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刮板取料機(jī)是一種撓性牽引的連續(xù)輸送機(jī)械 是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤 布置的機(jī)械 它的牽引機(jī)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 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì) 首先 通過對(duì)刮板 取料機(jī)結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行分析 在此分析基礎(chǔ)上提出了總體結(jié)構(gòu)方案 接著 對(duì)主要 技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算選擇 然后 對(duì)各主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核 最后 通過 AutoCAD 制圖軟件繪制了刮板取料機(jī)裝配圖及主要零部件圖 通過本次設(shè)計(jì) 鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識(shí) 如 機(jī)械原理 機(jī)械設(shè)計(jì) 材料力 學(xué) 公差與互換性理論 機(jī)械制圖等 掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法并能夠熟練 使用 AutoCAD 制圖軟件 對(duì)今后的工作于生活具有極大意義 關(guān)鍵詞 側(cè)取堆取料機(jī) 刮板取料機(jī) 減速器 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) II Abstract Scraper conveyor is a reprint of fully coal face ancillary equipment in the transport system an important part of the roadway in the face of the accepted face scraper conveyor unloading of coal flow not halt the transfer to the retractable belt Conveyor boost This design first based on the structure and the principle of electric lifting device of high analysis this analysis based on put forward the overall structure scheme of and then the design and verification of main technical parameters of the main parts is discussed then through the three dimensional design software Pro E design the electric lifting device and motion simulation is carried out Finally draw the electric lifting device assembly and major parts of the map Through the design the consolidation of the University of the professional knowledge such as mechanical principles mechanical design mechanics of materials tolerance and interchangeability theories mechanical drawing master the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software for the future work in life is of great significance Key words Scraper conveyor Reducer 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) III 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 第 1 章 緒 論 1 1 1 研究背景及意義 1 1 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1 第 2 章 主要部件結(jié)構(gòu)確定 3 2 1 機(jī)頭部分 3 2 1 1 機(jī)頭架 3 2 1 2 鏈輪 3 2 1 3 減速器 4 2 1 5 聯(lián)軸器 4 2 1 6 電動(dòng)機(jī) 5 2 2 機(jī)尾部分 5 2 3 中部槽及附屬部分 6 2 4 刮板鏈部分 7 2 5 鏈條張緊裝置 7 2 6 推移裝置 8 第 3 章 總體參數(shù)計(jì)算 10 3 1 主要技術(shù)參數(shù)選定 10 3 2 電動(dòng)機(jī)的選擇 10 3 3 總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配 11 3 3 1 總傳動(dòng)比的確定 11 3 3 2 傳動(dòng)比的分配 11 3 4 各級(jí)傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算 11 3 4 1 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 11 3 4 2 各軸功率計(jì)算 12 3 4 3 各軸扭矩計(jì)算 12 第 4 章 主要零部件設(shè)計(jì) 14 4 1 圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 14 4 1 1 選擇齒輪材料 14 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) IV 4 1 2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 15 4 1 3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 17 4 1 4 齒輪其他主要尺寸計(jì)算 18 4 2 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 19 4 2 1 選擇齒輪材料 19 4 2 2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 21 4 2 3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 23 4 2 4 齒輪其他主要尺寸計(jì)算 24 4 3 軸的設(shè)計(jì)與校核 24 4 3 1 軸的設(shè)計(jì) 24 4 3 2 軸的設(shè)計(jì) 26 4 3 3 軸的設(shè)計(jì) 27 4 3 4 輸出軸的設(shè)計(jì) 28 4 4 減速器鍵的校核 29 4 4 1 軸鍵的校核 29 4 4 2 軸鍵的校核 29 4 4 3 軸鍵的校核 29 4 4 4 輸出軸鍵的校核 29 4 5 減速器軸承的校核 30 4 5 1 驗(yàn)算 軸軸承壽命 30 4 5 2 驗(yàn)算 軸軸承壽命 30 4 5 3 驗(yàn)算 軸軸承壽命 31 4 5 4 