带式输送机设计说明书().doc

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1、0 课题的主要内容 本课题的主要内容是完成21大倾角带式输送机的的设计。在设计中，根据生产现场的实际要求，确定带式输送机的型式，完成把各部件的选用设计以及必要部件的校核。最后，将它们转化成为能够指导制造、装配、安装、调试、使用和维护用的设计图纸及说明书等技术文件。 主要原始资料见表15表15 山西省襄垣县辉坡煤矿主斜井带式输送机设计要求工作环境井下输送量Q200T货载原煤物料密度r1.01t/m3物料块度0250mm倾角21输送长度L600m带宽要求B800mm 注：该表由焦作市新立康输送机械有限公司提供 由该表所提供的数据，决定采用深槽形带式输送机。深槽形带式输送机与其他输送机相比，具有以下

2、优点：（1）结构比其他大倾角输送机简单，用普通输送机的通用部件；（2）适宜于多点驱动，可用普通输送带。因此在倾角不太大时（18到28之间），这种带式输送机成本低、使用方便。1确定带宽带速2 带式输送机驱动功率计算2.1 驱动形式的确定 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的位置可分成单点驱动方式和多点驱动方式两种。 通用固定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上的某一个位置处，一般放在机头处。 单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒驱动和双滚筒驱动。

3、对每个滚筒的驱动又可分为单电机驱动和多电机驱动。 单滚筒、单电机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应该是首选方式。对于长距离运输一般采用多点驱动方式。图21 双滚筒驱动示意图根据现场要求，由于运距不太长（小于1000m），因此初步选定采用单点驱动方式。由于是煤矿井下向上运输，为保证发生意外停机时，倾泻下来的物料不会堆积在输送带的驱动装置部分，必须要求驱动装置安装在机头部。另外由于本机要求运量不高，为节省投资，初选单电机驱动方式。但由于输送倾角较大，为保证必要的驱动力，初选双滚筒的驱动方式。因此在本设计中，初步选定在机头部采用双滚筒单点单电机驱动的方式。根据现场环境要求，输送机的布置如图21所示。

4、2.2 运行阻力与逐点张力计算法输送带的张力包括有拉紧装置所形成的初张力，克服各种阻力所需要的张力及由动载荷所产生的张力。2.2.1 输送带运行阻力运行阻力分为直线段、曲线段及其他附加阻力，现分别叙述：（1）直线段运行阻力如图22所示，运行阻力包括两部分，一部分是摩擦阻力；一部分是由下滑力(自重分力)引起的阻力。由摩擦力引起的阻力总是为正，但由下滑力引起的阻力在此段输送带向上运行时为正，向下为负。图2-2 运行阻力计算示意图 承载段(或称为重段)运行阻力为 因为 所以 （2-1）式中 （2-2）当承载段向上运行时，下滑力为正；向下运行时，下滑力为 负。同样，输送带回空段阻力为 （2-3）式中

5、（2-4） 当承载段向上运行时，回空段是向下运行的。此时，回空段向下滑力为负；反之，回空段的下滑力为正。托辊阻力系数主要由实验来确定，查表21可得。工作条件平行托辊槽型托辊室内清洁、干燥、无磨损性尘土0.0180.02空气湿度、温度正常，有少量磨损性尘土0.0250.03室外工作，有大量磨损性尘土0.0350.04表21 常用的托辊阻力系数近年来，对于托辊阻力进行了许多理论与试验的研究工作。研究结果表明，托辊的运行阻力主要包括托辊的转动阻力及挤压阻力等。挤压阻力又包括物料碰击阻力，输送带反复弯曲阻力及压陷滚动阻力。托辊的转动阻力是由托辊轴承及其密封所产生的阻力，大小取决于托辊的结构。而挤压阻力

6、则与输送带的张力的大小有关。实验表明，转动阻力与挤压阻力相比，挤压阻力要比转动阻力大的多，而在挤压阻力中，压陷滚动阻力占比重最大，物料碰击阻力与反复弯曲阻力随着输送带张力增大而降低。（2）曲线段运行阻力1.改向滚筒上的阻力这种阻力由轴承摩擦阻力以及牵引机构绕入与绕出滚筒时的僵性阻力组成。轴承摩擦阻力克服轴承支撑面上的摩擦折算到滚筒圆周的力为 （25）式中在计算正压力时，可近似认为绕入和绕出滚筒时，输送带张力均为S。 （26）于是有 （27）式中僵性阻力在输送带绕入与绕出滚筒时所产生的僵性阻力为 （28）式中 于是，克服以上两种阻力所需要的圆周力为 （29）用表示分力点张力系数，则 （210）改

