李海磊

(常州寶菱重工機(jī)械有限公司，江蘇 常州 213019)

月牙剪皮帶運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)

李海磊

(常州寶菱重工機(jī)械有限公司，江蘇 常州 213019)

摘要：介紹了軋鋼設(shè)備月牙剪剪下廢料皮帶運(yùn)輸機(jī)的結(jié)構(gòu)，對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)的皮帶驅(qū)動(dòng)力，電機(jī)輸出功率及滾子鏈選擇進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，為皮帶運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)部分的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算提供了參考。

關(guān)鍵詞：皮帶運(yùn)輸機(jī)；驅(qū)動(dòng)力；輸出功率

引 言

月牙剪皮帶運(yùn)輸機(jī)是運(yùn)輸月牙剪剪下廢料的設(shè)備；該類型的運(yùn)輸機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、輕便，泛用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可用在各類廢料運(yùn)輸場合。本文主要對(duì)該運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，以期得到滿足使用要求的運(yùn)輸機(jī)。

1 運(yùn)輸機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 運(yùn)輸機(jī)結(jié)構(gòu)

該運(yùn)輸機(jī)為單輥驅(qū)動(dòng)，由2根張力輥來調(diào)節(jié)皮帶的張力，兩端為轉(zhuǎn)向輥，以實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶的轉(zhuǎn)向和支撐。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

1.驅(qū)動(dòng)輥；2，3.張力輥；4，5，6.支承輥；7，8.轉(zhuǎn)向輥圖1 皮帶運(yùn)輸機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖

1.2 皮帶驅(qū)動(dòng)力計(jì)算

計(jì)算時(shí)月牙形帶鋼廢料的重量可以忽略不計(jì)，假設(shè)輥?zhàn)优c傳送帶之間的靜摩擦力為最大值，套用歐拉公式，由此計(jì)算得到的驅(qū)動(dòng)力一定比實(shí)際驅(qū)動(dòng)力大，可用于電機(jī)選型。

其中，近似處理的部分：支承輥4，5，6對(duì)應(yīng)的包角為0°；張力輥2對(duì)應(yīng)的包角為120°；張力輥3對(duì)應(yīng)的包角為60°；轉(zhuǎn)向輥7，8對(duì)應(yīng)的包角為180°；驅(qū)動(dòng)輥1對(duì)應(yīng)的包角為180°。

計(jì)算公式如下：

F1/F2=efα1

(1)

F1+F2=2F0

(2)

F3/F2=efα2

(3)

F4/F3=efα4

(4)

F5/F4=efα6

(5)

F6/F5=efα7

(6)

F7/F6=efα8

(7)

F8/F7=efα5

(8)

式中F1為1和3間傳送帶的張力；F2為1和2間傳送帶的張力；F3為4和2間傳送帶的張力；F4為4和6間傳送帶的張力；F5為6和7間傳送帶的張力；F6為7和8間傳送帶的張力；F7為5和8間傳送帶的張力；F8為5和3間傳送帶的張力；α1為1的包角；α2為2的包角；α4為4的包角；α5為5的包角；α6為6的包角；α7為7的包角；α8為8的包角；f為輥?zhàn)优c傳送帶間的靜摩擦因數(shù)；F0為傳送帶的張緊力。

圓周力計(jì)算公式如下：

驅(qū)動(dòng)輥1的圓周力

T1=F1-F2

(9)

張力輥2的圓周力

T2=F3-F2

(10)

張力輥3的圓周力

T3=F1-F8

(11)

支承輥4的圓周力

T4=F4-F3

(12)

支承輥5的圓周力

T5=F8-F7

(13)

支承輥6的圓周力

T6=F5-F4

(14)

轉(zhuǎn)向輥7的圓周力

T7=F6-F5

(15)

轉(zhuǎn)向輥8的圓周力

T8=F7-F6

(16)

驅(qū)動(dòng)力Fv計(jì)算公式

Fv=T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7+T8

(17)

結(jié)合式(9)～(17)可得如下公式

Fv=2(F1-F2)

(18)

將f=0.5；α1=α7=α8=π；α2=2π/3；α4=α5=α6=0；F0=1000N帶入式(1)～(8)，計(jì)算得：

F1=2F0efπ/(1+efπ)=1660 N

F2=2F0/(1+efπ)=344 N

將F1和F2的數(shù)值代入式(18)得

Fv=2632 N。

1.3 電機(jī)輸出功率計(jì)算

鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)傳送帶運(yùn)動(dòng)所需功率公式

P=Fv×V/1000η

式中Fv為驅(qū)動(dòng)輥驅(qū)動(dòng)力(N)；V為傳動(dòng)帶運(yùn)輸速度(m/s)；η為鏈傳動(dòng)效率。則：

P=Fv×V/1000η=2632×0.15÷1000÷0.95 kW=0.416 kW。

1.4 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

設(shè)計(jì)用于傳遞電機(jī)功率的鏈傳動(dòng)，已知電動(dòng)機(jī)的功率 =0.416 kW，轉(zhuǎn)速=30 r/min，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速=30 r/min，中心矩可以調(diào)節(jié)。

(1)選擇鏈輪齒數(shù)

(2)定鏈條節(jié)數(shù)Lp

初定中心矩a0=40p，則

式中p為鏈條節(jié)距(mm)。則

(3)計(jì)算修正功率Pc

Pc=Pf1f2

式中f1為工況系數(shù)；f2為小鏈輪齒數(shù)系數(shù)。則

Pc=0.416×1.0×1.5=0.624 kW

(4)確定鏈條節(jié)距

由圖2可以看出，選用滾子鏈10A，其節(jié)距為p=15.875 mm。

圖2 符合GB/T 1243A系列滾子鏈的典型承載能力圖

(5)中心距a0

(6)鏈條速度v

(7)潤滑方式

由p=15.875 mm和v=0.135 m/s，確定潤滑方式為人工定期潤滑。

(8)軸上的作用力FQ

2 結(jié)束語

通過對(duì)月牙剪皮帶運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)部分進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，為設(shè)計(jì)人員在今后運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳秀寧.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第三版)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2007.

[2] 張質(zhì)文．起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊[M]．北京：中國鐵道部出版社，1998．

[3] 成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002．

收稿日期：2017-12-04

作者簡介：李海磊(1986—)，男，助理工程師。電話：15951210779;E-mail:lihailei@cblhi.com

中圖分類號(hào)：TH132.3+1；TG333.3