驗(yàn)算輸出軸軸承壽命 32 4 6 箱體及附件的設(shè)計(jì)校核 33 結(jié) 論 35 參考文獻(xiàn) 36 致 謝 37 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) V 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 1 1 研究背景及意義 采掘下來的煤或其它有用礦物 只有運(yùn)出礦井才有使用價(jià)值 因此 運(yùn)輸是煤 炭生產(chǎn)過程中非常重要的一部分 刮板取料機(jī)是煤炭裝運(yùn)的第一個(gè)環(huán)節(jié) 因此 刮 板取料機(jī)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(yùn)輸在工作面和巷道中進(jìn)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(yùn)輸條件的特點(diǎn)是 在有限斷面的 巷道內(nèi)運(yùn)行 線路是水平和傾斜交錯(cuò)連接 運(yùn)輸?shù)呢涊d品多種多樣 裝載點(diǎn)常常變 更 有的線路需經(jīng)常延長(zhǎng)或縮短 機(jī)械化采煤連續(xù)生產(chǎn) 小時(shí)生產(chǎn)率高 環(huán)境濕度 大 有的工作地點(diǎn)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(yùn)煤的 機(jī)械 刮板取料機(jī)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(qiáng)度 剛度 耐磨和耐腐蝕性 由于它的運(yùn)輸方式是物料和刮 板鏈都在槽內(nèi)滑行 運(yùn)行阻力和磨損都很大 但是 在采煤工作面運(yùn)煤 目前還沒 有更好的機(jī)械可代替它 只能從結(jié)構(gòu)上 強(qiáng)度上和制造工藝上不斷研究改進(jìn) 使它 更加完善 耐用 由此可見 刮板取料機(jī)是煤炭等礦物運(yùn)輸中必不可少的運(yùn)輸機(jī)械 1 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 20 世紀(jì) 80 年代以來 國(guó)內(nèi)外刮板取料機(jī)都在向大運(yùn)量 長(zhǎng)運(yùn)距 大功率 高 強(qiáng)度 長(zhǎng)壽命與高可靠性方向發(fā)展 目前 國(guó)外綜采最大的工作面刮板取料機(jī) 去 運(yùn)量已達(dá) 6000t h 裝機(jī)功率 4 800kW 運(yùn)距 450m 國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的刮板取料機(jī)運(yùn) 量已達(dá) 3500t h 裝機(jī)功率 3 700kW 運(yùn)距 300m 隨著神東等大型煤炭基地 400m 工作面的出現(xiàn) 國(guó)產(chǎn)刮板取料機(jī)將朝著更大型的方向發(fā)展 但是運(yùn)量 運(yùn)距和功率 的增大受到諸多因素的限制 首先 中部槽的高度不宜太高 否則會(huì)影響裝煤效果 其次 輸送機(jī)的長(zhǎng)度也不宜太長(zhǎng) 會(huì)降低推進(jìn)速度 然后最主要的影響因素還在于 關(guān)鍵元部件的技術(shù)性能和壽命 所以 在刮板取料機(jī)向大型化發(fā)展的同時(shí) 高性能 元部件的研發(fā)將成為今后刮板取料機(jī)的發(fā)展重點(diǎn) 軟啟動(dòng)技術(shù) 工況檢測(cè) 運(yùn)行狀 態(tài)控制等機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用將成為今后刮板取料機(jī)發(fā)展的重要標(biāo)志 用刮板取料機(jī)運(yùn)輸散碎物料的方式 20 世紀(jì)初出現(xiàn)于工業(yè)發(fā)達(dá)的英國(guó) 早期的刮 板取料機(jī)長(zhǎng)度只有幾十米 功率小 牽引鏈的強(qiáng)度也不高 經(jīng)過多年的改進(jìn)和發(fā)展 目前綜合采礦用的刮板取料機(jī)除了運(yùn)煤之外 還有四中功能 給采煤機(jī)做運(yùn)行軌道 為拉移液壓支架作升縮油缸的固定點(diǎn) 清理工作面的浮煤 懸掛電纜 水管 乳化 液管等 掛板輸送機(jī)在綜合采煤工作面與采煤機(jī)和液壓支架配套工作 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 2 刮板取料機(jī)在煤礦是使用量大 消耗多的重要設(shè)備 多年來 我國(guó)制造的刮板 取料機(jī)有幾十種型號(hào) 目前 我國(guó)制造的最大的刮板取料機(jī)運(yùn)輸能力為 900t h 裝 機(jī)總功率為 320kW 一條牽引鏈的破斷負(fù)荷為 85t 沿水平線的運(yùn)輸距離為 150 米 整機(jī)全部重量為 204t 為使刮板取料機(jī)的生產(chǎn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化 系列化和通用化 提高產(chǎn)品的制造質(zhì)量 我國(guó)于 1991 年制定并發(fā)布了 礦用刮板取料機(jī)型式與參數(shù) MT15 1991 1993 年 制定并發(fā)布了 刮板取料機(jī)通用技術(shù)條件 MT105 1993 礦用刮板取料機(jī)型式與 參數(shù) 是產(chǎn)品系列的規(guī)劃 是今后一個(gè)時(shí)期設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品的依據(jù) 刮板取料機(jī)通用 技術(shù)條件 規(guī)定了刮板取料機(jī)的主要質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求 以提高產(chǎn)品質(zhì)量 礦用刮板取料機(jī)按刮板鏈?zhǔn)切问椒秩N 中單鏈型 中雙鏈型 邊雙鏈型 系 列型譜中的刮板取料機(jī)都采用以礦用高其強(qiáng)度圓環(huán)鏈制成的刮板鏈 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 3 第 2 章 主要部件結(jié)構(gòu)確定 2 1 機(jī)頭部分 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 2 1 為一種輕型邊雙鏈?zhǔn)焦伟迦×蠙C(jī)的機(jī)頭部 圖 2 1 邊雙鏈?zhǔn)焦伟迦×蠙C(jī)的機(jī)頭部 2 1 1 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 1 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 2 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 3 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 4 機(jī)頭架的易磨損部位采取耐磨措施 例如加焊高錳鋼堆焊層或局部采用耐 磨材料的可更換零件 2 1 2 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 2 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 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 4 圖 2 2 邊雙鏈用的鏈輪連接組件 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 2 1 3 減速器 我國(guó)目前生產(chǎn)的刮板取料機(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 20 C 35 C 適用于正 反兩向運(yùn)轉(zhuǎn) 圖 2 3 所示的減速器 第一對(duì)齒輪為圓弧錐齒輪 第二對(duì)為斜齒圓柱齒輪 第 三對(duì)為直齒圓柱齒輪 箱體用球墨鑄鐵制造 以保證強(qiáng)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(rùn)滑 用擋環(huán)和油封隔成一個(gè)獨(dú)立的油室 使?jié)櫥?