SGW-250刮板輸送機設(shè)計【含CAD圖紙源文件】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘 要 隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對能源的需求量將日益增加。而作為我國傳統(tǒng)的煤炭是推動我國經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的重要能源保障。煤炭在世界范圍內(nèi)的使用僅次于石油，屬于世界第二大使用能源。是我國的主要能源，在一次能源生產(chǎn)和消費中占主導(dǎo)地位。我國正處在全面建設(shè)小康社會的現(xiàn)代化進程中，經(jīng)濟的發(fā)展對煤炭的需求快速增長。進入21世紀，科學(xué)技術(shù)有著飛速的發(fā)展，伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展機械制造技術(shù)也有了較大的發(fā)展。刮板運輸機作為采煤工作面和采區(qū)巷道的運煤機械是煤礦使用量最大、消耗量最多的重要設(shè)備，是煤炭裝運的第一個環(huán)節(jié)，很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率。在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。它由它由機頭、中間部和機尾部等三個部分組成。刮板輸送機的工作原理是，將敞開的溜槽，作為煤炭、矸石或物料等的承受件，將刮板固定在鏈條上（組成刮板鏈），作為牽引構(gòu)件。當(dāng)機頭傳動部啟動后，帶動機頭軸上的鏈輪旋轉(zhuǎn)，使刮板鏈循環(huán)運行帶動物料沿著溜槽移動，直至到機頭部卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環(huán)運行，完成物料的輸送。但由于SGW-250型刮板輸送機還存在著許多缺點，需要進一步的改進，來進一步提高采煤的效率。它的設(shè)計制造涵蓋了運動轉(zhuǎn)換，動力傳輸，變速機構(gòu)，鑄鍛件的設(shè)計的機械設(shè)計及工藝內(nèi)容。我設(shè)計了邊雙鏈型刮板輸送機，本文首先綜合比較了各種類型輸送機的特點，根據(jù)實際情況選用了邊雙鏈型刮板輸送機。而后，經(jīng)過半年的思考鉆研對邊雙鏈型刮板輸送機進行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。對機頭傳動裝置、過渡槽、中部槽、刮板鏈、刮板、鏈輪、機尾等主要部件進行了技術(shù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成了刮板輸送機的整體設(shè)計。此次設(shè)計的刮板輸送機的特點是過煤空間大，消耗能量小，具有很強的適應(yīng)性。 ABSTRACT With the rapid development of China's economy, the demand for energy will increase increasingly. As China 's traditional coal is important energy security to promote the development of China's economic sustainable and healthy. The use of coal in the world after oil, belong to the world's second-largest energy use. Is the main energy in our country, in a dominant in energy production and consumption. The modernization of our country is in the comprehensive construction well-off society, the development of economy rapid growth in demand for coal. Entering the 21st century, with rapid development of science and technology, along with the development of science and technology of mechanical manufacturing technology have greater development. Scraper conveyor for coal mining face and roadway of coal mining machine is the largest coal usage and consumption is the most important equipment, is the first link in coal loading, largely determine productivity and efficiency in coal mining face. Has been widely used in engineering. It from it by the head, middle and tail three parts, etc. Working principle of scraper conveyor, will open chute, as coal, coal gangue or material, etc, under the scraper is fixed on the chain (of scraper chain), as a traction components. When the nose drive after start-up, drive the head shaft on the chain wheel rotation, make the scraper chain run loop drive the material move along the chute, until to the nose of unloading. Scraper chain around sprocket for stepless closed cycle operation, complete material conveying. But because SGW - 250 type scraper conveyor, there are many