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遼寧工程技術大學課程設計
1引言
皮帶運輸機在運輸?shù)倪^程中由于運輸?shù)臇|西沉重，和貨物在往運輸帶上放的時候的方向方法不同，所以會導致運輸帶的跑偏，我們這里研究的就是防止運輸帶的跑偏過程。
在帶式輸送機運轉過程中，輸送帶的縱向中心線偏離輸送機理論中心線的現(xiàn)象稱輸送帶跑偏。它的表現(xiàn)是輸送帶邊緣至托輥或滾筒邊緣的距離與理論值相比或大或小。輸送帶的跑偏會使輸送帶與機架、托輥支架相摩擦，造成邊膠磨損。嚴重的跑偏會使輸送帶翻邊，若在滾筒表面邊緣有凸起的螺絲頭、覆蓋膠層局部剝離、劃傷等事故。跑偏會導致輸送機的事故停機次數(shù)增多，影響生產(chǎn)；跑偏還可能引起物料外撒，使輸送機系統(tǒng)的運營經(jīng)濟性下降。
為此，曲柄連桿式自動調偏裝置最突出的特色是曲柄連桿機構。調偏架通過滾動軸承安裝在底座上，兩端對稱連接制作的連桿，連桿末端固定立輥。安裝在曲柄上的兩側立輥靠近輸送帶邊緣，一有跑偏出現(xiàn)，輸送帶就壓向該側立輥，使立輥隨著曲柄向外轉動，曲柄和連桿拉動調偏架按輸送帶運行方向旋轉一定角度，從而產(chǎn)生調偏。
特點：
1 這個裝置是無源裝置，結構簡單，經(jīng)濟實惠。
2 通過連桿作用，比不使用連桿的調偏方式大，作用快。
3 通過復位彈簧的作用，可以減少沒有復位彈簧時，皮帶在托輥上左右蛇形的運動狀態(tài)。
1—立輥 2—調偏架 3—支架 4—底座
5—中間轉動部分 6—連桿1 7—連桿2
整體調偏工作原理圖
2系統(tǒng)分析
2.1工作原理
連桿彈簧復位式自動調偏裝置最突出的特色是連桿彈簧復位機構。由上圖分析，調偏架通過滑動軸承固定在軌道上，兩端對稱連接連桿，連桿2末端固定立輥。安裝在連桿上的兩側立輥靠近輸送帶邊緣，一有跑偏出現(xiàn)，輸送帶就壓向該側立輥，使立輥立即隨著連桿2向外轉動，連桿拉動支架按輸送帶的運行方向旋轉一定角度，從而通過受力分析，產(chǎn)生調偏作用，當皮帶回到中心時，在一側彈簧的作用下，支架又被拉回到了不偏轉的位置上。從而也就完成了整個的調偏過程
2.2初始條件：
皮帶帶寬B＝1200mm 輸送量Q＝2000t/h 帶速V＝2.5m/s 托輥間距a=1.5m
2.3計算過程與分析
2.3.1阻力計算
（1）輸送機所受的主要阻力（ISO5048）：
FH＝fLg[qR0+qRu+(2qB+qG)cosδ
f 模擬摩擦系數(shù)
f＝0.020 工作環(huán)境良好、制造、安裝良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦系數(shù)小。
L 托輥長度
g 重力加速度
qR0輸送機承載分支每米托輥旋轉部分質量 查表取20kg/m
qRu輸送機回程分支每米托輥旋轉部分質量
qB 每米輸送帶質量
查表為23kg/m
qG 物料每米質量
=222.22kg/m
δ 機身傾角 δ取3°
最后求得
FH＝26.57N
(2)輸送機所受的特殊阻力：
FT=μN=
μ皮帶與托輥的摩擦系數(shù)
μ取0.4
b1 前傾托輥與輸送帶接觸長度
當跑偏0.075m時通過計算知
b1＝0.443m
最后求得
FT=359.66N
2.3.2載荷計算
（1）由CEMA所給出的托輥載荷的計算方法去計算承載托輥：
由公式：
K1物料系數(shù)
等長三輥槽形托輥組
K1＝0.7
K2輸送帶系數(shù)
等長三輥槽形托輥組
K2＝0.4
通過計算得
P中＝1977.05N
P側＝＝423.65N
CEMA方法中：
作用在中間托輥上的力就70%，作用在側托輥上的力為15%.
