胶厚度5mm 。10洛阳理工学院毕业设计（论文）输送带宽度的核算输送大块散状物料的输送机，需要按（2-2 ）式核算，再查表2-3B2 200（2-2 ）式中最大粒度，mm。（条件给出 100mm）表 2-3 不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm带宽 B500650800100012001400筛分后100130180250300350粒度未筛分150200300400500600计算：B2 100200400 mm故， B=650 输送带宽满足输送要求。2.3 运行阻力及牵引力参照类似带式输送机，取qg22kg / m ， qg7kg / m ，向下运输阻力系数取 w 0.012 。qQ（2-3 ）3.6Q300则q69.44kg / m3.63.6v1.2Wzh(qqdqg )Lgm cos(qqd ) Lg sin(69.441522)309.80.012o(69.4415)309.8 sin 6o2953.6Ncos6Wk (qdqg ) Lgw cosqd Lg sin(15 7)30 9.80.012cos615 30 9.8sin 6 535.48N为简化计算略去附加阻力：式中 q 单位长输送带上装运物料量kg/mqg 重段单位长度上分布的托辊旋转部件的质量kg/m.qg 空段单位长度上分布的托辊旋转部件的质量kg/m.g重力加速度m/s2w 运输阻力系数。按逐点法进行计算，标号如式所示：s21.06s1s3s2w2h1.06s1535.48s41.06s31.12s1S311洛阳理工学院毕业设计（论文）s51.062 s41.25s1S4sbs5wk1.25s1535.48取150o ，胶面滚筒空气潮湿取0.25 ，摩擦备用系数取n=1.2, 按摩擦牵引力条件：s1 sb (1e1) 5.36 sb1.2按重段输送带垂度需求，重段最小张力应为smin5(qqd ) L g g cosL g重段托辊间距按照有关带式输送机取L g1.2m ，代入得smin5( 69.4415) 1.29.8 cos64915.42N因重段最小张力按摩擦牵引力条件仅为点张力：s25209.9Ns15745.38Ns411250.18Ns525312.905Nsb26344.4N由此而得smaxsb26344.4N即皮带上的最大张力FmaxSmax =26344.4N附加特种阻力计算附加特种阻力FS 2 包括输送带清扫器摩擦阻力等部分，按下式计算：FS 2n3 Fr FaFrA P3FaB k24467N，以此为准计算各Fr 和卸料器摩擦阻力Fa（2-4 ）（2-5 ）式中 n3 清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器；A一个清扫器和输送带接触面积，m2 ；P 清扫器和输送带间的压力，N/ m2 ，一般 取为3 10 4 10 104N/ m2 ；3 清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7 ；k2 刮板系数，一般取为1500 N/m 。12洛阳理工学院毕业设计（论文）表 2-4 导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽 B/mm导料栏板内宽刮板与输送带接触面积A/m 2b1 /m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表 2-4得 A=0.007m2 ，取 p =10104 N/m2 ，取3 =0.6 ，将数据带入式（ 2-5 ）则 Fr =0.007 10104 0.6=420 N拟设计中有一个头部清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器相当于 1.5 个清扫器）Fa =0由式（ 2-4 ） 则FS 2 =2.5 420=1050N2.3.2 牵引力牵引力 Fus1sb0.04(s1 sb ) FS226344.4)105033559.776N491526344.40.04(4915N121 传动效率，一般在 0.850.95之间选取；2 联轴器效率 :每个机械式联轴器效率：1 =0.98发电运转功率Fv N33559 .774 1.25 0.88236.9KWP10001000选择三相异步电动机查机械设计课程设计手册，选取Y200L2-2 ，功率 37kw。