弯曲应力。大多数输送带的损坏表现为工作面层和边缘磨损，受大块尖利物料的冲击引起击穿撕裂和剥离。在清扫器的设计中，要选择合适的清扫块材料，尽量避免输送带的磨损。输送带不作为其零件做详细介绍。.滚筒滚筒组是带式输送机的重要部件，按在输送机中所起的作用，滚筒可以分为传动滚筒和改向滚筒两大类。传动滚筒的作用是将驱动装置提供的扭矩传到输送带上。改向滚筒包括用于输送带在输送机端部的改向增加传动滚筒包角的导向及拉紧装置的导向。在此次清扫器的设计中，是针对重型带式输送机头部传动滚筒用，滚筒的尺寸决定输送带的宽度和清扫器的宽度，对清扫器的设计有定的指导性作用。滚筒同样不作为清扫器零件做详细介绍。.定滑轮组定滑轮组有三个滑轮组成，第个起到换向作用，第二三滑轮起到了调距作用使配重能够放置在合理的位置。.钢丝绳钢丝绳是连接配重和连杆的重要元件。.连杆连杆是连接钢丝绳橡胶刮板金属刮板的重要元件，起到了承上启下的作用。.橡胶刮板组件橡胶刮板组件包括四块同样规格的橡胶刮板橡胶刮板轴刮板座刮板座与刮板轴的固定螺栓橡胶刮板与刮板座的固定螺栓橡胶刮板筋橡胶刮板筋头部螺母。橡胶刮板组件是整个清扫器的关键部件。.配重橡胶刮板的压紧力由两组配重提供，每组配重包括四块单重为十公斤和两块单重为五公斤的铸铁。.对开式滑动轴承对开式滑动轴承比滚动轴承便于安装，给清扫器的装配过程带来方便，以及它承受较大的力，而且它的工作部位不会经常的大角度活动，加注润滑剂也比较方便，综合考虑各方面因素后决定使用对开式滑动轴承。.金属刮板组件金属刮板组件包括块材料为的耐磨钢金属刮板座金属刮板轴压杆压缩弹簧压缩弹簧轴刮板座与刮板轴的固定螺栓压杆与金属刮板轴的固定螺栓。设计原则.点选择合适的位置，并保持点位置的稳定性以确保清扫过程稳定.压紧力和清扫力不变，以确保良好的效果.设计结构简单合理在清扫器工作中安全可靠，具有良好的可行性.安装与拆卸简单易行，方便施工.具有良好的经济性，各部分尺寸大小最小即可点的位置确定如图所示通过查阅大量资料和数据分析，角的确定，最优取预定进行方案的设计清扫器的受力分析在点处，胶带对清扫块作用的切向力为，反之，清扫块对胶带的切向作用力，其大小是决定清扫器清扫效果的关键因素之。清扫力过大，会将胶带铲裂，对胶带的安全造成威胁清扫力过小，胶带上的粘结物刮不掉，清扫效果不好。清扫块对胶带的压紧力，也就是在接触点法线方向的作用力如图所示，胶带对清扫块的法向作用力，清扫块对胶带的压紧力。根据虎克摩擦定律，压紧力的大小直接决定了清扫力的大小。因而，压紧力是决定清扫器清扫效果的核心参数基本数据清扫力公斤，取公斤即压强,取。清扫块对胶带的压紧力胶带对清扫块作用的切向力切向力和压紧力的合力取于的夹角第四章主要零部件的设计橡胶刮板轴的设计橡胶刮板轴的结构设计图为橡胶刮板轴的结构示意图。它是通过固定螺栓连接清扫块橡胶刮板座连杆，利用橡胶刮板轴可以对清扫块给予更好的稳定，使粘附在输送带下的物料脱落，从而达到清扫的目的。预选橡胶刮板轴的材料为号钢，总长为，外径为内径为的钢管，在距钢管两端处分别有两个的螺纹孔，在橡胶刮板轴上有分别有四个内径为的螺栓孔。二橡胶刮板轴的强度校核清扫块的重量又橡胶刮板有四块橡胶刮板重为又橡胶刮板座重橡胶刮板轴所受合力滚筒对橡胶刮板的切向力橡胶刮板重橡胶刮板座重刮板轴受到的均布载荷由静力平衡方程得以刮板轴的左边为坐标原点，选取坐标系如图下所示。集中力作用于轴的中点，轴在和段的剪力或弯矩布能用同方程来表示，应分段考虑。在段内取距原点为的任意截面，截面以左只有外力，根据剪力和弯矩的计算方法和符号规则，求得这截面上的和分别为这就是在段内的剪力方程和弯矩方程。如在段内取为的任意截面，则截面上的剪力和弯矩分别是段段依照剪力方程和弯矩方程，分段作剪力图和弯矩图如图。从图中看图刮板轴的全部长度，最大剪力为，最大弯矩为。由于脆性材料制成的构件，在拉力作用下，当变形很小时就会突然断裂。塑性材料制成的构件，在拉断之前先已不能正常工作。刮板轴属于受压杆，当刮板轴出现失效时，它只是发生了塑性变形，不会造成使清扫器更大的损坏，但还是不能保证正常的工作，所以选刮板轴的材料为号刚以保证其强度。查表得刮板轴的，由于塑性材料的安全系数，所以首选。已知取对塑性材料，弯曲横力弯曲时，弯矩随截面位置变化。般情况下，最大正应力发生于弯矩最大的截面上，且离中性轴最远处。于是由公式得但公式表明，正应力不仅与有关，而且与有关，亦即与截面的形状和尺寸有关。对截面为些形状的梁或变截面梁进行强度校核时，不应只注意弯矩为最大值的截面。引用记号由公式可以改写成称为抗弯截面系数。