shortcomings, need further improvement, to further improve the efficiency of coal mining. It covers the design and manufacturing of sports conversion, power transmission, variable speed institutions, the design of the castings and forgings of mechanical design and technological content. I designed the double chain scraper conveyor, this paper first comprehensive comparison of the characteristics of various types of conveyor, according to the actual situation to choose the double chain scraper conveyor. Then, after half year thinking to delve into the side of the double chain scraper conveyor has carried on the overall structural design. Central to the nose gear, tanks, tank, scraper, scraper, chain sprocket, the tail and main components of the technical analysis and structure design, completed the overall design of scraper conveyor. The design of the scraper conveyer is the feature of coal space is large, energy consumption is small, has a strong adaptability. 目錄 1.概述 1.1刮板輸送機概述------------------------------------------------------- 1.2刮板輸送機的工作原理------------------------------------------------- 1.3刮板輸送機的工作原理與基本結(jié)構(gòu)組成----------------------------------- 1.4刮板輸送機的使用范圍和主要類型、系列--------------------------------- 1.5刮板輸送機的發(fā)展----------------------------------------------------- 1.6刮板輸送機的主要特點------------------------------------------------- 2.方案選定 3.刮板輸送機的減速器的設(shè)計計算 3·1齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計----------------------------------------------- 3．2　機械傳動裝置的傳動方案的設(shè)計-------------------------------------- 3．3 計算傳動裝置的運動、動力參數(shù)-------------------------------------- 3．4 錐齒輪的設(shè)計、校核及繪制------------------------------------------ 3．5 斜齒輪的設(shè)計、校核及繪制------------------------------------------ 3．6 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，校核-------------------------------------------- 4.結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算 4.1 刮板輸送機結(jié)構(gòu)的基本要求----------------------------------------------------------------- 4.2 機頭部-------------------------------------------------------------------------------------------- 4.2.1 機頭架------------------------------------------------------------------------------------------ 4.2.2 減速器------------------------------------------------------------------------------------------ 4.2.3 盲軸--------------------------------------------------------------------------------------------- 4.2.4 電動機與減速器的聯(lián)接--------------------------------------------------------------------- 4.2.5 電動機------------------------------------------------------------------------------------------ 4.3 機尾部--------------------------------------------------------------------------------------------- 4.4 中部槽及附屬部件------------------------------------------------------------------------------ 4.5 運輸能力------------------------------------------------------------------------------------------ 4.6 圓環(huán)鏈的選擇計算------------------------------------------------------------------------------ 5.