不會(huì)流入箱體油室內(nèi) 為使在大傾角下錐齒輪也能得到潤(rùn)滑 在箱體的相應(yīng)部位設(shè) 隔離油室 為防止工作時(shí)油過熱 箱底部裝有冷卻水管 圖 2 3 圓錐圓柱齒輪減速器 2 1 5 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 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 5 優(yōu)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 中型和重型刮板取料機(jī)都采用液力耦合器 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 52Dn 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 2 1 6 電動(dòng)機(jī) 刮板取料機(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 為解決刮板取料機(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) 2 2 機(jī)尾部分 機(jī)尾部分為有驅(qū)動(dòng)裝置和無驅(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 2 4 所示為一種邊雙 鏈型的 尾部軸上的鏈輪也可用滾筒代替 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 6 圖 2 4 機(jī)尾部滾筒 2 3 中部槽及附屬部分 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 機(jī)頭過度槽和機(jī)尾過度槽是機(jī)頭架與機(jī)尾架連接的特殊槽 它的一端與中部槽 連接 另一端與機(jī)頭架或機(jī)尾架連接 為了使從下槽脫出的刮板鏈在運(yùn)行種回到槽 內(nèi) 可在尾部過度槽的下翼緣裝設(shè)上鏈器 中部槽受煤和刮板鏈的劇烈摩擦 是使用量和消耗量最大的部件 中部槽的井 下使用壽命 目前是按過媒量衡量 刮板取料機(jī)通用技術(shù)條件 種規(guī)定的過媒量列 于表 2 1 中 表 2 1 中部槽過煤量 槽寬 mm 280 320 420 520 620 630 730 764 830 輕型 6 8 12 20 30 40 中型 60 重型 120 180 制造中部槽的槽幫鋼有規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定的形式有 D 型 E 型和 M 型三種 D 型為中單鏈刮板取料機(jī)用熱軋槽幫鋼 E 型為中單鏈和邊雙鏈用 邊雙鏈也可 以使用 M 型為邊雙鏈用的熱軋槽幫鋼 E 型與 M 型相比不僅中板寬度減小從而增大 了剛度 而且還增大了中板與槽幫鋼的焊接強(qiáng)度 便于焊接 鏈子不磨焊縫 中部 槽的擦幫剛中腰上的連接座供安裝鏟煤板 擋煤板和無鏈牽引齒條用 在綜合工作 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 7 面使用中 液壓支架上的推移千斤頂連接在擋煤板下部的長(zhǎng)孔上 由于推移輸送機(jī) 特別是拉移液壓支架的阻力很大 致使支座的負(fù)荷特別大 如果焊接不牢會(huì)拉壞支 座 因此提高支座的可靠性是一個(gè)重要問題 2 4 刮板鏈部分 刮板鏈有鏈條和刮板組成 是刮板取料機(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 圓環(huán)鏈已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈 GB T12718 1991 對(duì)圓環(huán)鏈的形式 基本參數(shù)及尺寸 技術(shù)要求 試驗(yàn)方法及驗(yàn)收規(guī)則都作了規(guī)定 圓環(huán)鏈會(huì)歌是以連環(huán)棒料直徑和鏈節(jié)距的毫米尺寸表示 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格有七種 10 40 14 50 18 64 22 86 24 86 26 92 30 108 圓環(huán)鏈按強(qiáng)度劃分 為 B C D 三個(gè)等級(jí) 各級(jí)的基礎(chǔ)機(jī)械性能要求見表 2 2 GB T12718 1991 對(duì)圓環(huán)鏈的脈沖負(fù)荷壽命及彎曲繞度值都有規(guī)定 為保證鏈子 與鏈輪正常嚙合 對(duì)圓環(huán)鏈尺寸公差也作了規(guī)定 表 2 2 機(jī)械性能要求 強(qiáng)度等級(jí)項(xiàng)目 B C D 最小破斷拉力 2mN 630 800 1000 破斷最小伸長(zhǎng)度 12 12 12 試驗(yàn)應(yīng)力 2 500 640 800 試驗(yàn)負(fù)荷下最大總伸長(zhǎng)度 1 4 1 6 1 9 試驗(yàn)應(yīng)力與最小破斷應(yīng)力之比 80 80 80 2 5 鏈條張緊裝置 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 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 棘輪緊鏈器裝在 I 型和 的減速器二軸的伸出端 棘輪固裝在二軸端 手把在 運(yùn)行位置時(shí) 彈簧頂桿使插爪脫離棘輪 棘輪任意轉(zhuǎn)動(dòng) 緊鏈時(shí)將緊鏈器把手扳到 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 8 緊鏈位置 插爪被彈簧頂入棘輪的齒跟 然后反向繼續(xù)開動(dòng)電機(jī) 使機(jī)頭鏈輪反 轉(zhuǎn) 因棘輪插爪的限制 電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)鏈條不能回松 當(dāng)鏈條被拉伸到有足夠拉力時(shí) 停止電動(dòng)機(jī) 從鏈條自由端拆除多余的鏈段 將刮板鏈接在一起后 在啟動(dòng)電機(jī)使 鏈輪反轉(zhuǎn)的同時(shí) 將手把復(fù)位到 運(yùn)行位置 使插爪脫離棘輪 拆除緊鏈器掛鉤即 可正常運(yùn)行 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 圖 2 5 摩擦輪緊鏈器 液壓馬達(dá)緊鏈裝置的液壓系統(tǒng)裝置的液壓系統(tǒng)及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 緊鏈時(shí) 將操 作手把扳到 J 位 惰輪將主減速器一軸上的緊鏈齒輪與緊鏈減速器上的齒輪嚙合 手動(dòng)換向閥扳到緊鏈位置 壓力液經(jīng)梭閥進(jìn)入液控腔 克服彈簧壓力 時(shí)插爪從齒 槽中脫出 與此同時(shí)液壓馬達(dá)供壓力液 液壓馬達(dá)帶動(dòng)機(jī)頭鏈輪反轉(zhuǎn)緊鏈 緊鏈力 的大小用溢流閥調(diào)節(jié) 