波状挡边带式输送机设计

波状挡边带式输送机设计说明书目录摘要1Abstract2第一章 绪论3 1.1波状挡边带式输送机的发展概况.4 1.2波状挡边带式输送机的应用. 5 1.3波状挡边带式输送机的发展方向.8 1.4国外大倾角几种带式输送机的介绍.9 1.4.1压带式输送机.10 1.4.2螺旋式输送机的分类及简介.11第二章 波状挡边带式输送机的总体方案设计.112.1带式输送机的工作原理.122.2带式输送机的总体方案设计12 2.2.1带式输送机的结构.13 2.2.2带式输送机的布置方式.14第三章 波状挡边带式输送机的设计计算153.1带及带速的选择17 3.1.1带速的选择与计算.18 3.1.2带的选择与计算.19 3.1.3输送带宽度的计算.203.2输送能力的计算20 3.3驱动装置功率的计算22 3.3.1电机的选择与计算.23 3.3.2减速器的选择与计算.25 3.4阻力的计算.27 3.4.1空载段运行阻力的计算.28 3.4.2空载段实际运行阻力.29 3.4.3物料加速阻力的计算.30 3.4.4承载段运行阻力的计算.31第四章 张力的计算.31第五章 重要组成部分强度的校核计算.33 5.1输送带不打滑条件的校核.33 5.2槽钢支架设计及强度校核.35 5.3联轴器的强度校核.35 5.4轴承强度的校核.36 5.5输送带下垂度的校核.37总结.37致谢39参考文献40 摘 要 波状挡边带式输送机最早由前西德SCHOLTZ公司于60年代初研制的，已有近40年的历史，它的技术专利已被英国DOWTR公司、日本BANDO公司等购买并获准生产，现已形成遍布全球的挡边机系列制造销售网。波状挡边带式输送机具有结构简单，运行可靠，维修方便，并且可以进行大角度甚至垂直运输，是大倾角和垂直提升物料的理想设备。目前仅SCHOLTZ公司（现更名为TRELLEXFLEXOWELL公司）就为90多个国家设计制作5万余台挡边机，广泛用于煤炭、粮食、建材、建筑、冶金、电力、化工和轻工等行业。我国从80年代初开始研制挡边机，至今已生产5000多台，共有80多个生产厂。今年来，挡边机逐渐向大提升高度（最高已达203M）、大输送能力（最高已达6000t/h）方向发展。大倾角皮带输送机的最大特点是采用波状挡边输送带来取代普通输送带。至于它的工作原理和结构组成，则与通用带式机相同。因此，像传动滚筒、拖辊、拉紧装置、中间机、中间架支腿、尾架、卸料漏斗、头部护罩、空段清扫器、保护装置等部件，都可以与通用带式输送机的相应部件通用。本设计的任务是一台倾角为55，输送量为200t/h的波状挡边带式输送机。关键词：大倾角 皮带 波状挡边 AbstractThelargedipbeltconveyorhasacommonbeltconveyorstructureissimple,reliableoperation,easymaintenance,andhasalargedipconveyor,compact,smallfootprint,and so on,whichisthedeliveryofbigdipandthe idealequipmentforVerticalliftingmaterials.CorrugatedsidewallbeltconveyorwasfirstproposedbyformerWestGermanySCHOLTZcompanydevelopedintheearly1960s,therearenearly40-yearhistory,itstechnologypatentshavebeentheBritishDOWTRcompanyJapanBANDOcompanyto buy,andapprovedforproduction,hasbeenTheformationofribsmachinearoundtheworldtomanufactureandsaleofnetwork. TheonlySCHOLTZcompany(nowrenamedfor TRELLEXFLEXOWELLcompany)designedformorethan90 countries