7、向滚筒与输送带的分离点的张力是相遇点张力的倍，即 （211）式中传动系数见表22轴承类型近90围包角近180围包角滑动轴承1.031.041.051.06滚动轴承1.021.031.041.05表22 分离点张力系数表(3)其他阻力其他阻力包括受料区物料与输送带间的惯性阻力、犁式卸料器摩擦阻力和清扫器摩擦力等.这些阻力在长距离运输机的阻力计算中可忽略。本设计中运输距离600m属于长距离范围，故其他阻力不再考虑。2.2.2 逐点张力计算法在讨论输送带的各段阻力计算方法后，需进一步确定输送带各点张力，输送带沿纵向长度方向上各点的张力是不同的，但不需要计算出各点的张力，只要计算一些特殊点的张力即可。

8、最明显的是要找出最大与最小张力点，最小张力点必须要能保证输送带在两组托辊间的悬垂度不能太大，用最大张力点的张力来确定输送带的纵向拉伸强度。计算各点特殊点张力的方法叫做逐点计算法。如图23所示：图23 逐点张力计算法示意图（1）逐点计算法要点按输送带运行的方向定出一些特殊点，一般从主动滚筒的分离点开始，如图23中1点，即是传动滚筒与输送带的分离点，张力用S来表示，此时 。 特殊点。特殊点是指各滚筒的分离点与相遇点，曲线段的进、出点，直线摩擦驱动的相遇点与分离点，装载位置的起点与终点等。图23中的1、2、3、4、5、6、7点，在这儿是以滚筒的相遇点和分离点来取的，其中2点处的滚筒，对输送带与滚筒的

9、围包角较小，故可认为是一点，也就是说，在此，2点处滚筒对输送带的运行阻力可不计。要注意到的是，各点的序号是按输送带的运行方向依次来定的，此顺序不能打乱。在上述的规定下，就有后点(从顺序上来讲)的张力，等于其前一点的张力加上此两点间运行阻力的代数和，表达即 （212）式中 用式（212），可逐点写出各点的张力表达式 （213）由上式可知，最后可得到间的关系式，且均为未知数，再有一个关系式才能求解。按摩擦传动件找出的关系，因为 所以 （214）在具体计算中要求 式中 n摩擦力备用系数，一般n=1.151.2； 输送带与传动滚筒的摩擦系数，按表23选取； 输送带与两个滚筒的围包角之和。接触面类型光面

10、、潮湿光面、干燥胶面、潮湿胶面、干燥橡胶接触面0.20.250.350.4塑料接触面0.150.170.250.3表23 摩擦系数表联立式213与式214，可求出之值。同时可算出其他各点的张力，这些张力值可保证输送带工作时不打滑。用承载段与回空处各最小的张力点，验算此处张力是否满足悬垂度条件，如果不满足，就要用悬垂度条件重新确定最小张力点处的张力。再依次计算其他各点张力后，再用摩擦条件来验算，直到、两条件均满足为止。当然应先找出最小张力点的位置，在计算中，因F2-3段阻力在较较大时很可能为负，此时最小张力点在3点上，但若角较小和F2-3段阻力均为正时，显然，回空段的分离点的张力为最小张力点。承

11、载段的最小张力在4点，如果回空段最小张力点在分离点，可用此点的摩擦条件先定分离点的张力，最后用悬垂度条件来验算；若回空段的最小张力点在3点，则可用承载段的最小张力点4处的悬垂条件确定4点的张力，计算各点张力后，最后用摩擦条件来验算。（2）输送带的悬垂度条件为保证输送带运转平稳和物流的稳定，承载段与回空段输送带的悬垂度的最大值均为托辊组间距的千分之二十五。承载段满足最大允许悬垂度的最小张力为 式中 把值代入上式，可求得: （215）同理，可求得回空段输送带的最小张力为 （216）式中 回空段两托辊间距，m。2.3 运行阻力的计算 由分离点起，依次将特殊点设为1，2，3，一直到相遇点为7点，如图2