它与截面的几何形状有关，单位为。若截面是直径为的圆形，则钢管可以看作是直径为的实心圆减去直径为的圆，即可求得求出最大弯曲正应力后，弯曲的强度条件为所以可见，最大的正应力不超过许用应力，所以轴的结构合理，满足工作要求。二连杆的设计连杆的结构设计图为连杆的结构示意图。连杆是连接钢丝绳橡胶刮板橡胶刮板轴橡胶刮板座金属刮板金属刮板轴金属刮板座的重要元件，起到了承上启下的作用。预选连杆料为，整体铸造，连杆外形为矩形，左端是内径为的孔，这端是用来连接钢丝绳，如图所示连杆中部连接橡胶刮板轴的铸造孔的直径为，截面外圆直径为，上部固定螺栓孔为。连杆右端如图所示，连接金属刮板轴的铸造孔的直径为，截面外圆直径为。二连杆的强度校核受力分析如下图已知杆与中心线的夹角为，于的夹角为根据三角形的勾股定理得取连杆为研究对象。作用于杆上的力有集中载荷矩为的力偶，金属刮板座对杆的约束力和钢丝绳对杆的拉力，这些力组成平面平行力系如图上。根据平面平行力系的平衡取坐标系由得即得出连杆剪力弯矩校核计算沿杆的方向为轴，沿杆的垂直方向为轴，建立坐标系。如图下求得这截面上的静力平衡方程由方程可知支反力以连杆的左端为坐标原点，选取坐标系如图所示。集中力作用于点，在杆的和两端内的剪力或弯矩不能用同方程来表示，应分段考虑。在段内取原点为的任意截面，截面以左只有外力，根据剪力和弯矩的计算方法和符号规则，求得这截面上的和分别为这就是在段内的剪力方程和弯矩方程。同样在截面右侧任意取，则截面上的剪力和弯矩是依照剪力方程和弯矩方程，分段作剪力图和弯矩图。从图中看出，沿杆的全部长度，最大剪力为，最大弯矩为。由于连杆承受的是交变载荷，在清扫器中不仅起到了连接两个清扫器的作用，而且也起到了清扫器的清扫效果。经过查表和数据分析，连杆应该用铸钢铸出，设定连杆截面为矩形，整体铸造，所以选连杆材料为。如图，连杆是受到拉力和压力，所以弯矩只与横截面上的正应力相关，而剪力只与切应力相关。查表得连杆的，由于塑性材料的安全系数，所以首选。已知取对塑性材料，弯曲选矩形截面为研究对象进行弯曲强度校核引用记号由公式可以改写成称为抗弯截面系数。它与截面的几何形状有关，单位为。若截面是高为宽为的矩形，则求出最大弯曲正应力后，弯曲的强度条件为所以由结果可知使截面高度大于宽度的矩形截面梁，抵抗垂直平面的弯曲变形时，如把截面竖放，则，如把截面平放两者之比所以竖放比平放由较高的抗弯强度。三金属刮板轴的设计金属刮板轴的结构设计图为金属刮板轴的结构示意图。它是通过固定螺栓连接金属刮板对开式滑动轴承压杆，并通过压杆受到弹簧的反弹力来支撑金属刮板，从而使金属刮板对皮带保持压紧状态。预选金属刮板轴材料号钢，长外径为内径为的钢管，在距钢管两端处分别有两个的螺纹孔，在橡胶刮板轴上有分别有四个内径为的螺栓孔。二金属刮板轴的强度校核根据清扫器连杆的设计方案，假设金属刮板轴是空心的，经过查阅机械工程材料手册普通钢管尺寸规格，预选金属刮板轴材料号钢，外径，内径，长查表的钢管的理论重量是得相当于预定金属刮板和刮板座的结构如图所示金属刮板和刮板座的重量总重量由设计方案可知金属刮板轴受到载荷为分布载荷，设金属刮板作用在皮带上压强金属刮板。查表得铸铁和橡胶的摩擦系数钢和碳酸脂的摩擦系数均布载荷空间力系分析取金属刮板轴为研究对象，作用于刮板轴上力属于空间力系，作用于轴上的力如图受力分析，轴属于空间汇交力系。建立坐标系，列空间汇交力系方程选方向得方程代入数得得得方程其中刮板轴的校核以刮板轴的左端为坐标原点，选取坐标系如图。由于作用于刮板轴的作用力不同，在刮板轴内的剪力和弯矩不能用同方程式来表示，应分段考虑。在段内取距原点为的任意截面，截面以左只有外力，根据剪力和弯矩的计算方法和符号规则，求得这截面上的分别为这是在段内的剪力方程和弯矩方程。以此类推段段段剪力方程和弯矩方程为段段段依照剪力方程和弯矩方程，分段作剪力图和弯矩图。从图中看出，沿杆的全部长度，最大剪力为，最大弯矩为横力弯曲时，弯矩随截面位置变化。般情况下，最大正应力发生于弯矩最大的截面上，且离中性轴最远处。于是由公式得但公式表明，正应力不仅与有关，而且与有关，亦即与截面的形状和尺寸有关。对截面为些形状的梁或变截面梁进行强度校核时，不应只注意弯矩为最大值的截面。引用记号由公式可以改写成称为抗弯截面系数。它与截面的几何形状有关，单位为。若截面是直径为的圆形，则钢管可以看作是直径为的实心圆减去直径为的圆，即可求得求出最大弯曲正应力后，弯曲的强度条件为经查表得可见，最大的正应力不超过许用应力，所以轴的结构合理，满足工作要求。四压杆的设计压