producemorethan50,000Setsofribsmachinewidelyusedincoal,grain,buildingmaterials,construction,metallurgy,electricpower,chemicalandlightindustries.Ribsmachinefromtheearly1980s,Chinastartedtodevelop,havebeenproducedover5000units,atotalofmorethan80productionplants.Thisyear,ribsgraduallyupgradetoalargeheight(maximumreached203M),alargetransmissioncapacity(atupto6000t/h)direction,inthefieldofundergroundminingandundergroundconstruction,surfacemining,large-scaleself-unloadingmachinesandotherhaveused.Thebiggestcharacteristicofthelargeinclinationofbeltconveyoristoreplacetheordinaryconveyorbeltconveyorofcorrugatedsidewall.Asforitsworkingprincipleandstructure,anduniversalbelmachine.Therefore,likthedrivepulley,dragroller,tensioningdevice,theintermediatemachine,inthemiddleleg,tailstock,dischargefunnel,headguard,emptyparagraphcleaning,protectiondevicesandothecomponentswhicharecommonbeltconveyorthecorrespondingpartsofthemachineisuniversal.Thisdesigtaskisainclinationof55,thetransmissioncapacityof200h,corrugatedsidewallbeltconveyor.Keywords:dip;belt;wavyribs第一章 绪论1.1 波状挡边带式输送机的发展概况 普通带式输送机由于受到物料与输送带摩擦系数的限制。其输送物料的倾角不能过大，一般最大倾角只能达到l820度。提高输送机倾角的方法有采用深槽的托辊组、圆管输送机、压带式带式输送机和花纹输送带式输送机。波状挡边带式输送机是实现大倾角输送物料的重要形式。 20世纪60年代德国的SvedalaFlexowell公司就开始研制这种带式输送机。其注册名称为FLEXWELL。同时该公司与汉诺威大学合作，建立了波状挡边带式输送机的试验台，使之得到不断地完善和发展。20世纪80年代末开始向大型化方向发展。其产品已有55000余台。分布于90多个国家和地区。应用于煤炭、冶金、建材、化工、水电、矿山和港口等部门。它的技术专利已被英国Dowty公司、日本Bando等购买并获准生产。现已形成遍布全球的挡边输送机系列产品制造销售网。当“FLEXWELL”的波状挡边带式输送机输送能力在2000t/h 以下和带速在5m/s以下时，提升高度可达500m。当提升高度为50m时，输送能力可达10000t/h。当提升高度200m、带宽2400mm、带速3.75m/s、挡边高630mm时，输送能力为6000t/h，输送物料块度可达400mm，可用于露天矿大倾角运输，也可以用于井深500m竖井提升。1969年此技术被引进美国和加拿大，但当时在北美洲由于土地不那么昂贵，因此并没有引起重视而没有得到推广。直到1989年世界最大的输送带生产厂美国胶带服务公司创建了挡边输送带部，才使波状挡边带式输送机在北美洲得到发展。美国的LakeShoreMing公司、英国的DowryMeco、Namec、法国的Bandabor等公司均生产这种大倾角带式输送机。 波状挡边带式输送机技术在连续卸船机上的应用迅速发展，芬兰Kone公司、德国Koch公司、瑞士Buhler公司生产的连续卸船机均成功应用了其提升与输送技术，特别是日本的日立公司、石川岛公司及三菱公司等生产的散粮连续卸船机。