12、1中所示。计算运行阻力时，首先，要初定输送带的种类和型号。在此，根据经验初定为钢丝绳芯输送带，选ST1600型的钢丝绳芯带。由于是大倾角运输，故选表面压花带。查运输机械设计选用手册（上）表17，可知：该型号的胶带纵向拉伸强度，输送带每米质量。（1）承载段运行阻力的计算由式21承载段运行阻力为： 物流每米质量： 由运输机械设计选用手册（上）表242，选用上托辊型号为108，L315mm，轴承型号为4G205。由运输机械设计选用手册（上）表270查得单个上托辊转动部分质量故可算得承载段托辊每米质量为 kg/m查表21，代入表达式得： (2)回空段运行阻力的计算由式23得回空段运行阻力为： 由运输机

13、械设计选用手册（上）表250，选用下托辊型号为108，L950mm，轴承型号为4G205。由运输机械设计选用手册（上）表270查得单个下托辊转动部分质量故可算得回空段托辊每米质量为 kg/m查表21，代入表达式得：(3)确定最小张力点由以上计算可知，因回空段运行阻力为负值，所以最小张力点是图中第三点。2.4 输运带上各点张力的计算（1）由悬垂条件确定4点的张力由式215，承载段最小张力应满足 故 （2）由逐点法计算各点张力因为，又根据表22，选故有 （3）用摩擦条件验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系。本设计初选包胶滚筒，滚筒与输运带的围包角为200，由表23，选摩擦系数 =0.35，并取摩擦

14、力备用系数n=1.2。由式214可算得允许的最大值为 故摩擦条件满足要求2.5 电动机功率的确定电动机的功率按下式计算 （217）式中 故 查运输机械设计选用手册（上）表277，可选用一台250kw的电动机2.6 电动机和减速器的选择 查运输机械设计选用手册（上）表2158，选用的电动机型号为 主要技术参数为： 配套使用的减速器型号为：2.7 液力耦合器 液力耦合器置于驱动装置和带式输送机的减速器之间，它具有一般联轴器所没有的功能，将变速调节、力矩转换和制动三者功能集于一身，而且还具有软启动和过载保护功能。为改善传动品质和节省能耗，本设计采用液力耦合器代替传统机械式联轴器。 由运输机械设计选用

15、手册（上）表146，选取液力耦合器型号为：3 输送带 输送带最初是由传送带发展而来，早在1795年就已被发现，但它是帆布带。1858年出现了增强骨带，1868年出现了两层骨架的橡胶输送带，1892年才解决了橡胶输送带成槽能力，后来又发明了合成纤维，将棉与尼龙或聚酯纱合捻作经线，提高了输送带的成槽性合强度。随后发明了阻燃带。20世纪20年代后期又出现了芳纶带，使超长距离几十公里一台成为可能。 输送带的寿命由输送带的物料合使用条件决定，对输送带的要求是： （1）具有足够的抗张强度和模量，伸长率低； （2）强度和宽度要满足各行各业的需要； （3）要有柔性，但伸长率有一定限制； （4）承载的覆盖胶能满

16、足冲击负荷的冲击和耐磨性好，耐疲劳性高。 由此可见，选择输送带的骨架层成为带式输送机最关键的一步，对带式输送机的功能起着决定性的作用。 输送带的类型主要有四种：普通输送带、钢绳芯输送带、钢丝绳牵引输送带及档边带。 由于前面设计已经选择钢绳芯输送带，故下面主要介绍钢绳芯输送带的性能特点，其他三种不做赘述。3.1 钢绳芯输送带钢绳芯输送带主要用于强力带式输送机。它是以细钢丝绳做带芯外加覆盖胶而制成的新型输送带。它基本上可分为无布层（全胶型）和有布层两种。 目前我国生产的钢绳芯输送带技术规格见运输机械设计选用手册（上）表17。 在钢绳芯输送带中，钢丝绳的质量是决定输送带使用寿命长短的关键因素之一，必

17、须具有以下特点： （1）应具有较高的破断强度 钢芯强度高则输送带强度亦可增大。从另一角度来说，绳芯强度越高，所用绳之直径即可缩小，输送带可以做得薄些，以达到减小输送机尺寸，节约金属和橡胶的目的。 （2）绳芯与橡胶应具有较高的黏着力 这对于用硫化法接头具有重大意义。提高钢绳与橡胶之间黏着力的主要措施是在钢绳表面电镀黄铜及采用硬质橡胶等。 （3）应具有较高的耐疲劳强度否则钢绳疲劳后，它与橡胶的黏着力即下降乃至完全分离。（4）应具有较好的柔性 制造过程中采取预变形措施以消除钢绳中的残余应力，可使钢绳芯有较好的柔性而不松散。输送带用的上、下覆盖胶目前多采用天然橡胶，国外有采用特殊耐磨和抗风化橡胶的胶带

