刮板輸送機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì).pdf

I 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 畢 業(yè) 生 姓 名畢 業(yè) 生 姓 名： 朱良成朱良成 專業(yè)專業(yè)： ： 礦井運(yùn)輸與提升礦井運(yùn)輸與提升 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) ： 115403090112115403090112 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師賈發(fā)亮賈發(fā)亮 所 屬 系 （ 部 ）所 屬 系 （ 部 ）： ： 機(jī)電工程系機(jī)電工程系 二一四年二一四年 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績(jī) 專業(yè)年級(jí)學(xué)生姓名學(xué)號(hào) 說(shuō)明書頁(yè)圖紙張其他材料 答辯情況 提出問題回答問題 正 確 基 本 正 確 有 一 般 性 錯(cuò) 誤 有 原 則 性 錯(cuò) 誤 沒 有 回 答 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及建議成績(jī) 答辯成績(jī)答辯成績(jī)： 答辯委員會(huì)主任簽字： 答辯委員會(huì)副主任簽字： 年月日 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 1 頁(yè) 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 開題報(bào)告開題報(bào)告 （20142014 屆屆） 題目 指導(dǎo)教師 院系 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 二 0 一四年五月二十五號(hào) 一選題的意義 1、用刮板鏈牽引，在槽內(nèi)運(yùn)送散料的輸送機(jī)叫刮板輸送機(jī)。KS 刮板輸送機(jī)刮板輸送 機(jī)的相鄰中部槽在水平、垂直面內(nèi)可有限度折曲的叫可彎曲刮板輸送機(jī)。其中機(jī)身在工作 面 1 和運(yùn)輸巷道交匯處呈 90 度彎曲設(shè)置的工作面輸送機(jī)叫“拐角刮板輸送機(jī)”。 在當(dāng)前采 煤工作面內(nèi)，刮板輸送機(jī)的作用不僅是運(yùn)送煤和物料，而且還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道，因此 它成為現(xiàn)代化采煤工藝中不可缺少的主要設(shè)備。刮板輸送機(jī)能保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)就能正 常進(jìn)行。否則，整個(gè)采煤工作面就會(huì)呈現(xiàn)停產(chǎn)狀態(tài)，使整個(gè)生產(chǎn)中斷 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 2 頁(yè) 2、部件組成 各種類型的刮板輸送機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和組成的部件基本是相同的，它由機(jī)頭、中間部和機(jī)尾部等三個(gè)部分 組成。 刮板輸送機(jī) 此外，還有供推移輸送機(jī)用的液壓千斤頂裝置和緊鏈時(shí)用的緊鏈器等附屬部件。機(jī)頭部由機(jī)頭架、電動(dòng) 機(jī)、液力偶合器、減速器及鏈輪等件組成。中部由過(guò)渡槽、中部槽、鏈條和刮板等件組成。機(jī)尾部是供 刮板鏈返回的裝置。重型刮板輸送機(jī)的機(jī)尾與機(jī)頭一樣，也設(shè)有動(dòng)力傳動(dòng)裝置，從安設(shè)的位置來(lái)區(qū)分叫 上機(jī)頭與下機(jī)頭。 刮板輸送機(jī)分類 按刮板輸送機(jī)溜槽的布置方式和結(jié)構(gòu)，可分為并列式及重疊式兩種，按鏈條數(shù)目及布置方式，可分為單 鏈、雙邊鏈、雙中心鏈和三鏈 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 3 頁(yè) 摘要摘要 刮板輸送機(jī)是礦山運(yùn)輸機(jī)械的重要組成部分。刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)制造涵蓋了運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換、 動(dòng)力傳輸、變速機(jī)構(gòu)、鑄鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝內(nèi)容。經(jīng)過(guò)分析，選擇刮板 輸送機(jī)作為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，能夠比較全面的運(yùn)用所學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，綜合應(yīng)用機(jī)械 設(shè)計(jì)的分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)選擇、繪圖技能和機(jī)械制造基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)我們的所學(xué)知識(shí)進(jìn)行概括 總結(jié)，對(duì)我們的綜合應(yīng)用知識(shí)能力進(jìn)行一次強(qiáng)化訓(xùn)練并獲得提升，都是有益的。 本設(shè)計(jì)以煤礦實(shí)際運(yùn)輸條件為依據(jù)，以訓(xùn)練提高綜合設(shè)計(jì)能力為目的，在設(shè)計(jì)中盡可 能采用新的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，選擇更加合理的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)，力爭(zhēng)提高刮板輸送機(jī) 質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，在充分吸收學(xué)習(xí)現(xiàn)有的刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，參考有關(guān)設(shè) 計(jì)資料，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等工具書，按照機(jī)械工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行 設(shè)計(jì)。 刮板輸送機(jī)是與大型綜采工作面設(shè)備配套使用的液壓支架、采煤機(jī)，完成把工作面采 煤機(jī)采下的煤輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)到后續(xù)運(yùn)輸設(shè)備上的任務(wù)，并提供相應(yīng)的連接手段。本刮板輸送 機(jī)與 MG300/700-WD 采煤機(jī)配套使用，運(yùn)量可滿足較高需求，工作可靠，是大型綜采配套設(shè) 備的優(yōu)秀機(jī)型。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī)；礦山運(yùn)輸機(jī)械；工程優(yōu)化設(shè)計(jì)。 