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1、摘要本次课程设计是关于平带式输送机的设计。首先对输送机作了简单的概述；之后进行机 械部分的设计，首先是进行输送带设计计算，算出输送带的功率之后，求出转矩，暂选出电 动机，给出转速，查表同步皮带和减速器的传动比，反求滚筒转速，之后进行同步皮带的计 算，进行轴的设计，键的设计和校核，然后选电机，减速器，同步皮带，圆锥滚子轴承，联 轴器，将所有数据计算好之后，开始画机械图，在图上设计工作台，然后再进行电气部分的 设计，绘制电路图，设计程序的总体框图，进行程序计算，算出输送机在不同转速下单片机 所需输出的脉冲信号，然后利用单片机的定时器来控制电动机的转速，最后对本次整个课程 设计进行总结。本次带式输送
2、机设计代表了设计的一般过程 , 对今后的选型设计工作有一定的参考价 值。关键词：带式输送机；机械部分设计；电气部分设计，程序设计目录摘要 11 前言 32 课程设计的要求与任务 73 机械部分设计 103.1 带式输送机的设计计算 103.2 传动功率的计算 123.3 电动机的选择 133.4 减速器的选择 133.5 同步皮带的设计计算 143.6 轴的计算 163.7 轴的结构设计 173.8 键的设计计算和校核 183.9 联轴器的选择 183.10 轴承的选择和计算 224 电气部分设计 错误！未定义书签。4.1 电气设计的基本原则和步骤错误！未定义书签。4.2 步进电动机驱动器的选
3、择 错误！未定义书签。4.3 控制电路设计 254.4 程序流程图 264.5 程序计算 274.6 程序设计 27结论 29参考文献 29一 、前言绪论带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、 运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便， 在连续装载条件下可实现连续运输。它是运输成件货物与散装物料的理想工具， 因此被广泛用于国民经济各部门。尤其在矿山用量最多、规格最大。带式输送机的技术发展1880 年德国 LMG 公司设计了一台链斗挖掘机，其尾部带一条蒸气机驱动的 带式输送机。1896 年美国纽约颁布了鲁宾斯为带式输送机的发明人。20世纪
4、30 年代随着德国褐煤露天矿连续开采工艺的发展，带式输送机也随之得到迅速地发 展，二次大战前德国褐煤露天矿已出现1.6m带宽的带式输送机。50年代开发出 的钢绳芯输送带为带式输送机长距离化和大型化创造了条件。前西德为了摆脱石 油危机带来的影响，开发了年产40005000万t的褐煤露天矿，并在5060 年代为日挖10万石方的斗轮挖掘机开发了配套的3.0m带宽的带式输送机，带速 为6.8m/s。后经科研开发将带速提高到7.5m/s，使带宽从3.0m降至2.8m,但运 量仍保持3.75万t/h。单条带式输送机的装机容量为6x2000kW，是当今运量最 大的带式输送机。上述两种带式输送机均采用了模块设
5、计。各条带式输送机由统一的机头、机 尾、中间架、传动单元、托辊组和电气房模块组成，给设计、制造、使用和维护 带来许多方便。目前最高的带速是15m/s，可用于大型排土机臂架上。70年代开始，西方各国推广斜井带式输送机。德国鲁尔区Haniel-Prosperll 煤矿使用了当今规格最大的斜井带式输送机，其带宽为1.4m，带速为5.5m/s, 带强为st7500N/mm，整机传动功率为2x3100kW同步电机。电机转子直接固定 在滚筒轴上，从而省去了减速器。同步机用交直交变频装置调速，起、制动过程 非常平稳，起动时间可达140s，制动时间达40s。输送带保证寿命达20年。该 机上、下分支输送带都运送
