毕 业 设 计（论 文）
500*10000 带式输送机的研发与设计
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完成日期 年 月 日
摘要
对于 500 10000 带式输送机设计。首先是对带式输送机的简介；接着分析带
式输送机的选择原则和计算方法；其次根据这些设计准则和计算选型方法根据已
知条件进行选型设计。普通带式输送机主要部件组成：传动装置和导回装置机尾、
中部机架以及胶带。该 500 10000 带式输送机的设计只是一个特例，对以后的
设计有一定的意义。
关键词：500 10000 带式输送机； 设计计算； 主要零部件
Abstract
For a belt conveyor design. First of all ,the brief introduction of belt conveyor.
Then the selection of the belt conveyor, the principle and calculation method;
Secondly according to the design criteria and calculation for type selection design
selection method according to the known conditions. Main components: ordinary belt
conveyor transmission device and guide device back the tail, middle frame, and
adhesive tape. The 50010000 the design of the belt conveyor is a special case, is of
certain significance for the design of the future.
Key words: belt conveyor; Design calculation; Main components
目录
第一章 前言 ..............................................................................................................1
输送机的应用 .................................................................................................1
输送机的分类 .................................................................................................1
输送机的特点 ..................................................................................................1
输送机的发展状况 ..........................................................................................2
工作原理 ..........................................................................................................2
结构简介和布置形式 ......................................................................................3
结构简介 ...............................................................................................3
布置方式 ...............................................................................................3
输送带的阻力的计算 ...........................................................................4
第二章 带式输送机设计计算 ..................................................................................5
已知条件 ..........................................................................................................5
槽角和带速的确定 ...............................................................................5
承载阻力的计算 ...................................................................................7
空回段运行阻力 ..................................................................................8
最小张力点 ..........................................................................................8
输送点上各点张力的计算 ...................................................................8
检查摩擦条件下驱动滚筒分离点和紧张的交汇点之间的关系 ......9
输送带强度校验和计算 .......................................................................9
传动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算 ........................................11
拉紧装置 .............................................................................................12