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 4 頁(yè) 目目錄錄 摘要1 第 1 章 緒論6 第 2 章 刮板輸送機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)組成7 第 3 章 主要部件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求8 3.1 機(jī)頭部.9 3.1.1 機(jī)頭架.10 3.1.2 鏈輪.10 3.1.3 減速器.11 3.1.4 盲軸.11 3.1.5 聯(lián)軸器.11 3.1.6 電動(dòng)機(jī).12 3.2 機(jī)尾部.13 3.3 中部槽及附屬部件.13 3.4 刮板鏈.14 3.5 緊鏈裝置.15 3.6 推移裝置.16 3.7 錨固裝置.16 第 4 章 總體方案的確定17 4.1 主要技術(shù)參數(shù).17 4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇.18 4.3 運(yùn)輸能力計(jì)算.18 4.4 總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配.18 4.4.1 總傳動(dòng)比的確定.18 4.4.2 傳動(dòng)比的分配.19 4.5 各級(jí)傳動(dòng)計(jì)算.19 4.5.1 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算.19 4.5.2 各軸功率計(jì)算.20 4.5.3 各軸扭矩計(jì)算.20 4.6 軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核.34 4.6.1 高速軸軸的設(shè)計(jì).34 4.6.2 軸的設(shè)計(jì).36 4.6.3 軸的設(shè)計(jì).37 4.6.4 輸出軸的設(shè)計(jì).38 第 5 章 減速器鍵、軸承的校核40 5.1 減速器鍵的校核.40 5.1.1 軸鍵的校核.40 5.1.2 軸鍵的校核.40 5.1.3 軸鍵的校核.40 5.1.4 輸出軸鍵的校核.41 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 5 頁(yè) 5.2 減速器軸承的校核.41 5.2.1 驗(yàn)算軸軸承壽命.41 5.2.2 驗(yàn)算軸軸承壽命.42 5.2.3 驗(yàn)算軸軸承壽命.43 5.2.4 驗(yàn)算輸出軸軸承壽命.43 第 6 章 箱體及附件的設(shè)計(jì)校核45 結(jié) 論46 參考文獻(xiàn)47 致 謝48 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 6 頁(yè) 緒論緒論 煤礦井下運(yùn)輸機(jī)械工作任務(wù)繁重，工作條件惡劣。特別是采掘工作面的運(yùn)輸機(jī)械，要 求其主要運(yùn)動(dòng)部件和工作機(jī)構(gòu)（牽引機(jī)構(gòu)及承載機(jī)構(gòu)）強(qiáng)度高、剛度大、韌性好、耐磨損、 抗腐蝕。根據(jù)這些要求，使用鏈條作為輸送機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)比較合適。 嚙合驅(qū)動(dòng)鏈牽引的連續(xù)動(dòng)作式煤礦運(yùn)輸機(jī)械主要有：用于采掘工作面及采區(qū)巷道的刮 板輸送機(jī)和板式輸送機(jī)；主要用于采區(qū)巷道及運(yùn)輸大巷的平面可彎曲帶式輸送機(jī)。 刮板輸送機(jī)是一種重要的礦山運(yùn)輸機(jī)械。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性 高、節(jié)能高效、輸送距離長(zhǎng)、密封性能好且維修方便，在冶金、建材、化工、火電、礦山 等行業(yè)里廣泛使用。 這次我們進(jìn)行刮板輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)，概括起來(lái)有以下幾方面： 1.了解了刮板輸送機(jī)的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。 2.了解了刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制 原則。 3.了解了刮板輸送機(jī)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。 4.在企業(yè)員工的指導(dǎo)下，見習(xí)生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識(shí)運(yùn) 用能力。 5.在指導(dǎo)老師的幫助下獨(dú)立的進(jìn)行刮板輸送機(jī)的簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 7 頁(yè) 刮板輸送機(jī)的工刮板輸送機(jī)的工 作原理和基本結(jié)作原理和基本結(jié) 構(gòu)組成構(gòu)組成 刮板輸送機(jī)是一種有撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械。溜槽是煤炭的承載機(jī)構(gòu)，其 牽引推運(yùn)機(jī)構(gòu)是繞過(guò)機(jī)頭鏈輪和機(jī)尾鏈輪（或滾筒）而進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動(dòng)的無(wú)極閉合的刮板鏈。起動(dòng)電 動(dòng)機(jī)，經(jīng)液力聯(lián)軸器、減速器傳動(dòng)鏈輪而驅(qū)動(dòng)刮板鏈連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，將裝在溜槽中的煤炭推運(yùn)到機(jī)頭處卸載 轉(zhuǎn)運(yùn)。 各種類型的刮板輸送機(jī)的組成部件的型式和布置方式不完全相同，但主要結(jié)構(gòu)和基本 組成部件是相同的。刮板輸送機(jī)一般是由機(jī)頭部、 ；機(jī)身部和機(jī)尾部三部分組成。 刮板輸送機(jī)的組成部件： 1、機(jī)頭部：由機(jī)頭架和安裝其上的鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱和電動(dòng)機(jī)組成。 2、機(jī)尾部：機(jī)尾架、鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱、電動(dòng)機(jī)。 3、機(jī)身部：中部槽、刮板鏈、鏟煤板、擋煤板。 4、輔助裝置：主要包括緊鏈裝置、推移裝置、和錨固定裝置。 