傳動部件及其零件的設(shè)計 5.1 圓環(huán)鏈鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和規(guī)格---------------------------------------------- 5.2 圓環(huán)鏈接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)型式---------------------------------------------- 5.3 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù)和幾何計算-------------------------------------- 5.3.1 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù)----------------------------------------------- 5.3.2圓環(huán)鏈鏈輪的齒型設(shè)計------------------------------------------------ 5.4 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合特性----------------------------------------------- 5.4.1 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合分析--------------------------------------------- 5.4.2圓環(huán)鏈和鏈輪的入點嚙合特性------------------------------------------- 5.4.3 圓環(huán)鏈和鏈輪的出點嚙合特性----------------------------------------- 5.4.4 實現(xiàn)入點嚙合的設(shè)計要求----------------------------------------------- 5.5 圓環(huán)鏈鏈輪的技術(shù)條件------------------------------------------------- 5.5.1 圓環(huán)鏈鏈輪的材料和熱處理--------------------------------------------- 5.5.2 圓環(huán)鏈鏈輪的工藝技術(shù)要求--------------------------------------------- 5.6 刮板 5.6.1 結(jié)構(gòu)型式的確定-------------------------------------------------------- 5.6.2 外形尺寸的確定-------------------------------------------------------- 6.技術(shù)與經(jīng)濟分析----------------------------------------------------------- 7.刮板輸送機的試用和維護 7.1刮板輸送機安裝與調(diào)試---------------------------------------------------- 7.1.1刮板輸送機地面安裝與調(diào)試---------------------------------------------- 7.1.2刮板輸送機井下安裝與調(diào)試---------------------------------------------- 7.2刮板輸送機的維護-------------------------------------------------------- 7.2.1刮板輸送機的日常維護-------------------------------------------------- 7.2.2月檢------------------------------------------------------------------ 7.2.3中修------------------------------------------------------------------ 7.2.4大修------------------------------------------------------------------ 7.3刮板輸送機的潤滑-------------------------------------------------------- 7.4刮板輸送機常見的機械故障------------------------------------------------ 7.4.1刮板輸送機斷鏈-------------------------------------------------------- 7.4.2減速器聲音不正常------------------------------------------------------ 7.4.3刮板鏈跳牙------------------------------------------------------------ 7.4.4刮板彎曲與折斷-------------------------------------------------------- 參考文獻------------------------------------------------------------------- 謝辭------------------------------------------------------------------------ 1.概述 刮板輸送機是一種以撓性體為牽引機構(gòu)的連續(xù)輸送機械，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤布置機械，是目前長壁式采煤工作面唯一的運輸設(shè)備?？捎糜谒竭\輸，亦可用于傾斜運輸。沿傾斜向上運輸時，煤層傾角不得超過25°，向下運輸時，傾角不得超過20°，當(dāng)煤層傾角較大時，應(yīng)安裝防滑裝置?？蓮澢伟遢斔蜋C允許在水平和垂直方向作2°～4°的彎曲。 1.2刮板輸送機的工作原理 刮板輸送機是一種有撓性牽引機構(gòu)的連續(xù)運輸機械。