有壓力表上的讀數(shù)經(jīng)換算得到 緊鏈運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 壓力表上升到 規(guī)定的壓力值 即表明已達(dá)到了規(guī)定的緊鏈力 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 2 6 推移裝置 推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板取料機(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 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 9 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 A B C 三種形式的區(qū)別在供液系統(tǒng) A B 型都要高壓供液管路 A 型的低壓 液體用低壓回液管返回油箱 B 型排到工作面 可在高壓管路上連接注液槍 供外 注式液壓支柱用液 C 型為外注式 與外注式單體液壓支柱共用一套供液系統(tǒng) 用 注液槍供液 低壓排到工作面 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 10 第 3 章 總體參數(shù)計(jì)算 3 1 主要技術(shù)參數(shù)選定 選定該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表 3 1 表 3 1 主要技術(shù)參數(shù) 3 2 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 過載能力強(qiáng) 效率高 所以選擇礦用防爆電動(dòng)機(jī) 如圖 3 2 所示 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 按連續(xù)運(yùn)行的計(jì)算公式為 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 11 vAQ 6 3 式中 刮板取料機(jī)的運(yùn)輸能力 t h Q 中部槽物料運(yùn)行時(shí)的斷面積 A2m 為物料的散碎密度 kg m 3 轉(zhuǎn)滿系數(shù) 刮板鏈速 m sv 3 6 830 tan20 0 97 0 96 1 1013t h 1000t hAQ 6 3 滿足設(shè)計(jì)要求 3 3 總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配 3 3 1 總傳動(dòng)比的確定 總傳動(dòng)比 總i 35 29087 總i 3 3 2 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 352 1 i72 3i 3 4 各級(jí)傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 12 3 4 1 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 從電動(dòng)機(jī)出來 各軸依次命名為 軸 軸 r min5871 n 軸 3 i 2 r min175 軸 432n rin15 軸 743 n7 2r min0 3 4 2 各軸功率計(jì)算 軸 43211 p 97 0 906 kw5 7 軸 43212p 97 0 4 k7 軸 4323 p 97 0 1 kW08 軸 43234 p 97 0 1 kW59 式中 滾動(dòng)軸承效率 0 991 1 閉式圓柱齒輪效率 0 972 2 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 13 花鍵效率 0 993 3 3 4 3 各軸扭矩計(jì)算 軸 mN52 4087 5 1490 95011 nPT 軸 196 322 軸 2 33 軸 N854019595044 nPT 將上述計(jì)算結(jié)果列入表 3 1 表 3 1 各軸參數(shù) 軸號(hào) 輸出功率 P kW 轉(zhuǎn)速 n r min1 輸出轉(zhuǎn)矩 T N m 傳動(dòng)比 軸 147 55 587 2400 52 3 3525 軸 137 44 175 1 7496 01 3 1755 軸 128 02 55 4 22068 4 2 757 軸 119 25 20 56941 8 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 14 第 4 章 主要零部件設(shè)計(jì) 4 1 圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 4 1 1 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 HRC 60 62 許用接觸應(yīng)力 由式 H NHZSminl 1572N mm2 1572N mm1limH 2li 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 10362 158760 hjLn 934 N1 N2 N1 i 89109 652 0 N2 89 6 查得 1Z2N 1 1 05N 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) minHS 1minHS 則 1 572 1 0 H 許用彎曲應(yīng)力 由式 FF XNYSminl 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 15 彎曲疲勞極限 limF 21lim 0NF 22li 10mNF 彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù) NY YN1 YN2 1 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) YX 1 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) minFS 1 4minFS 則 N 7 854 1 0 1 785 7N mm 1F m 2 785 7N mm F 4 1 2 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 估取圓周速度 311 02 npvt m s9 t 選取 公差組 8 級(jí)m s9 t 小輪分度圓直徑 由式得1d32221 1HEdmZukTu 齒寬系數(shù) 查表 6 9 按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置 取d 0 50dm 小輪齒數(shù) 1Z 201 大齒輪齒數(shù) 2 672035 1 ZI 齒數(shù)比 u 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 16 u35 12 Z 傳動(dòng)比誤差 誤差在 范圍內(nèi)0 小輪轉(zhuǎn)矩 1T 16 5 9nP 9 55 87 40 2 4 61 載荷系數(shù) K KVA 使用系數(shù) 查表 A 動(dòng)載荷系數(shù) VK 由推薦值 1 05 1 4 1 2Vt 齒向載荷分布系數(shù) 由推薦值 1 0 1 2 1 1 K 則載荷系數(shù) 的初值 1 2 k 材料彈性系數(shù) EZ 查表 6 4 2N m8 19 E 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) HZ 故 3 22621 157 893 50 14215 0 d 121 63mm1 