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 8 頁(yè) 主要部件的結(jié)構(gòu)主要部件的結(jié)構(gòu) 和設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)要求 礦用的刮板輸送機(jī)，按工作需要，對(duì)其結(jié)構(gòu)有如下要求： 能用于左或右工作面； 各部件便于在井下拆裝和運(yùn)輸 同一型號(hào)的部件安裝尺寸和連接尺寸應(yīng)保證相同，同類部件應(yīng)保證通用互換； 刮板鏈安裝后，在正、反方向都能順利運(yùn)行； 有緊鏈裝置，且操作方便，安全可靠； 能不拆卸用機(jī)械推移，為此，應(yīng)有便于安裝推移裝置的連接點(diǎn)； 要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性； 從端部卸載的 刮板輸送機(jī)，機(jī)頭架應(yīng)有足夠的卸載高度，防止空段刮板鏈返程帶回 煤； 一般應(yīng)有上鏈器，上鏈器是供刮板鏈在下槽脫出時(shí)通過(guò)它返回槽內(nèi)的裝置； 用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī)，機(jī)頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于采煤機(jī)自 切開口； 用于采煤機(jī)的工作面刮板輸送機(jī)，應(yīng)結(jié)合技術(shù)上的需要，能裝設(shè)下列部分或全部附 屬部件： 采煤機(jī)的導(dǎo)向裝置； 鏟煤板； 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 9 頁(yè) 擋煤板； 無(wú)鏈牽引采煤機(jī)的齒軌； 放置電纜、水管、乳化液管路的槽或支架； 在機(jī)頭部和機(jī)尾部能安裝采煤機(jī)外牽引的傳動(dòng)部裝置，牽引鏈的固定裝置或刨煤機(jī) 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置和控制保護(hù)裝置； 用于綜采工作面的刮板輸送機(jī)，相關(guān)的外廓尺寸應(yīng)與采煤機(jī)和液壓支架相配； 刮板輸送機(jī)沿傾斜面鋪設(shè)，在工作中有下滑可能時(shí)，應(yīng)有防滑錨固裝置； 刮板輸送機(jī)由機(jī)頭部、機(jī)尾部、中部槽及附屬部件、刮板鏈、緊鏈裝置、推移裝置和 錨固裝置組成。下面分述其結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。 1.1 機(jī)頭部機(jī)頭部 隨著綜采工作面生產(chǎn)能力的迅速提高，刮板輸送機(jī)端卸載已經(jīng)難以滿足要求，國(guó)內(nèi)外 大運(yùn)量重型刮板輸送機(jī)均采用交叉?zhèn)刃遁d機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)幾代改進(jìn)，在卸載能力、效率、 壽命等方面都有了很大的提高。同時(shí)，卸載高度的降低也為綜采配套帶來(lái)了便利。 機(jī)頭部由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)組成，是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳 遞給刮板鏈的裝置。圖 3-1 為一種輕型邊雙鏈?zhǔn)焦伟遢斔蜋C(jī)的機(jī)頭部。 圖 3-1 邊雙鏈?zhǔn)焦伟遢斔蜋C(jī)的機(jī)頭部 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 10 頁(yè) 1.1.1 機(jī)頭架機(jī)頭架 機(jī)頭架是機(jī)頭部的骨架，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，由厚鋼板焊接制成，各型機(jī)頭部的 共同點(diǎn)如下： 兩側(cè)對(duì)稱，兩側(cè)壁上都能安裝減速器，以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要； 鏈輪由減速器伸出和盲軸支承連接，這種連接方式，便于在井下拆裝； 撥鏈器和護(hù)軸板固定在機(jī)頭架前梁上，它的作用防止刮板鏈在與鏈輪的分離點(diǎn)處被 輪齒帶動(dòng)卷入鏈輪，護(hù)軸板是易損部位，用可拆換的活板，既便于鏈輪和撥鏈器的拆裝， 有可更換； 機(jī)頭架的易磨損部位采取耐磨措施，例如局部采用耐磨材料的可更換零件。 1.1.2鏈輪鏈輪 鏈輪是一個(gè)組件，由鏈輪和連接筒組成。鏈輪是傳力部件，也是易損部件，運(yùn)轉(zhuǎn)中除 受靜載荷外，還有脈沖和沖擊載荷。 圖 3-2 所示為邊雙鏈用的鏈輪連接筒用組件，采用部分式連接筒，連接筒兩端由環(huán)槽與鏈 輪的環(huán)槽相連，內(nèi)孔用平鍵分別與減速器伸出及盲軸連接，部分用螺栓固接。鏈輪用花鍵 與減速器是伸出軸和盲軸連接。安裝時(shí)必須保證兩個(gè)鏈輪的齒輪在相同的相位角上。這種 結(jié)構(gòu)的有點(diǎn)是鏈輪磨損后可以只更換鏈輪。但是，連接筒螺栓銹死時(shí)，很難拆卸。所以連 接筒與鏈輪焊接成一體，連接筒兩端的內(nèi)花鍵分別與減速器輸出軸和盲軸連接，這種結(jié)構(gòu) 拆裝維修方便。 圖 3-2 邊雙鏈用的鏈輪連接組件 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 11 頁(yè) 鏈輪的齒形和基本尺寸參考礦用圓環(huán)鏈鏈輪的齒形和基本尺寸計(jì)算 （MT/Z8-80） 計(jì)算。 鏈輪用優(yōu)質(zhì)鋼鑄造或鍛造后，調(diào)質(zhì)處理，鏈握和齒形表面經(jīng)淬火處理。我國(guó)礦用圓 環(huán)鏈輪技術(shù)條件 （MT/Z9-80）規(guī)定了各項(xiàng)技術(shù)要求。為保證鏈輪的質(zhì)量， 刮板輸送機(jī)通 用技術(shù)條件 （MT150-1993）中規(guī)定：輕型刮板輸送機(jī)的鏈輪壽命部低于以一年，中、重 型刮板輸送機(jī)的鏈輪壽命部低于一年半。 1.1.3減速器減速器 我國(guó)目前生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)減速器多為平行布置式、三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器。 其適用條件為：齒輪圓周速度不大于 18m/s；安裝角度為 1 25；高速軸的轉(zhuǎn)速不大于 1500r/min；減速器工作的環(huán)境溫度為-20C +35C；適用于正反兩向運(yùn)轉(zhuǎn)。 為適應(yīng)不同需要， 三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱出論減速器有三種裝配形式： I 型減速器的第二 軸裝配緊鏈裝置，第四軸（或第一軸）裝斷銷過(guò)載保護(hù)，這用形式用于 30kW 以下的減速器； II 型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，單機(jī)功率為 4075kW 的減速器多采用這用形式；III 型減速器的第一軸裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保 護(hù)，單機(jī)功率 90kW 以上的減速器采用這種形式。采用雙速電動(dòng)機(jī)時(shí)，不能用液力耦合器， 因?yàn)橐毫︸詈掀鞑荒茉诘退傧鹿ぷ鳌Ｓ秒p速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械或電氣過(guò)載保護(hù) 裝置。 為使同一型號(hào)減速器的安裝尺寸和連接尺寸能通用互換，我國(guó)制定并發(fā)布了刮板輸 送機(jī)減速器標(biāo)準(zhǔn)。 為使其在左右兩種采煤工作面和機(jī)頭部、機(jī)尾部都能通用，刮板輸送機(jī)減速器的箱體 應(yīng)上下對(duì)稱。箱體的結(jié)構(gòu)還應(yīng)使刮板輸送機(jī)在大傾角條件下工作時(shí)，各齒輪和軸承都能得 到充分的潤(rùn)滑。 為便于改變鏈速，減速器應(yīng)能用更換第二對(duì)齒輪的辦法，在一定范圍內(nèi)改變傳動(dòng)比。 1.1.4盲軸盲軸 盲軸是裝在機(jī)頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個(gè)組件。