溜槽是煤炭的承載機構(gòu)，其牽引推運機構(gòu)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(zhuǎn)，將裝在溜槽中的煤炭推運到機頭處卸載轉(zhuǎn)運。 1.3刮板輸送機的工作原理和基本結(jié)構(gòu)組成 刮板輸送機是一種有撓性牽引機構(gòu)的連續(xù)運輸機械。溜槽是煤炭的承載機構(gòu)，其牽引推運機構(gòu)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(zhuǎn)，將裝在溜槽中的煤炭推運到機頭處卸載轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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。（在部件組成內(nèi)容中加作用與功能的內(nèi)容簡介） 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、輔助裝置：主要包括緊鏈裝置、推移裝置、和錨固定裝置。 1.4刮板輸送機的使用范圍和主要類型、系列 刮板輸送機適用于煤層傾角不超過25度的采煤工作面，但對于間作采煤機軌道與機組配合工作的刮板輸送機，適用的煤層角度一般不超過10度。煤層傾角大時，要采用防滑措施。此外，在采煤工作面下順槽和聯(lián)絡(luò)眼都可以使用刮板輸送機運送煤炭。目前，采煤工作面多使用可彎曲刮板輸送機，以適應(yīng)機械化、綜合機械化采煤的需要，與相應(yīng)的采煤機、金屬支架或自移式液壓支架配套使用。 刮板輸送機的電動機功率從7.5KW-1000KW輸送能力從30t/h-3000t/h之間，常用的分類方式有以下幾種： （1）按牽引的條數(shù)和布置方式，可分為單中鏈、邊雙聯(lián)和中雙鏈及三鏈型刮板輸送機。、 （２）按溜槽的布置方式，可分為重疊式和并列式溜槽刮板輸送機。 （３）按溜槽的結(jié)構(gòu)，可分為開底式和封底式溜槽刮板輸送機。 （４）按卸載方式，可分為端卸式和側(cè)卸式刮板輸送機。 （５）按功率大小，可分為輕型（單電動機額定功率小于或等于４０KW）、中型（大于４０KW,小于等于９０KW）和重型（大于９０KW）刮板輸送機。 １.5刮板輸送機的發(fā)展 刮板輸送機的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段， 第一階段：二十世紀初葉，在英國常壁式采煤工作面首先使用單鏈刮板輸送機，由于適應(yīng)工作面的運輸條件而得到很大的發(fā)展和廣泛的使用。 第二階段：四十年代初，德國制造了可彎曲刮板輸送機與刨煤機或深截式采煤機配合工作，使工作面實現(xiàn)了機械落煤、裝煤和運煤，進入了機械化采煤的新階段?？蓮澢伟遢斔蜋C可作為采煤機的運行軌道，能沿垂直和水平方向有小角度（2-4*）彎曲。隨著采煤機的工作和移動，刮板輸送機及時推移到緊靠煤壁處，為采煤機下一循環(huán)截落煤準(zhǔn)備好機道，并縮短控頂距，有利于頂板管理。 第三階段：五十年代初，由于機械化采煤工作面運輸量大大增加，要求提高刮板輸送機牽引鏈強度和電動機功率，出現(xiàn)了雙鏈牽引和多電動機傳動；也相應(yīng)的使用了適應(yīng)多電動機傳動的液力耦合器，中部槽也有了較大的改進。 隨著綜合機械化采煤生產(chǎn)能力的不斷提高，刮板輸送機主要的發(fā)展趨勢是： 1） 大輸送量。世界上已出現(xiàn)日產(chǎn)12000噸的綜合工作面，刮板輸送機的生產(chǎn)能力已達到每小時2000噸。 2） 長輸送距離，為了加長采區(qū)階段開采，刮板輸送機的長度已打300米。 3） 大直徑圓環(huán)鏈。為了增加刮板鏈的強度，已制出38*137mm的圓環(huán)鏈，其破斷強度達1820KN。 4） 大中部槽，邊雙鏈中部槽高度為268mm，中單鏈和中雙鏈中部槽高度為255mm，槽寬達930~1030mm，中板厚度達30mm，槽間聯(lián)結(jié)強度達3000KN。 長使用壽命：大運量（600噸/時）。中部槽的過煤量在200萬噸以上，中運量（300——600）噸/時中部槽的過煤量為150萬噸左右，減速器設(shè)計壽命10000小時，整機大修壽命3年以上（采用封底）和可更換中板及上鏈道的中部槽. 隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，煤礦機械化程度也不斷提高。我國緩傾斜煤層工作面較多，刮板輸送機的應(yīng)用極廣、數(shù)量頗大；又由于我國煤炭資源豐富、分布寬廣，地質(zhì)條件多變，為適應(yīng)不同條件，需要多種型號的刮板輸送機。歷年來，我國使用、仿制及自行設(shè)計的刮板輸送機，據(jù)不完全統(tǒng)計，品種多達30余種。這些產(chǎn)品均不外乎上述三個發(fā)展階段的類型，如SGB-13型、SGD-20型等刮板輸送機，即屬于第一階段的產(chǎn)品類型；SGW-44型和SGW-80型可彎曲刮板輸送機屬于第二階段的產(chǎn)品類型而SGW-150型和SGW-250型可彎曲刮板輸送機則屬于第三階段的產(chǎn)品類型。 1.6刮板輸送機的主要特點： 刮板輸送機的主要特點： 1、優(yōu)點 由于它機身低矮，可以彎曲，運輸能力大，結(jié)構(gòu)強度高，能適應(yīng)采煤工作面較惡劣的工作條件，并可作為采煤機運行軌道，有時還作為移置液壓支架的支點：在推移刮板輸送機時，鏟煤板可自動清掃機道浮煤；擋煤板后面有安全電纜、水管的槽架，并對電纜、水管起保護作用，推移輸送機時，電纜、水管隨著同時移動。 所以刮板輸送機現(xiàn)在仍是緩傾斜長臂式采煤工作面唯一的煤炭運輸設(shè)備。 2、缺點 運行阻力大，耗電量高，溜槽磨損嚴重；使用維護不當(dāng)時易出現(xiàn)掉鏈、漂鏈、卡鏈、甚至斷鏈等事故，影響正常運行。 2.方案選定 按刮板輸送機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4種。 刮板輸送機主要優(yōu)點： （1）、結(jié)構(gòu)堅實。能經(jīng)受住煤炭、矸石或其他物料的沖、撞、砸、壓等外力作用。 （2）、 能適應(yīng)采煤工作面底板不平、彎曲推移的需要，可以承受垂直或水平方向的彎曲。 （3）、機身矮，便于安裝。 （4）、能兼作采煤機運行的軌道。 （5）、可反向運行，便于處理底鏈?zhǔn)鹿省? （6）、能作液夜支架前段的支點。 我們選擇邊雙鏈刮板輸送機的特點是過煤空間大,消耗能量小，運行平穩(wěn)。缺點是水平彎曲時鏈條受力不均勻，溜槽磨損較大。 目前，刮板輸送機的機頭、機尾部采多都用螺栓連接，而連接螺栓連接存在一些不足，例如：強度不足，容易斷裂，可靠性不高等等。