电机功率和减速比 ...........................................................................12
阻力与动力的计算 ........................................................................................13
第三章 选用驱动装置 ............................................................................................14
电机的选用 .................................................................................................14
减速器的选用 ................................................................................................14
变送器的总传动比 .............................................................................14
液力偶合器 .........................................................................................14
联轴器 .................................................................................................14
第四章 选用带式输送机的部件 ..............................................................................17
输送带 .........................................................................................................17
输送带的分类 .....................................................................................17
输送机的连接 ....................................................................................18
传动滚筒 ........................................................................................................18
传动滚筒的类型及作用 .....................................................................18
选择和设计驱动滚筒 .........................................................................19
驱动辊结构 .........................................................................................19
设计传动滚筒 .....................................................................................19
驱动滚筒轴的设计计算 .....................................................................22
托辊 ................................................................................................................24
托辊的类型与作用 .............................................................................24
托辊的选型 ........................................................................................26
制动装置 ........................................................................................................27
作用 .....................................................................................................27
种类 .....................................................................................................28
选择制动装置 .....................................................................................29
第五章 选用其他部件 ................................................................................................29
机架和中间架 ................................................................................................29
进料装置 ........................................................................................................30
进料装置的基本要求 .........................................................................30
装料段拦板的尺寸及布置 .................................................................31
缓冲装料 .............................................................................................31
卸料装置 .....................................................................................................31
清扫装置 ........................................................................................................32
首位漏斗 ........................................................................................................33
第六章 总结 ............................................................................................................35
第七章 参考文献 ....................................................................................................36
第八章 致谢 ................................................................................................................37
第一章 前言
输送机的应用
在我国，带式输送机行业起步相对国外较晚。据数据统计，我国在 2009 年，
带式输送机的生产量已经超过 750 万以上。随着产量不断的增长，国内的带式输
送机的产量和高科技术也有很大的提高。目前，中国已建成的北方重工，安徽盛
来运，由一个大型皮带输送机制造商代表山东矿机，并与国家政策的实施，业界
开始加大研发企业在技术，液压成都度自动张紧技术，转弯技术，柔性制动技术，
胶带防跑偏技术，监控技术和变频技术在皮带输送机的逐步应用。据统计，2013
年，中国出口值的，占皮带输送机皮带输送机工业产值。连续运输机可分为：
（1）具有挠性牵引物件的输送机；（2）不具有挠性牵引物件的输送机；（3）
流体输送机。
输送机的分类
带式输送按照物料输送可分为：一类是普通型带式输送机；另一类是特种结
构的带式输送机。介绍如下：
输送机的特点
（1）QD80 轻型固定式带输送机 它的带较薄、轻载荷、运距小、耗能低。
其他类型
压带式带式输送机
钢绳牵引带式输送机
波状挡边带式输送机
气垫带式输送机
管形带式输送机
特种结构型
型带式输送机
型钢绳芯带式输送机
轻型固定式带式输送机
型固定式带式输送机
普通型
带式输送机
U
DX
QD
TDII
80
（2）DX 型钢芯输送机 它输送距离远，带芯有平行钢绳。
（3）U 形带式输送机 它的特点是提高托锟角，可以提高摩擦。
（4）管形带式输送机 一般应用于弯曲运行。
（5）气垫式带输送机 减重、摩擦小、效率高、平稳、可变速、适用于大
倾角。
（6）压带式带输送机 大倾角（90 度），高速运行，输送能力与倾角无关。
（7）钢绳牵引带式输送机 强度高、灵活运用、柔性好的特点。
（8）其他类型 性能特点各有所宜。
输送机的发展状况
现在带式输送机在国际上应用广泛，最近几年以来露天矿和地下矿中带式输
送机有很重要的地位。它的特点是效率好、应用范围广、安全性高、自动化程度
高等。钢绳芯带式输送机的适用范围：
1) 适用于环境温度一般为-40℃`40℃；
2) 水平运输，输送距离远；
3) 任意时间都可以使用；
4) 运输稳定、距离大。
工作原理
带式输送机其主要部件是输送带，输送带有引导机构和承载机构，其组成及
工作原理如图 2-1 所示，如：托锟及中间架、输送带、制动装置、滚筒拉紧装置、
卸料装置和清扫装置等。
图 1-1 带式输送机简图
1．原理：利用往复循环皮带输送物料。
2．用途：可输送散装物料，粉状物料，一块材料。
3．传动方式：水平运输。
4．基本结构为：在输送机的主要部分：滑落，滚筒，驱动装置，用于装载
和卸载装置，张紧装置和类似物。
5．优点：长短途运输，容量大，效率高，结构简单，可连续操作，低功耗，
低噪音，可在体内卸载，维修、检修方便。
结构简介和布置形式
结构简介
带式输送机主要组成为：驱动装置、头架、尾架、传动滚筒、安全保护装置、
中间架、拖锟、清扫装置、卸载装置等。带式输送机的性能好坏取决于结构特点，
特点为：效率高，散热性好，耗能低，运距长。
1. 输送带
普通的有塑料和橡胶带。带宽是带式输送机的主要技术参数。输送颗粒料的
倾角为 12℃`24℃,橡胶带的工作环境温度-15℃~40℃之间。
2. 拖锟
分为单滚筒、双滚筒和多滚筒等。有平行拖锟、槽型拖锟、缓冲拖锟、调心
拖锟。
3. 滚筒
可分为驱动滚筒和改向滚筒。驱动滚筒是传递动力的主要部件。
4. 张紧装置
它的作用是使皮带的张力达到，以避免滑动，并确保在偏转锟子之间的预定
范围的输送带。
布置方式
电动机通过减速器、联轴器带动传动滚筒的转动等。带式输送机的驱动方式
按驱动装置分为单点与多点驱动方式。通过固定式输送带输送机一般应用于单点
驱动方式。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
于每个滚筒的驱动又可分为但电动机驱动和多电动机驱动。带式输送机一般的布
置方式如下图 2-2 所示：
图 1-2 带式输送机的布置方式
输送带的阻力的计算
拉紧形成克服紧张和由各种动态负载的电阻需要产生的张力皮带张紧装置，
包括初始张力。阻力线段，如下所示：
（1）如下图所示，带式输送机包括两个部分，一部分是摩擦；由重力引起的阻
力的一部分。查 2-2 表（来自于机械设计）可知，
表 1-2 带的参数
纵向拉伸强度 N/mm 500
钢丝绳间距/mm 10
带厚/mm 13
上覆盖胶厚度/mm 5
下覆盖胶厚度/mm 5
输送带质量 kg/m
纵向强度 ；输送带单位重量 ；
垂直的阻力：
因 ;
；
所以 ;
式中 ------物流每米质量， ；
------输送带每米质量， ；
------承载段托锟组每米转动部分质量， ；
------承载托锟组转动部分质量， ；
------承载段托锟组运行阻力系数；
同样，输送带回空段阻力为 ;
------回空段托锟组每米转动部分质量， ；
------回空段托锟组转动部分质量， ；
--------回空段托锟组间距， ；
