主斜井皮带机的初步选型与毕业设计(机械CAD图纸)

摘要
本次毕业设计是关于矿用固定式带式输送机的设计。

首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。

普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导回装置，中部机架，拉紧装置以及胶带。

最后简单的说明了输送机的安装与维护。

关键词：带式输送机；选型设计；主要部件
Abstract
The design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor.
Keyword: belt conveyor; lectotype Design; main parts
目录
第一章绪论 (1)
第二章带式输送机概述 (2)
第一节带式输送机的应用 (2)
第二节带式输送机的分类 (2)
第三节各种带式输送机的特点 (3)
第四节带式输送机的工作原理 (4)
第五节带式输送机的结构和布置形式 (5)
一、带式输送机的结构 (5)
二、布置方式 (6)
第三章带式输送机的设计计算 (7)
第一节已知原始数据及工作条件 (7)
第二节计算步骤 (8)
一、带宽,带速的确定: (8)
二、输送带宽度，带速的核算 (9)
第三节圆周驱动力 (9)
一、计算公式 (9)
二、主要阻力计算 (10)
三、主要特种阻力计算 (12)
四、附加特种阻力计算 (13)
五、倾斜阻力计算 (14)
第四节传动功率计算 (14)
一、传动轴功率计算 (14)
二、电动机功率计算 (14)
第五节输送带张力计算 (15)
一、输送带不打滑条件校核 (16)
二、输送带下垂度校核 (17)
三、各特性点张力计算 (17)
第六节绳芯输送带强度校核计算 (19)
第七节传动滚筒直径的确定 (20)
第八节拉紧参数计算 (20)
一、拉紧力 (20)
二、拉紧行程 (20)
第九节逆止力的确定 (21)
第十节启动和制动 (21)
一、启动圆周驱动力 (22)
二、自由停车时制动圆周力及自由停车时间 (22)
第十一节选型计算结果 (23)
第四章驱动装置的选用与设计 (24)
第一节电机的选用 (24)
第二节减速器的设计计算 (25)
一、结构设计 (25)
二、圆锥齿轮的设计计算 (27)
三、斜齿圆柱齿轮设计计算 (33)
四、轴的设计计算 (39)
五、轴承及键的设计计算 (46)
六、减速器箱体的设计 (47)
七、液力偶合器 (50)
八、联轴器 (51)
第五章带式输送机部件的选用 (51)
第一节输送带 (51)
第二节传动滚筒 (52)
一、简介 (52)
二、传动滚筒的选择 (53)
三、改向滚筒 (53)
四、托辊 (53)
五、拉紧装置 (55)
六、清扫器 (55)
七、卸料装置及导料槽 (56)
八、机架 (56)
九、头部漏斗 (56)
第六章带式输送机的维修及故障处理 (56)
第一节钢丝绳芯带式输送机的维修 (56)
第二节钢丝绳芯带式输送机的故障处理 (57)
一、输送带跑偏 (58)
二、输送带逆转下滑 (58)
三、断带 (58)
四、减速机漏油 (59)
五、输送带打滑 (59)
六、输送带撕裂 (60)
结论 (61)
英语文献 (62)
翻译部分 (64)
参考文献 (65)
致谢 (66)
第一章绪论
带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。

带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、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,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。

特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。

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。

原始参数：
1）输送物料：煤
2）物料特性：（1）块度：0～550mm
（2）散装密度：0.90t/m3
（3）在输送带上堆积角：ρ=30°
（4）物料温度：<50℃
3）工作环境：井下
4）输送系统及相关尺寸：（1）运距：1456m
（2）倾斜角：β=16°
（3）最大运量:1600t/h
设计解决的问题：
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。

第二章带式输送机概述
第一节带式输送机的应用
带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。

在工业、农业、交通等各企业中，连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。

连续运输机可分为：
（1）具有挠性牵引物件的输送机，如带式输送机，板式输送机，刮板输送机，斗式输送机、自动扶梯及架空索道等；
（2）不具有挠性牵引物件的输送机，如螺旋输送机、振动输送机等；
（3）管道输送机(流体输送)，如气力输送装置和液力输送管道。

其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的，带式输送机运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械电力，轻工，建材，粮食等各个部门。