其垂直提升机和水平输送采用同一条输送带完成，更加展现了波状挡边输送机技术的巨大优势。 我国从20世纪80年代中期开始从国外引进了些挡边输送机。如湛江港为我国从20世纪80年代中期开始从国外引进了一些挡边输送机。如湛江港为了适应港口散装化肥进口业了适应港口散装化肥进口业务繁忙的需要，从德国Thyseen公司引进了9套散装化肥灌包设备，其中有9台倾角为35。的波状挡边式挡边输送机。这些引进设备大部分运行情况良好，在一定程度上为完善挡边输送机的技术和研制开发大型挡边输送机提供了有益的借鉴。 同时，我国从20世纪80年代初开始研制波状挡边带式输送机，1990年北京起 大倾角波状挡边带式输送机设计2重运输机械研究所开发出DJ型波状挡边带式输送机系列图纸，并开始推广使用。经过10余年的生产和使用实践，波状挡边带式输送机技术不断地完善和改进1998年，北京起重运输机械研究所、青岛运输设备厂等作为主要起草单位，制定了波状挡边带式输送机行业标(JB/T8908-1999)，推广了我国波状挡边带式输送机的发展。目前已经有50多个主机厂生产了5000多台波状挡边输送机。据调查，国内每年波状挡边带式输送机的需求量为15002000台。我国自贡运输机械总厂于1999年12月为四川省投资公司电冶有限公司生产了1台提升高度104.5m、带宽800mm、输送量140t/h的波状挡边带式输送机，该机的升高度是亚洲之最。目前国内波状挡边带式输送机系列参数为：带宽1600mm、挡边高400mm、带速2.5m/s、倾角90、输送量300t/h。 相比之下，国内目前能够生产的波状挡边输送机，运输能力、提升高度、运行带速都较低，缺乏必要的理论和实验研究，同时扩大应用范围也是输送机械行业需要重点研究的课题。对输送带本身应进一步研究基带的刚度、挡边及隔板的结构形式以及二者与基带粘结的新工艺，这样才能更好地满足国内各行业对波状挡边带式输送机的需求。1.2 波状挡边带式输送机的应用 随着自动化生产不断发展，输送机械化得到广泛应用。由于输送机可进行水平倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。未来输送机将向着大型化发展，扩大适用范围，物料自动分拣，降低能量消耗，减少污染等方面发展。一、继续向大型化发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面水力输送装置的长度已达50米以上。带式输送机的单机长度已近100米，并已出现由若干台组成联系甲乙两地的带式输送道”。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。二、扩大输送机的使用范围。发展能在高温、低温条件下、有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性的物料的输送机。三、使输送机的构造满足物料搬运系统自动化控制对单机提出的要求。如邮局所用的自动分拣包裹的小车式输送机应能满足分拣动作的要求等。四、降低能量消耗以节约能源，已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。已将1吨物料输送1公里所消耗的能量作为输送机选型的重要指标之一。五、减少各种输送机在作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气。随着国内贸易活动的不断增加，带式输送机因作为一种输送量大、运行费用低、使用范围广、结构简单、便于维护、能耗较小、使用成本低的输送设备而会得到更宽广的应用范围，市场前景十分看好。 冶金、电力、煤炭、化工、建材、码头、粮食等方面的发展日新月异，为了提高生产率，带式输送机已经运用到各个方面。带式输送机在矿业方面的发展带式输送机是一种由驱动滚筒带动输送带,由挠性输送带 作为物料承载件和牵引件,靠摩擦驱动连续输送散碎物料或成品件的连续输送机械。带式输送机具有输送能力大、功耗小、构造简单、对物料适应性强,应用范围较为广泛的特点。应用它可以将物料在一定的输送线上,从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送,又可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外,还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线。