盲軸組件是用于與圓錐 圓柱齒輪減速器的鏈輪連接組件相配的盲軸組件，其軸承座裝在機(jī)頭架側(cè)板的座孔內(nèi)，用 螺栓固定。 1.1.5聯(lián)軸器聯(lián)軸器 電動(dòng)機(jī)與減速器的連接有彈性聯(lián)軸器和液力耦合器兩種。用液力耦合器有以下有點(diǎn)： 使電動(dòng)機(jī)輕載保護(hù)功能；減緩傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊和震動(dòng)；多電機(jī)驅(qū)動(dòng)能使各電機(jī)的負(fù)荷較均 勻；如果與電動(dòng)機(jī)的特性匹配得當(dāng)，能增大驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)力矩。 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 12 頁(yè) 液力耦合器是一種液力傳動(dòng)器件，其主要組成部分由：1 泵輪、2 外殼、3 易熔塞、4 渦輪、 5 工作液。 泵輪 1 和外殼 2 把渦輪 4 封在其中， 并用螺栓緊密連接構(gòu)成密封的工作腔。 泵輪的出軸與電動(dòng)機(jī)連接，渦輪的出軸與減速器連接。泵輪與渦輪上都有許多徑向直葉片， 兩輪上的葉片數(shù)目不等。在工作腔內(nèi)灌注一定量的工作液體，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵 輪中的工作液體被葉片夾持著同泵輪一起旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生流向外緣的離心力就必定大于渦輪使 工作液體產(chǎn)生的離心力壓力。因此，泵輪內(nèi)的液體沿徑向葉片之間的通道向外流動(dòng)，并在 泵輪外緣流入渦輪；同時(shí)，由于連續(xù)性的緣故，在靠近聯(lián)軸器軸線的泵輪內(nèi)緣，工作液體 又從渦輪流回泵輪，形成環(huán)流。于是，工作液體除了繞聯(lián)軸器軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（牽連運(yùn) 動(dòng)）之外，還要繞泵輪和透平輪所組成的循環(huán)圓的中心進(jìn)行環(huán)流運(yùn)動(dòng)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)） 。 進(jìn)入螺管運(yùn)動(dòng)的液體質(zhì)點(diǎn)在泵輪被加速增壓，泵輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的動(dòng)能，液體 進(jìn)入渦輪后，推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，液體被減速降壓，液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成渦輪的機(jī)械能而輸出做 功。由此可見，液力耦合器是依靠液體環(huán)流運(yùn)動(dòng)傳遞能量的，而產(chǎn)生環(huán)流的先決條件是泵 輪轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速，即二者之間存在轉(zhuǎn)速差。當(dāng)二者轉(zhuǎn)速相等時(shí)，液體的環(huán)流運(yùn)動(dòng)消失， 能量傳遞也停止了。 根據(jù)液力轉(zhuǎn)動(dòng)的理論，液力耦合器所能傳遞的力矩 M 用下式計(jì)算： 52D nM (3-1) 式中 轉(zhuǎn)矩系數(shù)； 工作液體的重度， 2 N/m ； n泵輪的轉(zhuǎn)速，r/min； D泵輪的有效直徑，m 。 1.1.6電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 刮板輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)不用液力耦合器時(shí)，采用雙鼠籠轉(zhuǎn)子并具有高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的隔離防爆 型電動(dòng)機(jī)。采用液力耦合器時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩?zé)o高要求，只是要求最大轉(zhuǎn)矩要高。 因?yàn)橛靡毫︸詈掀鲿r(shí)，電動(dòng)機(jī)是輕載啟動(dòng)，如果液力耦合器的輸入特性與電動(dòng)機(jī)的特性匹 配得當(dāng)，則對(duì)負(fù)載的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩可接近電動(dòng)機(jī)的最大力矩。 為解決刮板輸送機(jī)的重載啟動(dòng)困難，德國(guó)和英國(guó)使用雙速電動(dòng)機(jī)。 雙速電動(dòng)機(jī)是兩種額定轉(zhuǎn)速的鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，它的定子上裝有兩套繞組，一套低 轉(zhuǎn)速繞組，一套高轉(zhuǎn)速繞組。以低轉(zhuǎn)速繞組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能給出 3 倍以上額定轉(zhuǎn)矩的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 低速運(yùn)行時(shí)的輸出功率約為高速時(shí)的 1/2， 啟動(dòng)電流比用高速繞組的電流低得多， 電壓降低。 使用雙速電動(dòng)機(jī)時(shí)，以低速繞組啟動(dòng)，達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，換接高速繞組常態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 13 頁(yè) 采用雙速電動(dòng)機(jī)與適用液力耦合器相比，因沒有液力耦合器的滑差，不需經(jīng)常檢查和 補(bǔ)充工作液體，沒有過(guò)載噴油之患。但是，也沒有液力耦合器的幾種有益功能。雙速電動(dòng) 機(jī)專用的控制開關(guān)中，必須要有完善可靠的電器保護(hù)裝置。 1.2機(jī)尾部機(jī)尾部 機(jī)尾部分為有驅(qū)動(dòng)裝置和無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置兩種。有驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部，因尾部不需要卸載高度， 除了尾部架與機(jī)頭架有所不同外，其他部件與機(jī)頭部相同。無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部，尾部上 只有供刮板鏈改向用的尾部軸部件，如圖 3-3 所示為一種邊雙鏈型的，尾部軸上的鏈輪也 可用滾筒代替。 圖 3-3 機(jī)尾部滾筒 1.3 中部槽及附屬部件中部槽及附屬部件 中部槽的刮板輸送機(jī)的機(jī)身，有槽幫鋼和中板焊接而成。上槽是裝運(yùn)物料的承載槽， 下槽底部敞開供刮板鏈返程用。為減小刮板鏈返程的阻力，或在底板松軟的條件下使用時(shí) 防止槽體下陷，在槽幫鋼下加焊接底板構(gòu)成封底槽。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下 股鏈?zhǔn)鹿时容^困難，可以用間隔幾節(jié)封底槽裝一節(jié)有可拆中板的封底槽的辦法，以減少困 難。 中部槽的形式列入標(biāo)準(zhǔn)的有中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈型三種。 中部槽除了標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度以外，為適應(yīng)采煤工作面長(zhǎng)度變化的需要，設(shè)有 500mm 和 1000mm 長(zhǎng)的調(diào)節(jié)槽。 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 14 頁(yè) 中部槽受煤和刮板鏈的劇烈摩擦，是消耗量最大的部件。中部槽的井下使用壽命，目 前是按過(guò)媒量衡量。 刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件種規(guī)定的過(guò)媒量列于表 3-1 中。 表 3-1中部槽過(guò)煤量 槽寬 /mm 280320420520(620)630730 764 830 輕型 6812203040 中型 60 重型 120180 中部槽的連接裝置是將單個(gè)中部槽連接成刮板輸送機(jī)機(jī)身的組件，它既要保證對(duì)中性， 使兩槽之間上下、左右的錯(cuò)口量不超過(guò)規(guī)定，又要允許相鄰兩槽在平、豎兩個(gè)面內(nèi)能折曲 一定角度，使機(jī)身有良好的彎曲性能，還要求同一型號(hào)中部槽的安裝、連接尺寸相同，能 通用互換。 鏟煤板在推移中部槽時(shí)用來(lái)清理工作面的浮煤，它固定在中部槽的支座上，安裝后上 緣應(yīng)低于槽幫，下緣要超出槽底，寬度方向與采煤機(jī)滾筒應(yīng)有一間隔。 1.4刮板鏈刮板鏈 刮板鏈有鏈條和刮板組成，是刮板輸送機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)。刮板鏈的作用是刮推槽內(nèi)的物 料。目前使用的有中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈三種。 刮板鏈?zhǔn)褂玫逆湕l，早期用板片鏈和可拆模鍛鏈，現(xiàn)在都用圓環(huán)鏈，鏈條在運(yùn)行中不 僅要承受很大的靜負(fù)荷和動(dòng)負(fù)荷，而且還要在受滑動(dòng)摩擦作用的條件下運(yùn)行，要受礦水的 浸蝕，因此目前使用的圓環(huán)鏈都是用優(yōu)質(zhì)合金鋼焊接而成的，并經(jīng)熱處理和預(yù)拉伸處理， 使之具有強(qiáng)度高、韌性大、耐磨和耐腐蝕等特性。 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 15 頁(yè) 刮板的形式的狀態(tài)要能在運(yùn)行時(shí)有刮底清幫、防止煤粉粘結(jié)和堵塞的作用，并應(yīng)盡量 減小質(zhì)量。刮板可用軋制異型鋼或用鍛造、鑄造合金鋼經(jīng)韌化熱處理制成。 刮板鏈的間距按所運(yùn)物料的性質(zhì)和煤塊塊度及安裝傾角確定。刮板鏈切入物料的阻力， 應(yīng)大于物料在槽內(nèi)移動(dòng)的阻力。刮板間距過(guò)大，不能帶動(dòng)物料運(yùn)行，或只能帶動(dòng)部分物料 運(yùn)行；刮板間距過(guò)小，加大了鏈子重力，曾加了運(yùn)行阻力，讓費(fèi)了材料。雙鏈刮板鏈的刮 板，還有制成兩條鏈子使之保持中心距，并使繞經(jīng)鏈輪的鏈環(huán)與鏈窩能正常嚙合的功用， 因?yàn)楣伟遄冃螄?yán)重時(shí)，通過(guò)鏈輪時(shí)容易掉鏈。 刮板與鏈條的連接，邊雙鏈?zhǔn)侥壳岸嗖捎?U 型連接環(huán)的兩側(cè)套入鏈環(huán)，然后用螺栓與 刮板連接；中單鏈刮板上有窩鏈，以此鏈窩與鏈條的平行環(huán)相配，用特制的 U 形螺栓和自 鎖螺母固定；中雙鏈的刮板上有鏈窩，用卡鏈橫梁和刮板夾保持平環(huán)，以螺栓和自鎖螺母 固定。 1.5緊鏈裝置緊鏈裝置 刮板鏈安裝時(shí)，要給予一定的預(yù)緊力，使它運(yùn)行時(shí)在張力最小點(diǎn)不發(fā)生鏈條松弛或堆 積。給刮板鏈?zhǔn)┘訌埦o力的裝置叫緊鏈裝置。 早期是輕型刮板輸送機(jī)用改變機(jī)尾軸位置的辦法人力緊鏈，現(xiàn)在都采用定軸距緊鏈。 目前應(yīng)用的方式有三種：一種是將刮板鏈一端固定在機(jī)頭架上，另一端繞經(jīng)機(jī)頭鏈輪，用 機(jī)頭部的電動(dòng)機(jī)使鏈輪反轉(zhuǎn)，將鏈條拉緊，電動(dòng)機(jī)停止反轉(zhuǎn)時(shí)，立即用一種制動(dòng)裝置將鏈 輪閘住，防止鏈條回松；另一種方式與目前一種基本相同，只是不用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)緊鏈，而 用專設(shè)的液壓馬達(dá)緊鏈；第三種方式是采用專用的液壓缸緊鏈。 第一種緊鏈方式使用的緊鏈器有三種：棘輪緊鏈器、摩擦輪緊鏈器、閘盤緊鏈器。 棘輪緊鏈器機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適于輕型刮板輸送機(jī)。因?yàn)橛糜诠β瘦^大的刮板輸 送機(jī)時(shí)，緊鏈后棘輪與插爪之間的壓力很大，搬開把手不安全。 摩擦輪緊鏈器如圖 3-4 所示，裝在 I 型和型減速器二軸的伸出端，制動(dòng)輪固定裝在 二軸端閘帶環(huán)繞在制動(dòng)輪外緣。制動(dòng)時(shí)使用把手經(jīng)凸輪和拉桿將閘帶拉緊，在制動(dòng)輪緣上 產(chǎn)生摩擦制動(dòng)力。該緊鏈操作與棘輪緊鏈器不同的是，緊鏈時(shí)需由兩人配合操作，一人開 動(dòng)電機(jī)，一人操作凸輪手把；斷電時(shí)，立即扳動(dòng)凸輪，用閘帶將制動(dòng)輪閘??；緊鏈結(jié)束時(shí)， 僅有一人扳轉(zhuǎn)凸輪并松開閘帶即可。 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 16 頁(yè) 圖 3-4 摩擦輪緊鏈器 第二種緊鏈方式使用的液壓你、馬達(dá)按在連接筒上，減速箱一軸上裝緊鏈齒輪。 第三種緊鏈方式是使用單獨(dú)的液壓缸緊鏈器。這種緊鏈器是一個(gè)帶增壓缸的液壓千斤 頂裝置，由泵站供給壓力液，緊鏈時(shí)需要將它抬到緊鏈位置使用。 上述各種緊鏈裝置中，棘輪緊鏈器和摩擦緊鏈器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，單它們不能顯 示出鏈子張力的大小。其余三種都能顯示和準(zhǔn)確控制鏈子的張緊力。液壓馬達(dá)緊鏈裝置的 操作簡(jiǎn)單，安全性高。液壓缸緊鏈器使用雖不方便，但它可以移到任何部位使用。 1.6推移裝置推移裝置 推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機(jī)向煤壁推移的機(jī)械。綜合工作面使用液壓支 架上的推移千斤頂，非綜合工作面用單體液壓推溜器或手動(dòng)液壓推溜器。 單體液壓推溜器它實(shí)為一個(gè)液壓千斤頂。為便于在采煤工作面使用，采用內(nèi)回液結(jié)構(gòu)， 即經(jīng)活塞桿的心部回液，沒有外露的回液管。使用時(shí)，將推溜器的活塞桿插銷連接在中部 槽擋煤板上，再將其底座用支柱撐在頂板上。扳動(dòng)操作閥，向活塞一側(cè)注入壓力液，活塞 桿就將中部槽推向煤壁；向活塞的另一側(cè)注入壓力液，缸體和支座向前收回。 單體液壓缸推溜器在采煤工作面的布置。間隔一定距離裝設(shè)一個(gè)推溜器；壓力液由設(shè) 在平巷內(nèi)的泵站經(jīng)高低壓管路循環(huán)。如采用外主式的液壓推溜器，用注液槍注液，不需要 在推溜器上連接固定管路。液壓推溜器使用的液體為含 35%乳化油的中性水溶液。 1.7錨固裝置錨固裝置 錨固裝置的刮板輸送機(jī)在傾角較大的工作面工作有下滑可能時(shí)，用以固定、防滑之用。 它由單體液壓支架和錨固架組成，錨固架與機(jī)頭架、機(jī)尾架連接，使用液壓支架的泵站。 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 17 頁(yè) 總體方案的確定總體方案的確定 刮板輸送機(jī)是與綜采工作面的采煤機(jī)、液壓支架設(shè)備配套使用，完成采區(qū)采煤工作。并將 采煤機(jī)采下的煤輸送出去的設(shè)備。傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖 4-1 所示： 圖 4-1 傳統(tǒng)系統(tǒng)圖 1.8 主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù) 該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表 4-1： 表 4-1主要技術(shù)參數(shù) 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度m200 輸送量t/h1000 刮板鏈速m/s1 電動(dòng)機(jī)功率kW160 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 18 頁(yè) 1.9 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)礦井電機(jī)的具體工作環(huán)境情況，電機(jī)必須具有防爆和電火花的安全性，以保證在 有爆炸危險(xiǎn)的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對(duì)安全，而且電機(jī)工作要可靠，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載 能力強(qiáng)，效率高。所以選擇礦用防爆電動(dòng)機(jī)。 型號(hào)為 YZ400L1-10 ； 其主要參數(shù)如下： 功率：160kW； 轉(zhuǎn)速：587r/min； 電壓：1140V； 效率：91.5%； 功率因數(shù)：0.79； 外形尺寸：1865（2120）855 950； 重量：2400kg。 1.10 運(yùn)輸能力計(jì)算運(yùn)輸能力計(jì)算 按連續(xù)運(yùn)行的計(jì)算公式為： vAQ6 . 3 式中 Q刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力，t/h； A中部槽物料運(yùn)行時(shí)的斷面積， 2 m ； 為物料的散碎密度，kg/m 3 ； 轉(zhuǎn)滿系數(shù)； v刮板鏈速，m/s vAQ6 . 3 =3.6830tan20 0.970.961 =1013t/h1000t/h滿足設(shè)計(jì)要求 1.11總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配 1.11.1總傳動(dòng)比的確定總傳動(dòng)比的確定 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 19 頁(yè) 總傳動(dòng)比 35.29 20 587 總 i 1.11.2傳動(dòng)比的分配傳動(dòng)比的分配 在進(jìn)行多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，傳動(dòng)比分配是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動(dòng)比， 將直接影響到傳動(dòng)系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑條件、成本及工作能力。多級(jí)傳動(dòng) 系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定有如下原則： 1.各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi)，不應(yīng)超過(guò)所允許的最大值， 以符合其傳動(dòng) 形式的工作特點(diǎn)，使減速器獲得最小外形。 2.各級(jí)傳動(dòng)間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱；各傳動(dòng)件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞；所有傳 動(dòng)零件應(yīng)便于安裝。 3.使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力接近相等，即要達(dá)到等強(qiáng)度。 4.使各級(jí)傳動(dòng)中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等，從而使?jié)櫥容^方便。 初定齒數(shù)及各級(jí)傳動(dòng)比為: 3525.3 1 i 1755.3 2 i 757.2 3 i 各級(jí)傳動(dòng)計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)計(jì)算 1.11.3各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 從電動(dòng)機(jī)出來(lái)，各軸依次命名為、軸。 軸587 1 nr/min 軸 31 /nn i 3525. 3/587 r/min1 .175 軸 432 /nni 1755. 3/1 .175 r/min14.55 軸 743 /nni 757. 2/14.55 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 20 頁(yè) r/min0 .20 1.11.4各軸功率計(jì)算各軸功率計(jì)算 軸 43211 pp 97. 097. 099. 099. 0160 kw55.147 軸 43212 pp 97. 097. 099. 055.147 kw44.137 軸 43223 pp 97. 097. 099. 044.137 02.128kW 軸 43234 pp 97. 097. 099. 002.128 25.119kW 式中 1 滾動(dòng)軸承效率 1 =0.99 2 閉式圓柱齒輪效率 2 =0.97 3 花鍵效率 3 =0.99 1.11.5各軸扭矩計(jì)算各軸扭矩計(jì)算 軸mN52.2400587/55.1479550/9550 111 nPT 軸mN01.74961 .175/44.1379550/9550 222 nPT 軸mN4 .220684 .55/02.1289550/9550 333 nPT 軸mN8 .5694120/25.1199550/9550 444 nPT 將上述計(jì)算結(jié)果列入表 4-2： 表 4-2各軸參數(shù) 軸號(hào)輸出功率 P/kW 轉(zhuǎn)速 n/rmin 1 輸出轉(zhuǎn)矩 T/Nm 傳動(dòng)比 軸 147.555872400.523.3525 軸 137.44175.17496.013.1755 軸 128.0255.422068.42.757 軸 119.252056941.8 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 21 頁(yè) 許用接觸應(yīng)力 H 由式， N H H H Z S min lim 1limH =1572N/mm 2 2limH =1572N/mm 接觸疲勞極限 limH 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) ZN應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式 N1=)1036020(15876060 1 h jLn = 9 1034. 2 N1= 9 1034. 2 N2= N1/i= 89 1098. 63525. 3/1034. 2 N2= 8 1098. 6 查得 1N Z、 2N Z 1N Z=1 2N Z=1.05 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) minH S minH S=1 則1/11572 1 H 1/05. 11572 2 H 許用彎曲應(yīng)力 F 由式, F XN F F YY S min lim 彎曲疲勞極限 limF 2 1lim /1100mmN F 2 2lim /1100mmN F 彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù) N Y YN1=YN2=1 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) X YYX=1 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) minF S minF S=1.4 則N/mm7 .7854 . 1/111100 1 F 選擇齒輪材料 查齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，兩個(gè)齒輪都選用 18CrTi 滲碳淬火 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 22 頁(yè) 1F 785.7N/mm N/mm7 .7854 . 1/111100 2 F 2F 785.7N/mm 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按 3 111 /)022. 0013. 0(npnvt估取圓周速度m/s9 t ，選取 m/s9 t 公差組 8 級(jí) 小輪分度圓直徑 1 d，由式得 3 2 2 1 2 1 ) ( 12 1 1 H HE d dm ZZZ u ukT u d 齒寬系數(shù) dm ：查表，按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取 dm 0.50 小輪齒數(shù) 1 Z： 1 Z=20 大齒輪齒數(shù) 2 Z67203525. 3 12 ZIZ 齒數(shù)比u： u35. 3/ 12 ZZ 傳動(dòng)比誤差0/uu誤差在%3范圍內(nèi) 小輪轉(zhuǎn)矩： 1 T 1 6 1 /1055. 9nPT =9.55587/55.147106 =2.4 6 10 載荷系數(shù)K： KKKK VA 使用系數(shù) A K：查表 動(dòng)載荷系數(shù) V K： 由推薦值 1.051.4 Vt K12 齒向載荷分布系數(shù) K： 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 23 頁(yè) 由推薦值 1.01.2 K1.1 則載荷系數(shù)K的初值 1 . 12 . 11k 材料彈性系數(shù) E Z： 查表 2 N/mm8 .189 E Z 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) H Z： 故 3 2 26 2 1 1572 5 . 28 .189 35. 3 135. 3 50. 0 104 . 232. 12 135. 3 50. 0 1 d 1 d121.63mm 齒輪模數(shù)mm=mm1 . 620/122/ 11 zd 按規(guī)定圓整，得 m=7mm 小輪大端分度圓直徑 1 d 207 11 mzd 1 d=140mm 小輪平均分度直徑 1m d 135. 3 50. 0 1/140 1 1/ 22 1 11 u dd dm m mm122 1 m d 圓周速度 m 60000/58712260000 1 mm d m =3.7497m/s 齒寬b 1mdmd bmm6112250. 0 圓整 b=62mm 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 24 頁(yè) 由式 6-21 FSaFa dm F YY u mbd KT 2 2 1 1 1 1 2 當(dāng)量齒數(shù) Z 16.19 1 /20cos/ 2 111 u u ZZ 18.6435. 316.19 22 22 UZZ 齒行系數(shù) Fa Y查表得小輪 1Fa Y 1Fa Y=2.84 大輪 2Fa Y 2Fa Y=2.26 應(yīng)力修正系數(shù) Sa Y查表得 小輪 1Sa Y 1Sa Y=1.54 大輪 2Sa Y 2Sa Y=1.74 故 54.184.2 135.3 50.0 1 714020 104.232.12 2 2 6 1 F 1F =1257 2 N/mm 74. 126. 2 135. 3 59. 0 1 714020 104 . 235. 12 2 2 6 2 F 17 1 arctan u 切向變位系數(shù) t 12tt 徑向變位系數(shù)x 小齒輪當(dāng)）（時(shí)， 1 2 11 cos cos 1469. 013 u Z=0.42 大齒輪 12 齒頂高 a h 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 25 頁(yè) mha 1 =7 齒根高 f h 4 . 872 . 12 . 1 1 mhf 齒高h(yuǎn) 75.15725. 225. 2mh 齒根圓直徑 f d 5 .1227)5 . 220()5 . 2(mzd f 大端分度圓齒厚S 小齒輪 1 S=m( 11tan 2 2 t xx )=)42. 020tan42. 02 2 (7 =15.82 大齒輪 12 SmS=6.16 錐距R2/4691402/ 222 2 2 1 ddR R=244.7mm 小輪大端頂圓直徑 958. 072140cos2 111 mdda 1a d=154.6mm 大輪大端頂圓直徑 286. 072469cos2 222 mdda mm473 2 a d 直齒圓柱齒輪 選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 由齒輪傳動(dòng)手冊(cè)兩個(gè)齒輪都選用 18CrTi 滲碳淬火 許用接觸應(yīng)力 H ， N H H H Z S min lim 接觸疲勞極限 limH 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 26 頁(yè) 1limH =1572N/mm 2 2limH =1572N/mm 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) Z 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式 6-7 N1=)1036020(11 .1756060 1 h jLn = 8 10564. 7 N2=N1/i= 88 10382. 21755. 3/10564. 7 查得 1N Z、 2N Z 1N Z=1 2N Z=1.05 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) minH S minH S=1 則1/11572 1 H 1H =1572N/mm 2 1/05. 