齒輪模數(shù) m m m1 62 1 zd 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 17 按表 6 6 圓整 7m 小輪大端分度圓直徑 1d 2071 zd 140mm1 小輪平均分度直徑 1md 135 0 4 221udm 1 圓周速度 m 60 58712601 d 3 7497m s 齒寬 b1md m1 圓整 62 4 1 3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 由式 6 21 FSaFdmFYubKT 2112 當(dāng)量齒數(shù) Z 16 9 20cos 11 u 8 435 6922 UZ 齒行系數(shù) 查表 6 5 小輪 2 84FaY1FaY1a 大輪 2 2622 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 18 應(yīng)力修正系數(shù) 查表得SaY 小輪 1 541SaY1Sa 大輪 1 7422 故 54 18 135 0171402 3 261 F 12571N m74 12635 917402 3526 F 1130 4 1 4 齒輪其他主要尺寸計(jì)算 大端分度圓直徑 2d672 mz 49 分度圓錐角 17arctnu 切向變位系數(shù) t 12tt 徑向變位系數(shù) x 小齒輪 當(dāng) 0 42 時(shí) 1211 cos469 03 uZ 大齒輪 12 齒頂高 ah 7m 1 齒根高 f 4 872 1 hf 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 19 齒高 h 75 12 5 m 齒根圓直徑 fd 2 0 zf 大端分度圓齒厚 S 小齒輪 m 1S11tan2tx 42 0tan42 0 7 15 82 大齒輪 6 1612Sm 錐距 R 2 469102 22 d R 244 7 小輪大端頂圓直徑 958 07214cos21 mda 154 6mm 大輪大端頂圓直徑 286 07469cos222 dam473 4 2 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 4 2 1 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 NHZSminl 接觸疲勞極限 lim 1572N mm21limH 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 20 1572N mm2limH 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 10362 1 7560 hjLn 84 N2 N1 i 8 查得 Z2 11N 1 052 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) minHS 1minHS 則 1 572 1 1572N mm2H 0 1650 6N mm22H 許用彎曲應(yīng)力 由式 FF XNYSminl 彎曲疲勞極限 lim21limN 0 F 2li 10 F 彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù) NY YN1 YN2 1 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) X YX 1 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 1 4minFSminFS 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 21 則 21 N m7 854 1 0 F 2 4 2 2 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) 采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)按 0 013 0 22 t 估取圓周速度 3 參考表 6 7 表 6 8 選取311 np t m s 公差組 8 級(jí) 小輪分度圓直徑 1d 321 uKTZddHE 齒寬系數(shù) 按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置d 0 8 小輪齒數(shù) 在推薦值 20 40 中選1Z 25 大輪齒數(shù) 2 257 1 70Z 齒數(shù)比 u 0 12Z8 傳動(dòng)比誤差 0 誤差在 范圍內(nèi) 3 合適 小輪轉(zhuǎn)距 9 551T610 1 nP 9 55 4 5 2 8 2 2 17 載荷系數(shù) K KVA 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 22 使用系數(shù) AK 1 動(dòng)載荷系數(shù) V 由推薦值 1 05 1 4 1 2 VtK 齒向載荷分布系數(shù) 由推薦值 1 0 1 2 1 1 則載荷系數(shù) 的初值K1 2 k K 1 32 材料彈性系數(shù) EZ2 8 19mN 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) H 2 5Z 重合度系數(shù) 由推薦值 0 85 0 92 0 87 故 3 721 823 18 04516 508789 d 71 齒輪模數(shù) 170 86 25 m1 Zd 7 小輪分度圓直徑 12571 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 23 175mm1d 圓周速度 60 1nd 60 4 57 0 508 sm 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 2 705 2 1 Z5 3 齒寬 b18 1d m140 大輪齒寬 2b b 小輪齒寬 1 10 5 2 m451 4 2 3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 由式 FSaFFYbdKT 12 齒形系數(shù) 小輪 aY1a62 1 a 大輪 2FY4 F 應(yīng)力修正系數(shù) 小輪 Sa1Sa59 1Sa 大輪 27 12 SaY 重合度 a tanttant21221 ZZ 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 24 20tan57 645cosarcstn70t20ot2514 3 1 69 a 重合度系數(shù) aY 75 02 0 69 故 71540 9 621 371 F 5402 2 N m9F 21N m F 1 2F 齒根彎曲強(qiáng)度滿足 4 2 4 齒輪其他主要尺寸計(jì)算 大輪分度圓直徑 702 mZd4902 d 根圓直徑 f 725 141 ffhm5 27 fd 90ff 42f 頂圓直徑 ad 72151 ahm9 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 25 724902 aahdm5 4 3 軸的設(shè)計(jì)與校核 4 3 1 軸的設(shè)計(jì) 考慮 I 軸與電機(jī)伸軸用液力耦合器聯(lián)接 因?yàn)殡姍C(jī)的軸伸直徑為 D 48mm 查 1 表 4 7 1 選取聯(lián)軸器規(guī)格根據(jù)軸上零件布置 裝拆和定位需要該軸各段尺寸如圖 1 2a 所示 該軸受力計(jì)算 轉(zhuǎn)距 587 1405 9 105 96161 nPT 2 4 10 mN 輸出軸上大齒輪分度圓直徑 m521 zdn 圓周力 286 1 dTFt 徑向力 N04antr 軸向力 1804N t 初步估算軸的直徑 選取 40Cr 