------回空段托锟组运行阻力系数， 。
选出托锟间距 ， 。
mmNGX 500
mkg
mkg
mkg
kg
mkg
m
kgq
下滑力阻力系数正压力 ZF
gLq0正压力
0sin0 gLqq下滑力
LqqqF tzZ 0 lGq tztz
q mkg
0q
tzq
tzG kg
tzw
LqqF tkk 0
tkq
lGq tktz
tkG
l m
kw
mLtz mqtk
第二章 带式输送机设计计算
已知条件
（1）物料输送：煤；碎片 ；
（2）输送量： ，密度 ；
（3）总长： 。
输送机设计的基本计算
槽角和带速的确定
在给定的工作条件下，以煤堆积角 。
带式输送机的最高输入量的公式为：
式中： Q-------输送量（ ）;
------带速（ ）；
mmQ 350max
htQ 1500 31 mt
mmL 10000
20
stCAvQ
ht
v sm
------密度；
选择带速的原则：
（1）吞吐量，并且应具有较高的速度来选择。
（2）更大的输送角度，较短的传输距离，传送带的速度应较低。
（3）材料易于滚动，研磨性强，应使用较低的带速。
（4）根据材料性质和工艺要求决定。
（5）当使用人工配料秤，皮带速度不应超过 米/秒。
（6）当使用犁式卸料器，皮带速度不应超过 米/秒。
（7）当使用卸载车，皮带速度一般不应超过 米/秒。
（8）当使用计量秤，皮带速度自动测量。
（9）输送成品物件时，皮带速度一般小于 米/秒，带速与带宽等有关。
考 虑 各 种 工 作 条 件 取 带 速 为 2 ； 故 所 选 物 料 断 面 面 积
，
式中 r---------密度， ；
-------倾斜系数，普通的皮带可以查下表：
q --------单位重量， ；
V---------速度， ；
表 2-1 倾斜系数 表
倾角/ 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
1
图 2-2 可调槽角过度托辊的带上物料堆积截面
sm
1500
3600
m
CV
Q
A
ST
3mt
stC
mkg
stC
sm
stC
潮湿的光面 干燥的光面 潮湿的胶面 干燥的胶面
橡胶接触面
塑料接触面
由《专用机械设计手册》表 4-16
各种带宽适用的最大块度（mm）
带宽 500 650 800 1000 1200 1400 1600
最大块
度
100 150 200 300 350 350 350
承载阻力的计算
（1）公式
物流单位质量
得
表 2-2 常用的托辊阻力系数
平行托辊 槽型托辊
干燥而洁净室内
潮湿的室内，灰尘少
在室外，灰尘多，严重污
染
查表 2-2 得， 代入 表达式得
gLwqqqF ztzz 0
mkg
Q
q
1500
mkg
ZF
kNFZ
47
tz
tz
tz l
G
q
kW zW
zw
空回段运行阻力
查表 3-2 得 ，
代入 表达式求得
最小张力点
表 2-3 托辊组转动部分质量
托辊的形式 500
槽型上托辊 冲压的座
铸铁的座
10
12
平型下托辊 冲压的座
铸铁的座
10
10
输送点上各点张力的计算
（1）由悬垂直条件确定 4 点的张力：
(2) 在 3-4 表中选 因为
(3) 如图 3-4 表
分离点处张力系数 表
轴承类型 包角近 90 度 包角近 180 度
滑动轴承
滚动轴承
kw
kF kNF
kNF
wLgqqS 0min4 5
kNwLgqqS )(55 0min4
KNSS z 105fC
FC
检查摩擦条件下驱动滚筒分离点和紧张的交汇点之间的关系
设：要缠绕角锟的每个锟和输送带的包角是 。
从表 2-2 中的摩擦系数： ，并采取备用摩擦，n=。
由式
式中：n-------摩擦力备用系数；一般 n=~；
-------输送带与传动滚筒间的摩擦系数；
-------输送带与两个滚筒的包角之和。
输送带强度校验和计算
（1）输送带安全系数的计算
输送带额定拉断力，N；
,对于钢绳芯带由式
纵向拉伸强度， ； 输送带上最大张力，N；
故
nS
maxS
S
m n
2002
n
e
SS y
1
13
)( nkNneSS y
maxS
S
m n
6SSn Xn GBS
XG mmN maxS
kNGBS Xn 250500500
250
m
（2）输送机允许的安全系数
基本安全系数；
附加弯曲伸长折算指数，列表 15-5 中；
动载荷系数，一般取 ~；
输送带接头效率。
2-6 表 表和基本安全系数
带芯材料 工作条件
基本安全系数 弯曲伸长系数
有利
织物芯带 正常
不利
有利
钢绳芯带 正常 3
有利
可知 ， ，取 ， ，得
（3）输送带强度校验和计算
因为 ，故满足强度要求。
由此可知， , ；所以 500 10000 是满足要求的。
技术参数如表 2-7 钢丝绳输送带
0m wc
66max SSS y m
0
0
wa ckmm
0m
wc
ak
0
wc 0m
m wc ak
3
m
mm
B 500 800
长度 500 650
直径 d 3
表 2-7 可知，500 10000 钢绳直径为 d=3mm
输送带型号 500 10000
钢丝绳最大直径 mm 3
纵向拉伸强度 N/mm 1000
钢绳间距 mm 10
带厚 mm 13
上盖胶厚度 mm 5
下盖胶厚度 mm 5
输送带质量 kg/
传动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算
（1）由式 ；
（2）滚筒的直径和钢芯绳径比：
传动滚筒直径，mm； 钢芯带中钢绳的直径，mm；
需要 毫米，D=500 毫米用直径鼓。
（3）验算滚筒的比压
总的牵引力
nl
2m
mm
pB
W
D 90
2 0
min
D
d
D
,100 d
4004100100 dD
kNSSW y
因为 ，因此，强度满足，不再有强度校核。
拉紧装置
公式：
式中 -------输送带的接头长度，m；
-------输送带的弹性延伸率；
--------拉紧装置行程，m；
-------输送带的悬垂度率；
L-------输送机长度 ，m；
2-9 伸长率与接头长度表中使用的带
各种带类 弹性延伸率
悬垂度率 接头长度
钢绳芯胶带 表（2-9）值+1
尼龙胶带 2
面帆布带 2
2-9 带接头长度（mm）
由表可知： =， =， =，代入得：
设： =。
MPaMPa
DB
SS
P ycp
33
MPaMPa
nt lLl
nl
l
t
t nl
t nl
, l l
电机功率和减速比
电机功率:
k------动力系数，k=~
-----减速器效率， =~
通过两个锟的功率 ，可选 Y2-355L-6 一台，转数同步为 1000 的
250kW 的电机。
公式：
-------转数同步，一般取 =1500 转，转速 1000 ,750 ；
D--------驱动锟的直径，m；
v---------减速比： 。
