机械设计基础传动比计算（传送带计算方法）

带式输送机用于将不同的物料从一个位置传送到另一位置。皮带输送机系统的不同组件通常是电驱动器，皮带轮，惰轮和长皮带。

输送带设计参数计算的基础

皮带张力：由于电驱动器的旋转，所输送物料的重量以及惰轮的影响，输送机的皮带始终承受拉伸负荷。稳定状态下的皮带张力可以计算为：

Tb = 1.37 * f * L * g * [2 * mi （2 * mb mm）* cos（δ）] （H * g * mm）……等式1.1

Tb的单位是牛顿

f =摩擦系数

L =输送机长度，以米为单位。传送带长度约为皮带总长度的一半。

g =重力加速度= 9.81 m / sec2

mi =惰轮引起的负载，单位Kg / m。

mb =皮带引起的载荷，单位Kg / m。

mm =所输送物料的载荷，单位为Kg / m。

δ=输送机的倾角，以度为单位。

H =输送机的垂直高度，以米为单位。

惰轮产生的载荷（mi）：可计算如下：

mi =（一组惰轮的质量）/（惰轮间距）…………... eqn.1.2

注意：文章“为传送带系统设计惰轮”详细说明了如何计算惰轮间距。

功率在驱动带轮：在驱动带轮所需的功率可以从带张力值，如下计算：

Pp =（Tb * V）/1000……………..eqn.1.3

Pp的单位是KW。

Tb =稳态皮带张力，单位为N。

v =皮带速度，以米/秒为单位。

启动系统时的皮带张力：最初，在输送机系统启动期间，皮带中的张力将大大高于稳定状态下的张力。启动时皮带的张力可以计算为：

Tbs = Tb * Ks……………… ..eqn.1.4

Tbs单位为N。

Tb =稳态皮带张力，单位为N。

Ks =启动因子

电动机的尺寸：最小电动机功率可计算为：

Pm = Pp / Kd………………等式1.5

Pm的单位是Kw。

Pp =驱动皮带轮上的功率，以Kw为单位

Kd =驱动效率。

加速度：传送带的加速度可以计算为：

A = （Tbs – Tb）/ [L *（2 * mi 2 * mb mm）]……………………等式1.6

A以m / 秒为单位

Tbs =从N开始时的皮带张力。

Tb =稳定状态下的皮带张力，单位为N。

L =输送机的长度，以米为单位。

mi =惰轮引起的负载，单位Kg / m。

mb =皮带引起的载荷，单位Kg / m。

mm =所输送物料的载荷，单位为Kg / m。

皮带断裂强度：此参数决定输送带的选择。皮带断裂强度的计算公式为：

Bs =（Cr * Pp）/（Cv * V）…………..等式1.7

Bs单位是牛顿。

Cr =摩擦系数

Cv =断裂强度损失因子

Pp =牛顿传动皮带轮上的功率。

V =皮带速度，单位m / sec。

传送带计算示例

输入数据：

输送能力（Cc）= 1500吨/小时= 416.67公斤/秒

皮带速度（V）= 1.5 m / sec

输送机高度（H）= 20 m

输送机长度（L）= 250 m

一组惰轮的质量（m'i）= 20千克

惰轮间距（l'）= 1.2 m

皮带负载（mb）= 25 Kg / m

输送机倾角（δ）= 5 0

摩擦系数（f）= 0.02

启动系数（Ks）= 1.5

驱动效率（Kd）= 0.9

摩擦系数（Cr）= 15

断裂强度损失因子（Cv）= 0.75

计算：

首先，我们将使用等式1.2来找出由于惰轮引起的负载：

mi =（20 / 1.2）= 16.67千克/米

我们将使用方程式1.1找出稳定状态下的皮带张力：

Tb = 1.37 * 0.02 * 250 * 9.81 * [16.67 {2 * 25 （416.67 / 1.5）} * cos（5）] （20 * 9.81 *（416.67 / 1.5））= 77556.88N 。

启动系统时的皮带张力可以使用公式1.4进行计算：

Tbs = 1.5 * 77556.88 = 116335.32 N

为了计算驱动皮带轮上的功率，我们将使用等式1.3：

Pp =（77556.88 * 1.5）/ 1000 = 116.335千瓦

我们将使用等式1.5估算电动机的尺寸：

Pm = 116.35 / 0.9 = 129.261千瓦

我们将使用等式1.6来找出电动机的加速度：

A =（116335.32-77556.88）/ [250 * {（2 * 16.67） （2 * 25） （416.67 / 1.5）}]]

= 0.429 m / sec2

最后，我们将使用等式1.7来找出皮带的断裂强度：

Bs =（15 * 116.35）/（0.75 * 1.5）= 1551.33 N /毫米

此Bs值用于从制造商的目录中选择传送带。

结论

本文讨论的传送带计算方法仅用于计算初始传送带设计参数的指导；在制造原型之前，必须使用FEA或其他类似工具对最终设计进行验证。

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