因此，本次設(shè)計機頭、機尾部采用焊接板式，這樣不但可以減少螺栓連接可以提高可靠性，而且可以減少孔和螺紋的加工而減少加工過程中的工序，從而達到降低成本的目的。另外，考慮設(shè)計的輸送機在運輸過程中突然斷電，電動機和減速器用液力聯(lián)軸器連接就不必擔(dān)心在工作時候斷電重新啟動的問題。 3.刮板輸送機的減速器的設(shè)計計算 3·1齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計 減速器的設(shè)計是刮板輸送機的機械傳動設(shè)計中的一個重要部分。我們首先應(yīng)該根據(jù)原始參數(shù)選擇合適的電動機并且來分配各級傳動比，再對傳動裝置運動參數(shù)進行計算，從而求得減速器各軸的輸入和輸出功率，轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，考慮他們的裝配關(guān)系和潤滑條件，最后對傳動部件滾動軸承，箱體尺寸，軸，齒輪，聯(lián)軸器，等進行設(shè)計計算。 減速器的主要組成部包括齒輪，軸和軸承，箱體等。對減速器的優(yōu)化，實際上是對齒輪進行優(yōu)化?？紤]到第一級弧齒傘齒輪改變加工工藝過程較復(fù)雜，為了節(jié)約時間和減少工作量，因此我們只進行第二和第三級圓柱斜齒輪的幾何參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計。 進行優(yōu)化的意義：在使齒輪強度及總傳動比都不變的前提下，我們對兩對斜齒輪進行優(yōu)化設(shè)計，使他們的中心距保持最大。 在刮板輸送機的設(shè)計中三級齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計是一個主要的部分原因是減速器是刮板輸送機的主要傳動部件之一。根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)速，鏈速和齒輪的合理傳動比，一般采用三級齒輪傳動，箱體一部分采用對稱結(jié)構(gòu)，驅(qū)動裝置多為平行布置形式。根據(jù)《刮板輸送機減速器標(biāo)準(zhǔn)》（MT148-88）為適應(yīng)不同的需要，三級齒輪傳動的減速器存在三種裝配形式，一型的裝配形式第二軸裝有緊鏈機構(gòu)，第四軸或第一軸裝有斷銷過載保護裝置。這一種形式適用于低于30KW的減速器。二型的減速器在第二軸裝有緊鏈機構(gòu)，液力耦合聯(lián)軸器用來過載保護，單機功率為40~75KW的減速器多采用這種形式。三形適用于單機功率90KW以上的減速器，緊鏈機構(gòu)裝在第一軸上過載保護由液力耦合器來實現(xiàn)。 SGW-250型刮板輸送機的減速器的齒輪分配為：第一對齒輪為收縮尺圓弧錐齒輪，圓弧錐齒輪具有傳動平穩(wěn)，承載能力大噪音小，能改變傳動軸方向而且傳動比較大等優(yōu)點，特別適合于高速重載傳動。第二對和第三對齒輪均為斜尺圓柱齒輪。根據(jù)需要更換第二對齒輪，可使刮板鏈獲得兩種不同的鏈速。為了改善減速器的工作條件，在下箱體內(nèi)設(shè)有循環(huán)水冷卻裝置，在上箱體設(shè)有潤滑一軸軸承的柱塞試油泵。該油泵由二軸上的偏心套驅(qū)動。減速器連續(xù)運轉(zhuǎn)，環(huán)境溫度為20左右時，在水冷裝置流量5.5升/分的冷卻條件下。減速器外殼溫度不得超過90℃，減速器內(nèi)油溫不超過100℃。 減速器的軸端形式，按配套需要選用，輸入軸有漸開線花鍵和圓頭平鍵三種。減速器的適用條件為：齒輪圓周速度不大于10m/s;安裝角度為0~+-25°輸入軸的轉(zhuǎn)速不大于1500r/min;工作環(huán)境溫度為-20°~35°。能用于正反向運轉(zhuǎn)，由于傳動裝置采用并列式布置，所以必須有一級錐齒輪傳動。有因刮板輸送機的載荷比較大，故采用圓弧錐齒輪。圓弧錐齒輪具有承載能力大，傳動平穩(wěn)，噪音小的優(yōu)點。適用于重載高速傳動，因此作為第一級傳動。第二，三級采用斜齒輪或直齒圓柱齒輪，通過更換第二級齒輪，可得到不同的傳動比。 3．2　機械傳動裝置的傳動方案的設(shè)計 合理的傳動方案除了滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低廉，傳動效率高和使用維護方便。還應(yīng)根據(jù)各種傳動機構(gòu)的特點，選擇一個合理的傳動機構(gòu)。 本次課題的選題來自煤礦運輸機械——刮板輸送機的機頭減速器。當(dāng)前現(xiàn)場使用的250T刮板輸送機JS型減速器具有以下缺點： （1） 承載能力，使用壽命，傳動效率較差。 （2） 運行精度和質(zhì)量不高。 （3） 生產(chǎn)成本較高，市場競爭力不大。 （4） 體積大，且笨重。 （5） 結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠合理。 考慮，煤礦機械的市場競爭必須以質(zhì)優(yōu)價廉取勝，非常需要改進設(shè)計新的減速器。改型減速器要減小體積和重量，必須使結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理，精選材料，強化工藝，在技術(shù)參數(shù)選擇和加工工藝上達到更高的水平，使改型減速器的應(yīng)用更上一個新臺階。 JS系列減速器的特點如下： （1） 齒輪，齒輪軸采用鑄件，經(jīng)滲碳，淬火，磨齒處理，零件的機械性能和耐磨性能高。 （2） 體積減小，重量減輕。 （3） 提高了運行的精度和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高了市場競爭力。 （4） 結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，拆裝方便，易于維修。 因此，本次設(shè)計改為錐齒輪，斜齒輪傳動，錐齒輪加工困難，宜置于高速級，以減小其直徑和模數(shù)。斜齒輪傳動較直齒輪平穩(wěn)，應(yīng)用于中，低速級。為了能傳遞較大的力，選齒輪材料為20CrMnTi，同時為了增強軸的承載能力，其材料也為20CrMnTi，軸的結(jié)構(gòu)為階梯軸。采用三級傳動。傳動方案如圖3.1,比較改進前后減速器的總體大小如表3.1： 圖3.1 傳動方案 表3.1 改進前后減速器的總體大小比較 總長 總寬 總高 箱體外側(cè)與二軸中心的距離 二軸，三軸之間的中心距 三軸，四軸之間的中心距 改進前 1050mm 545.8mm 500mm 300mm 240mm 235mm 改進后 500mm 260mm 250mm 150mm 120mm 116mm 通過比較，體積明顯減小，減小約40%，進而所占用的空間減小，使用方便。 