目前,带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中,广泛应用带式输送机作为水平运输或倾斜运输工具。大倾角波状挡边带式输送机采用具有波状挡边和横隔板的输送带,特别适用于大倾角连续输送散状物料,可广泛应用于煤炭、化工、电力、建材、冶金、粮食、港口、船舶等行业。其主要特点为:(1)可大倾角输送,大量节省设备占地面积,达到普通、花纹带式输送机所不能达到的输送角度。(2)总体投资费用低,与普通带式输送机相比可节约投资20%30%。(3)与普通带式输送机、斗式提升机、刮板输送机相比，其综合技术性能较优越。(4)提升高度大,单机垂直提升高度可达500m2(5)大倾角波状挡边带式输送机具有技术先进、结构简单、运行平稳、使用安全可靠、设备部件少、维修量小、噪音低、布置灵活等诸多优点。它适用于工作温度为-1540e的工作环境,输送堆密度为0.15319 t/m3的各种散状物料，例如烟台鑫海矿山机械生产的大倾角波状挡边带式输送机使用波纹状输送带来取代普通输送带，大大提高效率，受到高度好评，被广泛应用。(6)该机可在倾角0b90b范围内任意布置。在垂直输送物料时,还可以左右旋转180b,实现360b范围内的受料和卸料。(7)该机由于能够大倾角输送物料,在达到同样输送高度时,使整机长度大大缩短,随该机布置的通廊长度也相应减少,降低了设备投资和工程造价,减少了占地面积。(8)该机倾角大、整机长度短。与普通带式输送机相比,可大量减少托辊数量、输送带长度和物料重量,即大大减少了托辊阻力和输送带及物料所消耗的功率。因此,该机可降低能耗。(9)该机在垂直布置时,一般为全封闭设置,密封好、灰尘少、环保效果显著。(10)该机输送带的横向刚性较强,基带两侧均有立辊防跑偏,且被输送的物料基本都处于输送带的中心部位。因此,输送带运行时不跑偏。1.3波状挡边带式输送机的发展方向 当今社会，机械设备的发展日新月异，迫切需要不断开发新的机型来满足不同工况的要求，波状挡边带式输送机的发展也是如此，现今发展方向大致可以归纳为：(1)开发专用机型 我国煤矿的地质条件差异很大,在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，为了满足特殊要求，比如水平拐弯、大倾角（25）直至垂直提升等,这些场合常规的带式输送机是无法胜任的。为了满足煤矿 的某些特殊要求，应开发特殊型带式输送机,如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。(2)提高元部件性能和可靠性 整体设备的性能和可靠性主要取决于元部件的性能和可靠性，我国现在的矿用带式输送机的元部件基本上都是各自厂家生产，还没有出现专业化、大规模的元部件生产厂家。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性,还要不断研究新的技术和开发新的元部件。(3)扩大功能,一机多用带式输送机是一种理想的连续运输设备，并且目前还不能完全发挥其全部作用。可以将带式输送机结构作适当修改,采取一定的安全施，就可拓展运人、运料或双向运输等功能,做到一机多用,使其发挥最大经济效益。1.4国外大倾角几种带式输送机的介绍1.4.1压带式输送机压带带式输送机广泛应用于大倾角输送或垂直提升物料的连续输送系统中。通过驱动装置驱动整条输送线运转，并且通过液压油缸来对整条输送线进行张紧，张紧力度大，结构牢固，有效地保证了整条输送带运行的安全性和合理性。1.4.2螺旋式输送机的分类及简介 输送机可分为螺旋输送机和带式输送机。螺旋输送机又可分为：LS型螺旋输送机，GX型螺旋输送机，WLS无轴型螺旋输送机，DL多轴型螺旋输送机，LC垂直型螺旋输送机。 LS型螺旋输送机的工作原理：LS型螺旋输送机是利用旋转的螺旋将被输送的物料沿固定的机壳内推移而进行输送工作，头部及尾部轴承移至壳体外，吊轴承采用滑动轴承设有防尘密封装置，轴瓦一般采用粉末冶金，输送水泥采用毛毡轴瓦，吊轴和螺旋轴采用滑块连接。 LS型螺旋输送机的性能特点：1.承载能力大、安全可靠。2.适应性强、安装维修方便、寿命长。3.整机体积小、转速高、确保快速均匀输送。