18、，如轮胎花纹橡胶的改良胶作为覆盖胶，以提高其使用寿命。输送带的中间胶用合成橡胶与天然胶的混合物。钢绳芯输送带的接头也分机械接头和硫化接头。由于机械接头强度较低，一般不采用，而主要采用硫化法接头。输送带中钢绳是纵向排列的，两根不相关连的钢绳，利用两者之间所夹橡胶做“媒介”进行加热、加压、硫化，使它们连接成一整体，这就是硫化接头法。实践证明，如果有足够的黏着力和黏着长度（即两根钢丝绳的搭接长度），接头处强度可以大大超过钢丝绳自身的破断强度。接头处的强度主要取决于硫化后的橡胶与钢绳之间的黏着力。钢绳芯带所承受的载荷就是靠这种黏着力来传递的。黏着力用钢绳从橡胶中拔出时所需的力除以钢绳的黏着面积来表示。

19、接头处的强度还与接头处钢绳排列的间隔有关。一般接头部分的钢绳有效间距大于0.4d（d为钢丝绳直径），不少于2mm。但当工作张力大且钢丝绳直径超过10mm时，有时不得不采用大于0.3d的有效间距。做硫化接头需要有一套硫化设备。钢绳芯带与普通带相比较有以下优点：（1）强度高由于强度高，可使一台输送机的长度增大很多。目前国内钢绳芯输送带输送机一台长度达几公里、几十公里。（2）伸长量小钢绳芯带的伸长量约为帆布带伸长量的十分之一，因此拉紧装置行程可以减小，无论在设备费用和拉紧装置的安排上都是极为有利的。钢绳芯的另一特点是纵向弹性高，因而张力传播速度快，起动和制动时不会出现浪涌现象。（3）成槽性好由于钢绳

20、芯是沿输送带纵向排列的，而且只有一层，与托辊贴合紧密，可形成较大的槽角。近年来钢绳芯输送带的输送槽角多为35，这样不仅可以增大运量，而且还可以防止输送带跑偏。（4）抗冲击及抗弯曲疲劳性能好，使用寿命长由于钢绳芯是以很细的钢丝捻成钢绳做带芯，它抗弯曲疲劳和耐冲击性都非常好。（5）破损后容易修补 钢绳芯输送带一旦出现破损，破伤几乎不再扩大，修补也很容易。相反，帆布带损伤后，会由于水浸等原因而引起剥离，使帆布强度降低，严重时有全幅断裂的危险。 （6）接头寿命长 这种输送带由于采用硫化胶接，接头寿命很长，经验表明有的接头使用十余年尚未损坏。 （7）输送机的滚筒小 钢绳芯输送带由于带芯是单层细钢绳，弯曲

21、疲劳轻微，允许滚筒直径比用帆布输送带的小。 钢绳芯胶带虽然有很多优点，但也存在一些缺点： （1）制造工艺要求高，必须保证各钢绳芯的张力均匀，否则输送带运转中由于张力不均而发生跑偏现象。 （2）由于输送带内无横向钢绳芯及帆布层，抗纵向撕裂的能力要比帆布输送带弱得多。所以，要求装载时必须保证没有带尖棱的物料，以避免纵向撕裂。 （3）易断丝。当滚筒表面与输送带之间卡进物料时，容易引起输送带钢绳芯的断丝。因此，要求有可靠的清扫装置。3.2 输送带的强度验算 输送带强度应满足 （31）式中 （32）对钢绳芯带 （33）式中 （34）(1)输送带的计算安全系数由式219，,本次设计中，对于钢绳芯带由式33

22、得故 (2)输送带允许安全系数由通用机械设计155查得,得 (3)输送带强度验算因 ，故所选输送带能满足强度要求。3.3 输送带的修复 橡胶输送带在使用过程中难免发生各种破损，例如运料过程中混入的各种条状利器，如电焊条、钢钎等，随时可能嵌入输送带造成纵向撕裂（尤其易发生在圆管形输送带和钢丝绳芯输送带上），或者使用机械皮带口脱落、托辊破损、钢丝绳芯外露以及下料档边破损等，致使输送带跑偏，均可造成输送带纵向撕裂。 使用橡胶修补剂修补上述缺陷是比较容易的，比硫化修补快而经济。橡胶修补剂为预聚基化合物，常温下是双组分液体，按比例混合后自硫化成聚氨酯橡胶，室温下固化成形，与输送带、金属体粘结良好，本体具