阻力与动力的计算
向上运输且倾角较大，停车时会出现逆转，所需的逆转力，由式
故 ;电机轴上制动力矩：
D------驱动锟的直径；
K------安全制动系数，K=；
------电机传动锟之间的传输效率， =~;
i--------减速比。
0n minr minr
i
n
K
D
FM BB 2
mkN
i
n
K
D
FM BB
2
2
3
10001000
10
SS
k
vW
kp y
kW
SS
k
vW
kp y
10001000
10
2
e minr
v
Dn
i
60
0
0n
60
0
v
Dn
i
kNqqqfLHF tH
kNqgHFat
kNFFF HatB max
第三章 选用驱动装置
电机的选用
通常电机速度不小于 750 ，由于功率是恒定的，电机的转速低，效率
低。在设计中使用 185KW 电机皮带，所以有必要使用 250KW 电机功率，所以
用电动机，该电动机的转矩，性能良好，因此，满足要求。
减速器的选用
本次设计选用 DCY315-40 型两个硬化椎形 - 圆柱齿轮减速机，齿轮比为
，
故 和电动机轴之间，传动轴锟和 都联轴器，如此之比为 1。
变送器的总传动比
电机转速 ，因为 ，
故 。
液力偶合器
液压流体耦合是作为能量传递介质，可见属于传输流体，它具有以下优点：
（1）可以延长使用寿命；
（2）起动性能好；
（3）具有保护性能；
（4）电动机得负载分布均匀
minr
I III
min1000 rnm i
rinn mw
联轴器
联轴器主要有刚性联轴器，弹性联轴器两种。如下面所述：
刚性联轴器
此联轴器具有一个套筒，有夹壳型和法兰型等。法兰连接半联轴器为凸缘，
以传动运动和扭矩。然而，由于结构简单，较大的扭矩可被发送，所以低速，无
冲击，刚性轴时更好中性。
挠性联轴器
（1）无弹性元件的挠性联轴器
1) 十字滑块联轴器
这 种 耦 合 一 般 用 于 速 度 ， 无 冲 击 ， 且 刚 度 大 。 效 率
，该摩擦系数 ；y 为两轴间径向位移量，单位
为 mm；d 为轴径，单位为 mm。
2) 滑块联轴器
这在耦合的两侧联结凹槽半宽，原盘向两边不露齿方形滑块的中间，并且通
常与由电木制成的布料。这种耦合结构简单，体积小巧，低功耗，高速和无影响。
3) 十字轴式万向联轴器
这个大的耦合两个轴的角度。但它的缺点是：产生的额外驱动的动态负载。
4) 齿轮联轴器
这种大扭转传递的耦合，有较大的偏移，但质量大，成本高。
5) 滚子链联轴器
滚子链联轴器的特点是结构简单，体积小，低质量，装拆方便。不适合于高
速传输。
（2）弹性元件弹性联轴器
联轴器可分为以下几类：
1) 弹性套柱销联轴器
这样的接头和法兰连接结构是相似的。因为该转矩通过弹性套筒传送，它可
以缓冲阻尼。
2) 弹性注销联轴器
这种耦合弹性套注销联轴器很相似，但也有很多的传递扭矩能力强，结构简
单，安装方便，坚固耐用，还具有良好的缓冲和吸振性。
3) 梅花弹性联轴器
这个半耦合和耦合可以与孔的圆柱形或圆锥形进行。梅花形弹性联轴器如下：
min250 rn
dJ y 5~31 ~f
图 3-2 梅花弹性联轴器
第四章 选用带式输送机的部件
输送带
承载构建双方的引线元件上是一个传送带（皮带输送机的牵引绳等），它不仅
具有承载能力，而且还具有足够的拉伸强度。皮带芯（骨架）和一个覆盖层，其
中所述覆盖层被划分成一个塑料盖，塑料装饰，下一个塑料盖。
输送带的主要核心是各种面料（棉织物，化纤织物和各种混纺面料等）或钢
丝绳组件。它们在传送带的骨干承载了几乎所有的工作负荷。因此，芯材必须具
有一定的强度和刚度。一般较厚的涂层，带支撑面 ，其与该材料直接接触，并
能经受冲击和磨损的材料。主要承受包层与加压辊式输送机接触，以减少沿压纸
辊式输送机运行时，塑料盖耐熔垂性，按照通常薄的厚度。塑料盖的副作用是感
动，当机架的侧面，从机械性损伤的带芯皮带跑偏。
输送带的分类
不同核心结构和材料的输送机，输送带织物层被分为核心和钢丝绳芯两大类。
芯组成的织物和织物层芯材的类别的核心和整体分级层的芯部织物层是棉，尼龙
和聚乙烯醇。与整体的层状织物层的传送带相比，该强度带的相同的总厚度，柔
性小，耐冲击性，采用不发生在层间剥离，但是比使用时的高伸长率相比，有较
大的拉力行程。
有很多钢丝绳芯输送带是薄的，柔性钢丝绳排列有一定的距离，具有良好的
附着力粘接橡胶绳。与其他输送带相比，具有小的厚度的钢丝帘线带的前提下，
相同的强度进行比较。在钢芯钢丝绳相同时，钢丝绳的质量是决定输送带寿命长
短的关键因素之一，必须具有以下特点：
（1）应具有较高的断裂强度。高强度钢丝帘线输送带也有所增加，另一个角度
看线，从而可以减少绳索的直径，强度越高，传送带可以做的更薄，以减少皮带
的尺寸。
（2）软线和橡胶应具有较高的粘合力。这是一起固化是非常重要的。主要措施
来提高绳子的粘附力和钢丝绳的橡胶表面镀黄铜和坚硬橡胶。
（3）应具有高的抗疲劳性。耐疲劳否则绳索易断，从而降低了橡胶的粘合性，
即完全分离。
（4）应具有使用的预失真措施，以消除残余应力的好弹力绳，绳芯可以有更好
的灵活性和不松动。
根据目前使用的天然橡胶盖橡胶输送带，国内橡皮筋，如改进的轮胎胎面胶
盖，以改善生活。与天然橡胶和合成橡胶中间体的混合物。钢丝绳芯输送带，一
般有以下缺点：
(1)制造工艺要求，一定要确保各钢丝帘线的张力均匀，否则输送机操作的发
生是由于不均匀的张力偏差现象。
(2)由于横向钢丝绳芯输送带，没有帆布层，能够承受垂直纵向撕裂，以免撕
裂。
(3)易断丝。当表面和传送带之间的进给辊，钢丝帘线输送带可引起断裂。
输送机的连接
为了易于制造和处理，由皮带的长度通常为 100-200 米，因此必须连接。有
两个连接方法，机械连接和粘接硫化橡胶输送带的方法。硫化橡胶连接被分为两
个冷热硫化橡胶硫化连接。塑料传送带，有两个塑化连接和机械连接。
（1）机械接头
一个可拆卸的机械连接，这会损坏磁带芯，效率低的粘合强度，只能是
25%-60%，寿命短，且由于在辊表面损坏辊的关节表面，一般在短期或移动式传
送机中使用。在输送带布层的形式机械接头常用于活页粘合，铆合板及钩钳类型，
但一般不是钢丝绳芯输送带机械接头的使用。
（2）硫（塑）连接器
硫醚（塑化）关节是在一个不可移动的形式的联合。它具有承受张力，寿命
长，对辊的表面无损伤，关节效率高达 60%~95%的优势，但也有缺点关节复杂
的过程。对于层状织物层输送带硫化之前，在画布在其端部成阶梯状层，然后非
常良好的粘接对方，加热和加压的特殊固化设备式保持两端来完成。它的强度是
原来的 。其中 i 为帆布层数。
传动滚筒
传动滚筒的类型及作用
主驱动辊的动力传递构件，其摩擦地由传送带和各部件之间的输送带运行的
%1001 ii
驱动。根据驱动滚筒分为轻型，中型和重型三种承载能力。
(1)轻型：轴承孔。轴和轮 的单钢板焊接结构。
(2)中型：轴承孔和轴的胀套联轴器轮 。
