刮板輸送機畢業(yè)設計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 刮板輸送機畢業(yè)論文設計 2011級 采礦專業(yè) 摘 要:刮板輸送機是礦山運輸機械的重要組成部分。刮板輸送機的設計制造涵蓋了運動轉換、動力傳輸、變速機構、鑄鍛件結構設計等機械設計與制造工藝內(nèi)容。經(jīng)過分析，選擇刮板輸送機作為我們的畢業(yè)設計選題，能夠比較全面的運用所學習知識和技能，綜合應用機械設計的分析計算、結構選擇、繪圖技能和機械制造基礎知識，對我們的所學知識進行概括總結，對我們的綜合應用知識能力進行一次強化訓練并獲得提升，都是有益的。本設計以煤礦實際運輸條件為依據(jù)，以訓練提高綜合設計能力為目的，在設計中盡可能采用新的設計思想和設計方法，選擇更加合理的結構和技術參數(shù)，力爭

2、提高刮板輸送機質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，在充分吸收學習現(xiàn)有的刮板輸送機設計經(jīng)驗的基礎上，參考有關設計資料，查閱機械設計手冊等工具書，按照機械工程設計程序、方法和技術規(guī)范進行設計。刮板輸送機是與大型綜采工作面設備配套使用的液壓支架、采煤機，完成把工作面采煤機采下的煤輸送、轉運到后續(xù)運輸設備上的任務，并提供相應的連接手段。本刮板輸送機與MG300/700-WD采煤機配套使用，運量可滿足較高需求，工作可靠，是大型綜采配套設備的優(yōu)秀機型。關鍵詞：刮板輸送機；礦山運輸機械；工程優(yōu)化設計。Abstract: Scraper conveyor is mining machinery is an important

3、 part of transport. Covers the design and manufacturing of scraper conveyor movement conversion, power transmission, variable speed institutions, castings and forgings structure design content, such as mechanical design and manufacturing process. After analysis, select the scraper conveyor as our gr

4、aduation design topic selection, to the use of comprehensive learning knowledge and skills, the analysis of the integrated application of mechanical design calculation, structure selection, drawing skills and basic knowledge of mechanical manufacturing, to summarise our knowledge and ability of comp

5、rehensive application of knowledge to us for an intensive training and promotion, is beneficial.This design was based on coal mine actual transportation condition, for the purpose of training to improve comprehensive design ability, in as much as possible in the design of the new design idea and des

6、ign method, choose the more reasonable structure and technical parameters, strive to improve the quality of scraper conveyor, reduce the production cost, can be fully absorbed in studying the existing scraper conveyor design experience, on the basis of reference for relevant design data, refer to &q

7、uot;mechanical design manual" and other reference books, according to the mechanical engineering design procedures, methods and technical specification for design.Scraper conveyor is with large equipment supporting the use of fully mechanized working face of hydraulic support, coal winning mach

8、ine, completed under the face of shearer mining coal transportation, transshipment to the subsequent transport tasks on equipment, and provide the corresponding connection method. The scraper conveyor with MG300/700 - WD shearer, capacity can meet the high demand, reliable work, is a large model of

9、fully mechanized equipment.Key words: scraper conveyor; Mining transport machinery; Engineering optimization design1.緒論煤礦井下運輸機械工作任務繁重，工作條件惡劣。特別是采掘工作面的運輸機械，要求其主要運動部件和工作機構（牽引機構及承載機構）強度高、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的牽引機構比較合適。嚙合驅(qū)動鏈牽引的連續(xù)動作式煤礦運輸機械主要有：用于采掘工作面及采區(qū)巷道的刮板輸送機和板式輸送機；主要用于采區(qū)巷道及運輸大巷的平面可彎曲帶式輸送機。刮

10、板輸送機是一種重要的礦山運輸機械。由于它結構簡單、使用壽命長，運轉可靠性高、節(jié)能高效、輸送距離長、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。這次我們進行刮板輸送機的選型設計，概括起來有以下幾方面：1.了解了刮板輸送機的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。2.了解了刮板輸送機的生產(chǎn)方法和技術路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。3.了解了刮板輸送機的質(zhì)量標準、技術規(guī)格、包裝和使用要求。4.在企業(yè)員工的指導下，見習生產(chǎn)流程及技術設計環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識運用能力。5.在指導老師的幫助下獨立的進行刮板輸送機的簡單的設計。2.刮板輸送機的工作原理和基本