3．3 計算傳動裝置的運動、動力參數(shù) 傳動裝置的已知數(shù)據(jù) 已知電動機直接將功率為30，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min，輸入到高速軸（一軸）?？倐鲃颖葹?20.35 各軸的傳動比分別為：一級=1.65 二級=3 三級=5.6 計算各軸的轉(zhuǎn)速 一軸轉(zhuǎn)速 ==1440r/min 二軸轉(zhuǎn)速 =/=1440/3=480r/mi 三軸轉(zhuǎn)速 =/=480/2.261=212.3r/min 四軸轉(zhuǎn)速 =/=212.3/3=70.77r/min 計算各軸的功率 查表得：一對錐齒輪傳動的效率為=0.96，一對斜齒輪傳動的效率為=0.97，一對滾動軸承的效率=0.98，聯(lián)軸器效率=0.98。 一軸功率 ==300.98=28.6 二軸功率 ==29.70.970.98=27.5 三軸功率 =28.230.990.98=27.6 四軸功率==27.60.960.98=24.89 計算各軸的轉(zhuǎn)矩 一軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=192.8 二軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=559.34 三軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=1228.1 四軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=3400.2 3．4 錐齒輪的設(shè)計、校核及繪制 已知數(shù)據(jù) 一級采用錐齒輪傳動，大小齒輪材料均采用20，熱處理方法為滲碳后淬火。強度極限為=1100，屈服極限為=850，齒芯強度為300，齒面硬度56~62。 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計主要尺寸 簡化設(shè)計公式 （式3.1） （1） 小錐齒輪轉(zhuǎn)矩 =196.97 （2） 齒數(shù)比==1.65 齒寬系數(shù)取 （3） 載荷系數(shù)取 （4） 許用應(yīng)力 查表得 因為在1~1.5之間，取=1.2 而取=1.0，所以 （式3.2） 將以上代入（式4.1）計算 =63.85mm 取R=64mm （5） 選齒數(shù) 小齒輪=17 大齒輪==1.6517=28 實際齒數(shù)比==1.65= （6） 按經(jīng)驗公式選擇模數(shù)。錐齒輪以大端模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值 ==4.48（式3.3） 取=4.5mm （7） 計算主要參數(shù) 分度圓直徑 ==4.517=76.5（式3.4） ==4.528=126 分錐角 ==12.75 （式3.5） =90-=90-12.75=71.57=77.25 （式3.6） 錐矩 ==67.69（式3.7） 齒寬 ==0. 367.69=20.31 取=21 當(dāng)量齒數(shù) =17.92（式3.8） ==127.3 端面重合度 =32.29（式3.9） 21.85（式3.10） =1.7144 （式3.11） 齒寬中心點圓周速度 =4.56m/s（式3.12） 平均分度圓直徑 （式3.13） 中心分度圓模數(shù) （式3.14） 齒頂高 （式3.15） 齒根高 （式3.16） 齒頂角 （式3.17） 齒根角 頂錐角 （式3.18） 根錐角 （式3.19） 齒頂圓直徑 （式3.20） 齒根圓直徑 （式3.21） 分度圓弧齒厚 （式3.22） 校核齒面接觸疲勞強度 （1） 齒面接觸疲勞許用應(yīng)力 查得 壽命系數(shù) 潤滑油膜影響系數(shù) 尺寸系數(shù) 大小齒輪均為硬齒面 取 取 許用應(yīng)力 （2） 齒面接觸疲勞應(yīng)力圓周力 查表得 齒間載荷分布系數(shù) 使用系數(shù) 動載系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù) 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 彈性系數(shù) 錐齒輪系數(shù)，因齒根未修緣 強度校核 因為 所以滿足齒面接觸疲勞強度要求。 校核齒根彎曲疲勞強度 （1） 齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力 查表得 齒根圓角敏感系數(shù) 表面狀況系數(shù) 尺寸系數(shù) 最小安全系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 壽命系數(shù) =1.0 齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力 許用應(yīng)力 （2） 齒根彎曲疲勞應(yīng)力 查得 （3） 強度校核 因為 所以滿足齒根彎曲疲勞強度要求。 錐齒輪設(shè)計圖(圖紙上)。 3．5 斜齒輪的設(shè)計、校核及繪制 已知數(shù)據(jù) 二級采用斜齒輪傳動，大小齒輪材料均選20CrMnTi,熱處理方法為滲碳后淬火。硬度為56-62HRC 查得==440Mpa ==1500MPa 齒輪設(shè)計圖如圖（圖紙上） 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計主要尺寸 簡化設(shè)計公式 a476(u1) （1） 齒數(shù)比 u= （2） 小齒輪轉(zhuǎn)矩 （3） 載荷系數(shù) K=1.2--2.0 取K=1.6 （4） 齒寬系數(shù)，通用減速器為 （5） 許用應(yīng)力取 a 取a=160mm （6） 按經(jīng)驗公式選取模數(shù) 取 (7） 計算主要幾何參數(shù) 一般 取 取 精確計算螺旋角 取 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 （8） 當(dāng)量齒數(shù) （9） 齒寬 取 a) 重合度 （11） 計算圓周速度 校核齒面接觸疲勞許用應(yīng)力 查得 齒面接觸疲勞應(yīng)力 切向力 查得 校核齒根彎曲疲勞強度 （1） 齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力 取 （2） 齒根彎曲疲勞應(yīng)力 （2） 強度校核 因為 所以滿足齒根彎曲疲勞強度要求 斜齒輪（一）的設(shè)計圖（圖紙上） 斜齒輪（二）的設(shè)計、校核及繪制雷同省略 3．