(3)重型：轴承孔的轴和轮 的胀紧套连接，焊接结构的气缸。
选择和设计驱动滚筒
在驱动滚动的形式输送机驱动滚筒结构钢板焊接结构，结构钢或铸铁表面是
光滑的钢鼓和其他铸件塑料，钢鼓平稳主要缺点是：表面摩擦系数小，通常环境
湿度小短距离输送。
铸造塑料桶的主要优点是：表面摩擦系数，环境湿度，长距离输送机可以根
据自己光滑的表面形状铸塑辊进行划分，橡胶人字槽铸铁铸造塑料滚轮和金刚石
滚轮。
人字沟浇注塑料桶，以增加在光滑的钢鼓表面的摩擦系数，增加了一层橡胶
级字沟与人交往，这种定向轮不得逆转方向。人字沟浇注塑料桶的凹槽让水拍破，
没有水，而与输送带接触滚筒，皮带表面能挤进凹槽，在潮湿的场合工作时，摩
擦系数小。根据实际情况和输送机工作环境：工厂生产在潮湿的环境下，功耗小，
所以我们选择它。
驱动辊结构
其示意图如下图 4-1 所示：
图 4-1 驱动辊原理图
设计传动滚筒
（1）求轴上的功率 ，转速 和转矩 。
如果我们把每个阶段齿轮转动的效率（包括轴承效率在内） ，则
轴的角速度：
（2）确认该轴的最小直径：
轴转速的功率，单位 kW;
轴转速，单位 ；
选择轴的材料为 45 钢，淬火和回火，取 。所以有：
；
（3）滚筒体厚度的计算
选择用于电动滚筒 Q235A 钢材质，取 。 ，则有
。
式中 p------功率，kW； v------带速， ；
-----筒长，mm, mm； ------许用应力， 。
表 4-1 皮带输送机的宽度和管长度对应的表
3p 3n 3T
kwkwp 33
1000
r
i
n
n mw
srad
nw
60
60
2
smrv
p
n minr
1120 A
mm
n
p
Ad
112 330
4
s 2235 mmNs
mmN
)( 222 mmDlRv
p
t
sm
l 2DR 2mmN
2
2
sf
3
0 n
p
Ad
带宽 500 800 1000
电动滚筒长度 500 950 1150
由表 4-1 知滚筒长度 L=500mm，
（4）筒体强度的校核
功率 P=，带速 ，筒长 ，直径 D=500mm，厚度
t=，该钢材为 Q235 钢材料。
因为 ---圆周驱动力； 所以 ;
输送带与滚筒之间的摩擦系数，按潮湿空气运行取 =；
滚筒的包角，一般在 ~（160~240）之间现取；
由此可见： ；
,
----紧边拉力； ----松边拉力；
计算得 , ;
平均张力 F 的近似式
， ----为滚筒的转矩；
皮带提供均匀的平均张力 F 沿轧辊的上鼓，鼓单位长度 L 的长度分布
mm
mmDl
Rv
p
t
3152
)(
22
2
22
2
smv 2 mml 500
uF Nv
p
F u 1141002
10001000
11
e
e
FF U
)200( rad
ee
UFFF 12
1F 2F
NFF U 22420021
NF
F
K
FF
F U
U
2
3
2 0
21
mN
D
FM U 3
M
NFF U 1141002
因为 ，因此
因 此中 W----抗弯截面模数，
对于内径 d，外径为 D 的电动滚筒：
因此
式中 R----壳的平均半径，mm； t-----壳（滚筒）的厚度，mm；
所以，正应力
由于第四强度理论可知：
或
弯矩作用下的正应力， 扭矩下的切应力， ；
许用应力，取
通常电动滚筒均为 Q235A 钢制造，该钢的 ，其许用应力为
，强度校验满足。
驱动滚筒轴的设计计算
（1）求轴上的功率 ，转速 和转矩
驱动辊轴的设计，只是因为鼓材质 Q235A,其密度为 ，辊
子的直径 D=500mm 时，厚度 t=400mm，能够获得所述滚筒的质量 M=613kg。
如果我们把每个阶段齿轮传动的效率（包括轴承效率在内） ，则有
l
F
q mN
lF
M
42max
2mmN
W
M
233
2
mmN
W
M
W
M
n
16
mmtRRtRW
222 mmNtR
M
tR
M
W
M
mmNtR
M
W
M
22 mmNtR
M
mNMMM h 32 222 3 mmNh
2mmN
2
mmNs
MPas 235
22222 mmNh
3p 3n 3T
mkg
22 mmNtR
M
则轴的角速度
（2）确定轴的最小直径：
周转递的功率，kw； 轴的转速， ；
选取轴的材料为 45 钢，调制处理，选取 A=112。故有
（3）传动滚筒轴的结构设计
1) 设计轴上的零件方案，现选用下图 5-1 的装配方案。
图 4-2 传动滚筒轴受力图
2) 周向定位轴零件的定位及联轴器均采用平键连接，一周滚动轴承和轴定位过
度配合，选择轴径公差
3) 确定轴上圆角和倒角尺寸
mN
n
p
T
r
i
n
n
kwp
w
m
w
1000
3
3
3
2
60
2
sf
smrv
srad
nw
3
0 npAd
p n minr
mmnpAd 330
6M
取周端倒角为 2 ，各轴肩处的圆角半径为 。
4) 求轴上的载荷
力的示意图作为轴，如图 4-1 所示的力在水平方向的轴。
由 M（A）=0,可得 , M=71883 ；
由 M（A）=0，可知 ；
所以截面 E 是危险截面。
；
（4）校核后的强度
校核时，因为
式中 ------轴的计算应力，单位是 MPa;
M-------轴所受的弯矩，单位为 ；
T--------轴所受的扭矩，单位为 ；
W------轴的抗弯截面系数，单位为 。
------许用弯曲应力，选材为 45 钢， =60MPa。
；
因有 ，因此，此轴安全。
托辊
托辊的类型与作用
（1）作用
确定利用辊式输送机，传送带寿命的最重要的部分，尤其是 1 的效果。惰轮
结构在很大程度上决定了输送带的大小和性质，轧辊受载体。闲人的基本要求是：
2R
NAX mN
mNMMMNDA CBEyy ,
mNMMM
HEOE
mN
mN
3mm
3
3
32
d
d
1 1
45
WTMca
22
ca
MPaWTMca
3
22
22
1 ca
结构合理，坚固耐用，密封性能好，防水防尘设备的性能和可靠性强。轴承，以
保证良好的润滑性，重量轻，旋转阻力系数小，低制造成本，辊子的表面必须是
平滑的，并以此类推。
在托辊输送机和皮带间起支撑作用的是辅助材料，减少下垂条，带材保证手
术顺利进行，形成通道部分的负载分支，可以增加流量，防止材料的两侧排出的
传播。滚筒输送机的批号，辊质量的好坏，在输送带上，输送带的寿命，能耗和
维护和运行成本的运行阻力的影响很大。
（2）类型
托辊可分为平行托辊、槽型托辊、缓冲托辊和调心托辊等；
图 4-3 槽型托辊
平行托辊适用于货物运输，如下图：
图 4-4 平行托辊
缓冲托辊输送机适用于输送到位，以减少冲击。如下图：
图 4-5 缓冲托辊
球面滚子是用来调整带的横向位置，以保持其运行。调心滚子多种形式，输
送颗粒状物料的最简单的方法是使用着低谷闲人。
图 4-6 调心托辊
不仅在滚子轴承和密封件的速度，而且还与所选择的油有很大关系的旋转阻
力。润滑剂另外，也可作为一个密封。