11、結構組成刮板輸送機是一種有撓性牽引機構的連續(xù)運輸機械。溜槽是煤炭的承載機構，其牽引推運機構是繞過機頭鏈輪和機尾鏈輪（或滾筒）而進行循環(huán)運動的無極閉合的刮板鏈。起動電動機，經(jīng)液力聯(lián)軸器、減速器傳動鏈輪而驅(qū)動刮板鏈連續(xù)運轉，將裝在溜槽中的煤炭推運到機頭處卸載轉運。 各種類型的刮板輸送機的組成部件的型式和布置方式不完全相同，但主要結構和基本組成部件是相同的。刮板輸送機一般是由機頭部、；機身部和機尾部三部分組成。刮板輸送機的組成部件：1、機頭部：由機頭架和安裝其上的鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱和電動機組成。2、機尾部：機尾架、鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱、電動機。3、機身部：中部槽、刮板鏈、鏟煤板、擋煤板。4

12、、輔助裝置：主要包括緊鏈裝置、推移裝置、和錨固定裝置。3.主要部件的結構和設計要求礦用的刮板輸送機，按工作需要，對其結構有如下要求：能用于左或右工作面；各部件便于在井下拆裝和運輸同一型號的部件安裝尺寸和連接尺寸應保證相同，同類部件應保證通用互換；刮板鏈安裝后，在正、反方向都能順利運行；有緊鏈裝置，且操作方便，安全可靠；能不拆卸用機械推移，為此，應有便于安裝推移裝置的連接點；要有足夠的強度、剛度、耐磨性；從端部卸載的 刮板輸送機，機頭架應有足夠的卸載高度，防止空段刮板鏈返程帶回煤；一般應有上鏈器，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；用于機械采煤的工作面刮板輸送機，機頭架的外廓尺寸和

13、結構形式應便于采煤機自切開口；用于采煤機的工作面刮板輸送機，應結合技術上的需要，能裝設下列部分或全部附屬部件：采煤機的導向裝置；鏟煤板；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傳動裝置和控制保護裝置；用于綜采工作面的刮板輸送機，相關的外廓尺寸應與采煤機和液壓支架相配；刮板輸送機沿傾斜面鋪設，在工作中有下滑可能時，應有防滑錨固裝置；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。下面分述其結構和技術要求。3.1機頭部隨著綜采工作面生產(chǎn)能力的迅速提高，刮板

14、輸送機端卸載已經(jīng)難以滿足要求，國內(nèi)外大運量重型刮板輸送機均采用交叉?zhèn)刃遁d機構，該機構經(jīng)過幾代改進，在卸載能力、效率、壽命等方面都有了很大的提高。同時，卸載高度的降低也為綜采配套帶來了便利。機頭部由機頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動機組成，是將電動機的動力傳遞給刮板鏈的裝置。圖3-1為一種輕型邊雙鏈式刮板輸送機的機頭部。圖3-1邊雙鏈式刮板輸送機的機頭部3.1.1機頭架機頭架是機頭部的骨架，應有足夠的強度和剛度，由厚鋼板焊接制成，各型機頭部的共同點如下：兩側對稱，兩側壁上都能安裝減速器，以適應左、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；撥鏈器和護軸

15、板固定在機頭架前梁上，它的作用防止刮板鏈在與鏈輪的分離點處被輪齒帶動卷入鏈輪，護軸板是易損部位，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。3.1.2鏈輪鏈輪是一個組件，由鏈輪和連接筒組成。鏈輪是傳力部件，也是易損部件，運轉中除受靜載荷外，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。安裝時必須保證兩個鏈輪的齒輪在相同的相位角上。這種結構的有點是鏈輪磨損后可以只更

16、換鏈輪。但是，連接筒螺栓銹死時，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，這種結構拆裝維修方便。圖3-2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，鏈握和齒形表面經(jīng)淬火處理。我國礦用圓環(huán)鏈輪技術條件（MT/Z9-80）規(guī)定了各項技術要求。為保證鏈輪的質(zhì)量，刮板輸送機通用技術條件（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部低于一年半。3.1.3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式、三級傳

17、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1° 25°；高速軸的轉速不大于1500r/min；減速器工作的環(huán)境溫度為-20°C +35°C；適用于正反兩向運轉。為適應不同需要，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，單機功率90kW以上的減速器采用這