6 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，校核 僅以輸出軸為例，其他三軸設(shè)計、校核過程雷同 已知數(shù)據(jù) 輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。 P=29.7kw n=1440r/min T=196970N.mm 求作用在錐齒輪上的力 　　　　 已知錐齒輪平均分度圓直徑為61.2mm 　　　　　　 Ｆ =2T/d=2×196970/61.2=6436.93N F =Ft×tan20°/cos18.43° =6057.14×0.3640/ cos18.43°=2222.69N F=Fttan20sin18.43°=780.73N 初步確定軸的最小直徑 齒輪的材料為20CrMnTi,滲碳淬火。 查得A=104于是 最小直徑dmin=A03=104×=28.52mm 因輸入軸最小直徑按在聯(lián)軸器處，為使兩者相適應(yīng)故同時選聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)距T=JT1 查表得 K=1.3 T=KT=1.3196970=256061Nmm 按計算轉(zhuǎn)距T應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)距的條件，查手冊得 選用HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)距為315Nm 孔徑d =30mm故 dmin= d =30mm 半聯(lián)軸器長度L=82mm 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為L1=60mm 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 確定各軸的直徑及長度 1、為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ 軸段左端需制出一軸肩故dⅡ-Ⅲ=38mm, 右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取軸承擋圈直徑D=40mm,因L1=60mm為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上故LⅠ-Ⅱ=58mm 2、選滾動軸承，因同時承受徑向力與軸向力，故選用角接觸球軸承7208CJ（GB/292-93）dDB=408018mm 故dⅥ-Ⅶ=dⅢ-Ⅳ=40mm而LⅢ-Ⅳ=34mm,LⅥ-Ⅶ=24mm 3 、因錐齒輪分度圓直徑為d=68mm為保證軸齒輪強度足夠采用齒輪軸。取H故齒定b=34mm,取LⅦ-Ⅷ=37mm 4、半聯(lián)軸器與軸的配合公差為H7/K6，軸承處為K6 5、軸端倒角為1.545°，軸肩處的圓角半徑為1.5mm 求軸上載荷 軸受力分析如下： （式3.1） （式3.2） 由（式4.1），（式4.2）得： Fy2==16864.8N 所以 Fr=FZ1+FZ 2 Fr59=FZ225+Ma Ma===28106.28Nmm （式3.5） 由（式4.3，4.4，4.5）得 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，只校核軸承受最大彎距和扭距的截面（既危險截面）的強度即可。如圖4.4 ===47.2 查得20CrMnTi的=98Mpa 因此<,故安全 圖3.4 軸的強度校核 4.結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算 刮板輸送機的基本組成如圖4.1所示。裝有刮板的鏈條2，圍繞驅(qū)動鏈輪1接成封閉圓環(huán)。刮板鏈置于上、下溜槽3和4中，將刮板鏈連續(xù)循環(huán)運行，裝入溜槽中的物料，被刮板鏈拖拉，在槽內(nèi)滑動運行到一端卸下。 圖4.1 刮板輸送機的基本組成 1-尾部鏈輪；2-刮板鏈；3-上溜槽；4-下溜槽；5-驅(qū)動鏈輪 4.1 刮板輸送機結(jié)構(gòu)的基本要求 刮板輸送機，按工作需要，對其結(jié)構(gòu)有如下要求： a. 能用于左或右工作面； b. 各部件便于在井下拆裝和運輸； c. 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； d. 刮板鏈安裝后，在正、反方向都能順利運行； e. 有緊鏈裝置，且操作方便、安裝可靠； f. 能不拆卸用機械推移。為此，應(yīng)具有便于安裝推移裝置的連接點； g. 要有足夠的強度、剛度和耐磨性； h. 從端部卸載的刮板輸送機，機頭架應(yīng)有足夠的卸載高度，防止空股刮板鏈返程帶回煤； i. 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； j. 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)便于采煤機自開切口； k. 用于機械采煤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： 1) 采煤機的導(dǎo)向裝置； 2) 鏟煤機； 3) 擋煤板； 4) 無鏈牽引采煤機的齒規(guī)； 5) 放置電纜、水管、乳化液管路的槽或支座； 6) 在機頭部和機尾部，能安裝采煤機外牽引的傳動裝置、牽引鏈的固定安裝或刨煤機的傳動裝置和控制保護裝置； l. 用于綜采工作面的刮板輸送機，相關(guān)的外廓尺寸與采煤機和液壓支架相配； m. 刮板輸送機，沿傾斜鋪設(shè)，在工作中有下滑可能時，應(yīng)有防滑錨固裝置。 4.2 機頭部 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。 4.2.1 機頭架 機頭架是機頭部的骨架，應(yīng)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： a. 兩側(cè)對稱，可在兩側(cè)壁上安裝減速器，以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要； b. 鏈輪由減速器伸出軸和盲軸支撐連接，這種連接方式，便于在井下拆裝； c. 撥鏈器和護軸板固定在機頭架的前橫梁上，它的作用是：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，又可更換； d. 