4.出料端设有清扫装置，整机噪声低、适应性强，进出料口位置布置灵活。5.密封性好、外壳采用无缝钢管制作，端部采用法兰互相连接成一体，刚性好。GX型螺旋输送机的工作原理： GX型螺旋输送机是利用旋转的螺旋将被输送的物料沿固定的机壳内推移而进行输送工作，头部及尾部轴承移至壳体外，吊轴承采用滑动轴承设有防尘密封装置，轴瓦一般采用粉末冶金，输送水泥采用毛毡轴瓦，吊轴和螺旋轴采用滑块连接。GX型螺旋输送机的性能特点：1.承载能力大、安全可靠。2.适应性强、安装维修方便、寿命长。3.整机体积小、转速高、确保快速均匀输送。4.出料端设有清扫装置，整机噪声低、适应性强，进出料口位置布置灵活。5.密封性好、外壳采用无缝钢管制作，端部采用法兰互相连接成一体，刚性好。WLS无轴螺旋输送机的性能特点： 结构简单，所占空间位置小；功耗少；容易密闭输送：制造费用相应较低，其缺点是：输送量小，输送高度小（一般不超过8m）。第二章波状挡边带式输送机的总体方案设计2.1带式输送机的工作原理 波状挡边带式输送机采用波状带挡边输送带，通过三相电机带动蜗杆涡轮减速机驱动主动滚筒带动整个输送机运转，主要由驱动装置，主动滚筒，被动滚筒，过渡滚筒，压轮以及机架等等部分组成，波状挡边带式输送机的方案布局图与结构如下图所示： 驱动装置是整个输送带的核心部分，通过电机带动减速机从而带动主动滚筒转动，主动滚筒与输送带在摩擦力的作用下带动输送带运行，从而带动输送带上面的物料运行。整条输送带通过张紧滚筒预紧，通过过渡滚筒保证输送带始终往一个方向运行。其中，机架以及支架起到了支撑和加固输送线的作用。2.2带式输送机的总体方案设计 2.2.1带式输送机的结构 波状挡边带式输送机,其主要部件是输送带,亦称为橡胶带,以及驱动装置，传动滚筒等等构成，输送带兼作牵引机构和承载机构.带式输送机组成及工作原理如图1-1所示,它主要包括一下几个部分:输送带(通常称为胶带)、压轮及机架、滚筒拉紧装置、过渡装置，主驱动装置等等. 2.2.2布置方式 电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用波状挡边式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在中间。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单点”两字省略。 单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。在这里我们选取波状挡边带式输送机的布置如下图所示：第三章 波状挡边带式输送机的设计计算3.1带及带速的选择 3.1.1带速的选择 按倾角和粒度，查表2-71，取带速V=1.5M/S.=90M/Min. 3.1.2带的选择 根据课题给定的参数和现场的工况条件，我们选用cc-56棉帆布芯层5层输送带，扯断强度等于56kg/m层，芯层数z=5，上覆盖胶厚T上=5.6mm，下覆盖胶厚度T下=1.5mm，每米质量=17.62kg/m。3.1.3输送带宽度的计算 根据公式，B=SQRT(Q/（k*v*c*）我们可知：上胶厚质量5.1kg/m2 下胶厚质量1.7kg/m2已知：Q=100t/h； 端面系数k=360；物料容重=0.90t/m3；皮带速度v=1.5m/s；倾角系数c=0.91；速度系数=1.00； 将以上各数值代入计算式，得：B=0.521m根据计算和设计经验，选取B=1000mm的普通带，满足块度要求。3.2输送能力的计算根据实际工况，我们选择的横隔板为TC系列的，而TC系列的横隔板=60度。根据公式：Tg为物料盒输送带接触理论接触长度，于是：通过以下公式：式中：p为物料堆积比重h为横隔板高度，单位mm；为输送机倾角，单位。；Ts为横隔板间距，单位：m；Bf为有效宽度，单位：m；V为带速，单位：m/s；3.3驱动装置功率的计算 3.3.1电机的选择与计算 根据实际工况，经由合理确定工况系数，根据如下公式可得：传动滚筒的实际功率为：Pa=F*V/1000=5600X2/1000=13.2kw根据上列计算结果，我们可以知道电机的功率为：Pm=Pa/*=13.2/0.9*0.93*1=15.77kw.其实式中：为传动功率,一般在0.85-0.96之间选取。