23、有高弹性、高耐磨性和高韧性。 橡胶修补剂修补纵向撕裂的橡胶钢芯带十分有效，但不能作为粘结剂使用。对于输送带表面局部破损在直径不大于带宽的1/5时输送带仍有足够的整体强度，用修补液可以修补而不漏料。 修补工艺分为三步：（1）表面处理表面处理的目的是使修补剂同输送带骨架更好地粘结。将破口打磨粗糙成6090坡口，并清净表面，这是修补成功的关键所在。操作上要根据破损情况，切割成不同的割坡口，如图3-1所示,最好用砂轮打磨，用清洗液（如丙酮之类）进行清洗后保洁。图31 表面处理（2）调胶修补选用成液体状的修补剂，按比例将树脂和固化剂进行混合，搅拌均匀，涂抹在坡口中。一般固化时间为几分钟到十几分钟，必须在

24、固化前完成修补工作，坡口应大一些，使修补剂能把未破损的覆盖胶粘上。（3）养生固化修补剂在坡口中发生自硫化，获得其理化性能和与基体的粘结效果，一般在常温下为几小时至几天，最初几小时为基本硫化，可达到完全固化的7080程度，一天即24h可达到90。环境温度升高，则固化时间显著缩短，放在冬季室外施工时需加保温或加温固化措施。输送带的连接和修复可以采用剥层机、开口机、削边机、打磨机、烘胶机等机械化、自动化工具，国内均有生产。随着纳米技术的应用，发现了陶瓷MM-合成橡胶95，可以立即修复损坏的输送带；MM-SS钢陶瓷可以修复机架、滚筒等的裂缝。3.4 输送带安全规范 国家在GB1 478493带式输送机

25、安全规范中，对输送带部件做了明文规定，现将有关输送带的安全规范摘编如下： （1）输送机必须按物料特性与输送量要求选用，不得超载使用，必须防止堵塞和溢料，保持输送畅通。 （2）输送带应有适合特定的载荷和输送物料特性的足够宽度。 （3）输送带必须有足够的强度，严禁以低强度代替高强度输送带。 （4）输送带芯体外露必须及时修补，如芯体锈蚀、断裂、断段、腐蚀，必须更换损坏区域。（5）宜设输送带初期损坏检测装置和防跑偏装置。（6）运行中输送带着火时，应先停机再灭火。（7）安装输送带后，不允许用火、电焊机加工机架。（8）煤矿用阻燃带接头检验规范应按MT 318-92行业标准执行。其机接接头使用寿命不得低于1

26、0万转，胶粘接头使用寿命不得低于25万转。4 滚筒 传动滚筒是传递动力的主要部件。作为单点驱动方式来讲，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的输送机上，功率较大的输送机可采用双滚筒传动，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递的牵引力。使用双滚筒传动时可以采用多电机分别传动，也可利用齿轮传动装置使两滚筒同速运装。如双滚筒传动仍不满足牵引力需要，可采用多点驱动方式。 输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，新设计产品全部采用滚动轴承。 传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸（包）胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，所以一般用在周围环境湿度小

27、的短距离输送机上。铸（包）胶滚筒的主要优点是表面摩擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机。铸（包）胶滚筒按其表面形状又分为光面铸（包）胶滚筒，人字形沟槽铸（包）胶滚筒和菱形铸（包）胶滚筒。4.1 传动滚筒的分类 按驱动方式分，传动滚筒有： （1）外驱方式 即驱动装置放在传动滚筒外面，减速器直接同传动滚筒输入轴相连。 （2）内驱方式 即将驱动装置全部放在传动滚筒内，此种方式又称为电动滚筒。如果仅将减速器装入在筒内，称为齿轮滚筒，或称外装式减速滚筒，适用于大功率带式输送机。 按轴承内孔大小分，传动滚筒可分为： （1）轻型孔径在50100mm。（2）中型孔径在120180mm。（3）重型孔径在2