第二节带式输送机的分类
带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。

其简介如下：
80TD QD DX U ⎧II ⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎧⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩
型固定式带式输送机轻型固定式带式输送机普通型型钢绳芯带式输送机型带式输送机管形带式输送机带式输送机气垫带式输送机
波状挡边带式输送机特种结构型钢绳牵引带式输送机压带式带式输送机其他类型
第三节 各种带式输送机的特点
（1）QD80轻型固定式带输送机 QD80轻型固定式带输送机与DT Ⅱ型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过100m ，电机容量不超过22kW 。

（2）DX 型钢绳芯带式输送机 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。

（3）U 形带式输送机 它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由030~045提高到090使输送带成U 形。

这样一来输送带与物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25°。

（4）管形带式输送机 U 形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。

（5）气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜(气垫)上运行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。

但一般其运送物料的块度不超过300mm 。

增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。

一般把垂直侧挡边作成波状，故称为波状带式输送机，这种机型适用于大倾角，倾角在30°以上，最大可达90°。

（6）压带式带输送机它是用一条辅助带对物料施加压力。

这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达90°，运行速度可达6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。

其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。

（7）钢绳牵引带式输送机它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。

第四节带式输送机的工作原理
带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，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2-1所示，它主要包括一下几个部分：输送带(通常称为胶带)、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。

图2-1 带式输送机简图
1-张紧装置 2-装料装置 3-犁形卸料器 4-槽形托辊
5-输送带 6-机架 7-动滚筒 8-卸料器
9-清扫装置 10-平行托辊 11-空段清扫器 12-清扫器输送带1绕经传动滚筒2和机尾换向滚筒3形成一个无极的环形带。

输送带的上、下两部分都支承在托辊上。

拉紧装置5给输送带以正常运转所需要的拉紧力。

工作时，传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。

物料从装载点装到输送带
上，形成连续运动的物流，在卸载点卸载。

一般物料是装载到上带(承载段) 的上面，在机头滚筒(在此，即是传动滚筒)卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。

普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑，以增加物流断面积，下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊。

带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输。

对于普通型带式输送机倾斜向上运输，其倾斜角不超过18°，向下运输不超过15°。

输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。

当输送磨损性强的物料时，如铁矿石等，输送带的耐久性要显著降低。

提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑：
S增加，此（1）增大拉紧力。

增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力
1
S必须相应地增大输送带断面，这样导法提高牵引力虽然是可行的。

但因增大
1
致传动装置的结构尺寸加大，是不经济的。

故设计时不宜采用。

但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，S，以提高牵引力。

从而增大
1
θ对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动，以增大围包（2）增加围包角
角。

μ其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以（3）增大摩擦系数
增大摩擦系数。

通过对上述传动原理的阐述可以看出，增大围包角α是增大牵引力的有效方法。

故在传动中拟采用这种方法。

第五节带式输送机的结构和布置形式
一、带式输送机的结构
带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。

输送带是带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。

输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。

带式
输送机可沿水平或倾斜线路布置。

使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的，如下表2-1所示：
表2-1 不同物料的最大运角
由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。

由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。

输送机年工作时间一般取4500-5500小时。

当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。

二、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。

带式输送机常见典型的布置方式如下表2-2所示：
表2-2 带式输送机典型布置方式
第三章带式输送机的设计计算
第一节已知原始数据及工作条件
井下南翼、北翼大巷带式输送机来煤均进入井底煤仓，井底煤仓有效容量2300t.煤仓下口设GLS-1200/55型大量链式刮板机给煤机，将煤给入主斜井带式输送机，运至地面井口口房，然后转载进入选煤厂生产系统。

输送机安装倾角为16，巷道长度为1456m,运输方式上山运输，设计生产率1600t/h，煤的散集密度为0.9t/3
m,煤的堆积角为30°，煤的最大块度为550mm.
初步确定输送机布置形式，如图3-1所示：
3-1 传动系统图
第二节 计算步骤
一、 带宽,带速的确定: 1.初选
1600444.4(/)3.6 3.6m Q I kg s === 3444.4
0.4938(/)900
m
V I I m s ρ
=
=
= 式中m I : 输送能力 (/)kg s
V I : 输送能力 3(/)m s Q : 输送量
(/)t h
ρ: 物料松散密度 3/()kg m
由于是未筛分原煤，最大块度500mm ，则由表1初选带宽B=1400mm,带速v=5m/s ，托辊槽角35λ=，动堆积角20θ=。

2.计算最大截面积S 和倾斜系数k
当带宽B ≤2m ，b=0.9B-0.05m=1.21m
2
2
2
120[()cos ][0.5307(1.210.5307)cos35]0.071766
tg tg L b L m s θ
λ=+-=+-⨯⨯=。