18、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，應采用適當?shù)臋C械或電氣過載保護裝置。為使同一型號減速器的安裝尺寸和連接尺寸能通用互換，我國制定并發(fā)布了刮板輸送機減速器標準。為使其在左右兩種采煤工作面和機頭部、機尾部都能通用，刮板輸送機減速器的箱體應上下對稱。箱體的結構還應使刮板輸送機在大傾角條件下工作時，各齒輪和軸承都能得到充分的潤滑。為便于改變鏈速，減速器應能用更換第二對齒輪的辦法，在一定范圍內(nèi)改變傳動比。3.1.4盲軸盲軸是裝在機頭架的不裝減速器一側、支承鏈輪的一個組件。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

19、機頭架側板的座孔內(nèi)，用螺栓固定。3.1.5 聯(lián)軸器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有點：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。液力耦合器是一種液力傳動器件，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成密封的工作腔。泵輪的出軸與電動機連接，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，電動機驅(qū)動泵輪旋轉時，泵輪中的工作液體被葉片夾持

20、著同泵輪一起旋轉，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）。進入螺管運動的液體質(zhì)點在泵輪被加速增壓，泵輪的機械能轉換成液體的動能，液體進入渦輪后，推動渦輪旋轉，液體被減速降壓，液體的動能轉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速大

21、于渦輪轉速，即二者之間存在轉速差。當二者轉速相等時，液體的環(huán)流運動消失，能量傳遞也停止了。根據(jù)液力轉動的理論，液力耦合器所能傳遞的力矩M用下式計算： (3-1)式中 轉矩系數(shù)； 工作液體的重度，； 泵輪的轉速，r/min； D泵輪的有效直徑，m 。3.1.6電動機刮板輸送機電動機不用液力耦合器時，采用雙鼠籠轉子并具有高啟動轉矩的隔離防爆型電動機。采用液力耦合器時，對電動機的啟動轉矩無高要求，只是要求最大轉矩要高。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，則對負載的啟動轉矩可接近電動機的最大力矩。為解決刮板輸送機的重載啟動困難，德國和英國使用雙速電動機

22、。雙速電動機是兩種額定轉速的鼠籠式感應電動機，它的定子上裝有兩套繞組，一套低轉速繞組，一套高轉速繞組。以低轉速繞組運轉時，能給出3倍以上額定轉矩的啟動轉矩。低速運行時的輸出功率約為高速時的1/2，啟動電流比用高速繞組的電流低得多，電壓降低。使用雙速電動機時，以低速繞組啟動，達到一定轉速時，換接高速繞組常態(tài)運轉。采用雙速電動機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)常檢查和補充工作液體，沒有過載噴油之患。但是，也沒有液力耦合器的幾種有益功能。雙速電動機專用的控制開關中，必須要有完善可靠的電器保護裝置。3.2 機尾部機尾部分為有驅(qū)動裝置和無驅(qū)動裝置兩種。有驅(qū)動裝置的機尾部，因尾部不需要

23、卸載高度，除了尾部架與機頭架有所不同外，其他部件與機頭部相同。無驅(qū)動裝置的機尾部，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機尾部滾筒3.3中部槽及附屬部件中部槽的刮板輸送機的機身，有槽幫鋼和中板焊接而成。上槽是裝運物料的承載槽，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防止槽體下陷，在槽幫鋼下加焊接底板構成封底槽。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈事故比較困難，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準的有中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈型三種。中部槽除了標

24、準長度以外，為適應采煤工作面長度變化的需要，設有500mm和1000mm長的調(diào)節(jié)槽。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，目前是按過媒量衡量。刮板輸送機通用技術條件種規(guī)定的過媒量列于表3-1中。表3-1 中部槽過煤量槽寬/mm280320420520(620)630730764830輕型6812203040中型60重型120180中部槽的連接裝置是將單個中部槽連接成刮板輸送機機身的組件，它既要保證對中性，使兩槽之間上下、左右的錯口量不超過規(guī)定，又要允許相鄰兩槽在平、豎兩個面內(nèi)能折曲一定角度，使機身有良好的彎曲性能，還要求同一型號中部槽的安裝、連接尺寸相同，能通