11572 2 H 2H =1650.6N/mm 2 許用彎曲應(yīng)力 F 由式, F XN F F YY S min lim 彎曲疲勞極限 limF , 2 1lim N/mm1100 F 2 2lim N/mm1100 F 彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù) N Y YN1=YN2=1 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) X Y YX=1 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) minF S minF S=1.4 則 2 1 N/mm7 .7854 . 1/111100 F 2 2 N/mm7 .7854 . 1/111100 F 確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)按 t （0.0130.22） 3 111 /npn 估取 圓周速度 t 3m/s參考規(guī)定選取 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 27 頁(yè) 公差組 8 級(jí) 小輪分度圓直徑 1 d 3 1 2 1 12 u uKTZZZ d dH HE 齒寬系數(shù) d ，按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置 d 0.8 小輪齒數(shù) 1 Z在推薦值 2040 中選 1 Z25 大輪齒數(shù) 2 Z 2 Z25757. 2 1 Z 70 2 Z 齒數(shù)比u25/70/ 12 ZZu 8 . 2u 傳動(dòng)比誤差uu/=0誤差在%3范圍內(nèi) 合適 小輪轉(zhuǎn)距 1 T 1 T=9.55 6 10 1 /nP =9.554 .55/02.128106 1 T=2.2 7 10 載荷系數(shù)K KKKK VA 使用系數(shù) A K A K1 動(dòng)載荷系數(shù) V K 由推薦值 1.051.4 Vt K12 齒向載荷分布系數(shù) K 由推薦值 1.01.2 K1.1 則載荷系數(shù)K的初值 1 . 12 . 11k 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 28 頁(yè) K=1.32 材料彈性系數(shù) E Z 2 /8 .189mmNZE 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) H Z H Z2.5 重合度系數(shù) Z由推薦值 0.850.92 Z=0.87 故 3 7 2 1 823. 2 1823. 2 8 . 0 102 . 245. 12 6 .1650 87. 05 . 28 .189 d 86.170 1 d 齒輪模數(shù)m 11/Z dm =170.86/25 m=7 小輪分度圓直徑 1 d257 11 mZd 1 d=175mm 圓周速度 60000/ 11n d=60000/4 .55175 =0.508sm/ 標(biāo)準(zhǔn)中心距a 2/ )7025(72/ )( 21 ZZma mm5 .332a 齒寬b1758 . 0 1 db d mm140b 大輪齒寬 2 bbb 2 mm140 2 b 小輪齒寬 1 b)105( 21 bb mm145 1 b 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 29 頁(yè) 由式 FSaFaF YYY mbd KT 1 1 2 齒形系數(shù) Fa Y小輪 1Fa Y62. 2 1 Fa Y 大輪 2Fa Y24. 2 2 Fa Y 應(yīng)力修正系數(shù) Sa Y小輪 1Sa Y59. 1 1 Sa Y 大輪 2Sa Y75. 1 2 Sa Y 重合度 a tantantantan 2 1 2211 aa ZZ = 20tan 527 .645 20cos7 .645 arccostan70 20tan 52205 20cos205 arccostan25 14. 32 1 a 1.69 重合度系數(shù) a Y /75. 025. 0 Y0.69 故7175140/59. 162. 2102 . 232. 12 7 1 F 7175145/75. 124. 2102 . 232. 12 7 2 F 2 2 N/mm1390 F 2 1 N/mm1262 F 11FF 22FF 齒根彎曲強(qiáng)度滿足 齒輪其他主要尺寸計(jì)算 大輪分度圓直徑770 22 mZd mm490 2 d 根圓直徑 f d 725. 121452 11 ff hdd mm5 .127 1 f d 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 30 頁(yè) 725. 124902 22 ff hdd mm5 .472 2 f d 頂圓直徑 a d 721452 11 aa hdd mm159 1 a d 724902 22 aa hdd mm504 2 a d 選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 直齒圓柱齒輪 由齒輪傳動(dòng)手兩個(gè)齒輪都選用20CrTi 許用 HRC6062 接觸應(yīng)力 H 由式， N H H H Z S min lim 接觸疲勞極限 limH 1limH =1572N/mm 2 2limH =1572N/mm 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)ZN應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式 N1=)1036020(136.1356060 1 h jLn = 8 1085. 5 N2= N1/i= 88 1007. 2823. 2/1085. 5 查得 1N Z、 2N Z 1N Z=1 2N Z=1.05 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) minH S minH S=1 則1/11572 1 H 1H =1572N/mm 2 1/05. 11572 2 H 2H =1650.6N/mm 2 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 31 頁(yè) 許用彎曲應(yīng)力 F 由式, F XN F F YY S min lim 彎曲疲勞極限 limF , 2 1lim N/mm1100 F 2 2lim N/mm1100 F 彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù) N Y YN1=YN2=1 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) X Y YX=1 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) minF S minF S=1.4 則N/mm7 .7854 . 1/111100 1 F N/mm7 .7854 . 1/111100 2 F 確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)按 t （0.0130.22） 3 111 /npn 估取 圓周速度 t 3m/s選取 公差組 9 級(jí) 小輪分度圓直徑 1 d由式 3 1 2 1 12 u uKTZZZ d dH HE 齒寬系數(shù) d 查表 6.9，按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置 d 0.8 小輪齒數(shù) 1 Z在推薦值 2040 中