6、物料。向上运媒1800t/h，下分支向下运矸石1000t/h。 提高高度达 700 余米。经过一百年的发展，带式输送机已成为一个庞大的家族，不再是常规的开式 槽型或直线布置的带式输送机，而是针对生产需求设计出各种各样的特种带式输 送机。例如，弯曲型、线摩擦型。大倾角型。可伸缩型。吊挂型、管式、吊挂管 式、波纹挡边式、气垫式、压带式、钢丝绳牵引式和钢带式等带式输送机。它们 各有自己的独特优点，适用于某些特殊场合。例如，管式和吊挂式输送机因其密 封性好，适用于有环保要求或物料不应受外界环境影响的场合。波纹挡边带式输 送机可以做大倾角甚至垂直提升，因而在卸船和 竖井提升中得到应用。压带式 大倾角带式
7、输送机于50年代在下挖式斗轮挖掘机上广泛应用。倾角可达35, 从而缩短斗轮臂架长度。目前国内外带式输送机正朝着长距离、高速度和大运量方向发展。单机运距已达30.4km，多机串联运距最长达208km，由17条带式输送机组成，最宽的带 式输送机带宽为4m。最大运输能力已达到3.75万t/h，最高带速达到15m/s。 单条带式输送机的装机功率达到6x2000kW。我国生产的带式输送机最大带宽已 达到2m，带速已达到2 m/s，设计运输能力已达到5.2万t/h，最大运距为3.7km。带式输送机的运输能力和输送距离是所有其他输送设备无法比拟的，因此世 界各国都在不断地努力发展和完善带式输送机技术。努力的
8、方向着重于：（1）提高带速，它是提高输送能力和节省投资的有效途径。（2）提高各部件的可靠性，也包括输送带的可靠性，往往一个部件的失灵 会影响整机乃至整个系统的停顿。（3）努力减少维护工作量或取消日常维护工作，因带式输送机分布在几百 米甚至几千米的运输线路上，很难实现有效的维护保养工作。（4）节能研究，带式输送机本身是输送机中耗能最省的，但在大型矿山、 冶金、电力和专用港口等企业中带式输送机用量很大，成为企业中的一个耗能大 部门，因而进一步的节能研究具有重要意义。例如，功率计算中的阻力确定，加 大张力和托辊直径以及改进输送带结构与配方降低在运行阻力中占最大比重的 压陷阻力（5）西方一些国家为适应
9、金属露天矿型化的需要，正努力解决输送机输送 金属矿石及其围岩的问题，以求用带式输送机替代昂贵的汽车运输。（6）对大中型带式输送机采用动态设计方法，通常采用的静态设计方法没 有考虑输送带的粘弹性问题，因而输送机的起动与制动过程中会在输送带中产生 冲击波，冲击波引起的输送带动张力要比正常运行的最大张力大 10 多倍，它直 接关系着输送带的强度、接头强度、滚筒、传动装置和联接件的设计强度，然而 研究可控的起动装置和制动装置来减小动张力便成为动态设计的根本所在。常用带式输送机类型与特点带式输送机的种类很多，常用的主要有以下几种：（一）通用带式输送机（DT）通用带式输送机是一种固定式带式输送机。其特点式
10、托辊安装在固定的机架 上，由型钢做成的机架固定在底板或地基上，整个机身成刚性结构。因此，它广 泛用于要求设备服务年限长，地基平整稳定的场合。例如，煤矿地面生产系统、 洗煤厂、井下主要运输大巷、港口、发电厂等生长地点。该种输送机应用十分普 遍，现已形成系列产品如TD62、TD75、DTII等。（二）钢绳芯带式输送机 钢绳芯带式输送机在结构形式上相同于通用带式输送机，只是输送带由织物芯带改为钢丝绳芯带。因此，它是一种强力型带式输送机，具有输送距离长、运 输能力大、运行速度高、输送带成槽性好和寿命长等优点。但其最大缺点是因钢 绳芯输送带的芯体无横丝，故横向强度低易造成纵向撕裂。在大型矿井的主要平 巷