25、用互換。鏟煤板在推移中部槽時用來清理工作面的浮煤，它固定在中部槽的支座上，安裝后上緣應低于槽幫，下緣要超出槽底，寬度方向與采煤機滾筒應有一間隔。3.4刮板鏈刮板鏈有鏈條和刮板組成，是刮板輸送機的牽引機構。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。刮板鏈使用的鏈條，早期用板片鏈和可拆模鍛鏈，現(xiàn)在都用圓環(huán)鏈，鏈條在運行中不僅要承受很大的靜負荷和動負荷，而且還要在受滑動摩擦作用的條件下運行，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)熱處理和預拉伸處理，使之具有強度高、韌性大、耐磨和耐腐蝕等特性。刮板的形式的狀態(tài)要能在運行時有刮底清幫、防止煤粉粘結

26、和堵塞的作用，并應盡量減小質(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，應大于物料在槽內(nèi)移動的阻力。刮板間距過大，不能帶動物料運行，或只能帶動部分物料運行；刮板間距過小，加大了鏈子重力，曾加了運行阻力，讓費了材料。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，因為刮板變形嚴重時，通過鏈輪時容易掉鏈。刮板與鏈條的連接，邊雙鏈式目前多采用U型連接環(huán)的兩側套入鏈環(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

27、；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。3.5緊鏈裝置刮板鏈安裝時，要給予一定的預緊力，使它運行時在張力最小點不發(fā)生鏈條松弛或堆積。給刮板鏈施加張緊力的裝置叫緊鏈裝置。早期是輕型刮板輸送機用改變機尾軸位置的辦法人力緊鏈，現(xiàn)在都采用定軸距緊鏈。目前應用的方式有三種：一種是將刮板鏈一端固定在機頭架上，另一端繞經(jīng)機頭鏈輪，用機頭部的電動機使鏈輪反轉，將鏈條拉緊，電動機停止反轉時，立即用一種制動裝置將鏈輪閘住，防止鏈條回松；另一種方式與目前一種基本相同，只是不用電動機反轉緊鏈，而用專設的液壓馬達緊鏈；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：

28、棘輪緊鏈器、摩擦輪緊鏈器、閘盤緊鏈器。棘輪緊鏈器機構簡單，操作方便，適于輕型刮板輸送機。因為用于功率較大的刮板輸送機時，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，制動輪固定裝在二軸端閘帶環(huán)繞在制動輪外緣。制動時使用把手經(jīng)凸輪和拉桿將閘帶拉緊，在制動輪緣上產(chǎn)生摩擦制動力。該緊鏈操作與棘輪緊鏈器不同的是，緊鏈時需由兩人配合操作，一人開動電機，一人操作凸輪手把；斷電時，立即扳動凸輪，用閘帶將制動輪閘?。痪o鏈結束時，僅有一人扳轉凸輪并松開閘帶即可。圖3-4 摩擦輪緊鏈器第二種緊鏈方式使用的液壓你、馬達按在連接筒上，減速箱一軸上裝緊鏈齒

29、輪。第三種緊鏈方式是使用單獨的液壓缸緊鏈器。這種緊鏈器是一個帶增壓缸的液壓千斤頂裝置，由泵站供給壓力液，緊鏈時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構簡單，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確控制鏈子的張緊力。液壓馬達緊鏈裝置的操作簡單，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。3.6 推移裝置推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機向煤壁推移的機械。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液壓推溜器。單體液壓推溜器它實為一個液壓千斤頂。為便于在采煤工作面使用，采用內(nèi)回液結構，即經(jīng)活塞桿

30、的心部回液，沒有外露的回液管。使用時，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。扳動操作閥，向活塞一側注入壓力液，活塞桿就將中部槽推向煤壁；向活塞的另一側注入壓力液，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。間隔一定距離裝設一個推溜器；壓力液由設在平巷內(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。3.7 錨固裝置錨固裝置的刮板輸送機在傾角較大的工作面工作有下滑可能時，用以固定、防滑之用。它由單體液壓支架和錨固架組成，錨固架與機頭架、機尾架連接，使用液壓支

31、架的泵站。4. 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備。傳動系統(tǒng)圖如圖4-1所示：圖4-1傳統(tǒng)系統(tǒng)圖4.1主要技術參數(shù)該機的主要技術參數(shù)如表4-1：表4-1 主要技術參數(shù)設計長度m200輸送量t/h1000刮板鏈速m/s1電動機功率kW1601.1 電動機的選擇根據(jù)礦井電機的具體工作環(huán)境情況，電機必須具有防爆和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對安全，而且電機工作要可靠，啟動轉矩大，過載能力強，效率高。所以選擇礦用防爆電動機。型號為YZ400L1-10 ；其主要參數(shù)如下：功率：160kW；

