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图4-5 轴垂直方向力矩图
由M(A)=0,可求得Ay?Dy?4341.4N,ME?MB?MC?1302.42Nm 扭矩图为,
图4-6 轴的扭矩图
从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面E是轴的危险截面。
M0E?ME2?MH2?71894.8Nm
(4)按弯扭合成应力校核轴的强度
M2?(?T)2根据式 ?ca? W式中 ?ca--------轴的计算应力,单位为MPa; M-----轴所受的弯矩,单位为,Nm。 T-----轴所受的扭矩,单位为,Nm。
W----轴的抗弯截面系数,单位为mm3,对没键槽的
3.14d3?0.1d3 由式 W=
32[??1]---许用弯曲应力,对也选定的材料为45钢,调质处理,[??1]?60MPa。
M2?(?T)2?ca??W71894.82?(0.6?34428.63)2?47.9MPa 30.1?250因有?ca?[??1],因此,此轴安全。
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4.3 托 辊
4.3.1 托辊的作用与类型
(1)作用
托辊的作用是支撑输送带和物料的重量。所以它的质量好坏决定输送机的寿命,作用不可或缺,所以设计过程中对托辊的要求很高。,
(2)类型
托辊可分为槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等;
图4-7 槽形托辊
槽形托辊可以用来输送粒状物料,它使输送带成槽形,以便增大输送能力并防止粒状物料向两边洒漏。目前国内DTⅡ系列由三个辊子组成。增大槽角可以防止输送带发生偏移。为降低胶带边缘的附加应力,在传动滚筒与槽形托辊之间可采取槽角为100、200、300的过渡托辊使胶带逐步成槽。
平行托辊有两个平直辊子组成,其结构简图如下:
图4-8 平行托辊
缓冲托辊的作用是减少物料对输送带的冲击力。其结构简图如下:
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图4-9 缓冲托辊 a)橡胶圈式 b)弹簧板式
如下图所示.两个侧托辊朝胶带运行方向前倾一定角度,当输送带偏离方向时,调心托辊可以帮助其就行复位,相当好用。
图4-10 侧托辊前倾的调心托辊
判断托辊好坏的标准 1.托辊防尘性能 2.托辊防水性能 3.托辊轴向承载性能 4.托辊抗冲击性能 5.托辊使用寿命
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(3)托辊间距
托辊间距应同时满足2个条件:
(1)满足托辊承载能力及使用寿命的要求; (2)保证输送带获得适当的下垂度。 4.3.2 托辊的选型
由原始尺寸B=1400mm查《运输机械设计选用手册》表2-42,取托辊为DTⅡ04C0122, 托辊直径D为108mm。
在输送机的受料处,拟采用DTⅡ04C0723缓冲托辊;托辊直径选为108mm。 下托辊采用DTⅡ03C2123 ,托辊直径为108 mm。
托辊的间距设计由带宽B=1000mm,取上托辊间距为1200mm,下托辊间距为3000mm。
表4-2 托辊技术规格表 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 89 20 4G204 200 250 315 465 600 750 25 108 25 4G205 4G205 4 G205 950 315 380 465 600 700 950 1150 1400 133 380 17 14 旋转部分质量kg 2.08 2.15 2.58 3.87 4.78 5.79 7.23 3.53 4.07 4.77 5.89 6.72 8.74 9.4 10.03 6.3 2.79 2.98 3.58 5.24 6.48 7.87 11.21 5.07 5.86 6.89 8.53 9.74 12.77 13.99 15.62 8.21 托辊质量kg 第 30 页 共 39 页 25 159 4G305 1150 465 1400 16.9 9.64 25.82 20.97 12.02 31.52 托辊阻力系数主要由实验来确定,见表3-4 :
表4-3 常用的托辊阻力系数?k
工作条件 平行托辊 室内清洁、干燥、无磨损性尘土 空气湿度、温度正常,有少量磨损性尘土 室外工作,有大量磨损性尘土 0.018 0.025 0.035 槽型托辊 0.02 0.03 0.04 托辊的阻力主要有运行阻力和挤压阻力。托辊的运行阻力由托辊结构决定,托辊的挤压阻力由输送带的张力决定 。实验表明,挤压阻力要远大于转动阻力。
4.4 制 动 装 置
4.4.1 制动装置的作用
制动器可以使机器减速直至停止,对于机器的安全非常重要。 4.4.2 制动装置的种类 (1)带式逆止器
带式逆止器适用于倾角小于18°向上运输的带式输送机,当输送带停止时,会因负重向下而逆转,带式逆止器这时将滚筒固定住,输送带即被制动。带式逆止器结构简单、造价便宜。功率较大的输送机不宜采用。
其结构简图如下: