《畢業(yè)設(shè)計(論文）刮板輸送機設(shè)計（含）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(論文）刮板輸送機設(shè)計（含）（95頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁目目 錄錄1 1 概述概述 .1 11.1 前言 .11.2 刮板輸送機的工作原理 .11.2.1 刮板輸送機的分類 .21.2.2 礦用工作面刮板輸送機特點 .21.3 刮板輸送機與各運輸設(shè)備的配套關(guān)系 .31.3.1 工作面刮板輸送機與采煤機的配套要求 .31.3.2 刮板輸送機與液壓支架的配套要求 .31.3.3 工作面刮板輸送機與順槽轉(zhuǎn)載機的配套要求 .41.4 刮板輸送機的發(fā)展趨勢 .41.5 本次設(shè)計的任務(wù) .51.5.1 刮板輸送機總體方案的確定 .51.5.2 礦用刮板輸送機，對其結(jié)構(gòu)的要求 .62 2 主要部件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求主要部件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要

2、求 .6 62.1 刮板輸送機主要結(jié)構(gòu)和技術(shù)條件 .63 3 總體方案的確定總體方案的確定 .10103.1 刮板輸送機的選型計算 .113.2 刮板輸送機中部槽的驗算 .113.3 運行阻力的計算 .113.4 牽引力及電機功率的驗算 .123.5 鏈輪幾何尺寸計算 .124 4 減速器的設(shè)計減速器的設(shè)計 .13134.1 減速器的輸出轉(zhuǎn)速 .134.2 總傳動比及傳動比的分配 .134.2.1 總傳動比的確定 .134.2.2 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) .134.3 齒輪的設(shè)計及校核計算 .144.3.1 第一對齒輪的設(shè)計 .144.3.2 第二對齒輪的設(shè)計 .224.3.3 第三對齒

3、輪的設(shè)計 .264.4 軸的設(shè)計及強度校核 .294.4.1軸的設(shè)計.29 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁4.4.2軸的設(shè)計.334.4.3軸的設(shè)計.374.4.4軸的設(shè)計.414.5 鍵的強度校核 .454.5.1軸上鍵的強度校核.454.5.2軸上鍵的強度校核.454.5.3軸上 1 鍵的強度校核.464.5.4軸上 2 鍵的強度校核.464.5.5軸上 1 鍵的強度校核.474.5.6軸上 2 鍵的強度校核.474.6 軸承的校核 .484.6.1軸上軸承的校核.484.6.2軸上軸承的校核.494.6.3軸上軸承的校核.504.6.4軸上軸承的校核.514.7 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .53

4、4.8 減速器附件的設(shè)計 .544.8.1 檢查孔與檢查孔蓋的設(shè)計.554.8.2 油標指示器.554.8.3 定位銷.564.8.4 啟蓋螺釘.575 5 刮板鏈及其零件的設(shè)計刮板鏈及其零件的設(shè)計 .57575.1 圓環(huán)鏈鏈環(huán)的規(guī)格與尺寸 .585.2 圓環(huán)鏈接鏈環(huán)規(guī)格和主要尺寸 .585.3 圓環(huán)鏈的性能指標 .605.3.1 圓環(huán)鏈的損壞形式.605.3.2 圓環(huán)鏈的機械性能 .615.4 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù)和幾何計算 .615.4.1 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù).615.4.2 圓環(huán)鏈鏈輪的齒型設(shè)計 .625.5 刮板 .645.5.1 結(jié)構(gòu)型式的確定 .645.5.2 外形尺寸的確定.6

5、45.6 刮板的間距 .655.7 刮板與鏈條的連接 .656 6 刮板輸送機的潤滑刮板輸送機的潤滑 .65656.1 主要工況特點 .65 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁6.2 潤滑劑的要求 .656.3 主要潤滑點 .666.3.1 減速器的潤滑 .666.3.2 驅(qū)動電機軸承的潤滑 .676.3.3 刮板鏈條及鏈輪的潤滑 .677 7 刮板輸送機的常見故障及排除刮板輸送機的常見故障及排除 .69697.1 故障原因分析及解決辦法 .697.1.1 刮板鏈飄鏈 .697.1.2 刮板鏈周期性振響 .697.1.3 刮板鏈斷鏈及掉道 .697.2 使用維護 .697.3 改進建議 .70結(jié)結(jié) 論

6、論 .7171參考文獻參考文獻 .7272英文原文英文原文 .7373中文譯文中文譯文 .8080致致 謝謝 .8888 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁摘 要刮板輸送機是一種撓性牽引的連續(xù)輸送機械，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤布置的機械。它的牽引機構(gòu)是刮板鏈，承載裝置是中部槽，刮板鏈安裝在中部槽的槽面。中部槽沿運輸路線全線鋪設(shè)，刮板鏈繞經(jīng)機頭、機尾的鏈輪接成封閉形置于中部槽中，與滾筒采煤機和輸送機推移裝置配套，實現(xiàn)落煤、裝煤、運煤及推移輸送機械化。沿輸送機全長都可向溜槽中裝煤，裝入中部槽中的煤被刮板鏈拖拉，在中部槽內(nèi)滑行到卸載端卸下。一般的刮板輸送機能在 25以下的條件使用。刮板輸送機在使用中要受

7、拉、壓、彎曲、沖擊摩擦和腐蝕等多種作用，因此，必須有足夠的強度、剛度、耐磨和耐腐蝕性。由于它的運輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行，因此運行阻力和磨損都很大。但是，在采煤工作面運煤，目前還沒有更好的機械可代替，只能從結(jié)構(gòu)上、強度上和制造工藝上不斷研究，使它更加完善、耐用。本說明書主要介紹了輸送機傳動部的設(shè)計計算。SGB630/150C 型輸送機傳動部主要是由電動機、減速箱和液力耦合器組成，該輸送機雙機頭傳動，電動機輸出的動力經(jīng)由三級齒輪的傳動，最后驅(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動。此外，還對 SGB630/150C 型輸送機的使用與維護進行了說明，以便能更好的發(fā)揮該輸送機的性能，達到最佳工作效果。關(guān)鍵詞：刮板輸送機

8、 ；減速器 ；機頭部 ；鏈輪 。全套設(shè)計，聯(lián)系全套設(shè)計，聯(lián)系 153893706 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁ABSTRACTScraper Conveyor is a continuous flexible traction transport machinery for mining coal face and Roadway layout of machinery. Its traction is the scraper chain, carrying equipment in the central trough, scraper chain installed in the centr

9、al groove of the groove surface. Central groove along the transportation routes across the board laying around by the nose scraper chain, sprocket tail then placed into a closed-shaped central slot, with the passage of Shearer and conveyor equipment necessary, to achieve loading of coal, coal loadin

10、g, over coal and transport mechanization. Along the full can to the chute conveyor are installed with coal, the coal is loaded into the central tank scraper chain drag, slide in the central tank to remove the uninstall side. General Scraper Conveyor function of the following conditions in the use of

11、 25 . Scraper conveyor in use are subject to tension, compression, bending, impact and corrosion and other effects of friction, therefore, must have sufficient strength, stiffness, wear and corrosion resistance. Because of its mode of transport is the material and the scraper chain sliding in slots,

12、 so running resistance and wear are great. However, coal in the coal face, There is no better machine can replace only from the structure, the intensity of ongoing research and manufacturing process to make it more perfect and durable. This manual introduces the conveyor drive on the design calculat

13、ions. SGB630/150C type conveyor unit of AC is mainly motor, gear box and hydraulic coupler component, the dual-head conveyor drive motor output of the power transmission through three gears, final drive sprocket rotation. In addition, on SGB630/150C type conveyor of the use and maintenance are descr

14、ibed in order to play better the performance of the conveyor, the best work results.Key words：scraper conveyor； reducer； machine head； Chain wheel。 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁1 概述1.1 前言刮板輸送機是用無端循環(huán)運動的刮板鏈條作為牽引構(gòu)件，在多節(jié)可拆的敞開料槽內(nèi)連續(xù)輸送散粒物料的輸送機械。它可輸送各種粉末狀、小顆粒狀和塊狀的流動性較好的散粒物料，如礦石、煤炭、焦炭、砂子、石膏、水泥、巖鹽、谷物等，廣泛用于冶金、糧食、電廠、港口及煤礦、鹽礦、石膏

15、礦等礦山井下場合，但不宜輸送易破碎和易磨損的脆性物料。刮板輸送機由于機身低矮、料槽為“”型槽幫鎧裝敞開式，且可彎曲橫向移動，因而特別適合煤礦井下采煤工作面輸送煤炭；當料槽聯(lián)接由活動聯(lián)接變?yōu)楣潭?lián)接，且機身呈架橋式布置時，即可整體縱向靈活移動，因而可與采煤工作面刮板輸送機配套，適合煤礦井下移動生產(chǎn)的順槽轉(zhuǎn)載作業(yè)。刮板輸送機是煤礦井下采煤工作面和順槽唯一不可替代的輸送設(shè)備。刮板輸送機在當前礦井生產(chǎn)中是不可缺少的工作面運輸設(shè)備。在綜合機械化采煤過程中，刮板輸送機不但是不可缺少的運輸工具，而且還是采煤機移動的軌道，因此成為采煤機、液壓支架、刮板輸送機三者不可分割的綜合機械化采煤的主要設(shè)備，是在采掘工藝

16、中不可缺少的組成部分。使用在工作面的刮板輸送機能保持安全運轉(zhuǎn)，采掘下來的煤或其它有用礦物，只有及時運出礦井才有使用價值；否則，整個工作面就要停產(chǎn)，人員窩工，生產(chǎn)中斷，采煤任務(wù)就不能完成。因此，運輸是煤炭生產(chǎn)過程中非常重要的一部分。刮板輸送機是煤炭裝運的第一個環(huán)節(jié)，因此，刮板輸送機的輸送能力在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率。然而，井下運輸在工作面和巷道中進行，巷道是根據(jù)煤層條件，按開采方法的需要，綜合各種要求，在煤層或巖石中開鑿出的。因此，井下運輸條件的特點是：在有限斷面的巷道內(nèi)運行；線路是水平和傾斜交錯連接；運輸?shù)呢涊d品多種多樣；裝載點常常變更，有的線路需經(jīng)常延長或縮短；機械化采煤

17、連續(xù)生產(chǎn)、小時生產(chǎn)率高；環(huán)境濕度大，有的工作地點有沼氣或煤塵。由此可見，作為為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤的機械刮板輸送機在使用中，要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用，必須要有足夠的強度、剛度、耐磨和耐腐蝕性。由于它的運輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行，運行阻力和磨損都很大。但是，在采煤工作面運煤，目前還沒有更好的機械可代替它。只能從結(jié)構(gòu)上、強度上和制造工藝上不斷研究改進，使它更加完善、耐用。由此可見，刮板輸送機是煤炭等礦物運輸中必不可少的運輸機械。1.2 刮板輸送機的工作原理用刮板鏈牽引，在槽內(nèi)運送散料的輸送機叫刮板輸送機。 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁圖 1-1 刮板輸送機傳動原理圖

18、1- 主動鏈輪；2-刮板鏈條；3-上、下料槽；4-尾輪；5-拉緊裝置刮板輸送機傳動原理如圖 1-1 所示。它是由刮板鏈條通過與鏈輪嚙合實現(xiàn)在料槽中運動的，屬于鏈傳動原理。無端的刮板鏈條 2 被主動鏈輪 1 驅(qū)動作閉合循環(huán)運動。刮板鏈條 2 在上、下料槽 3 中移動，將裝在料槽 3 中的散粒物料帶走，完成輸送物料的任務(wù)。尾部鏈輪 4 可以是主動輪，也可以是導向輪。拉緊裝置 5 給鏈條 2 一定的拉緊力，以保證鏈條與鏈輪的正常嚙合和分離。刮板鏈條的牽引運動有以下特征。（1）由于鏈輪齒數(shù)有限，刮板鏈條繞經(jīng)鏈輪時呈多邊形運動，而不是圓形運動。以鏈條速度是周期性變化的，其加速度也是周期性變化的。因而對鏈

19、條也產(chǎn)生周期性餓動載荷。（2）由于輸送的是散粒物料，因而物料和刮板鏈條間存在著一定的相對運動，使與運動的質(zhì)量每一瞬間均不相同，鏈條中周期性的動張力在每一瞬間均不相同。（3）鏈條實際是彈性體，因而在鏈輪與鏈條嚙合的瞬間，能量不是立即傳遞到另一個斷面，這使瞬間鏈條上各點的速度不相同。（4）鏈條受周期性動載荷的作用，在其內(nèi)部會產(chǎn)生彈性振動，彈性振動由強迫振動和自由振動兩部分組成，當這兩種振動的頻率重合時，鏈條將產(chǎn)生共振現(xiàn)象，這時鏈條內(nèi)產(chǎn)生的動張力最大。一般當鏈條速度為 0.5m/s 左右時，鏈條易產(chǎn)生共振。1.2.11.2.1 刮板輸送機的刮板輸送機的分類分類刮板輸送機可根據(jù)工作環(huán)境、卸載方式、料槽

20、類型、刮板鏈條型式和最大工作載荷等不同進行分類。根據(jù)工作環(huán)境分為：通用刮板輸送機；礦用順槽轉(zhuǎn)載機；礦用工作面刮板輸送機。根據(jù)卸載方式分為：端卸式刮板輸送機；重疊側(cè)卸式刮板輸送機；交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C；900拐彎式刮板輸送機；根據(jù)料槽類型分為：鋼制型鎧裝料槽；鑄石料槽；陶瓷料槽。根據(jù)刮板鏈條型式分為：礦用圓環(huán)鏈式；套筒滾子鏈式；可拆模鍛鏈式。根據(jù)鏈條最大工作載荷分為：小型刮板輸送機；輕型刮板輸送機；中型刮板輸送機；重型刮板輸送機；超重型刮板輸送機。1.2.21.2.2 礦用工作面刮板輸送機特點礦用工作面刮板輸送機特點（1）這是用于煤礦井下采煤工作面，沿工作面全長鋪設(shè)的刮板輸送機。其主要特點 本科

21、生畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁是：料槽為型鎧裝式，槽間聯(lián)接為高強度可活動式，牽引鏈條為礦用高強度圓環(huán)鏈。具有可彎曲性能，適應(yīng)井下地形起伏鋪設(shè)彎曲狀態(tài)下運行。（2）綜采和普采工作面刮板輸送機，是與液壓支架（或單體液壓支柱） 、采煤機（或刨煤機）配套作業(yè)的運輸設(shè)備。料槽一側(cè)有鏟煤板，便于鏟裝煤炭；另一側(cè)有擋煤板、電纜槽、牽引導軌及推移耳座等配套裝置，支承和導向采煤機和作為液壓支架拉移的支點，滿足工作面配套作業(yè)，按步距推移、流動循環(huán)性生產(chǎn)的要求。（3）電機采用礦用輸送機專用的隔爆三相交流鼠籠式電機，啟動力矩為額定力矩的倍，適應(yīng)工作面刮板輸送機頻繁啟動的要求。2.33.0（4）工作面刮板輸送機的用量大、型式多

22、、發(fā)展迅速、更新?lián)Q代快，是刮板輸送機的典型機型，可替代通用刮板輸送機在地面場所使用。（5）工作面刮板輸送機的技術(shù)參數(shù)范圍大。額定功率范圍為,輸送量為7.51800KW，設(shè)計長度范圍為。303500t/h50 450m1.3 刮板輸送機與各運輸設(shè)備的配套關(guān)系采煤設(shè)備的配套和選用一般是根據(jù)煤層的地質(zhì)條件確定的，綜合機械化采煤是指采煤的全部生產(chǎn)過程，包括落煤、裝煤、運煤、支護、頂板管理以及順槽運輸?shù)热繉崿F(xiàn)機械化。綜合機械化工作面是指用大功率的采煤機或刨煤機、液壓支架、強力輸送機以及其他附屬設(shè)備進行配套生產(chǎn)的工作面。綜合機械化采煤具有高產(chǎn)、高效、安全、生產(chǎn)集中等優(yōu)點，能從根本上改變煤礦生產(chǎn)的面貌，改

23、善勞動條件，是采煤技術(shù)的發(fā)展方向，也是煤礦現(xiàn)代化的重要標志。普通機械化采煤工作面是用功率較大的采煤機或刨煤機采煤，用刮板輸送機運煤，并用單體液壓支架和金屬鉸接頂梁支護來實現(xiàn)機械化采煤。從而可以看出采煤機械化已經(jīng)使輸送機、采煤機、液壓支架、以及單體液壓支架愛構(gòu)成了不可分割的整體，無論在結(jié)構(gòu)上或運轉(zhuǎn)上都是相互關(guān)聯(lián)又相互制約的。1.3.11.3.1 工作面刮板輸送機與采煤機的配套要求工作面刮板輸送機與采煤機的配套要求（1）刮板輸送機的輸送能力必須與采煤機或刨煤機的生產(chǎn)能力相匹配。應(yīng)使輸送機的輸送能力等于或大于采煤機或刨煤機的生產(chǎn)能力。但工作面輸送機的輸送能力和采煤機的生產(chǎn)能力也要與采取順槽、運輸大巷

24、以及整個礦井的運輸提升能力相配套。要防止工作面產(chǎn)量過大，而采取順槽及大巷的運輸能力不夠而出現(xiàn)“卡脖子”現(xiàn)象。（2）刮板輸送機的機構(gòu)型式及附件必須能密切與采煤機結(jié)構(gòu)相配套。如采煤機的牽引機構(gòu)、行走以及導向機構(gòu)，底托架及滑靴的結(jié)構(gòu)，電纜以及水管的拖移方法，是否要求自開切口，是否往復(fù)采煤以及是否連鎖控制等。1.3.21.3.2 刮板輸送機與液壓支架的配套要求刮板輸送機與液壓支架的配套要求（1）刮板輸送機的型號及溜槽結(jié)構(gòu)要與液壓支架的架型相匹配。（2）刮板輸送機的溜槽長度要與液壓支架的寬度相匹配。（3）刮板輸送機溜槽與液壓支架的推溜千斤頂連接裝置的間距和配套結(jié)構(gòu)要匹配。 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁1.

25、3.31.3.3 工作面刮板輸送機與順槽轉(zhuǎn)載機的配套要求工作面刮板輸送機與順槽轉(zhuǎn)載機的配套要求（1）刮板輸送機的輸送能力要與順槽轉(zhuǎn)載機的輸送能力相匹配。一般轉(zhuǎn)載機的輸送能力要稍大于工作面輸送機。為此，多采用增大溜槽斷面、增大鏈速或縮短刮板間距等措施，這可根據(jù)具體條件采取適當措施。（2）順槽轉(zhuǎn)載機的傳動裝置均布置在機頭部，應(yīng)根據(jù)運量大小和運距的長短來確定電動機的功率和臺數(shù)，應(yīng)優(yōu)先選用單電機傳動，當運量較大和運距較長時，可選用雙電機傳動。其傳動裝置應(yīng)盡量與工作面刮板輸送機的傳動裝置相同，以便通用。（3）順槽轉(zhuǎn)載機的機尾與工作面輸送機的連接處要配套。有搭接式及非搭接式兩種型式，無論哪種結(jié)構(gòu)都應(yīng)保證工

26、作面刮板輸送機機頭有一定的卸載高度，以避免工作面輸送機底鏈回煤。（4）順槽轉(zhuǎn)載機是工作面輸送機與順槽可伸縮帶式輸送機的中間轉(zhuǎn)載設(shè)備，因此宜采用橋式結(jié)構(gòu)。（5）順槽轉(zhuǎn)載機的零部件與工作面輸送機的零部件應(yīng)盡可能通用，以利備件供應(yīng)和維修。（6）順槽可伸縮帶式輸送機，其輸送能力要與轉(zhuǎn)載機相匹配。可伸縮帶式輸送機的機尾受載部的長度和結(jié)構(gòu)型式要與轉(zhuǎn)載機的橋身部重疊長度及行走部結(jié)構(gòu)型式相匹配。（7）破碎機安裝在轉(zhuǎn)載機中部落地段，以便破碎大塊煤，并可防止直接砸到帶式輸送機的輸送帶上。 1.4 刮板輸送機的發(fā)展趨勢近幾年綜采技術(shù)的發(fā)展速度很快，刮板輸送機必然隨著綜采技術(shù)的發(fā)展而繼續(xù)發(fā)展,其發(fā)展趨勢是:1）向大型

27、化發(fā)展。2）向高耐久性,高可靠性方向發(fā)展。3）向智能化自動化方向發(fā)展。采用 CST 可控驅(qū)動裝置和 ACTS 自動調(diào)鏈裝置及工況監(jiān)測系統(tǒng)等，增設(shè)自動緊鏈和工況監(jiān)測顯示,傳輸及報警系統(tǒng),為雙高工作面進一步擴大發(fā)展創(chuàng)造條件。4）向標準化、規(guī)范化方向發(fā)展。輸送機另部件普遍標準化,規(guī)范化,保證設(shè)計、加工質(zhì)量和水平。5）向高適應(yīng)性發(fā)展。適應(yīng)不同綜采工藝的工作面刮板輸送機將會繼續(xù)發(fā)展。6）鏈條將普遍采用強化鏈,既有利于降低機身高度,增大裝煤量,又有足夠強度。同時,隨著鏈環(huán)強度的提高,單鏈重型刮板輸送機將得到很大發(fā)展。7）長運輸距離。為了減少采區(qū)階段煤柱的損失量，加大工作面的長度，刮板輸送機的長度應(yīng)加大。為

28、了減少采區(qū)階段煤柱的損失量，加大工作面的長度，刮板輸送機的長度已經(jīng)達到 335 米以上8）長壽命。由于使用大直徑圓環(huán)鏈，增加了刮板鏈的強度，延長了刮板輸送機的壽命，整機過煤量高達 600 萬噸以上。國外先進采煤國家已經(jīng)發(fā)展到小時運輸能力高達1500t（80 年代）3500t（90 年代）的刮板輸送機。 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁9）大功率電動機。電動機的功率已發(fā)展到單速電機達 525KW，雙速電機達500/250KW。10）我國刮板輸送機的技術(shù)改進方向經(jīng)過 20 多年的發(fā)展目前我國中、小功率刮板輸送機已具備成型技術(shù)并有成熟的制造能力，完全能夠滿足國內(nèi)市場的需求。大功率刮板輸送機通過成套引進國外

29、的裝備和技術(shù)，成功地進行了國產(chǎn)化研制工作，并相繼推出了一些產(chǎn)品。（1）技術(shù)先進性。隨著科學技術(shù)的進步和市場的發(fā)展，輸送機的國際競爭將越來越激烈，對輸送機的設(shè)計水平和生產(chǎn)能力要求也越來越高，不僅要求造型科學、配套合理，在技術(shù)上不斷創(chuàng)新、完善，去適應(yīng)不斷變化著的使用條件，而且關(guān)鍵部件(如刮板鏈、減速器、保護裝置等)的設(shè)計或選用，要求與國際接軌，實現(xiàn)標準化。（2）性能可靠性。設(shè)備的可靠性是進行高效作業(yè)的根本保證。井下受場地、燈光等條件的限制，維修條件較差有些高瓦斯礦井基本不具備現(xiàn)場維修的條件，一旦出現(xiàn)故障就會嚴重影響安全生產(chǎn)。因此，輸送機各部分的結(jié)構(gòu)型式、傳動方式、使用材料等，不僅要求設(shè)計合理，還要

30、建立在實踐驗證的基礎(chǔ)上。（3）設(shè)備安全性。安全性是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。是所有設(shè)備必須具備的性能，同樣也貫穿在輸送機的設(shè)計、制造、使用過程中。目前國家高度重視煤礦安全生產(chǎn)，引起煤礦井下事故的除了瓦斯爆炸、透水、冒頂?shù)戎庠O(shè)備事故也會引起人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，輸送機各部件的防護裝置應(yīng)設(shè)計合理、安裝完備，在易發(fā)生事故的部位尤其要加強防護防止因斷鏈、飛濺、高溫等引發(fā)人員傷亡事故。（4）機電液一體化趨勢明顯。隨著實用型新技術(shù)的發(fā)展，大功率輸送機控制系統(tǒng)與保護裝置的機電液一體化趨勢越來越明顯。主要表現(xiàn)為：機頭部與機尾部功率分配、順序啟動，電機保護除過流保護、過熱保護外增加過壓保護，閥控充液型液力耦合器的推

31、廣使用。鏈條張力監(jiān)控及工況檢測和故障診斷等。雖然還有部分技術(shù)的實現(xiàn)與應(yīng)用尚需時日，但輸送機機電液一體化的發(fā)展趨勢不會變。隨著當今世界綜采技術(shù)的發(fā)展和設(shè)計思路的不斷創(chuàng)新、高產(chǎn)高效工作面的相繼投產(chǎn)，大功率刮板輸送機的研制與開發(fā)已勢在必行，要加強計算機輔助設(shè)計、模擬工況、仿真等技術(shù)的應(yīng)用。對此，應(yīng)該抓緊機遇一方面提高現(xiàn)有機型的可靠性、安全性，降低事故發(fā)生率；另一方面要研制開發(fā)國產(chǎn)大功率刮板輸送機盡快投入市場，提高與國外同類產(chǎn)品的競爭力，以適應(yīng)我國煤炭工業(yè)迅猛發(fā)展的需要。1.5 本次設(shè)計的任務(wù) 1.5.11.5.1 刮板輸送機總體方案的確定刮板輸送機總體方案的確定在選擇設(shè)計總體方案之前，我咨詢了一些在

32、井下工作多年的老師傅，就實際問題及實際機型，進行刮板輸送機驅(qū)動裝置的設(shè)計。我設(shè)計的是 630 系列刮板機，采用雙電機驅(qū)動，機頭機尾各布置一臺，并且采用端卸式結(jié)構(gòu)。 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁端卸式刮板輸送機輸送的物料沿著刮板鏈條運行方向，從機頭端部拋落卸載，其主要特點是：（1）機頭卸載結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。（2）卸載時物料動能損失大，轉(zhuǎn)載機運料阻力較大，易造成塊煤堵塞、底鏈回煤較多的故障。（3）要求有一定的卸載高度，常用于輸送量小于的刮板輸送機。700900t/h1.5.21.5.2 礦用刮板輸送機，對其結(jié)構(gòu)的要求礦用刮板輸送機，對其結(jié)構(gòu)的要求1）能用于左或右工作面；2）各部件便于在井下拆裝和運

33、輸3）同一型號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；4）刮板鏈安裝后，在正、反方向都能順利運行；5）有緊鏈裝置，且操作方便，安全可靠；6）能不拆卸用機械推移，為此，應(yīng)有便于安裝推移裝置的連接點；7）要有足夠的強度、剛度、耐磨性；8）從端部卸載的 刮板輸送機，機頭架應(yīng)有足夠的卸載高度，防止空段刮板鏈返程帶回煤；9）一般應(yīng)有上鏈器，上鏈器是供刮板鏈在下槽脫出時通過它返回槽內(nèi)的裝置；10）用于機械采煤的工作面刮板輸送機，機頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于采煤機自切開口；11）用于采煤機的工作面刮板輸送機，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：采煤機的導向裝置；鏟煤板；

34、擋煤板；無鏈牽引采煤機的齒軌；放置電纜、水管、乳化液管路的槽或支架；在機頭部和機尾部能安裝采煤機外牽引的傳動部裝置，牽引鏈的固定裝置或刨煤機機構(gòu)傳動裝置和控制保護裝置；12）用于綜采工作面的刮板輸送機，相關(guān)的外廓尺寸應(yīng)與采煤機和液壓支架相配；13）刮板輸送機沿傾斜面鋪設(shè)，在工作中有下滑可能時，應(yīng)有防滑錨固裝置；刮板輸送機由機頭部、機尾部、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。2 主要部件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求2.1 刮板輸送機主要結(jié)構(gòu)和技術(shù)條件機頭部由機頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動機組成，是將電動機的動力 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁傳遞給刮板

35、鏈的裝置。1）機頭架 機頭架是機頭的骨架，驅(qū)動裝置及其它部件都裝在機頭架上。由于結(jié)構(gòu)上的原因，采煤機不能行駛到機頭架上采煤，因此機頭架越短，采煤機能工作的長度就越大，以至可以不預(yù)先開切口，或減小切口長度，從而提高采煤效率。機頭架為交叉?zhèn)刃妒?，是用來安裝、支撐傳動裝置、鏈輪組件、舌板組件、撥鏈器等部件的架體；兩側(cè)均安裝傳動裝置。中板組件及下中板等形成了輸送機與轉(zhuǎn)載機相互獨立的刮板鏈運行軌道。機頭架為左、右對稱結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)左、右工作面的互換。機頭架上面設(shè)有可拆卸的機頭蓋板，前端設(shè)有可拆卸的前端板。在機頭蓋板、端面板上所設(shè)的孔是用來聯(lián)接犁煤板、轉(zhuǎn)載機尾過渡擋板的。在前端板上設(shè)蓋板，以觀察鏈輪與鏈條的

36、運行狀況。2）減速器我國目前生產(chǎn)的刮板輸送機減速器多為平行布置,三級傳動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 125；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；適用于正反兩向運轉(zhuǎn)。為適應(yīng)不同需要，三級傳動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）裝斷銷過載保護，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，利用液力耦合器實現(xiàn)過載保護，單機功率為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，利用液力耦合器實現(xiàn)過載保護

37、，單機功率 90kW 以上的減速器采用這種形式。采用雙速電動機時，不能用液力耦合器，因為液力耦合器不能在低速下工作。用雙速電機驅(qū)動，應(yīng)采用適當?shù)臋C械或電氣過載保護裝置。減速器的軸端形式按配套需要選用。輸入軸端有圓頭平鍵和漸開線外花鍵兩種；輸出軸端有矩形花鍵、漸開線內(nèi)花鍵和漸開線外花鍵三種。刮板輸送機通用技術(shù)條件對減速器的技術(shù)性能規(guī)定有具體指標。圖 2-1 所示的減速器，第一對齒輪為圓弧錐齒輪，第二對為斜齒圓柱齒輪，第三對也為斜齒圓柱齒輪。箱體用球墨鑄鐵制造，以保證強度。為使在傾斜狀態(tài)下，第一軸上球軸承也能得到良好的潤滑，用擋環(huán)和油封隔成一個獨立的油室，使?jié)櫥筒粫魅胂潴w油室內(nèi)。為使在大傾角下

38、錐齒輪也能得到潤滑，在箱體的相應(yīng)部位設(shè)隔離油室。為防止工作時油過熱，箱底部裝有冷卻水管。 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁圖 2-1 圓錐圓柱齒輪減速器3）機頭鏈輪組件鏈輪組件是刮板鏈運行的傳動部件，它主要有軸、軸承、軸承座、透蓋、支撐套、浮動油封組件、鏈輪、定位套等組成一個整體。安裝于機頭架上，圖 2-2 所示為整體的連接筒與鏈輪焊接成一體，這種結(jié)構(gòu)裝拆維修方便 。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算 （MT/Z8-80）計算。鏈輪用優(yōu)質(zhì)鋼鑄造或鍛造后，調(diào)質(zhì)處理，鏈窩和齒形表面經(jīng)淬火處理。我國礦用圓環(huán)鏈輪技術(shù)條件 （MT/Z9-80）規(guī)定了各項技術(shù)要求。為保證鏈輪的質(zhì)量，

39、刮板輸送機通用技術(shù)條件 （MT150-1993）中規(guī)定：輕型刮板輸送機的鏈輪壽命部低于以一年，中、重型刮板輸送機的鏈輪壽命不低于一年半。圖 2-2 邊雙鏈用焊接鏈輪組件 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁4）撥鏈器它的作用是圓環(huán)鏈在鏈輪的正常分離點退出鏈輪，并及時清除鏈輪槽內(nèi)的雜物，保證鏈輪和刮板鏈的正常嚙合。當上下兩受力磨損部位磨損后，可利用堆焊方式修復(fù)，再次使用。5）動力部動力部是輸送機的驅(qū)動裝置，機頭動力部由減速器、聯(lián)軸器罩、聯(lián)軸器、電動機、閘盤緊鏈器等組成。機尾動力部無閘盤緊鏈器。機頭動力傳遞的途徑是電動機的扭矩經(jīng)聯(lián)軸器到減速器輸入軸，經(jīng)減速器減速后，通過輸出軸內(nèi)花鍵傳遞到鏈輪軸組的外花鍵，

40、由鏈輪牽引刮板鏈進行循環(huán)運動。機尾動力傳遞的途徑與機頭動力傳遞相同。6）刮板鏈及接鏈環(huán)刮板鏈是輸送煤炭的主體，也是輸送機的關(guān)鍵部件之一。主要由圓環(huán)鏈、螺栓、鎖緊螺母、刮板組成。本次設(shè)計的刮板鏈為邊雙鏈形式，鏈條為 18x64mm 礦用圓環(huán)鏈，鏈間距為 500mm，每 7 個環(huán)安裝一個刮板，刮板間距為 482mm，刮板安裝在接鏈環(huán)上。7）過渡段過渡段由機頭過渡槽、機尾過渡槽組成。過渡槽用于連接機頭和中部槽，使得刮板由中部段到機頭較平穩(wěn)運行，并成為推溜、拉架的支撐體。8）中部段中部段是輸送機的主要組成部分，它由 1.5 米中部槽，1.5 米開天窗中部槽，0.5 米、1 米調(diào)節(jié)槽、刮板鏈等組成。a）

41、15 米中部槽1.5 米中部槽采用鑄焊敞底結(jié)構(gòu)，鑄造的鏟板槽幫、擋板槽幫通過中板和底板焊接為一體，中部槽之間采用 3D 圓柱銷聯(lián)接。本設(shè)計的中部槽的中板采用 20mm 厚的高強度耐磨板、封底版采用 14mm 厚的錳板，以提高中部槽的強度、剛性和耐磨性。b)1.5 米開天窗中部槽開天窗中部槽是為了檢查、維修底鏈而設(shè)計的。與 1.5 米中部槽不同的是中部槽上帶有一段可拆抽卸的中板，一端插入中板中，另一端用螺栓緊固在擋板槽幫上。開天窗中部槽同 1.5 米中部槽一樣設(shè)計相同的抬高調(diào)斜裝置，提高輸送機鏟底能力。開天窗中部槽與 1.5 米中部槽交替安裝在中間段中，隔四節(jié)中部槽放一節(jié)開天窗中部槽，c)調(diào)節(jié)槽

42、調(diào)節(jié)槽用于解決輸送機在使用過程中的上竄、下滑問題。本設(shè)計設(shè)計了 0.5 米、1 米調(diào)節(jié)槽各一節(jié)。d)電纜槽電纜槽是輸送機固定電纜和冷卻水管的支承體，同時又是采煤機活動電纜、冷卻水管運行的支承體和導向體。9)擋煤板擋煤板位于輸送機機頭、機尾處，用于回收機尾處未能進入輸送機溜槽里的煤。擋煤板分為擋煤板 I 和擋煤板 II，兩擋煤板間通過油缸連接。通過操縱擋煤板油缸液壓控制圖的組合操縱閥來控制油缸，可實現(xiàn)擋煤板長度的調(diào)節(jié)。10）聯(lián)軸器 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁電動機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優(yōu)點：使電動機輕載保護功能；減緩傳動系統(tǒng)的沖擊和震動；多電機驅(qū)動能使各

43、電機的負荷較均勻；如果與電動機的特性匹配得當，能增大驅(qū)動裝置的啟動力矩。中型和重型刮板輸送機都采用液力耦合器。液力耦合器是一種液力傳動器件，其主要組成部分由：泵輪、外殼、易熔塞、渦輪、工作液。泵輪和外殼把渦輪封在其中，并用螺栓緊密連接構(gòu)成密封的工作腔。泵輪的輸出軸與電動機連接，渦輪的輸出軸與減速器連接。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，電動機驅(qū)動泵輪旋轉(zhuǎn)時，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，并在泵輪外緣流入渦輪；同時，由于連

44、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)軸器軸線進行旋轉(zhuǎn)運動（牽連運動）之外，還要繞泵輪和透平輪所組成的循環(huán)圓的中心進行環(huán)流運動（相對運動） ，因此，工作液體的絕對運動是螺管狀的復(fù)合運動。進入螺管運動的液體質(zhì)點在泵輪被加速增壓，泵輪的機械能轉(zhuǎn)換成液體的動能，液體進入渦輪后，推動渦輪旋轉(zhuǎn)，液體被減速降壓，液體的動能轉(zhuǎn)換成渦輪的機械能而輸出做功。由此可見，液力耦合器是依靠液體環(huán)流運動傳遞能量的，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。當二者轉(zhuǎn)速相等時，液體的環(huán)流運動消失，能量傳遞也停止了。根據(jù)液力轉(zhuǎn)動的理論，液力耦

45、合器所能傳遞的力矩 M 用下式計算： 25Mn Dl g=式中 轉(zhuǎn)矩系數(shù)； 工作液體的重度，；2N/m 泵輪的轉(zhuǎn)速，r/min；n D泵輪的有效直徑，m 。液力耦合器的工作液可用礦物油、水或難燃液。在礦井中采用礦物油作工作液，有引起火災(zāi)的危險，為防止油溫過高，安全型液力耦合器的工作腔裝有易溶塞。易溶塞上有通孔，用專門配置的易熔合金封死。當過載時間較長，油溫超過限定的溫度時易熔合金被融化，腔內(nèi)有液噴出，泵輪與渦輪失掉液力連接從而保護了電機不會長時間過載，鏈子不被拉斷，也不致因油溫過高而造成事故。11）電動機刮板輸送機電動機不用液力耦合器時，采用雙鼠籠轉(zhuǎn)子并具有高啟動轉(zhuǎn)矩的隔離防爆型電動機。采用液

46、力耦合器時，對電動機的啟動轉(zhuǎn)矩無高要求，只是要求最大轉(zhuǎn)矩要高。因為用液力耦合器時，電動機是輕載啟動，如果液力耦合器的輸入特性與電動機的特性匹配得當，則對負載的啟動轉(zhuǎn)矩可接近電動機的最大力矩。3 總體方案的確定刮板輸送機是與綜采工作面的采煤機、液壓支架設(shè)備配套使用，完成采區(qū)采煤工作。并將采煤機采下的煤輸送出去的設(shè)備。它的牽引構(gòu)件是刮板鏈，承載裝置是中部槽，刮 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁板鏈安置在中部槽的槽面。根據(jù)采煤工作面采煤機的生產(chǎn)能力，牽引速度，工作面長度0500t/hQ =00.868m/sV =，煤層傾角。本次設(shè)計為 SGB-630/150 型工作面刮板那輸送機，即表示250mL =1

47、0b=中部槽寬為 630mm，配用電機總功率為 1500KW 邊雙鏈刮板輸送機。主要參數(shù)如下：3.1 刮板輸送機的選型計算1)設(shè)計長度-250m2)輸 送 量-200t/h3)刮板鏈鏈速-0.868m/s4)電動機型號-YB2-280S-4功率-2x75KW轉(zhuǎn)速-1480r/min電壓-1140v冷卻方式-水冷 5）中部槽規(guī)格 長 x 寬 x 高-1500 x630 x190mm 聯(lián)接方式-圓柱銷聯(lián)接 6）刮板鏈的型式 型式-邊雙鏈 圓環(huán)鏈規(guī)格-18x64mm 圓環(huán)鏈破斷負荷-410KN 鏈距-500mm 刮板間距-482mm 刮板鏈重量-18.8kg/ m即： Q = 200 t/h V=0

48、.868 m/s L=250 m3.2 刮板輸送機中部槽的驗算已知中部槽裝煤的動堆積角為 30o，煤的散碎密度為 900kg/m3，則裝運煤的斷面積22000.084m3.63.6 900 0.85 0.868QAVg j= 式中：A貨載最大橫斷面積，2m 貨載的裝滿系數(shù)，0.65 0.9j= 貨載的散集容重，對原煤0.85 1.0g=3t m刮板輸送機鏈速，sm根據(jù)所選鏈型，查刮板輸送機中部槽尺寸系列 ，得中部槽尺寸：1500 x630 x190mm。 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁3.3 運行阻力的計算1)重段阻力()()zhcossincossinLLFq L g wqL g wbbbb=

49、 -+ -2)空段阻力()cossinkLLFqL g wbb= +20064kg/m3.63.6 0.868QqV=查表得 18.8kg/mq 0.6w =0.4Lw =則()()zhcossincossinLLFq L g wqL g wbbbb= -+ -()()o=64250 9.80.6cos10 -sin1018.8 250 9.80.4cos10sin1075578Nooo+-=()cossinkLLFqL g wbb= +()18.8 250 9.8 0.4 0.985 0.17426140N=+=3.4 牽引力及電機功率的驗算牽引力估算()()121.1 1.1 75578

50、26140123078.78NOzhkFkkFF=+=+=則電機功率123078.78 0.868127KW10001000 0.85OFVNh=加 15%20%的余量得取整得 150KW()1271 18%149.86KWP =+=所以，選擇 YB2 系列隔爆型三相異步電動機 YB2-280S-4 型號 兩臺 75KW 電機電機參數(shù)：轉(zhuǎn)速 1480r/min 效率 93.8% 功率因數(shù) 0.87 同步轉(zhuǎn)速 1500r/min 式中牽引力 N0F中部槽單位長度上的裝煤量 kg/mq刮板鏈單位長度的質(zhì)量 kg/m1q重段直線段的總阻力 NzhF空段直線段的總阻力 NkF煤在槽內(nèi)運行的阻力系數(shù)刮板

51、鏈在槽內(nèi)運行的阻力系數(shù)1煤層傾斜角度 o12 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁3.5 鏈輪幾何尺寸計算因選擇 18x64mm 圓環(huán)鏈所以圓環(huán)鏈的公稱直徑 d=18mm 圓環(huán)鏈的公稱節(jié)距 p=64mm查表選擇鏈輪齒數(shù)為 8，則鏈輪節(jié)圓直徑 Do=328mm鏈輪0.8685.292OvwDr=6060 5.29=50.57r/min22wnpp=輪4 減速器的設(shè)計本設(shè)計是邊雙鏈刮板輸送機，根據(jù)工作環(huán)境和要求，減速器采用三級圓錐圓柱齒輪減速器，由機械傳動設(shè)計手冊可知，該減速器適用于煤礦機械中的刮板輸送機，這種傳動裝置承載能力大，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，傳動比大，效率高，傳動平穩(wěn)，噪音小，便于實現(xiàn)大功率

52、傳動，亦利于運輸巷道布置及工作面端頭頂板維護，且易于實現(xiàn)工作面刮板輸送機機頭架與運輸巷轉(zhuǎn)載機整體快速推移。4.1 減速器的輸出轉(zhuǎn)速減速器的輸出轉(zhuǎn)速和鏈輪的轉(zhuǎn)速相同6060 5.29=50.57r/min22wnpp=輪4.2 總傳動比及傳動比的分配4.2.14.2.1 總傳動比的確定總傳動比的確定總傳動比1480=29.2750.57nin=電機輪根據(jù)減速器擺放位置,結(jié)構(gòu)，分配減速比 13.5i =23i =32.79i =4.2.24.2.2 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)選擇電動機的型號為 YB2-280s-4,功率 75kw，轉(zhuǎn)速為 1480r/min，效率為

53、93.8%。聯(lián)軸器效率，錐齒輪效率，滾動軸承效率，斜齒輪效率，1 =0.992 =0.963 =0.994 =0.97斜齒輪效率4 =0.97一軸轉(zhuǎn)速 11480r/minn = 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁二軸轉(zhuǎn)速 1211480422.86r/min3.5nni=三軸轉(zhuǎn)速 232422.86140.95r/min3nni=四軸轉(zhuǎn)速 343140.9550.52r/min2.79nni=一軸輸出功率 1175 0.9974.25KWPPh=二軸輸出功率 212374.25 0.96 0.9970.57KWPPhh=三軸輸出功率 323470.57 0.99 0.9767.77KWPPhh=四

54、軸輸出功率 434367.77 0.97 0.9965.08KWPPhh=一軸轉(zhuǎn)矩 11174.2595509550479.11N m1480PTn=二軸轉(zhuǎn)矩 22270.57955095501593.77N m422.86PTn=三軸轉(zhuǎn)矩 33367.77955095504591.72N m140.95PTn=四軸轉(zhuǎn)矩 44465.089550955012302.34N m50.52PTn=轉(zhuǎn)速功率轉(zhuǎn)矩傳動比一軸11480r/minn =174.25KWP =1479.11N mT =13.5i =二軸2422.86r/minn =270.57KWP =21593.77N mT =23i =

55、三軸3140.95r/minn =367.77KWP =34591.72N mT =四軸450.52r/minn =465.08KWP =412302.34N mT =32.79i =4.3 齒輪的設(shè)計及校核計算4.3.14.3.1 第一對齒輪的設(shè)計第一對齒輪的設(shè)計弧齒錐齒輪傳動幾何計算 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁采用格里森齒形制，查表 13-3-2 齒形角 齒頂高系數(shù) 頂隙系數(shù) 高-切變位方o=20a*ah =0.85*c =0.188om =35式 等頂隙收縮齒 11480r/minn =174.25KWP =1479.11N mT =1i =3.5兩錐齒輪軸交角 小齒輪懸臂布置，大齒輪

56、兩端支承，長期工作。o=901)選擇材料、熱處理方法、定精度等級大、小齒輪均采用 20CrMnMo,合金滲碳鋼，采用滲碳淬火，低溫回火熱處理方法。由圖查得，2lim=1500N/mmHs2lim=380N/mmFs采用 6 級精度，即 6CGB11365，齒面粗糙度a12=R0.8maR= lima0.90.9 15001350MPHHss=應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N ()91160n60 1480 18 350 102.5 10hNjL= =次981212.5 107.1 103.5NNi=次2)按接觸疲勞強度初步計算131b2limAHHT K KdeZ Zbfm s式中錐齒輪類型幾何系數(shù) e 查表