2
2()()[cos ][sin ]
22(1.210.5307)
(1.210.5307)
[0.53070.819][0.574]0.15762
2
b L b L L m s λλ--=+--=+⨯⨯⨯=
2120.07170.15760.2293s s s m =+=+= k ——倾斜输送机面积折减系数；
1
11(1)s k k s
=-
- 1k 是上部1s 断面的减小系数。

1k =k=0.8724
二、输送带宽度，带速的核算
输送大块散状物料的输送机，需要按（3.2-1）式核算，再查表3-1
2200B α≥+ （3.2-1） 式中α——最大粒度，mm 。

表3-1不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm
m I =0.229350.8724900900Svk ρ=⨯⨯⨯=(/)kg s
Q=3.6m I =3.6⨯900=3240（t/h ） 能满足1600t/h 的输送能力要求。

第三节 圆周驱动力
一、计算公式
1）所有长度（包括L 〈 80m ）
传动滚筒上所需圆周驱动力U F 为输送机所有阻力之和，可用式（3.3-1）计算：
12U H N S S St F F F F F F =++++ （3.3-1）
式中H F ——主要阻力，N ；
N F ——附加阻力，N ； 1S F ——特种主要阻力，N ；
2S F ——特种附加阻力，N ；
St F ——倾斜阻力，N 。

五种阻力中，H F 、N F 是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机侧型及附件装设情况定，由设计者选择。

2）80L m ≥
对机长大于80m 的带式输送机，附加阻力N F 明显的小于主要阻力，可用简便的方式进行计算，不会出现严重错误。

为此引入系数C 作简化计算，则公式变为下面的形式：
12U H S S St F CF F F F =+++ （3.3-2）
式中C ——与输送机长度有关的系数，在机长大于80m 时，可按式（3.3-3）计算，或从表查取
L L C L
+=
（3.3-3） 式中0L ——附加长度，一般在70m 到100m 之间；
C ——系数，不小于1.02。

C 查〈
〈DT Ⅱ（A ）型带式输送机设计手册〉〉表3-2 表3-2系数C
二、主要阻力计算
输送机的主要阻力H F 是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。

可用式（3.4-4）计算：
[(2)cos ]H RO RU B G F fLg q q q q δ=+++ （3.4-4）
式中f ——模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。

L ——输送机长度（头尾滚筒中心距）
，m ； g ——重力加速度；
初步选定托辊为DT Ⅱ6204/C4，查表，上托辊间距0a ＝1.2m ，下托辊间距u a ＝3m ，上托辊槽角35°，下托辊槽角0°。

RO q ——承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m ，用式（3.4-5）计算
1
RO G q a =
（3.4-5） 其中1G ——承载分支每组托辊旋转部分重量，kg ；
0a ——承载分支托辊间距，m ；
托辊已经选好，知 143.92G kg = 计算：10RO G q a =
=24.31.2
=29.1 kg/m RU q ——回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m ，用式（3.3-6）计算：
2
RU U
G q a =
（3.3-6） 其中2G ——回程分支每组托辊旋转部分质量
U a ——回程分支托辊间距，m ； 229.99G =kg
计算：2RU U G q a =
=29.993
=10 kg/m G q ——每米长度输送物料质量
3.6m
G I Q
q υυ=
=
=
1600
88.83.65
=⨯kg/m B q ——每米长度输送带质量，kg/m ，B q =53kg/m [(2)cos ]H RO RU B G F fLg q q q q δ=+++
=0.023×1515×9.8×[29.1+10+（2×53+88.8）×cos16°]=64000N
f 运行阻力系数f 值应根据表3-3选取。

取f =0.023。

表3-3 阻力系数f
三、主要特种阻力计算
主要特种阻力1S F 包括托辊前倾的摩擦阻力F ε和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力gl F 两部分，按式（3.3-7）计算：
1s F F ε=+gl F （3.3-7）
F ε按式（3.3-8）或式（3.3-9）计算：
（1） 三个等长辊子的前倾上托辊时
0()cos sin B G F C L q q g εεεμδε=+ （3.3-8）
（2） 二辊式前倾下托辊时
0cos cos sin B F L q g ξεμλδε= （3.3-9）
gl F 按式2222
1
V gl I gl
F v b
μρ=
计算；
C ε——槽形系数。