在这里，取=0.9；为电机级系数,一般在0.90.95之间选取，在这里，我们取=0.93;为多级驱动不平衡系数，一般在0.90.95之间选取，单电机驱动-1;由表17-1，选电动机型号为Y200L1-6，额定功率5.18kw，转速970r/min，最大转矩2.0，转动惯量2315.0kgm，电机的总质量为235kg； 3.3.2减速器的选择与计算 电机转速3000r/min，输送带的速度为1.5m/s由公式总传动比 已知需要减速比为1:60左右的减速器，在这里我们选用上海泰一传动设备的蜗轮蜗杆减速器，此种减速器为两端输出的，一头为减速器输入与电机输出连接，另一头为减速器输出与输送带的传动轴的伸长端连接。 如上图为本蜗轮蜗杆减速器的外形尺寸图，我们本次设计中选用WPWKO型40，减速比为1:60，减速器的外形尺寸为587x495x90，减速器输入轴径为80mm，输出端孔径80mm。3.4阻力的计算3.4.1空载段运行阻力W2：W2=（q0+q）*L*w-q0H; 根据工作条件，可知：（平行托辊阻力系数w） 清洁，干燥 0.018少量尘埃，正常湿度0.025大量尘埃，湿度大 0.035 查表：有Z=46,取Z=4.00层EP-100上下胶层厚5.6+1.5mm，得qm=9.34kg/m q0=qm*g=92N/m 查表，得G= 11.0kg 下托辊间距l0= 3.0m； 因此，得：q=G*g/l0=36N/m 查表，得w=0.035；L1=41.837m；H1=5.842m； 头轮至垂直拉紧中心带入上式得：（适用于向上输送）螺旋及车式输入投影 W2=-348N带入得：S4=S3+W2=1.02S1+468查表，改向滚筒阻力系数k2=1.03螺旋及车式选1.0垂直拉紧选1.03 带入得：S5=k2*S4=1.05S1+482查表，改向滚筒阻力系数k3=1.04螺旋及车式选1.0垂直拉紧选1.04 带入（5）得：S6=k3*S5=1.09S1+501查表，改向滚筒阻力系数k4=1.03螺旋及车式选1.0垂直拉紧选1.03 带入（6）得：S7=k4*S6=1.13S1+516; 3.4.2空载段实际运行阻力W3： W3=（q0+q）*L*w-q0H已知q0= 92N/m，q=36N/m查表，得w= 0.035 L=21.363 m,H=2.413m拉紧中心至尾轮的投 W3= 126N; 空段清扫器阻力W4： W4=200B=160N带入（7）得：S8=S7+W3+W4= 1.13S1+ 550 查表，改向滚筒阻力系数k5=1.02 带入（8）得：垂直逐点 S9=k5*S8= 1.15S1+ 561 查表，改向滚筒阻力系数k6=1.04带入（9）得：S10=k6*S9=1.19S1=584N； 3.4.3物料加速度阻力W6：W6=q*v*v/（2*g） 因为：q=Q*g/（3.6*v)=218N/m 所以W6=17N； 3.4.4承载段运行阻力W7： W7=（q+q0+q）*L*w+(q0+q)*Hq0=qm*g=92N/m 查表，得G= 11kg 过渡滚筒间距l0= 1.2m 因此，得：q=G*g/l0= 90N/m； 根据工作条件可知，（槽形托辊阻力系数w） 清洁，干燥系数为0.02；少量尘埃，正常湿度，系数为：0.03；大量尘埃，湿度大，系数为：0.04； 查表，得w=0.04；L2=63.200H2=8.255 带入上式得：W7=3563N带入（10）得：Sn=S10+W5+W6+W7= 1.19S1=5251N；根据式：Sn=S1*e采用胶面滚筒=200=0.35, 查表得e=3.39带入上式得：Sn=3.39S1联立（10）式，则：S1=1.19S1+4521因此：S1=2058N Sn= 6978N；第4章 波状挡边带式输送机各点张力的计算 在进行输送带张力计算过程中，其张力大小必须满足以下两个条件：1、磨擦传动条件：即输送带的张力必须保 证工作时输送带在传动滚筒上不打滑；2、垂度条件：即输送带的张力必须保证输 送带在两托辊间的下垂度不超过规定值。 根据上述两个条件，我们可以看出，输送带张力的计算方法有两种：一种是根据磨擦传动条件并利用“逐点张力法”求出各特殊点的张力值，然后验算输送带的垂度条件；另一种是根据垂度条件求出输送带上某一确定点的张力，然后按“逐点张力法”计算出各点的张力，再验算磨擦传动条件。