（3）托辊间距
间距应遵循的原则所产生尽可能小的偏转辊子之间的磁带布局。辊子通常并
非托辊间距超过 %之间的磁带偏转。在托辊间距应在 300~600 毫米较小，一
般间距被加载，但必须使用缓冲托辊，下辊间距可取 2500~3000 毫米，或取两次
辊之间的距离。磁头载体有分支，每一个都带有一组尾部应该过渡辊，以减少磁
带的头部和尾部边缘强调的过渡部分，从而减少损坏磁带边缘。过渡辊的辊中心
线的两个端部之间的过渡辊和距离的槽角一般不大于 800~1000 毫米。
托辊的选型
支槽滚筒输送机适用于输送颗粒状物质，最常见的由三个槽辊棒。大小 B=1400
毫米从原来的调查“机械设计手册选择”表 2-42,乘坐辊 DTII04C0122,滚子直径
108 毫米。在输送机的主体材料，以减少在传送带上的冲击，从而降低了行驶阻
力，建议 DTII04C0723 缓冲辊的物料，弹簧板的结构类型，辊径当选 108 毫米。
下辊使用 DTII03C2123,108 毫米辊直径。托辊间距的带宽 B=500 毫米设计，取
为 2000mm 托辊间距，10000mm 的下托辊间距。
表 4-2 托辊技术规格
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
选择部分
质量 kg
托辊质量
kg
200
250
315
465
600
20 4G204
750
14
89
25 4G205 950
315
380
465
600
700
950
1150
108 25
4G205
4G205 1400
17
380
1150
465 25 4G305
1400
托辊阻力系数见表 4-3：
表 4-3 常用的托辊阻力系数
工作条件 平行托辊 槽型托辊
在室外，多尘
少尘
干燥，清洁的室内
今天，辊电阻已经研究了许多理论和实验结果表明，该行驶阻力包括耐惰轮
k
的转动和惰挤压等等，包括材料特性和耐淘汰输送机和滚动阻力是重复下垂旋转
阻力是滚子轴承的阻力和由此产生的密封辊的电阻，这取决于辊子的结构，并且
挤压阻力是皮带的张力的大小。具有抗挤压转动阻力相比，耐挤压大于转动阻力，
更耐挤。
制动装置
作用
当平滑倾斜材料输送机运输，而更大的平均角度比当加载了下一站，输送物
料的运输将得到扭转，与乐队的物质，从而导致材料的速度和其他事故的累积，
它应该被设置到制动器。制动器被用来阻止机器减速装置或机构，有时还可以用
来调整速度极限或组织，确保了安全机制或机器部件的工作是很重要的。
种类
在不同制动器输送机的使用和输送中，选择不同制动器的技术性能。常用的
有逆止器、辊逆止器和电磁盘式制动器等。
（1）带式型逆止器
带有逆止申请向上倾斜输送机，停车时在重力的作用下的负载，倒车制动鼓
和传送带成楔形鼓之间的传送带时，输送带被减速倾斜的输送机的缺点是，在输
送带制动，从而引起在溢流阻挡载流子的尾部时，第一扭转一段距离。在磁头鼓
的直径大，扭转了长距离，所以功率大不应该被用来输送机。如下图所示：
图 4-7 带式逆止器
（2）滚柱型逆止器
滚筒型输送机逆止器也可用在正常的工作里，在最宽处切向上运输，与星轮
做互不干扰；当由星轮滚倒在一个固定的圆和星轮凹槽狭窄驱动传送带的作用下
在输送机停车重力载荷，滚子楔入工作停滞。该工作迅速，稳定性好，可靠，并
且已经标准化，以带式输送机系列作为标准。许用扭矩不超过 20，但因为它是
安装在变速箱输出轴上，它适用于输送机驱动马达较小的场合，10kW~55kW 功
率范围的能力。如图所示：
图 4-8 滚柱型逆止器
（3）液压推杆型制动器
液压制动推杆纵向输送于皮带输送机，一般用于安装在高速轴上，速度快，
可靠性强。
（4）盘型制动器
盘型制动器的特例如：气缸，主要由于液压控制系统所主导。该制动器一般
高耗能，输送距离远和强度高的绳索牵引皮带输送机，皮带输送机可以装在振动
小的轴上。它的特点是大力矩，散热快，力矩可以人工调节也可以在工作时无级
调整。
选择制动装置
选择制动装置有以下几点建议：
（1）操作时务必要有条件，算出轴的负载转矩，但是危险一定要降到最低。
（2）必须有充足的储备，因为安全性一定要好，尤其是对安全机构务必要装双
刹车。
（3）制动器具有良好的散热性，防止机械，环境和物理的危害
当停止时皮带向后回要防止运输传送带向上，则制动通常被称为逆止器。向
下运输，需要防止远期停止传送带的时候，这段时间称为制动。设计输送机的制
动根据。在逆止力所需的鼓制动力作用时，应按照与输送水平，交通和运输条件
来确定。
由宽带 B=500mm，滚筒直径 D=500mm，V=2m/s，电机的功率为 75KW，由
«机械设计专用手册»表 2-78，所以制动器型号选为： 型液压推型杆制
动器。
第五章 选用其他部件
机架和中间架
机架支持承受输送锟和张力装置。
（1）能满足带宽 500~1400 毫米，角的形式包括典型的安排。以及配套使用的漏
斗。
（2）适用于本系列输送机机架强度范围：CC-56 为 3~8 层棉帆布，NN-100~300
尼龙带和 EP-100~300 聚酯与 3-6 层；钢丝绳芯输送带 ST-2000 少。
（3）轧锟直径：500~1000mm。
（4）中间机架用于安装滚筒。非标准长度 3000~6000mm，一凹弧，中间帧的标
准长度：腿 I 型，H 型（带支架）两种。
中间帧可移动的支架，它由钢，H 型支架，上下滚子和滚子，槽钩型组合是
本机作为一个可移动的刚体的非固定部分，弹性柱销在头段 H-支架。定位销固
定安装在管道上，只需打开管道进入正确的位置，你可以很容易地提取。
3155 ZYW
图 5-1 中间架
作为选择的齿条输送机的中间帧的一部分，所述输送机框架，即所确定的帧
类型的中间。输送机机架与不同类型的车辆不同。这样的驾体机构简单，节省钢
材，方便安装和拆卸，以及其他功能。
进料装置
进料装置的基本要求
皮带输送机装载和材料的复刻版是最重要和最复杂的运输业务。为了减少带的
磨损进行了一系列的要求在输送设备上：在输送机上的速度和方向应该是大约与
带线速度，使进料输送机的中心，以确保材料考虑到输送材料的均匀性；材料并
不在装载点积累和扩散材料现象允许的，应该进料流的装置内，而不是在输送机
上形成；该组设施以避免立即停止在输送板的后面。该间隙最小化的材料，是为
了防止散装材料从皮带的高度落下。进料斗的宽度应不超过传送带的宽度。为了
防止该漏斗的堵塞，其宽度应采取下面的值：当运输过筛材料不应小于 到 3
倍的最大块度可取 2 倍的最大程度时，没有筛选的传输块。
装料段拦板的尺寸及布置
在离开之前，进料斗材料达到传送带的速度，你必须保持它在传送带上停止
了板。当运送大块硬矿石，缝之间的输送带边缘应沿传送带下板上运行方向均匀
地增加，做成弧形，而不是直的后杆板的下缘。堰的长度与每个材料以速度差，
在增加输送带的皮带速度。板之间的条之间的最大距离，通常采取槽式输送机的