鋼作為軸的材料 滲碳淬火處理 由式 8 2 計(jì)算軸的npAd3min 最小直徑并加大 3 以考慮鍵槽的影響 查表 8 6 取 A 107 則 npd3min 擬定軸上零件的裝配方案如圖 3 3 所示 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 26 圖 3 3 軸的設(shè)計(jì) 軸段 1 左端聯(lián)接限矩型液力聯(lián)軸器 如圖 3 4 所示 聯(lián)軸器的聯(lián)接尺寸為 181mm 取減速器伸出軸段部分的長(zhǎng)度為 190mm 與聯(lián)軸器 聯(lián)接的孔徑為 130mm 因此取軸段 1 的直徑為 130mm 軸段 2 上裝有單列圓錐滾子軸承 外力在兩支點(diǎn)外作用 安裝選用反安裝結(jié) 構(gòu) 能使軸的支撐有較高的剛度 軸承間隙是靠軸上的圓螺母來調(diào)整的 軸上要加 工螺紋 為了調(diào)節(jié)圓錐齒輪的軸向位置 把一對(duì)軸承放在同一個(gè)套杯中 套杯則裝 在外殼的座孔中 通過增減套杯端面與外殼之間的墊片厚度即可使圓錐齒輪軸的位 置發(fā)生改變 從而調(diào)整錐齒輪嚙合的接觸區(qū) 選擇軸承代號(hào)為 32928 T 67 57mm d 140mm D 300mm 由此確定軸段 2 的直徑為 140mm 長(zhǎng)度為 125mm 軸段 3 裝有套筒用于調(diào)整齒輪的軸向尺寸 為了提高軸的強(qiáng)度和剛度 應(yīng)盡 量縮短軸承與傳動(dòng)件的距離 小錐齒輪選用懸臂式 以便于裝配 為使軸的剛度較 好 取兩軸承支點(diǎn)跨距 由軸承接觸角的大小確定軸承的支點(diǎn) 選取軸段21l 3 的長(zhǎng)度為 140mm 直徑為 130mm 軸段 4 裝有單列圓錐滾子軸承 選用反安裝結(jié)構(gòu) 左端由套筒定位 右端由 擋油環(huán)定位 確定軸段 4 的直徑為 140mm 長(zhǎng)度為 125mm 鍵的長(zhǎng)度為 160mm 4 3 2 軸的設(shè)計(jì) 確定軸的最小直徑 中間軸為齒輪軸結(jié)構(gòu) 選取軸的材料為 20CrMnTi 滲碳 淬火 回火 處理 初估軸的最小直徑 可得 m1032min PAd 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 27 擬定軸上零件的裝配方案如圖 3 5 所示 圖 3 5 軸的設(shè)計(jì) 按軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 為使傳動(dòng)件在軸上的固定可靠 應(yīng)使輪轂的寬度略大于與之配合軸段的長(zhǎng)度 以使其他零件頂住輪轂 而不是頂在軸肩上 軸段 1 裝有單列圓錐滾子軸承 軸的外力在支點(diǎn)間作用 選用正安裝能使軸 段支承具有良好的剛性 可用端蓋下的墊片來調(diào)整軸承的間隙 選擇軸承代號(hào)為 32232 T 84mm d 160mm D 290mm 軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙 軸段 1 的長(zhǎng)度為 185mm 直徑為 160mm 軸段 2 裝有弧齒圓錐齒輪 選用簡(jiǎn)支式支承 該支承結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 支承剛 性好 錐齒輪的軸向長(zhǎng)度 150mm 選取軸的直徑為 170mm 長(zhǎng)度為 320mm 軸段 3 為齒輪軸結(jié)構(gòu)部分 尺寸由齒輪 3 的決定 軸段 4 裝有單列圓錐滾子軸承 根據(jù)軸承的尺寸確定該軸段的直徑為 160mm 長(zhǎng)度為 125mm 4 3 3 軸的設(shè)計(jì) 確定軸的最小直徑 軸的材料為 20CrMnTi 滲碳 淬火 回火 處理 初估軸的最小直徑 可得 m14532min PAd 擬定軸上零件的裝配方案如圖 3 6 所示 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 28 圖 3 6 軸的設(shè)計(jì) 按軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 為使傳動(dòng)件在軸上的固定可靠 應(yīng)使輪轂的寬度略大于與之配合軸段的長(zhǎng)度 以使其他零件頂住輪轂 而不是頂在軸肩上 軸段 1 裝有單列圓錐滾子軸承 軸的外力在支點(diǎn)間作用 選用正安裝能使軸 段支承具有良好的剛性 可用端蓋下的墊片來調(diào)整軸承的間隙 選擇軸承代號(hào)為 32234 T 91mm d 170mm D 310mm 軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙 軸段 1 的長(zhǎng)度為 200mm 直徑為 170mm 軸段 2 為齒輪軸結(jié)構(gòu)部分 尺寸由齒輪 3 的決定 軸段 3 為齒輪軸結(jié)構(gòu)部分 尺寸由斜齒輪 3 的決定 軸段 4 裝有單列圓錐滾子軸承 根據(jù)軸承的尺寸確定該軸段的直徑為 170mm 長(zhǎng)度為 175mm 4 3 4 輸出軸的設(shè)計(jì) 確定軸的最小直徑 輸出軸的材料為 20CrMnTi 滲碳 淬火 回火處理 初估軸的最小直徑 可得mnPAd7 1983min 擬定軸上零件的裝配方案如圖 3 7 所示 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 29 圖 3 7 輸出軸的設(shè)計(jì) 按定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 軸段 1 左端聯(lián)接膜片聯(lián)軸器 型號(hào)為 JM116 軸孔長(zhǎng)度 L 200mm 選取減速 器伸出軸部分的長(zhǎng)度為 325mm 直徑為 230mm 軸段 2 裝有單列圓錐滾子軸承 軸承的內(nèi)側(cè)至箱體內(nèi)壁應(yīng)留有一定的間距 由于采用脂潤(rùn)滑 所留的間距較大 以便放擋油環(huán) 防止?jié)櫥蜑R入而帶走潤(rùn)滑脂 又當(dāng)小齒輪齒頂圓小于安裝軸承的孔徑時(shí) 也可防止齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)擠出的贓油進(jìn) 入軸承 加速軸承的磨損 軸的外力在支點(diǎn)間作用 選用正安裝能使軸段支承具有 良好的剛性 可用端蓋下的墊片來調(diào)整軸承的間隙 選擇軸承代號(hào)為 32052 T 87mm d 260mm D 400mm 軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙 軸段 2 的長(zhǎng)度為 200mm 直徑為 260mm 軸段 3 作用是為了調(diào)整輸出軸上個(gè)零件的軸向距離和對(duì)單列圓錐滾子軸承的 軸向定位 根據(jù)單列圓錐滾子軸承內(nèi)圈定位點(diǎn)來確定軸的直徑 選擇軸的直徑為 315mm 軸段 5 上安裝齒輪 齒輪 4 的齒寬為 280mm 故選取該軸段的長(zhǎng)度為 285 以便于齒輪的裝配要求 由此 確定軸段 5 的直徑為 270mm 軸段 7 裝有單列圓錐滾子軸承 選用正安裝能使軸段支承具有良好的剛性 可用端蓋下的墊片來調(diào)整軸承的間隙 選擇軸承代號(hào)為 32052 T 87mm d 260mm D 400mm 軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙 軸段 7 的長(zhǎng)度為 285mm 直徑 為 260mm 傳動(dòng)軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算與疲勞強(qiáng)度校核 