32、轉速：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。1.2 運輸能力計算按連續(xù)運行的計算公式為： 式中 刮板輸送機的運輸能力，t/h； 中部槽物料運行時的斷面積，； 為物料的散碎密度，kg/m； 轉滿系數(shù)； 刮板鏈速，m/s =3.6×830×tan20×0.97×0.96×1 =1013t/h1000t/h 滿足設計要求 1.3 總傳動比及傳動比的分配1.3.1 總傳動比的確定總傳動比1.3.2 傳動比的分配在進行多級傳動系統(tǒng)

33、總體設計時，傳動比分配是一個重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動比，將直接影響到傳動系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結構、潤滑條件、成本及工作能力。多級傳動系統(tǒng)傳動比的確定有如下原則：1.各級傳動的傳動比一般應在常用值范圍內(nèi)，不應超過所允許的最大值，以符合其傳動形式的工作特點，使減速器獲得最小外形。2.各級傳動間應做到尺寸協(xié)調(diào)、結構勻稱；各傳動件彼此間不應發(fā)生干涉碰撞；所有傳動零件應便于安裝。3.使各級傳動的承載能力接近相等，即要達到等強度。4.使各級傳動中的大齒輪進入油中的深度大致相等，從而使?jié)櫥容^方便。初定齒數(shù)及各級傳動比為:1.4 各級傳動計算1.4.1 各軸轉速計算從電動機出來，各軸依次命名為、軸。軸

34、r/min軸 軸 軸 1.4.2 各軸功率計算軸 軸 軸 kW軸 kW式中 滾動軸承效率 =0.99閉式圓柱齒輪效率 =0.97花鍵效率 =0.991.4.3 各軸扭矩計算軸 軸 軸 軸 將上述計算結果列入表4-2：表4-2 各軸參數(shù)軸號輸出功率P/kW轉速n/r·min輸出轉矩T/N·m傳動比軸147.555872400.523.3525軸137.44175.17496.013.1755軸128.0255.422068.42.757軸119.252056941.81 選擇齒輪材料查齒輪傳動設計手冊，兩個齒輪都選用18CrTi滲碳淬火許用接觸應力 由式， =1572N/mm

35、2 =1572N/mm接觸疲勞極限 接觸強度壽命系數(shù)ZN 應力循環(huán)次數(shù)N 由式 N1= = N1= N2= N1/i=N2= 查得、=1 =1.05接觸強度最小安全系數(shù)=1則 許用彎曲應力 由式, 彎曲疲勞極限 彎曲強度度壽命系數(shù)YN1=YN2=1彎曲強度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強度最小安全系數(shù)=1.4則 785.7N/mm 785.7N/mm按齒面接觸疲勞強度設計計算確定齒輪傳動精度等級，按估取圓周速度，選取 公差組8級小輪分度圓直徑，由式得齒寬系數(shù)：查表，按齒輪相對軸承為非對稱布置，取0.50小輪齒數(shù)： =20大齒輪齒數(shù) 齒數(shù)比 ： 傳動比誤差 誤差在范圍內(nèi)小輪轉矩： =9.55 =2.4載荷

36、系數(shù)：使用系數(shù)：查表 動載荷系數(shù)： 由推薦值1.051.4 12齒向載荷分布系數(shù)： 由推薦值1.01.21.1則載荷系數(shù)的初值 材料彈性系數(shù)： 查表 節(jié)點影響系數(shù)： 故121.63mm 齒輪模數(shù)m m=按規(guī)定圓整，得=7小輪大端分度圓直徑 =140mm小輪平均分度直徑圓周速度=3.7497齒寬 圓整=62齒根彎曲疲勞強度校核計算由式6-21 當量齒數(shù) 齒行系數(shù) 查表得 小輪 =2.84 大輪 =2.26應力修正系數(shù) 查表得 小輪 =1.54 大輪 =1.74故=1257=1130齒輪其他主要尺寸計算大端分度圓直徑 分度圓錐角 切向變位系數(shù) 徑向變位系數(shù) 小齒輪 當=0.42 大齒輪 齒頂高 =