28、00220mm。这种分类对于改向滚筒也适用。外面铸上一层橡胶的滚筒称为铸胶滚筒，用机械方法包上一层橡胶的滚筒称为包胶滚筒，什么也不包的滚筒称为光面滚筒。改向滚筒常为光面滚筒。按外形分，传动滚筒可分为：（1）鼓形滚筒用钢板卷圆焊接而成，中间部分筒径大于两边筒径约几毫米，目的是防止输送带跑偏。（2）叶片式滚筒滚筒由许多横向叶片组成，目的是便于清洁输送带，此类滚筒又称为自清扫滚筒。如果将叶片改为圆钢棒，称为棒式滚筒。自然也可将圆柱形钢壳上开上横槽，也可起到自清扫作用。此类滚筒称为格栅滚筒。（3）沟槽胶面滚筒滚筒的护面常选用菱形和人字形。按功能分，传动滚筒可分为：（1）真空滚筒为增大输送带同滚筒之间的

29、摩擦力，在滚筒装有真空泵或外接真空泵，使输送带同滚筒包角之间成真空，增大摩擦力。但由于结构复杂，真空滚筒尚未得到推广。（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，能增大摩擦力。当使用普通输送带时，磁力滚筒就成为除铁滚筒。（3）轮胎滚筒滚筒外面由许多充气轮胎构成，轮胎表面带有沟槽，各轮胎充气压力不同时，也起到鼓形滚筒作用。（4）陶瓷滚筒滚筒护面由许多陶瓷片镶成，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，以便于更换。4.2传动滚筒的选用与校核 在带式输送机设计中，正确选择滚筒的直径具有重要意义，输送带的使用条件随着滚筒直径的增大而得到改善。但是，在其

30、他相同的情况下，滚筒直径增大，将使它的重量、驱动装置减速器的减速比、减速器的重量和尺寸都相应增大。因此，滚筒的直径不应大于为确保输送带正常使用条件所需的数值。由此可见，传动滚筒的直径影响到输送机整个驱动装置的造价及重量。 选择驱动滚筒的直径时，一般要考虑下列基本因素： （1）输送带的厚度以及与输送带厚度有关的绕过滚筒时产生的弯曲应力； （2）输送带所承受的包括拉应力和弯曲应力在内的总应力； （3）输送带与滚筒面之间的最大或平均单位压力以及相应单位牵引力（即通过滚筒面单位面积传递的牵引力）； （4）输送带承受弯曲载荷的循环次数与输送带的导绕方式及绕过滚筒的数目； （5）输送机的类型及安装地点。

31、在现有的产品样本和标准中，滚筒直径的大小主要决定于：滚筒的用途（传动、张紧、改向等），输送机的使用地点（地面、进下），输送带的形式和层数，输送带的抗拉强度以及输送带许用强度的利用率，等等。 对传动滚筒来讲，设计主要考虑的因素是输送带在滚筒滑动弧表面上的平均压力（比压）和对输送带弯曲的影响。这两项在设计中，主要集中体现在对滚筒直径的确定上。（1）考虑到比压与摩擦条件，传动滚筒的最小直径可由下式计算 （41）式中由第二章计算的结果，取0.25 则由式41 =177.59 kN（2）对于钢绳芯带，其传动滚筒的直径主要考虑的是钢绳的弯曲。 （42）式中 D传动滚筒直径，mm； D钢芯带中钢绳的直径，m

32、m。查运输机械设计选用手册（上）表17得，d5.0mm即 查运输机械设计选用手册（上）表239，可选用直径为D800mm的传动滚筒，轴承型号为3524。(3)验算滚筒的比压比压要按照相遇点滚筒承受的比压来算，因此滚筒所承受的比压较大。按最不利的情况来考虑，设总的牵引力由两滚筒均分，各传递一半牵引力。总的牵引力 故相遇点，其分离点所承受的拉力为 由公式 （43）式中 得 即 故所设计的滚筒强度是足够的。不必再进行强度校核。4.3 改向滚筒的选用4.3.1 改向滚筒的选用 查运输机械设计选用手册（上）表241： 头部卸载滚筒：选用800L950，轴承型号为3524。 机尾滚筒：选用630L950，