下面我们将以下图的布置方式为例，分别按两种计算方法，讨论输送带张力的计算问题。 设带式输送机各点张力为已知，可查表得到具体数值，则各点张力关系如下：S2=S1+W11弹簧清扫器阻力w1;S3=k1*S22; S4=S3+W23空载段运行阻力w2;S5=k2*S44S6=k3*S55S7=k4*S6 ;S8=S7+W3+W47空载段运行阻力w3空载段清扫器阻力w4S9=k5*S88S10=k6*S9 9 Sn=S10+W5+W6+W7 ;导料槽阻力w5;物料加速度阻力w6;承载段运行阻力w7 ; 根据上面的各点阻力的计算结果，我们可以知道：各点张力：S2=S1+W1=2858 N;S3=k1*S2=2916N;S4=S3+W2=2567N;S5=k2*S4=2644N;S6=k3*S52750N;S7=k4*S62833N;S8=S7+W3+W4= 2867N ;第5章 重要组成部分强度的校核计算5.1输送带不打滑条件的校核根据实际工况条件，由下式可知：式中：Fmax为输送机满载启动或制动时出现的最大圆周力，启动时：Fmax=Ka*Fu;，启动系数Ka=1.51.7;Fmax=5895x1.7=10022N;U为传动滚筒与输送带之间的摩擦系数，查表可得u=0.45;其中:为输送带在所有圆周上的圆包角；查表可得：=180度；eug为欧拉系数，经由查表可得：eug=4.12;于是有：5.2槽钢机架的设计及强度校核 槽钢机架选择根据整条输送带上面的所有滚筒，物料的重量来定，槽钢机架受力分析得出，由分析得出底座在平衡状态下只受地面对其的支撑力和在其表面上物体所给的压力。见下图： 即物料和输送带滚筒以及轴承等等给的压力为G(输送带滚筒重量)+G（零部件重量） =20000N（10000Kg）+(1000X20N)=30000N;根据槽钢承载力计算公式：M=Pac/L(M：弯矩，P集中力，a集中力距支座距离，c集中力距另一支座距离，L跨度，L=a+c) （仅用于截面) f=M/W材料的许用应力（弹性抗拉强度/安全系数）。M=Pac/L=11960xL，本次设计初定L为1000mm则M=13456N.M，初定槽钢为200x75x3和200x100x7，计算W得出折算后位270Mpa查的普通碳素结构钢Q235A的抗拉强度为375500Mpa，由于270Mpa远远小于375Mpa，所以初定槽钢12075x3和120x100x7的曹昂满足要求。 由计算得出可以使用200x75x3的方管和200x100x7的槽钢，初定设计计算得出方管总体架尺寸为46000X35000；整个槽钢机架的大致图如下：5.3联轴器的强度校核 由于整个装置载荷平稳，速度较高，无特殊要求，考虑装拆方便及经济问题，我们选用弹性套柱销联轴器，取工作情况系数 。由于电机输出轴径为80mm，选择联轴器类型为HLA12-120，联轴器承受转矩故： 合适；5.4轴承强度的校核根据根据条件，轴承预计寿命163658=48720小时；1、 计算输入轴承（1）已知n=458.2r/min两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N；初先两轴承为角接触球轴承7206AC型。根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力FS=0.63FR则FS1=FS2=0.63FR1=315.1N；(2)FS1+Fa=FS2；Fa=0故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端FA1=FS1=315.1NFA2=FS2=315.1N；(4)计算当量载荷P1、P2根据课本P263表（11-9）取fP=1.5;根据课本P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5(1500.2+0)=750.3N;P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5(1500.2+0)=750.3N;(5)轴承寿命计算P1=P2故取P=750.3N；角接触球轴承 =3； 轴承运动和换向时承受过大的冲击负荷，或当轴承静止时，由于机器振动等因素都会使接触处形成凹坑。