37、7齒根高齒高 齒根圓直徑大端分度圓齒厚S 小齒輪=m()= =15.82大齒輪 =6.16錐距R R=244.7小輪大端頂圓直徑=154.6mm大輪大端頂圓直徑直齒圓柱齒輪選擇齒輪材料，確定許用應力由齒輪傳動手冊兩個齒輪都選用18CrTi滲碳淬火許用接觸應力 ，接觸疲勞極限 =1572N/mm2=1572N/mm接觸強度壽命系數(shù)Z 應力循環(huán)次數(shù)N 由式6-7 N1 = = N2 = N1/i=查得、=1=1.05接觸強度最小安全系數(shù)=1則 =1572N/mm2 =1650.6N/mm2許用彎曲應力 由式, 彎曲疲勞極限, 彎曲強度度壽命系數(shù) YN1 =YN2 =1彎曲強度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強

38、度最小安全系數(shù) =1.4則 確定齒輪傳動精度等級，采用直齒圓柱齒輪傳動按（0.0130.22）估取圓周速度3 參考規(guī)定選取公差組8級小輪分度圓直徑 齒寬系數(shù)，按齒輪相對軸承為非對稱布置0.8小輪齒數(shù) 在推薦值2040中選25大輪齒數(shù) 齒數(shù)比 傳動比誤差=0 誤差在范圍內(nèi)合適小輪轉距 =9.55=9.55 =2.2×載荷系數(shù)使用系數(shù)1動載荷系數(shù) 由推薦值1.051.4 12 齒向載荷分布系數(shù) 由推薦值1.01.21.1則載荷系數(shù)的初值K=1.32 材料彈性系數(shù)節(jié)點影響系數(shù)2.5重合度系數(shù) 由推薦值0.850.92=0.87故齒輪模數(shù) =170.86/25 =7小輪分度圓直徑 =175m

39、m圓周速度=0.508標準中心距 齒寬 大輪齒寬 小輪齒寬 齒根彎曲疲勞強度校核計算 由式 齒形系數(shù) 小輪 大輪 應力修正系數(shù) 小輪 大輪 重合度 =1.69重合度系數(shù)0.69故 齒根彎曲強度滿足齒輪其他主要尺寸計算大輪分度圓直徑根圓直徑 頂圓直徑 9 選擇齒輪材料，確定許用應力直齒圓柱齒輪 由齒輪傳動手兩個齒輪都選用 20CrTi許用HRC 6062接觸應力 由式，接觸疲勞極限 =1572N/mm2=1572N/mm接觸強度壽命系數(shù)ZN 應力循環(huán)次數(shù)N 由式 N1= = N2= N1/i=查得、=1=1.05接觸強度最小安全系數(shù)=1則 =1572N/mm2 =1650.6N/mm2許用彎曲應

40、力 由式, 彎曲疲勞極限 , 彎曲強度度壽命系數(shù) YN1=YN2=1彎曲強度尺寸系數(shù) YX=1彎曲強度最小安全系數(shù)=1.4則 確定齒輪傳動精度等級，采用直齒圓柱齒輪傳動按（0.0130.22）估取圓周速度3選取 公差組9級小輪分度圓直徑 由式齒寬系數(shù) 查表6.9，按齒輪相對軸承為非對稱布置0.8 小輪齒數(shù) 在推薦值2040中選25大輪齒數(shù) 齒數(shù)比 傳動比誤差=0 誤差在范圍內(nèi)合適小輪轉距 =9.55=9.55 =載荷系數(shù)：使用系數(shù)：1動載荷系數(shù)： 由推薦值1.051.4 12齒向載荷分布系數(shù)： 由推薦值1.01.21.1則載荷系數(shù)的初值 K=1.32 材料彈性系數(shù)：節(jié)點影響系數(shù)： 2.5重合度

41、系數(shù) 由推薦值0.850.92=0.87故齒輪模數(shù) =189.43/25=8小輪分度圓直徑 =200mm圓周速度=0.58標準中心距 齒寬 大輪齒寬 小輪齒寬 齒根彎曲疲勞強度校核計算由式 齒形系數(shù) 小輪 大輪 應力修正系數(shù) 小輪 大輪 重合度 =1.64重合度系數(shù)0.71故 齒根彎曲強度滿足齒輪其他主要尺寸計算大輪分度圓直徑根圓直徑 頂圓直徑 1.5 軸的設計及強度校核1.5.1 高速軸軸的設計考慮I軸與電機伸軸用液力耦合器聯(lián)接，因為電機的軸伸直徑為D=48mm，查表選取聯(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所示該軸受力計算轉距 =2.4×10輸出軸上大