30°槽角时为0.4；35°槽角时为0.43；45°槽角时为0.5
0μ——托辊和输送带间的摩擦系数，一般取为0.3-0.4；0μ=0.35
L ε——装有前倾托辊的输送机长度；
ε——托辊前倾角度；
L ——导料槽栏板长度；
1b ——导料槽两栏板之间宽度；m
2μ——物料与导料栏板之间的摩擦系数，一般取为0.5-0.7
F ε=0.43⨯0.35⨯1515(53+88.8)⨯9.8cos16°sin1°30′=7973N
gl F =2220.70.49389009.81 1.210050.85⨯⨯⨯⨯=⨯N
1S F =7973+100=8073N
四、附加特种阻力计算
附加特种阻力2S F 包括输送带清扫器摩擦阻力r F 和卸料器摩擦阻力a F 等部分，按下式计算：
23S r a F n F F =⋅+ （3.3-10） 3r F A P μ=⋅⋅ （3.3-11） 2a F B k =⋅ （3.3-12）
式中3n ——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，2m ，见表
P ——清扫器和输送带间的压力，N/2m ，一般取为34410~1010⨯⨯ N/2m ；
3μ——清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.5~0.7；
2k ——刮板系数，一般取为1500 N/m 。

表3-4导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积
查表3-4得 A=0.014m 2，取p =10410⨯N/m 2，取3μ=0.6，将数据带入式（3.3-11） 则r F =0.014×10410⨯×0.6=840 N
式中n=3,包括有两个清扫器和两个个空段清扫器（一个空段清扫器相当于 1.5个清扫器）
a F =1.5×1500=2100N
由式（3.3-10） 则 2S F =5×840+2100=6300 N 五、倾斜阻力计算
倾斜阻力按下式计算：St F
St G F q g H =⋅⋅ （3.3-13） St G F q g H =⋅⋅=88.8×9.8×418=363760N
由式12U H S S St F CF F F F =+++
U F =1.05×64000+8073+6500+363760
=445533N
第四节 传动功率计算
一、传动轴功率计算
传动滚筒轴功率（A P ）按式（3.4-1）计算：
1000
U A F P υ
⋅=
（3.4-1） 二、电动机功率计算
电动机功率M P ，按式（3.4-2）计算：
'"
A
M P P ηηη
=
（3.4-2）
式中η——传动效率，一般在0.85~0.95之间选取；
1η——联轴器效率；
每个机械式联轴器效率：1η=0.98 液力耦合器器：1η=0.96；
2η——减速器传动效率，按每级齿轮传动效率.为0.98计算；
二级减速机：2η=0.98×0.98=0.96 三级减速机：2η=0.98×0.98×0.98=0.94
η=1η2η=0.96×0.94=0.9024
'η——电压降系数，一般取0.90~0.95。

"η——多电机功率不平衡系数，一般取"0.900.95η=，单驱动时，"1η=。

根据计算出的M P 值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。

由式（3.4-1）A P =4455335
1000
⨯=2228KW
由式（3.4-2）
M P =
2228
0.90240.920.9⨯⨯
=2981.8KW
选用电机功率 d N =3×1250kW 电机功率富裕系数 d 12503K 1.262981.8
d M N P ⨯=
== 选电动机型号为YB5003-4，数量3台。

同步转速1500r/min(4极)，转动惯量229.4kg m ,电压3kV
第五节 输送带张力计算
输送带张力在整个长度上是变化的，影响因素很多，为保证输送机的正常运行，输送带的张力必须满足以下两个条件：
第一，输送带的张力在任何负载情况下，作用到全部滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，而输送带与滚筒间应保证不打滑。

第二，作用到输送带的张力应足够大，使输送带在两组承载托辊间保持垂度小于一定值。

一、输送带不打滑条件校核
圆周驱动力U F 通过摩擦传递到输送带上（如下图），为保证输送带工作时不打滑，需在回程带上保持最小张力2min F 。

U
max
2min 1
1
U F F e μϕ
≥- 式中,max U F ——满载输送机起动或制动时出现的最大圆周驱动力 启动时，max u A u F K F =，启动系数A K =1.3-1.7
对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值;否则，就应取较大值。