11、、斜井和地面生产系统往往会遇到大运量、长距离情况，如果采用普通型带式 输送机运输，由于受到输送带强度的限制而只能采用多台串联运行方式，这就造 成了设备数量多，物料转载次数多，因而带来设备投资高，运转效率低，事故率 升高，粉媒比重上升以及维护人员增多等后果。采用钢绳芯带式输送机可以有效 地解决这类问题。该种带式输送机已经定型成DX系列。（三）吊挂式带式输送机吊挂式带式输送机是一种将其机架用钢丝绳或铁链吊挂在顶板上的带式输 送机。机架可以采用钢丝绳或型钢材，托辊组可以是铰接或固定支承。它通常用 于底板或地基起伏不稳定，服务时间较短的场合。如煤矿井下采区上、下山，顺 槽和集中运输巷。（四）可伸缩带式
12、输送机 可伸缩带式输送机的输送长度可以根据工作的需要随时缩短或加长。这是为满足煤矿井下综采工作面顺槽输送要求而设计的。（五）移动带式输送机（DY）移动带式输送机是一种按整机设计并且整机可在不同地点使用的带式输送 机。按移动的方式不同又可分为移动式与携带式带式输送机。前者是靠轮子、履 带或滑撬移动的带式输送机；后者是可用人力或机械从一个位置抬到另一个位置 的带式输送机。主要用作短距离输送或转载。如煤场、码头、仓库等场所。（六）弯曲带式输送机弯曲带式输送机是一种在输送线路上可变向的带式输送机。该种输送机适用 于煤矿井下弯曲巷道和地面越野输送。（七）线摩擦带式输送机在带式输送机（在此称之为主机）某位
13、置的输送带下面加装一台或几台短的 带式输送机（称之为辅机），主带借助重力或弹性力压在辅机的带子（辅带）上 辅带可以通过摩擦力驱动主带，这样主带张力便可以大大降低而实现低强度带完 成长距离或大运量输送。（八）大倾角带式输送机普通带式输送机的输送倾角超过临界角度时，物料将沿输送带下滑。各种物 料所允许的最大上运倾角见表 1。大倾角带式输送机可以减小输送距离、降低巷 道开拓量，减少设备投资。在露天矿它可以直接安装在非工作边坡，节省大量土 方工程和投资。表 1 带式输送机的最大倾角物料名称最大倾角物料名称最大倾角块煤18湿精矿20原煤20干精矿18谷物18筛分后石灰石12025mm焦炭18干砂1503
14、0mm焦炭20湿砂230350mm焦炭16盐200120mm矿石18水泥20060mm矿石20块状干粘土15184080mm油母页岩18粉状干粘土22干松泥土20（九）钢绳牵引带式输送机钢绳牵引带式输送机从1951 年起在英语国家得到应用。它的优点在于牵引 体与承载体是分开的，可以跨越长距离和大高差。但缺点是输送带成槽性差，影 响输送截面积，钢丝绳裸露在外，不易防腐蚀，维护费用高。因此，国外一些国 家不提倡使用。我国自 1967 年起在煤矿开始使用，但总体用量不高。根据研究 表明，当输送量超过500t/h,运距超过25km时，钢绳牵引带式输送机的基建 投资和运费将少于钢绳芯带式输送机，即运距越
15、长越有利。（十）圆管式带式输送机圆管式带式输送机是用托辊把输送带逼成管形，物料形成封闭运输，减少了 环境污染，并能任意转变和提高输送倾角。它适用于有环保要求或物料不受外界 环境影响的场合，如水泥、粉媒、谷物等物料的输送。（十一）钢带输送机（DG）钢带输送机的输送带是一薄的挠性钢带。其耐热性比常规输送带好得多，因 此它已在食品工业中得到应用。但钢带的成槽性差，滚筒传递扭距很有限，因而 不适用于长距离输送。（十二）网带输送机（ DW） 网带输送机的输送带是一挠性网带，在技术性能上与钢带输送机相似，主要 用于轻工业和有特殊要求的场合二 、课程设计的目的、要求及具体任务课程设计的目的通过课程设计培养学生综合运用所学知识和能力、提高分析和解 决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计时建立的专业基础课 程和专业方向课的基础上的，是学生根据所学课程进行的工程基本训 练，课程设计的目的在于：1、培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控 制系统产品的初步设计工作，并结合设计或试验研究课题进一步巩固 和扩大知识领域。2、培养学生搜索、阅读和综合分析参考资料，运用各种标