完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后 軸上主要零件和支反力的位置 外載荷的大小已經(jīng)確定 軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩可以求出 因此 應(yīng)按彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核 4 4 減速器鍵的校核 4 4 1 軸鍵的校核 I 軸的伸出軸 d 130mm 選用圓頭普通平鍵 A 型 b 25mm h 14mm L 28mm I 軸 傳遞的扭矩 T 958 57Nmm 當(dāng)鍵用 45 鋼制造時(shí) 主要失效形式為壓潰 通常只進(jìn)行擠 壓強(qiáng)度計(jì)算 dklp2 p 合格22N m10 18715 9 pp mNkl 4 4 2 軸鍵的校核 II 軸的鍵用于齒輪和軸的聯(lián)接 軸徑為 d 160mm 選用選用圓頭普通平鍵 A 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 30 型 b 40mm h 22mm L 23mm II 軸傳遞的扭矩 T 2997 45Nmm dklTp2 p 合格22N m10 3 154 97 pp mNkl 4 4 3 軸鍵的校核 軸的鍵用于齒輪和軸的聯(lián)接 軸徑為 d 170mm 選用選用圓頭普通平鍵 A 型 b 50mm h 28mm L 27mm II 軸傳遞的扭矩 T 9032 14Nmm dklTp2 p 合格22N m10 1743 90 pp mNkl 4 4 4 輸出軸鍵的校核 輸出軸的鍵用于齒輪和軸的聯(lián)接 軸徑為 d 230mm 選用選用圓頭普通平鍵 A 型 b 63mm h 32mm L 41mm 軸傳遞的扭矩 T 23750 52Nmm dklTp2 p 合格22N m10 9741635 0 pmN 4 5 減速器軸承的校核 4 5 1 驗(yàn)算 軸軸承壽命 計(jì)算軸承支反力 合成支反力 NRVH 6 18557016822211 39422 軸承的派生軸向力 NYRS56 1681 8 4392 392 軸承所受的軸向載荷 NSA8 43921 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 4 03 6185 4391 eR 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 31 1 X6 2Y NARPr 17829 436 2185 03 98 432 e 0 X62Y NARPr 28 167 439 2514 22 軸承壽命 因 故按 計(jì)算 查得 21r 2rP pftf 418532 167 4506060 3312 rpthfCnL 4 5 2 驗(yàn)算 軸軸承壽命 計(jì)算軸承支反力 合成支反力 NRVH1908465271934211 軸承的5822 派生軸向力 NYRS6154 19081 072752 軸承所受的軸向載荷 NSA6021 7 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 4 032 1908461 eR XY NAPr 275906 111 4035 7062 eR 軸承壽命 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 32 因 故按 計(jì)算 查得 21rP 2r 5 1 pftf hfCnLrpth 120473279 30660 33102 4 5 3 驗(yàn)算 軸軸承壽命 計(jì)算軸承支反力 合成支反力 NRVH 39751637522211 4184022 軸承的派生軸向力 YS197 39751 NR46242 軸承所受的軸向載荷 NSA156921 4 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 4 039 75169 eR 1X41Y NAPr 61059 1 4036 45692 eR 軸承壽命 因 故按 計(jì)算 查得 21rP 2r 5 1pftf hfCnLrpth 58940364 708326060 31312 4 5 4 驗(yàn)算輸出軸軸承壽命 計(jì)算軸承支反力 合成支反力 NRVH 6452209634211 軸承817822 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 33 的派生軸向力 NYRS2504 164521 87 軸承所受的軸向載荷 NSA1021 2 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 4 016 45210 eR 1X1Y NAPr 7832 4036 281702 eR 軸承壽命 因 故按 計(jì)算 查得 21rP 2r 5 1pftf 769883 74060601312 rpthfCnL 4 6 箱體及附件的設(shè)計(jì)校核 箱體起著支持和固定軸組件 保證軸組件運(yùn)轉(zhuǎn)精度 良好潤(rùn)滑及可靠密封等重 要作用 減速器選用灰鑄鐵制造 灰鑄鐵具有良好的鑄造性能和減振性能 易獲得 美觀外形 減速器做成臥式結(jié)構(gòu) 箱體沿軸心線所在水平面剖分成箱座和箱蓋兩部 分 這樣有利于箱體制造和便于軸組件零件的裝拆 鑄鐵減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸 箱座壁厚 考慮減 m7 814962015 0125 2 md 速器工作環(huán)境惡劣 選擇 mm 8 式中 小錐齒輪的平均直徑 大錐齒輪的平均直徑md1 2 箱蓋壁厚 取 dm16 74910 0 21 18 箱蓋凸緣厚度 785 b 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 34 箱座凸緣厚度 m27185 b 箱座底凸緣厚度 452 地腳螺釘直徑 m09 1246120 0 21 mf dd 取 地腳螺釘數(shù)目 6 f 6 n 箱蓋肋板厚度 取3 58 85 11 1 箱座肋板厚度 取0 6 蓋與座連接螺栓直徑 取 m 26 2 fd2d 定位銷直徑 取 8 1 8 d 14 對(duì)于完整的減速器 其箱體上應(yīng)設(shè)置有窺視孔和窺視孔蓋 放油孔及放油螺栓 油標(biāo) 通氣器 起蓋螺釘 定位銷 起吊裝置 軸承蓋等附件 窺視孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況 潤(rùn)滑狀態(tài) 接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙等 還可 用于加入潤(rùn)滑油 放油孔應(yīng)設(shè)在箱座底面的最低處 常將箱體的內(nèi)底面設(shè)計(jì)成放油 孔方向傾斜 并在其附近做出一小凹坑 以便攻螺紋及油污的匯集和排放 5 1 平時(shí)用放油螺塞將放油孔堵住 放油螺塞常用六角頭細(xì)牙螺紋 在六角頭與放油孔 的端面間應(yīng)放防漏用的封油墊 以保證良好的密封 油標(biāo)用來指示油面高度 該減 速器選用桿式油標(biāo) 減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 箱體內(nèi)溫度升高 氣壓增大 對(duì)減速器的密封 極為不利 因此在箱蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器 使箱體內(nèi)的熱脹氣體自由逸 出 以保證箱體內(nèi)外壓力均衡 提高箱體有縫隙處的密封性能 吊環(huán)螺釘為標(biāo)準(zhǔn)件 按起重量選取 軸承蓋是用來封閉減速器箱體上的軸承座孔 以及固定軸組件的軸 向位置并承受軸向力 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 