取
A K =1.5 max u F =668300N
μ——传动滚筒与输送带间的磨擦系数，
ϕ——传动滚筒的围包角，一般取 2.8~4.2(160~240)rad ϕ= 双滚筒驱动取7.7，折合ϕ=400° 双滚筒传动12200200ϕϕϕ=+=+ e μϕ——尤拉系数，
max
2min 1
6683006328611.561
11U N F F e μϕ≥⨯=-≥-
二、输送带下垂度校核
为了限制输送带在两组承载托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最 小张力min F 计算如下： 承载分支
min max
()8()B G a q q g
F h a +>
回程分支
min max
8()U B a q g
F h a >
输送带允许的最大下垂度应满足h/a ≈0.01。

则：
承载分支
min 1.2(5388.8)9.81
2084580.01F N ⨯+⨯>
=⨯承
回程分支
min 3539.81
1947880.01
F N ⨯⨯>
=⨯回
三、各特性点张力计算 (1)输送机运行阻力的计算
重段阻力 'z W ()cos ()sin h B G RO B G q q q LgW q q Lg ββ=++±+ 空段阻力 K W ()''cos sin B RU B q q LgW q Lg ββ=+±
式中 β——输送机工作面倾角，式中正负号选取，向上运行取“+”，向下运行取“—”
L ——输送机长度， g ——重力加速度
'W ——输送机沿重段运行的阻力系数 ''W ——输送机沿空段运行的阻力系数
G q ——每米输送带上装运物料量
RO q ——重段单位长度上分布的托辊旋转部件的质量 RU q ——空段单位长度上分布的托辊旋转部件的质量 B q ——输送带单位长度质量
zh W =（53+88.8+29.1）⨯1515⨯9.8⨯0.04cos16°+（53+88.8）⨯1515⨯9.8sin16°
=677863N
K W =(53+10)⨯1515⨯9.8⨯0.035cos16°-53⨯1515⨯9.8sin16°
=185427N
(2) 逐点计算法计算输送带张力
4
1
2
3
按逐点法计算，由上图可得：
21K S S W =+
3223222S S S S 0.05S 1.05S -=+=+= 43zh S S W =+
按摩擦传动条件，可列出1S 与4S 的关系
411
[1]e S S n
μα-=+ 式中 n ——摩擦力备用系数 n=1.15-1,2 μ——输送带和滚筒间摩擦系数，取0.35 α——输送带在滚筒上的围包角400° 根据上述关系可得；
4111
1.05()[1]K zh e S S W W S n
μα-=++=+
1S =89037N 所以 2S =274464N 3S =288187N 4S =966050N (3)满足输送带垂度所需张力 输送带张力与垂度的关系； 'min max
()cos 8B G g q q L g S y β
+=
式中 min S ——重段最小张力 'g L ——重段托辊间距
max y ——输送带最大允许垂度，按max y =0.025'g L 计算 所以 'min 5()cos B G g S q q L g β=+=8015N<288187N 因为小于重段最小张力点处的张力值，所以满足要求。

传动滚筒松边张力；[cf cos ]F F α=-RU B B r 回松Lg(q +q )-q Hg+F
=19478-[1.05⨯0.023⨯1515⨯9.8（10+53cos16°）
-53⨯418⨯9.8+840]
=174938N
所以 max 174938445533620472u F F F N =+=+=松
第六节 绳芯输送带强度校核计算
输送带强度 33max 10B 104500 1.4
10.1620472ST m F ⨯⨯===
[]8.65a w
K C m m η==
式中 0m ——胶带基本安全系数；取3.0
a K ——动载荷系数；取1.2
w C ——附加弯曲伸长折算系数；取1.8 0η——输送带接头效率；取0.75 m=10.1>[m]=8.65
因此，选用ST4500输送带满足强度要求。

第七节 传动滚筒直径的确定
01500.0091 1.365D C d m ≥=⨯=
0C ——确定滚筒最小直径的计算系数；取150 d ——输送带中钢丝绳直径；取0.0091m
对钢丝绳芯需要校核输送带受压表面的面比压，应满足下式要求 max 6
220.017620472
1.6[] 1.40.009110
tS D B p d ⨯⨯≥
==⨯⨯56 t ——钢丝绳芯输送带的钢丝绳间距；取0.015m [p] ——输送带受压表面的许用面比压；取610 所以按滚筒直径系列选用传动滚筒直径 D=1.8m
第八节 拉紧参数计算
一、拉紧力
拉紧装置拉紧力o F 1o i i F S S +=+ 式中， i S ——拉紧滚筒趋入点张力（N ）；
1i S +——拉紧滚筒奔离点张力（N ）。