宽度。当运输良好的流动性的物质产品，将减少阻塞板间距到低谷传送带宽度。
缓冲装料
当处理大量输送机，输送带会受到极大的影响。在这种情况下，带的表面层
可能会被刮伤或击穿，造成金属碎料输送机。在使用闲人加载点气垫悬挂，传送
带可以大大减少动态负载。建议：
（1）皮带输送机应该是低质量的货物运输。
（2）使用动态锟组，增加了传送带改变几何形状，以减少动态负载的数量。
（3）内衬缓冲锟驱动，减少运输负荷的方法。
（4）当托锟组重量不显著时，应增大托锟的直径。
（5）装料点的托锟组间距应在 ~ 之间。
卸料装置
能排出输送机可在中间和结束放电。
卸载挡板（犁式卸料机）是平或 V 形挡板的平皮带输送机，可用于除去货件，
而且在排出的一侧或两侧。为了履行挡板正常运行，一定要纠正纵轴的倾斜度。
卸载车安装在长皮带输送机上，两个锟和两个跨安全带导向槽的两侧的横截面。
为了引导材料流动的方向，减少粉尘排放，卸汽车在排放点感光鼓或额外保障。
为了通过一个大的冲击，以覆盖所述流动的内表面上，该轨迹的形状根据生产流
被抛出，所述第一材料和分离点应围绕输送器的表面被发现。
图 5-2 卸料车
清扫装置
操作过程中输送，并且难免有些粉末颗粒粘在皮带的表面上，不能被完全放
电的放电装置通过下面工作输送机托锟轮表面粘性物质或弯曲时，作为材料的堆
积和其直径的增加，增加了磨损和传送锟，使输送带产生偏差。此外，连续下落
的材料也污染了现场环境。因此，清洁材料被结合到传送带的表面上，以提高传
送带的工作寿命。
常见的清洁刮板的清洁装置是一个弹簧，如下：
图 5-3 弹簧清扫器
弹簧的清洗通常被安装在磁头鼓头鼓的底部，从而使传送带进入空载分支之
前，首先进行最密合性的清理。上浆不同的材料取决于弹簧的弹簧压力的粘度，
同时保持为 20mm 的工作行程。
橡胶合金是用于清洁的一个新的清洁装置，如下图所示：
图 5-4 橡胶合金清扫器
它包括连接到所述清洗板 3 的金属板，橡胶缓冲器 5，杆 6，调节螺钉 7，
图 8 中的滑架组件和轴 9。当调整调节螺钉 07 调节杆的逆时针旋转，靠近传送
带旋转并产生由清洁刮板驱动了一定的压力轴。其特点是：
（1）一种输送带刮刀摩擦一个小区域，减少摩损，提高皮带的使用寿命。
（2）清洁硬质合金耐磨板内衬寿命长。
（3）由清扫器清扫板来确定数目，如果接合材料的皮带表面粘附在本地，
不扫跳动的清洁板，不影响其他工作。
对于长距离带式输送机，近几年来，输送带已翻转的清洁方式，离开磁鼓旋
转，再往回进入后轮鼓后，前无负载输送分支旋转恢复原状。翻转输送皮带清洁
方法，可采取避免沿滚筒输送线和关闭粘合剂物质戒断，传送带和锟减小下锟的
左右双输送带的磨损，寿命增加，降低行驶阻力，传输功率也相应减少。
此外，附加的换能器的尾也被安装到鼓清洁装置，清洁装置通常犁，叶片靠
近传送带的内表面（即：空的传送带的背面）。双鼓清洁装置是特别重要的。因
为煤的表面装在传送带上与所述驱动锟接触时，如果不清扫干净，将被损坏，或
者由于粉煤输送器的杂质粘接在锟的表面，从而使传送带过度磨损，绳子就会使
钢丝绳芯断。在多电机驱动皮带，如果清洗不通过两直径净驱动皮带轮，这可能
导致分配电力的不均，或导致意外之间的差异。
首位漏斗
首位漏斗指导材料，料流方向控制装置，灰尘也能起到作用。
（1）该系列漏斗普通型和调整挡板类型（类型 3）2。它可分为普通型不带
衬垫（1 型）和衬垫（2 型）两种。输送带速度范围： （1 型），
调整快门速度范围；式 2 中的加料斗到水平传输 。
（2）按顺序类型的清洁剂时，清扫器将确定的安装孔中的漏斗。
（3）选取漏斗的范围，设计者应根据料斗之间的设计和槽被连接到输送机
的各部分之间的重叠程度高。
sm4
第六章 总结
作为西安科技大学高新学院机电系的学生，本次毕业作品设计是对我们步入
社会的最后一次考验，无论以后从事什么样的工作，其本质都是一样，在最短的
时间拿出合理的解决的方案，是公司的利益最大化。公司利益最大化就必须拿出
合理的设计方案。“千里始于足下”，通过为期一个月的毕业作品设计，我深深体
会到这句千古名言的真正内涵。我们今天做的是以后工作中的设计部分，也是最
为重要的一部分。这就要求我们认真负责，考虑到各个方面。
毕业作品设计是一项繁杂的工作，其涉及知识面比较广泛，计算量大，查阅
资料较多，但这只是我们以后从事设计工作的一个小插曲，必须吃得苦中苦，才
适合长期从事这方面工作。完成此次毕业作品设计，让我悬在心中的石头终于落
下了，方案修改了许多遍，但最后的结果是满意的。
除此之外，此次毕业设计让我的工作态度发生很大的变化。在设计的过程中
我发现自己掌握的知识是如此之少，有些内容以前虽然学习过，但也抛之脑后，
于是我重新拾起课本再次学习，遇到不懂不明白的地方尽量翻书自己解决，还改
正了自己粗心大意的毛病，以前在设计中老是不认真，前面错一步，后面步步错。
所以不管你学识多么渊博，要想做好一件事只具备这一点是远远不够的，必须有
一种从小事做起，认真负责的工作态度。
最后，我要感谢老师，是您让我知道了做人和做事的道理，我也要感谢同学，
是他们让我知道了团结合作，共同进步的重要性。从今天起我们就要在社会上打
拼了，祝同学和自己好运!
第七章 参考文献
[1]、孙恒.机械原理.北京：高教出版社，
[2]、濮良贵.机械设计.北京：高教出版社,
[3]、陈国华.机械机构及应用.北京：机械工业出版社，
[4]、周开勤.机械零件手册.北京：高教出版社，
[5]、王正品.工程材料.北京：机械工业出版社，
[6]、徐兵.机械装配技术.北京：中国轻工业出版社，
[7]、李建功.机械设计基础.北京：机械工业出版社，
[8]、许云飞.机械制图.北京：机械工业出版社，
[9]、闻邦椿.机械设计手册.北京：机械工业出版社，
[10]、王国权.机械设计课程设计指导书.北京：机械工业出版社，
[11]、胡凤兰.互换性与技术测量基础.北京：高教出版社，2011
[12]、孙宏江，AutoCAD----实用教程，2012
第八章 致谢
我要衷心感谢我的父母一直给予的关怀和一直谆谆教诲我的老师们，尤其是
我的导师和领导。忘不了老师耐心的为我们讲解及实际操作演示，也忘不了老师
手把手的指导我们操作一遍又一遍。我们收获了知识，收获了技能，也收获了快
乐，感激这点点滴滴的积累。我们将秉承学院积极工作的优良作风，决不辜负老
师对我们的期望，力争以自己的努力奋斗报答他们对社会的贡献。
同时，我们必须感谢我在大学的同学们，在短短几年的时间，我们努力编织
自己的梦想生活，明确着自己的奋斗方向，这是我勇气和自信的见证。你们陪伴
着我走过风风雨雨，我会用青春的激情和毅力创造更加辉煌灿烂的明天。
我也感谢我的家人和朋友的支持和厚爱，你们永远是我未来的倡导者和精神
支柱，使我的生活更加美好。我的进步源于你们的鼓励，源于你们生活中的帮助。
你们的爱让我深深的感受到家的温暖，在未来的日子里，我会更加努力，力争取
得更优异的成绩。谢谢你们，真诚地祝愿你们平安，幸福！