機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。 4.2.2 減速器 我國目前生產(chǎn)的刮板輸送機減速器，多為平行布置式、三級傳動的圓錐圓柱齒輪減速器。其中DB、DC型圓錐、圓柱齒輪減速器高速級為弧齒錐齒輪，中低速級為圓柱齒輪。這種減速器具有承載能力大、傳動效率高、噪聲低、體積小、壽命長的特點，用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動裝置，如刮板輸送機各種運輸機械，也可用于煤炭、冶金、礦山等各種通用機械傳動中。其使用條件為：齒輪圓周速度不大于18m/s；安裝角度為0—25；高速軸的轉(zhuǎn)速大于1500r/min；減速器工作的環(huán)境溫度為-20—+35℃；適用于正、反向運轉(zhuǎn)。 為適應(yīng)不同的需要，三級傳動的圓錐圓柱齒輪減速器有三種裝配方式。Ⅰ型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置，第四軸（或第一軸）裝斷銷過載保護裝置，這種形式用于單機功率為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40---75KW的減速器采用這種形式；Ⅲ型減速器的第一軸端裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實現(xiàn)過載保護，單機功率90KW以上的減速器采用這種形式。 為適應(yīng)左、右采煤工作面和在機頭部、機尾部都能通用，刮板輸送機減速器的箱體應(yīng)上下對稱。箱體的結(jié)構(gòu)還應(yīng)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(yīng)能用更換第二對齒輪的辦法，在一定范圍內(nèi)改變傳動比。 由此選取減速器為：DCZ160-20-ⅠS型。 4.2.3 盲軸 盲軸是裝在機頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個組件。 4.2.4 電動機與減速器的聯(lián)接 a. 聯(lián)接形式的選擇 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。其中液力傳動的主要缺點是較一般機械傳動結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、效率低?？紤]設(shè)計的輸送機運輸量較低，功率比較小，因此，即使重載啟動需要的電動機轉(zhuǎn)矩也不會太大，電動機和減速器用彈性聯(lián)軸器連接就可以滿足要求，這樣不使用液力耦合器，不但可以減小機頭的體積和重量，也省掉了向工作面輸送工作液等過程,減少了材料消耗和對環(huán)境的污染,沒有因密封漏油而失效的問題，從而可以降低成本，提高經(jīng)濟性。 b. 聯(lián)軸器的選擇計算 P=5.04KW 電機轉(zhuǎn)數(shù)n=1500r/min 與聯(lián)軸器相連的軸的直徑為d=28mm, 則轉(zhuǎn)鉅 查手冊選用 4.2.5 電動機 刮板輸送機的電動機，不用液力耦合器時，都采用有雙鼠籠轉(zhuǎn)子，具有高起動轉(zhuǎn)矩的隔爆型電動機。選用電動機型號為YB132M-4JB5338—1991。 4.3 機尾部 機尾部采用與機頭部基本相同的結(jié)構(gòu)，這樣可以很容易把機尾部改裝成機頭部，滿足特殊場合的需要，增加其適應(yīng)性。 4.4 中部槽及附屬部件 中部槽是刮板輸送機的機身，由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，或在底部松軟條件下使用時防止槽體下陷，在槽幫鋼下加焊底板構(gòu)成封底槽。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈?zhǔn)鹿瘦^困難，可以間隔幾節(jié)封底槽采用一節(jié)有可拆中板的封底槽的辦法，以減小困難。 用于機械采煤工作面的中部槽，除了運煤，還要承受采煤機騎在上面運行的負荷，垂直方向受采煤機的重壓和滾筒切割煤層時的沖擊、推、拉液壓支架的側(cè)向力和縱向力，使中板拱面受彎，連接件受拉、壓和彎曲。大塊煤巖卡死在槽中時，中板收壓。中部槽的惡劣工作條件，造成它的損壞形式除了磨損還有槽體變形損壞。因此，中部槽應(yīng)有足夠的強度、剛度和耐磨性。 中部槽的型式列入標(biāo)準(zhǔn)的有中單鏈型、邊雙鏈型、中雙鏈型三種。除了用于輕型刮板輸送機的邊雙鏈型采用冷軋槽幫鋼外，其他都用熱軋槽幫鋼制成，其尺寸系列《刮板輸送機中部槽尺寸系列》中有規(guī)定。 中部槽除了標(biāo)準(zhǔn)長度的外，為適應(yīng)采煤工作面長度變化的需要，設(shè)有500mm和1000mm長的調(diào)節(jié)槽。 機頭過渡槽和機尾過渡槽，是與機頭架和機尾架連接的特殊槽。它的一端與中部槽連接，另一端與機頭架或機尾架連接。為了使從下槽脫出的刮板鏈在運行中回到槽內(nèi)，可在機尾過渡槽的下翼緣裝設(shè)上鏈器。 中部槽承受煤和刮板鏈的劇烈摩擦，是使用量和消耗量最大的部件。為提高中部槽的使用壽命，可以采用如下方法。如：將兩端進行淬火處理，或加焊錳鋼鑄造端頭；中板兩端鏈道處用等離子噴焊耐磨合金；易磨損處堆焊硬質(zhì)合金；加大中板厚度；改進槽幫鋼的斷面以增加強度和剛度。 制造中部槽的槽幫鋼已有定型標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定的型式有D型、E型和M型三種。D型為中單鏈刮板輸送機用熱軋槽幫鋼，E型為中單鏈和中雙鏈用，邊雙鏈也可使用，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，還增強了中板與槽幫鋼的焊縫強度，便于焊接，鏈子不磨焊縫。因此，選用E型。 4.5 運輸能力 按連續(xù)運行的計算公式，其運輸能力為 （4-1） 式中運行物料的斷面積F，與中部槽的規(guī)格及其承載能力有關(guān)。中部槽運行物料斷面的上界限呈曲線形，形狀與物料的性質(zhì)、塊度情況有關(guān)，需經(jīng)實測確定，通常按等腰三角形計算，其底角取物料的堆積角，一般取20～30°計，按物料性質(zhì)、塊度情況選定。F按中部槽的尺寸由幾何關(guān)系求得。由于刮板鏈占據(jù)一定空間，實際面積比F小一些，計算時要乘以小于1的裝滿系數(shù)。故運輸能力按下式計算 （4-2） 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，㎡； ——裝滿系數(shù)； ——物料