2.3.3總阻力計算
帶在未跑偏時，所受的總的阻力為：
F總＝FH+FT+(P中+ P側*2)μ=2590.9N
當帶跑偏75mm時，額外增加的對側托輥的載荷
F額= =318.88N
F摩側＝127.55N
F總半＝＝1295.45N這里取1300N
2.3.4彈簧彈力計算與選擇
故彈簧的最小應提供的力為1300N，才能保證彈簧能夠將調心托輥拉回或推回到原位，這里取
F彈＝1300N
彈簧的選擇：
最小工作載荷：
P1＝1300N/m
由表查得：
彈簧截面圓直徑 d=8mm
中徑 D=80mm
工作極限載荷 Pj=1504N
工作極限載荷下的變形量 fj=19.03N/mm
具體計算：
工作行程先取 h=50mm
最大工作載荷 Pn=1300N
初算彈簧剛度 P==10.84N/mm
由表通過彈簧截面直徑和中徑得到
單圈剛度 Pd=79N/mm，
通過計算有效圈數(shù)
取標準值n=10
總圈數(shù)
彈簧剛度
工作極限載荷下的變形量
節(jié)距
自由高度
彈簧外徑
彈簧內(nèi)經(jīng)
螺旋角
展開長度
最小載荷時的高度
最大載荷時的高度
極限載荷時的高度
實際工作行程
故彈簧的總技術要求如下：
1.總圈數(shù)： n1=12
2.旋向為右旋
3.展開長度 L=3031.79mm
4.硬度為 HRC=4550
5.彈簧固定在兩桿中間，起到當支架跑偏時復位的作用。
2.3.5調偏架的固定
調偏架通過滑動軸承，固定在離支架500mm的位置上。調偏架的高度由余弦定理求出，調偏架的高度為424mm.通過滑動軸承固定在底座上。
2.3.6兩連桿的固定及計算
由于支架只能旋轉15°，所以需保證兩桿之間的夾角為105°，由余弦定理
c=500 θ＝105° a=b=314.98mm
故桿應為
314.98mm
當連桿拉動支架旋轉15°時，支架擺過的距離為mm
通過上面的計算，知彈簧被壓縮了50mm，提供了1300N的力，這個力恰好能使偏轉的支架回到平衡位置。
由于彈簧的自由長度為 H0＝282.3mm
由余弦定理算出固定位置為距離兩連桿連接處的178.48mm
2.3.7其它桿件的安裝
兩立輥與皮帶接觸就留用10㎜間距。
2.3.8立輥的規(guī)格
立輥依據(jù)經(jīng)驗及所受的載荷和帶寬確定為60mm.直徑為25mm
3．系統(tǒng)說明
安裝調試完畢后，自動糾偏裝置的維護與保養(yǎng)
一、 緊固螺栓要每周檢查一次，防止松動變位。
二、 每周應將傳動部分的灰塵進行一次清除。
三、 每當設備檢修時，應對自動糾偏裝置進行除銹，并涂刷面漆。
四、 使用過程中要經(jīng)常檢查，如發(fā)現(xiàn)有損壞部件，要及時更換。
4. 心得體會
經(jīng)過兩個星期的努力,我終于將機械設計課程設計做完了.在這次作業(yè)過程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計算,一次又一次的設計方案修改這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。至于畫裝配圖和零件圖,由于前期計算比較充分,整個過程用時不到一周,在此期間,我還得到了許多同學和老師的幫助.在此我要向他們表示最誠摯的謝意.
盡管這次作業(yè)的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅對制圖有了更進一步的掌握;Auto CAD ,Word這些僅僅是工具軟件,熟練掌握也是必需的.對我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學生最最缺少的是經(jīng)驗,沒有感性的認識,空有理論知識,有些東西很可能與實際脫節(jié).總體來說,我覺得做這種類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的,它需要我們將學過的相關知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來,從中暴露出自身的不足,以待改進.有時候,一個人的力量是有限的,合眾人智慧,我相信我們的作品會更完美!
參考文獻
[1]宋偉剛，通用帶式輸送機設計，機械工業(yè)出版社，2006.5
[2]張鉞 ，新型帶式輸送機設計手冊，冶金工業(yè)出版社，2001.2
[3]成大先，機械設計手冊單行本彈簧起重運輸件五金件，化學工業(yè)出版社，2004.1
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