13洛阳理工学院毕业设计（论文）第 3章 传动滚筒的结构设计传动滚筒是带式输送机系统中比较关键的部件，目前国内外对于大型传动滚筒的计算方法均不够全面，给设计造成了困难。本章收集整理了国内外带式输送机传动滚筒设计的有关资料，结合实际设计使用经验，对滚筒结构的设计计算方法进行了分析研究，修正了有关计算公式，提出一套比较完整的滚筒设计方法，为以后做进一步研究提供了设计依据。3.1 滚筒失效形式与许用应力的确定传动滚筒的失效形式(1) 裂纹 裂纹易出现在辐板与轮毂以及辐板与筒体的焊接处；铸焊结构滚筒的接盘与筒体焊接处13 。(2) 局部变形过大 此种情况多数是筒体的中部塌陷。(3) 压裂 滚筒长期受较大比压作用下，很容易使滚筒压裂破坏，裂缝往往是从一侧辐板焊接处沿轴向无规则开裂至另一侧焊接辐板处。(4) 胀套连接螺栓被剪断或弯曲变形过大。失效产生的原因滚筒失效的原因有很多种，具体包括：理论计算不足；结构设计不合理，造成过渡部分刚度相差过大；使用不当，如过载以及加速过大等；原材料有缺陷，如内部裂纹等；焊接工艺不当，如焊条或焊接参数选用不当，焊接处清洗不净，焊缝处未焊透以及焊后不进行热处理或热处理不当，造成焊接残余应力过大等。1. 裂纹产生原因(1) 圆周焊缝拘束应力过大辐板与轮毂、辐板与筒体连接处焊缝均为圆周封闭焊缝，焊接过程中产生的应力，焊接结束后随温度降低，焊缝收缩，径向残余应力不断加大，超过焊缝抗拉极限，焊缝中间或焊趾热影响区附近产生沿圆周方向裂纹。14洛阳理工学院毕业设计（论文）(2) 轮毂、筒体与辐板材料不一致传动滚筒结构中，轮毂材质常ZG230450或 ZG20Mn5V 。筒体一般为优质碳素钢或无缝钢管。辐板采用钢板或铸钢结构，Q235-A 或 ZG20Mn5V 。铸件成份得不到保证，常出现碳含量高及其他有害元素超标的情况。辐板材料为钢板，如焊接工艺措施不到位，焊缝可能出现裂纹。(3) 焊缝有明显的应力集中由于焊接接头形式、坡口形式、熔透情况、焊缝截面形状等原因可能使焊缝处于较大的应力集中区域，而应力集中是降低焊接接头和结构疲劳强度的主要原因。应力集中的存在有可能导致滚筒在焊接制造中产生裂纹或在使用中裂纹扩展。(4) 焊接工艺参数选择不当或操作者熟练程度不够焊接工艺参数直接影响到焊接过程的连续性、稳定性，从而对裂纹的产生起到一定的作用。在手工或半自动电弧焊接中几乎所有焊接缺陷的产生都与焊工的操作水平有关。2消除措施（ 1）优化筒体焊接结构设计为减小应力集中，焊缝表面最好为凹面，向母材表面应圆滑过渡。接头和坡口形式根据实际情况选择；辐板上开合适的减轻孔能有效的降低焊缝处的约束应力，同时还可提高辐板的刚性。开口数量一般在 3 个以上。铸焊结构能有效的解决辐板与筒体及轮毂连接焊缝的裂纹问题；（ 2）优化滚筒焊接工艺轮毂、辐板和筒体的材料不一致时，可在较硬的含碳量高的轮毂表面堆焊过渡层；选用抗烈性较好的碱性焊条。工艺上通常采用预热工件或对称同时施焊等措施；焊后整体加热失效处理或局部加热缓慢冷却的方法能有效去除残余应力。（ 3）加强检验手段，射线或超声波探伤。此外，加强操作者的技术培训，提高操作技能，也是防止滚筒裂纹的重要环节。滚筒许用应力的确定筒体的材料通常是Q235-A 钢，铸造接盘多用ZG20Mn5V, Q235-A 钢的厚度在 20mm40mm时，s230MPa，b=400MPa。从理论上分析可知筒体和15洛阳理工学院毕业设计（论文）接盘所受的应力是变化的，且实践证明多数滚筒的失效都是在没有明显变形的情况下造成裂纹。设计计算时，都是按照静强度的方法来计算，或按照与疲劳强度等效的静强度计算。安全系数是一个比较复杂的问题。它主要取决于下列几种因素：（ 1）原材料的稳定情况，包括材料性质，原材料尺寸变化，制造工艺的稳定性等。（ 2）计算的精确度，包括外载荷，以及应力计算的精确程度。（ 3）零件的重要程度。根据滚筒的具体情况，其原材料和制造工艺都比较稳定，计算精度为中等，又是属于比较重要的零部件，根据经验可把安全系数取为1.51.8 。目前，我国各厂家常取Q235-A 的许用应力 =140MPa，安全系数都在1.51.8之间。亦可以取材料的脉动疲劳极限为(0.520.56) ，安全系数为1.5 。这样计算出的许用应力与上述相近。但考虑到滚筒在成形或安装时，会有局部凹陷的现象，故有人建议按上述方法计算出滚筒厚度后再加上2mm