57、 13-3-25 得 e=950變位后強度影響系數(shù)查表 13-3-26 得 =1bZbZ齒寬系比系數(shù) 查表 13-3-27 得 =1.683ZfZf小齒輪轉(zhuǎn)矩 1T1479.11N mT =使用系數(shù) AK1.25AK =齒向載荷分布系數(shù) HKb=2HKb實驗齒輪的接觸、彎曲疲勞極限 limHslim1500MPaHs=所以13321b2lim479.11 1.25 2950 1 1.68384.74mm3.5 1500AHHT K KdeZ Zbfm s= =3)選定齒數(shù)和模數(shù) Zm最少齒數(shù)的選擇，見表 13-3-74，選 113Z = 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁則 取整 213.5 134

58、5.5ZuZ=245Z = 取 1184.746.518mm13dmZ=6mmm =4)變位系數(shù) x 12211x =0.391-=0.39 1-=0.36u3.51x =0.36 21x =-x =-0.362x =-0.36 xt1x0.1t= 2x0.1t=-5)分錐角d1sinsin90tan0.286cos3.5 cos90ooud=+ o1=15.96d ooo21=-=90 -15.96 =74.04ddo2=74.04d6)分度圓直徑 d 116 1378mmdmz= =178mmd = 226 45270mmdmz= =2270mmd =7)錐距 R 121278141.84

59、mm2sin2sin2sin15.96oddRdd=141.84mmR =8)齒寬系數(shù)Rf 10.28573.5Rf=0.2857Rf=9)齒寬b和中的較小值 0.2857 141.8440.53mmRbRf= =10mb =40.53mmb =10)齒頂高ah ()()*110.85 0.3667.26mmaahhxm=+=+=17.26mmah= ()()*220.850.3662.94mmaahhxm=+=-=22.94mmah= 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁11)齒高 h ()()*22 0.85 0.188611.33mmhhacm=+=+=11.33mmh =12)根高fh 111

60、1.337.264.07mmfahhh=-=-=14.07mmfh= 2211.332.948.39mmfahhh=-=-=28.39mmfh=13)齒頂圓直徑ad 11112cos782 7.26cos15.9691.96mmoaaddhd=+=+ =191.96mmad= 22222cos27022.94cos74.04271.62mmoaaddhd=+=+ =2271.62mmad=14)齒根角fq114.07tan0.0287141.84ffhRq= 11arctan1.64offqq=所以11.64ofq=228.39tan0.0592141.84ffhRq= 2arctan0.05

61、923.39ofq=所以23.39ofq=15)齒頂角aq 123.39oafqq=13.39oaq= 211.64oafqq=21.64oaq=16)頂錐角ad 11115.963.3919.35oooaaddq=+=+=119.35oad= 22215.961.6475.68oooaaddq=+=+=275.68oad= 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁17)根錐角fd 111-15.961.6414.32oooffdd q=-=114.32ofd= 0222-74.043.3970.65ooffdd q=-=2fd=70.65o18)外錐高kA1111cossin141.84cos15.96

62、7.26sin15.96134.37mmookaARhdd=-=-=2222cossin141.84cos74.042.94sin74.0436.17mmookaARhdd=-=-=19)弧齒厚 s1112tan2costxsmxapb=+()0sin1sin228.6mm121.575mm2=38.3mommoomRdRRdRdbRRbbb-=+=-=所以所以：10112tan2 0.36tan20=6+0.112mmcos38.32cos2otxsmxappb=+=20)當量齒數(shù)VZ113311324.6coscoscos15.96 cos 35VomZZbd=2233245297.7co

63、scoscos74.04 cos 35VomZZbd=21)重合度端面重合度ae查圖 13-3-9 得 1 =1.082 =0.58 取 0.709()12=Kaaaeee+K 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁所以=1.18ae齒線重合度查圖 13-3-81.75be總重合度 2222= 1.181.75 =2.11gabeee+22)接觸疲勞強度驗算2tm11AVHHHHEKeHmKKKKFuZZZZZbdubabse+=節(jié)點區(qū)域系數(shù)，由圖 13-3-27 查取HZ=2.15HZ彈性系數(shù)，由查表 13-1-105 得EZ2=189.8 N mmEZ接觸強度計算的重合度系數(shù)Zev1=Zaee當量圓

64、柱齒輪的重合度 vaevbe分度圓直徑vd1112220.5141.840.5 40.537869.54mmcos141.84cos15.860.5141.840.5 40.53270841.65mmcos141.84cos74.04vovoRbddRRbddRdd-=-=中心距va()()121169.54 841.65455.6mm22vvvadd=+=+=齒頂圓直徑vad()()()()1111222220.5 tan69.542 7.260.5 40.53tan3.3981.66mm20.5 tan841.65 2 2.940.5 40.53tan1.64846.4mmovavaaov

65、avaaddhbddhbqq=+-=+-=+-=+-=端面齒形角vta()()vt=arctan tan/cosarctan tan20 /cos3523.94ooomaab=基圓直徑vbd1122cos69.54cos23.9463.56mmcos841.65cos23.94769.24mmovbvvtovbvvtddddaa=嚙合線長度vga()()2222112222220.5sin0.581.6663.56846.37769.24455.6sin23.94263.73mmvvavbvavbvvtogddddaaa=+-=+-= 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁端面重合度vae()()0.5

66、cos263.73 141.8417.873.14 6 141.840.5 40.53 cos23.94vvvtog Rm Rbaaepa=-=-縱向重合度vbe()()00.85tan0.85 40.53tan35141.841.490.53.14 6 141.840.5 40.53mvbRm Rbbbep=-所以11=0.2417.87VZeae=螺旋角系數(shù)Zb0= coscos350.91mZbb=錐齒輪系數(shù)KZ0.85KZ=使用系數(shù)， 查表 13-1-81 AK1.5AK =動載系數(shù) VK=1.4VK齒向載荷分布系數(shù) HKbbe=1.5=1.1HFHKKKbbb=所以，=1.5 1.1=1.65HKb對于非鼓行直齒錐齒輪，上式值適當增大，所以HK=1.8齒向載荷分配系數(shù)，查表 13-3-35 取HKa=1.1HFKKaa=齒寬中點分度圓上的名義切向力mtF1,21,220002000 479.1112284.978mtmTFNd=小輪當量圓柱齒輪分度圓直徑1vd169.54mmvd=有效齒寬 eHb0.850.85 40.5334.5mmeHbb=當量圓柱齒輪齒數(shù)比vu0012