33、轴承型号为3524。 改向滚筒：选用800L950，轴承型号为3524 托带滚筒：选用400L950，轴承型号为1316。4.3.2 材料选用 筒皮选优质碳素钢或无缝钢管。碳素钢材质为Q235-A，56N/mm2；无缝钢管（焊接）的4650N/mm2。 辐板采用钢板或铸钢结构。钢板的材质为Q235-A；铸钢的材质为ZG20Mn5V，56N/mm2。 轮毂材质选用ZG230450，重型滚筒轮毂的材质为ZG20Mn5V。ZG230450的许用应力54N/mm2，ZG20Mn5V的许用应力65N/mm2。 轴用45钢，经调质处理，许用应力4066N/mm2。硬度HB=229269。如强度不能满足要求

34、，改用40Cr调质，许用应力5075N/mm2。4.4 轴承寿命校核4.4.1 轴承的主要失效形式 (1)疲劳点蚀在正常使用条件下，由于脉动循环接触应变力的反复作用，正如齿轮的齿面那样，滚动体内外圈滚道上出现的疲劳点蚀是轴承的常见失效形式。(2)塑性变形在过大的静载荷和冲击载荷的作用下，当滚动体和内外圈滚道表面接触处局部应力超过材料的屈服极限时，将会在接触处产生塑性变形的凹坑。这种情况多发生在低速重载情况。(3)胶合在载荷较大转速较高时，滚动体与底座滚道表面将产生胶合破坏.(4)磨损滚动轴承因密封不良导致灰尘或金属粉末进入，或者由于润滑不良，将产生干摩擦，都会引起零件表面的磨损。转速越高磨损越

35、严重。4.4.2 轴承寿命的计算准则对于回转的滚动轴承，针对疲劳点蚀破坏，应进行寿命计算。对于不转动，摆动或转速很低的轴承主要要求控制塑性变形，应作静张力计算。对于高速轴承由于发热而造成的磨损，胶合常常是突出的矛盾，除进行寿命计算外，还要检验其极限转速。4.4.3 轴承的寿命计算由于本次设计采用的是回转滚动轴承，针对疲劳点蚀破坏，应进行寿命计算。轴承寿命是指该轴承在一定的载荷和工作条件下运转，轴承中任意一零件出现疲劳点蚀前，一个座圈相对于另一个座圈所经历的总转数，或在一定的转速n下所经历的工作小时数h。轴承寿命 （44）式中 轴承内外圈的相对转数； c轴承的额定动载荷温度系数由下表4-1查得载

36、荷系数；由下表4-2查得寿命指数；对于滚子轴承=10/3 P滚动轴承的当量动载荷轴承工作温度c120125150175200225250300350温度系数f t1.000.950.900.850.800.750.700.600.50表41 温度系数 载荷性质无冲击或轻微冲击 中等冲击 强烈冲击载荷系数f p 1.0 1.21.2 1.8 1.8 3.0表42 载荷系数滚动轴承寿命计算公式中的当量动载荷是一种假想载荷。在它的作用下，轴承的寿命与实际载荷作用下(可能同时有径向载荷和轴向载荷)的寿命相同。对向心轴承为径向动载荷；对推力轴承为轴向当量动载荷。当量动载荷P与轴承实际载荷R，A之间的关系

37、为： 式中X径向载荷，其值由表4-3查得；Y轴向载荷，其值由表4-3查得。轴承类型相对轴向载荷iA/Cor单列轴承双列轴承eA/keA/keA/keA/keXYXYXYXY深沟球轴承0.014100.562.30100.562.300.190.0281.991.990.220.0561.711.710.260.0841.551.550.280.111.451.450.300.171.311.310.340.281.151.150.380.421.041.040.420.561.001.000.44角接触球轴承a=150.015100.441.4711.650.722.390.380.0291.

38、401.572.280.400.0581.301.462.110.430.0871.231.382.000.460.121.191.341.930.470.171.121.261.820.500.291.021.141.660.550.441.001.121.630.560.581.001.121.630.56表43 轴承的轴向径向载荷系数表43 注： 1.C o r 是轴承的额定静载荷，I是滚动体的列数，a是接触角。2.对于深沟球轴承及a15的角接触球轴承，先根据算得的i A/Co r值查出对应的e值，然后再查出相应的Y值。3.对于表中未列出的i A/Co r及a值，可按线形插值法求出相应的e， Y值。本次设计所要校核的轴承是型号为3524的轴承双列向心轴承。将v=2m/s，D=0.8m，P=167.93kN，C=1652.24 代入式44得 =3.88105h对照下表4-4常用机器所要求的轴承寿命使用场合L h (h)不经常使用