42、齒輪分度圓直徑圓周力徑向力N軸向力1804N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 計算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響。 查表8.6 取A=107則：擬定軸上零件的裝配方案如圖4-2所示：圖4-2 軸的設計聯(lián)軸器的聯(lián)接尺寸為181mm，取減速器伸出軸段部分的長度為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，外力在兩支點外作用，安裝選用反安裝結構，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，把一對軸承放在同一個套杯中，套杯則裝在

43、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)。單列圓錐滾子軸承的特性：1、額定動載荷比1.52.5，能限制軸和外殼在一個方向上的軸向位移；2、在徑向載荷作用下會產(chǎn)生附加軸向力，一般成對使用，對稱安裝；3、能承受較大的徑向負荷和單向的軸向負荷，極限轉速較低；4、內(nèi)外圈可分離，軸承游隙可在安裝時調(diào)整，適用于轉速不太高，軸的剛性較好的場合。選擇軸承代號為32928 T=67.57mm d140mm D=300mm由此確定軸段（2）的直徑為140mm，長度為125mm。軸段（3）裝有套筒用于調(diào)整齒輪的軸向尺寸，為了提高軸的強度和剛度，應盡

44、量縮短軸承與傳動件的距離。小錐齒輪選用懸臂式，以便于裝配。為使軸的剛度較好，取兩軸承支點跨距。由軸承接觸角的大小確定軸承的支點，選取軸段（3）的長度為140mm，直徑為130mm。軸段（4）裝有單列圓錐滾子軸承，選用反安裝結構，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，長度為125mm。鍵的長度為160mm。1.5.2 軸的設計確定軸的最小直徑中間軸為齒輪軸結構，選取軸的材料為20CrMnTi，滲碳、淬火、回火 處理。初估軸的最小直徑，可得擬定軸上零件的裝配方案如圖4-3所示：圖4-3 軸的設計按軸向定位要求確定各軸段直徑和長度為使傳動件在軸上的固定可靠，應使輪轂的寬

45、度略大于與之配合軸段的長度，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。選擇軸承代號為32232 T=84mm d160mm D=290mm軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙。軸段（1）的長度為185mm，直徑為160mm。軸段（2）裝有弧齒圓錐齒輪，選用簡支式支承，該支承結構結構簡單，支承剛性好。錐齒輪的軸向長度 150mm，選取軸的直徑為170mm，長度為320mm。軸段（3）為齒輪軸結構部分，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

46、直徑為160mm，長度為125mm。1.5.3 軸的設計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，可得擬定軸上零件的裝配方案如圖4-4所示：圖4-4 軸的設計 按軸向定位要求確定各軸段直徑和長度為使傳動件在軸上的固定可靠，應使輪轂的寬度略大于與之配合軸段的長度，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。選擇軸承代號為32234 T=91mm d170mm D=310mm軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙。軸段（1）的長度為200m

47、m，直徑為170mm。軸段（2）為齒輪軸結構部分，尺寸由齒輪3的決定 軸段（3）為齒輪軸結構部分，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，長度為175mm。1.5.4 輸出軸的設計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，可得擬定軸上零件的裝配方案如圖4-5所示：圖4-5 輸出軸的設計按定位要求確定各軸段直徑和長度軸段（1）左端聯(lián)接膜片聯(lián)軸器，型號為JM116，軸孔長度L=200mm，選取減速器伸出軸部分的長度為325mm，直徑為230mm。軸段（2）裝有單列圓錐滾子軸承，軸承的內(nèi)側至箱體內(nèi)

48、壁應留有一定的間距，由于采用脂潤滑，所留的間距較大，以便放擋油環(huán)，防止?jié)櫥蜑R入而帶走潤滑脂，又當小齒輪齒頂圓小于安裝軸承的孔徑時，也可防止齒輪嚙合傳動時擠出的贓油進入軸承，加速軸承的磨損。軸的外力在支點間作用，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。選擇軸承代號為32052 T=87mm d260mm D=400mm軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙。軸段（2）的長度為200mm，直徑為260mm。軸段（3）作用是為了調(diào)整輸出軸上個零件的軸向距離和對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。選擇軸承代號為32052 T=87mm d260mm D=