外界硬粒进入轴承内，也可在接触表面形成压痕，这种永久变形量超过一定限度，就会防碍直线运动平稳性，引起振动和噪音，振动会进一步冲击凹坑周围材料，造成恶性循环，使凹坑面积扩大，这种永久变形量用基本额定静载荷限定。钢球和套圈接触点两者永久变形量之和等于钢球直径的万分之一时的静载荷，定义为基本额定静载荷C0。轴承使用时，冲击力很难测定，常用选取适当的静载荷安全系统来保证轴承静载荷不超过基本额定静载荷。选型时使轴承承受的静载荷P0 C0/FS，不受振动和冲击场合FS取1.0 1.5，受振动和冲击工作场合FS取2.07.0。轴承由于反复承受工作载荷，首先在表面下一定深度处，强度较弱部分形成裂纹，继而发展到接触表面，使金属成片状剥落下来，这种剥落称为疲劳剥落。在安装、润滑、密封正常的情况下，绝大多数轴承的破坏是疲劳破坏，一般所说的轴承寿命就是指轴承的疲劳寿命。直线轴承额定寿命规定为5万米， 通过限定基本额定动载荷C来保证。由于轴承寿命具有分散性，即同一批材料、相同工艺生产、相同使用条件下的轴承寿命不相同，所以轴承基本额定动载荷C定义为一批相同的轴承在相同条件下运行5万米，轴承不生任何疲劳剥落现象所能承受的动载荷。5.5输送带下垂度的校核 在输送带自重和载荷重量的作用下，输送带在两托辊之间必然有悬垂度。托辊间距愈大或输送带张力愈小，其垂度将愈大。如果垂度过大，输送带在两组托辊之间将发生松驰现象，可能导致物料撒落且将引起输送带运行阻力加大，故各国均规定了允许的最大垂度值。ISO5048中规定输送带垂度不超过托辊间距的0.52.0，我国设计规范中规定为2.5。 为满足输送带的垂度条件，对于任何一个运输系统，承载分支输送带的最小力Szmin需满足：Szmin5(q+qa)cos;回空分支输送带的最小张力Skmin需满足:Skmin5qd*cos;若输送带最小张力不满足（5-35）与（5-36）式中之一，则应增大初张力，直到满足垂度条件为止。致 谢在论文完成之际，我首先向我的导师致以衷心的感谢和崇高的敬意！在这期间，导师在学业上严格要求，精心指导，在生活上给了我无微不至的关怀，给了我人生的启迪，使我在顺利的完成学业阶段的学业的同时，也学到了很多做人的道理，明确了人生目标。导师严谨的治学态度，渊博的学识，实事求是的作风，平易近人、宽以待人和豁达的胸怀，深深感染着我，使我深受启发，必将终生受益。经过近半年努力的设计与计算，论文终于可以完成了，我的心里无比的激动。虽然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因为它是我用心、用汗水成就的，也是我在大学四年来对所学知识的应用和体现。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的能力，更重要的是从周围的老师和同学们身上潜移默化的学到了许多。在此，向他们表示深深的谢意与美好的祝愿。参 考 文 献1成大先. 机械设计手册：第5版M . 北京：化学工业出版社，2008.2成大先. 机械设计手册单行本M . 北京：化学工业出版社，2007.3程光仁等. 波状挡边带式输送机发展概况M . 北京：机械工业出版社，2007.4濮良贵，纪名刚. 机械设计M . 北京：高等教育出版社，2010.5饶振刚，田勇卫. 波状挡边带式输送机概述M. 北京：国防工业出版社，19906张武，高启坤. 波状挡边带式输送机特性分析J . 火控雷达技术，2011，Vol（2）：47-52.7徐进. 波状挡边带式输送机可靠性设计研究J .煤矿机械，2003， Vol（10）：34-39.8杨晓苞，景素芳. 波状挡边带式输送机力学稳定性分析J .火控雷达技术，2011， Vol（2）：54-61.9于天仲. 波状挡边带式输送机使用和维护J .南钢科技，2001， Vol（2）：24-30.10田地银，田云. 波状挡边带式输送机的设计J. 电子工艺技术，1997，Vol(18)：18-2511代仕平，张娜. 基于波状挡边带式输送机设计J. 0八一科技，2010，Vol（4） 50-5212计国良，李志勇. 波状挡边带式输送机P. 中国：201020101875.8，2010.09.2213李华. 波状挡边带式输送机P. 中国：200320108591.1，2004.12.2214章杰. 波状挡边带式输送机机构改良 P. 中国：200620157745.X， 2007.10.24