所以 2121.05 1.05191652o F S S N =+= 二、拉紧行程
()t n l L L εε≥++=1515（0.01+0.001）+2=18.67m
ε——输送带许用伸长率；取0.01
t ε——托辊组间的输送带重量率；取0.001
n L ——输送带接头所需长度；取2m
故张紧行程选用20m
第九节 逆止力的确定
为了阻止逆转，传动滚筒上需要的逆止力l F ，可用下式计算
0.8[(2)]sin l st RO RU B G H
F F fg L q q q q δ
=-+++
=310513N 作用于传动滚筒上的逆止力矩为；
'
310513 1.8
279.420002000
L L F D M KN m ⨯⨯≥
== 逆止器所需的逆止力矩为；
'279.4
11.728.260.848
L L L M M KN m i η≥==⋅⨯
i ——从传动滚筒轴到减速器安装逆止器轴的速比； L η——从传动滚筒轴到减速器安装逆止器轴的传动效率 逆止器选择型号 DSN710
第十节 启动和制动
带式输送机在起动和制动过程中，需克服运动系统的惯性，使输送机由静止状态逐渐加速至额定带速运转或逐渐减速至停机这止，因此在起动和制动是必须考虑动负荷a F ，并保证起（制）动时，在最不利的情况下确定的加（减）速度能保证物料与输送带间不打滑，此时应满足下式：
1max max (cos sin )A a g
μδδ≤-
1max max (cos sin )B a g
μδδ≤+
式中 A a ：起动加速度，2/m s
B a ：制动减速度，2/m s 1μ：输送带于物料间的摩擦系数。

一、启动圆周驱动力 起动圆周驱动力A U a F F F =+ 12()
A a F a m m =+
1(2)RO RU B G m q q q q L
=+++
2
22
2
iD i i
i n J i J m r r =
+∑∑
式中 n ：驱动单元数
iD J ：驱动单元第i 个旋转部件的转动惯量 i i ：驱动单元第i 个旋转部件至传动滚筒的传动比 r ：传动滚筒半径，m i J ：第i 个滚筒的转动惯量 i r ：第i 个滚筒的半径，m
取n=1,启动时传动滚筒上最大圆周力为； A A U F K F =
1m (29.11025388.8)1515354359Kg =++⨯+⨯=
2222129.428.324.56321020.90.9m Kg ⨯⨯=+=
21212
0.30.3/a U
A F F a m s m m m m =
==++
二、自由停车时制动圆周力及自由停车时间
*0
B a U F F F =-=
*
12()a B U F m m a F =+=
*12[2]U RO RU B G G S S F CfLg q q q q q Hg F F =++++++
212
1.0/a
B F a m s m m =
=+
自由停车时间 5
51
B v t s a =
== 采用制动器制动时的惯性力
0B a Z u F F F F *=--=
Z
Z M F i
r
= 式中 Z M ：制动器的制动力矩，N ·m i ：制动器至传动滚筒的传动比 r ：传动滚筒的半径，m 1030Z Z F r
M N m i
=
=⋅ 所以制动器选择型号 盘式制动器，盘形闸型号SHI202
第十一节 选型计算结果
第四章驱动装置的选用与设计
带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷起动和制动。

电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上比较突出，一方面为了保证必要的起动力矩，电机起动时的电流要比额定运行时的电流大6～7倍，要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏，电网不因大电流使电压过分降低，这就要求电动机的起动要尽量快，即提高转子的加速度，使起动过程不超过3～5s。

驱动装置是整个皮带输送机的动力来源，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通过各自的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。

减速器有二级、三级及多级齿轮减速器，第一级为直齿圆锥齿轮减速传动，第二、三级为斜齿圆柱齿轮降速传动，联接电机和减速器的连轴器有两种，一是弹性联轴器，一种是液力联轴器。

为此，减速器的锥齿轮也有两种；用弹性联轴器时，用第一种锥齿轮，轴头为平键连接；用液力偶合器时，用第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮联接。

传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，传动滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上面，电动机可安装在机头任一侧。

第一节电机的选用
电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速不低500r/min，因为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率
低。

若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。

本设计皮带机所采用的电动机的总功率为2981.8kw，所以需选用功率为3⨯1250kw的电机，拟采用YB5003-4型电动机，该型电机转矩大，性能良好，可以满足要求。

查《运输机械设计选用手册》，它的主要性能参数如下表：
表4-1 YB5003－４型电动机主要性能参数。