35 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)中所學(xué)知識(shí)的回顧 是對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用 鍛煉了 我們的獨(dú)立思考能力 獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力 畫圖能力 更是從課本中的 理論知識(shí)到生產(chǎn)實(shí)際的轉(zhuǎn)變 在這之前 雖然經(jīng)過四年的學(xué)習(xí)學(xué)到了很多知識(shí) 但是還沒有機(jī)會(huì)來運(yùn)用和掌 握這些東西 通過這次實(shí)踐 我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過程都有了全面的了解 設(shè)計(jì) 計(jì)算和 繪圖方面的能力都得到了全面的訓(xùn)練和提高 也使我對(duì)機(jī)械產(chǎn)生了更加濃厚的興趣 更堅(jiān)定了我從事機(jī)械行業(yè)的信心 設(shè)計(jì)初期 我去圖書館的網(wǎng)站內(nèi)下載了許多相關(guān) 的文獻(xiàn)資料 對(duì)刮板取料機(jī)有所了解 然后開始準(zhǔn)備我的開題報(bào)告 任務(wù)書和文獻(xiàn) 綜述 在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中 我也遇到了很多困難 經(jīng)過多次的數(shù)據(jù)修改才把 總體方案給確定下來 開始畫圖等工作 設(shè)計(jì)期間得到了我的指導(dǎo)老師的幫助 我 覺得從與老師的溝通過程中 我能學(xué)到很多東西 老師可以從另外一個(gè)角度來啟發(fā) 我 給了我很多幫助 鼓勵(lì)和指導(dǎo) 通過這段時(shí)間的設(shè)計(jì) 我已基本按照設(shè)計(jì)要求 完成玉米收獲機(jī)的設(shè)計(jì) 但是由于本人知識(shí)水平有限 又沒有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn) 本設(shè) 計(jì)中定存在不足之處 敬請(qǐng)老師同學(xué)批評(píng)指正 提出寶貴意見 以便及時(shí)糾正 當(dāng) 然 我知道整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)還沒有結(jié)束 因?yàn)檫€需要答辯 還要有答辯老師的提問與 意見 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能最終畫上句號(hào) 因此 我還需要繼續(xù)努力 認(rèn)真準(zhǔn)備答辯 仔細(xì)檢查我的論文 更好的完善 為我的大學(xué)畫上一個(gè)圓滿的句號(hào) 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 36 參考文獻(xiàn) 1 王洪欣 李木 劉秉忠 機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué) 徐州 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 2004 2 唐大放 馮曉寧 楊現(xiàn)卿 機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué) 徐州 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版 2004 3 許洪基 現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 4 范維唐等 綜采技術(shù)手冊(cè) 上 下 煤炭工業(yè)出版社 1997 5 吳相憲 實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 徐州 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 2001 6 王啟廣 李炳文 黃嘉興 采掘機(jī)械與支護(hù)設(shè)備 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 2006 7 甘永立 幾何量公差與測(cè)量 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2003 8 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 9 方昆凡 公差與配合技術(shù)手冊(cè) 北京 北京出版社 1983 10 王啟義 中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典 南昌 江西科學(xué)技術(shù)出版社 2002 11 吳忠澤 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 12 范維唐等 采煤機(jī)械化設(shè)備使用與維護(hù) 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 1988 13 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)單行本潤(rùn)滑與密封 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 14 Joseph E Shigley Charles R Mischke 機(jī)械工程設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 15 Tunnelling and Underground Space Technology 18 395 404 2003 頂堆側(cè)取堆取料機(jī)刮板取料機(jī)設(shè)計(jì) 37 致 謝 四年大學(xué)生活即將結(jié)束 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教育的一個(gè)重要的關(guān)鍵性的環(huán)節(jié) 能 順利地完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)離不開各位老師和同學(xué)的幫助 首先應(yīng)該感謝我的指導(dǎo)老師 在我們畢業(yè)設(shè)計(jì)階段 他工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度讓 我十分敬佩 此外 他對(duì)待學(xué)生和藹可親 不厭其煩的為學(xué)生解決設(shè)計(jì)中遇到的困 難 指導(dǎo)我們?nèi)绾卫砬逅悸?順利的進(jìn)行設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中 給予我精心 的指導(dǎo)與幫助 為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)付出了辛勤的勞動(dòng) 傾注了大量時(shí)間和精力 沒 有老師的幫助就沒有今天的設(shè)計(jì)成果 在此向他表示誠(chéng)摯的敬意和衷心的感謝 通過這次設(shè)計(jì)使我意識(shí)到遇到問題首先應(yīng)該獨(dú)立思考問題并解決問題 同時(shí)在 此過程中還讓我明白了一些做人的道理 在此表示真誠(chéng)的感謝 同時(shí)也感謝在設(shè)計(jì) 過程中幫助過我的老師和同學(xué) 最后 感謝我的同窗好友 四年來我們朝夕相處 共同進(jìn)步 感謝你們?cè)诖髮W(xué)四年 里給予我的所有關(guān)心和幫助