單鏈式刮板運輸機機械結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書

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1、 摘 要 單鏈式刮板運輸機是一種具有撓性牽引機構(gòu)的連續(xù)運輸機械，主要供采煤工作面使用。在煤礦井下綜采工作面中主要承擔的任務(wù)是將采煤機采下的原煤連續(xù)不斷地運往轉(zhuǎn)載機，確保綜采工作面的原煤連續(xù)運出。它要求機身高度小，便于裝載；運輸能力滿足使用地點的生產(chǎn)需要；結(jié)構(gòu)堅固，能抵抗壓、砸和碰撞；變更運輸距離時，加長和縮短方便；能夠不拆卸用機械移置。 根據(jù)所給設(shè)計參數(shù)和工作環(huán)境的要求，通過對單鏈式刮板運輸機的發(fā)展情況、發(fā)展趨勢、結(jié)構(gòu)組成、工作原理、種類及作用進行分析，對SGD730/180型單鏈式刮板運輸機輸送能力的計算、水平彎曲段幾何參數(shù)的計算、運行阻力的計算、鏈條張力和牽引力的計算、電機功率

2、的計算、溜槽推移阻力的計算、鏈條預(yù)張力和緊鏈力的計算及鏈條強度的計算等，完成單鏈式刮板運輸機結(jié)構(gòu)改進，繪制了SGD730/180型單鏈式刮板運輸機裝等結(jié)構(gòu)設(shè)計。 關(guān)鍵詞： 單鏈式刮板運輸機 結(jié)構(gòu)設(shè)計 理論計算 Abstract Scraper conveyor is a kind of flexible traction for the transport machinery, Primarily for the use of coal face. Fully mechanized coal mine in

3、 the coal face of the main tasks is to undertake the mining of coal Shearer continuously reproduced to the machine, Ensure that the fully mechanized coal face of the coal for export. It requires a high degree of the fuselage of small, easy loading; The use of transport capacity to meet the needs of

4、production sites; Solid structure, can resist pressure, smashing and collision; Change the distance, the lengthening and shortening the convenience; can not demolished by mechanical removal. According to the design parameters and environmental requirements, the scraper conveyor through the developm

5、ent of the situation, the trend of development, structure, working principle, types and roles of the SGD730/180-scraper conveyor transport capability of calculation , The level of the bending of the geometric parameters, the operation of the resistance, the chain tension and the traction, electrical

6、 power, the resistance to passage of the chute, the chain of pre-tension and tight links of the chain of calculation and the calculation of strength, to complete scratch Board conveyor structure improvement, drawn-scraper conveyor SGD730/180 the map, the nose gear, such as structural design. Key

7、 words ： Scraper conveyor Structural Design Theoretical calculations 目 錄 第一章 緒論 1 1.1 選題意義 1 1.2 單鏈式刮板運輸機概述 1 1.3 國內(nèi)外發(fā)展情況 2 1.3.1 我國單鏈式刮板運輸機發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.3.2 國外單鏈式刮板運輸機發(fā)展概況 3 1.4 單鏈式刮板運輸機的發(fā)展趨勢 4 1.5 單鏈式刮板運輸機改進 4 1.5.1 單鏈式刮板運輸機的主要問題 4 1.5.2 單鏈式刮板運輸機的改進 4 1.6 單鏈式刮板運輸機

8、的分類 5 第二章 單鏈式刮板運輸機方案設(shè)計 8 2.1 方案設(shè)計 8 2.2 工作原理 8 2.3 電動機的選擇 9 2.3.1 電機功率的計算 9 2.3.2 分配傳動比 10 2.3.3 運動和動力參數(shù)的計算 11 第三章 單鏈式刮板運輸機結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 3.1 機頭傳動部和機尾傳動部的設(shè)計 12 3.1.1 機頭部和機尾部結(jié)構(gòu) 12 3.1.2 減速器 12 3.1.3 緊鏈器（閘盤式）及緊鏈裝置 13 3.2 機身結(jié)構(gòu) 15 3.3 過渡槽的設(shè)計 16 3.4 中部槽的設(shè)計 16 3.5 刮板鏈及調(diào)節(jié)鏈的設(shè)計 17 3.6 擋板的設(shè)計 18 3.7

9、 機頭推移部和機尾推移部的設(shè)計 19 第四章 單鏈式刮板運輸機關(guān)鍵零件的設(shè)計和校核 20 4.1 輸入軸的設(shè)計和校核 20 4.2 斜齒輪的設(shè)計和校核 22 4.3 錐齒輪的設(shè)計和校核 26 第五章 結(jié) 論 32 5.1 設(shè)計的意義 32 5.2 設(shè)計的內(nèi)容 32 5.3 設(shè)計中存在的不足 33 致 謝 34 參考文獻 35 38 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論 1.1 選題意義 單鏈式刮板運輸機作為煤礦工作面運輸設(shè)備，不僅擔負著運煤的作用，而且作為采煤機的運行軌道、液壓支架的推移支點、還要懸掛工作面設(shè)備的電纜、水管等。所以，單鏈式刮板運輸機的可靠、穩(wěn)

10、定、高效運行將直接影響著礦井的生產(chǎn)能力和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。 單鏈式刮板運輸機主要供采煤工作面使用。它要求機身高度小，便于裝載；運輸能力滿足使用地點的生產(chǎn)需要；結(jié)構(gòu)堅固，能抵抗壓、砸和碰撞；變更運輸距離時，加長和縮短方便；能夠不拆卸用機械移置。 單鏈單鏈式刮板運輸機結(jié)構(gòu)簡單，沒有鏈子受力不均現(xiàn)象，裝載面積大，彎曲性能好。當采用特殊的導(dǎo)向裝置時，可以轉(zhuǎn)彎90，它的拐彎部分代替了順槽轉(zhuǎn)載機，可以直接將工作面的煤炭卸到順槽可伸縮膠帶輸送機上，減少了輸送環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了一機多用。也就是說，單鏈式刮板運輸機在生產(chǎn)中占有非常重要的地位，而單鏈單鏈式刮板運輸機又有著結(jié)構(gòu)簡單、裝載面積大、彎曲性能好等優(yōu)點，在

11、實際生產(chǎn)中有著十分優(yōu)越的性質(zhì)，所以通過本次設(shè)計，完成單鏈單鏈式刮板運輸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有很大的實用意義。 1.2 單鏈式刮板運輸機概述 單鏈式刮板運輸機是一種有撓性牽引機構(gòu)的連續(xù)運輸機械，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤的機械。它的牽引構(gòu)件是刮板鏈，溜槽是它的承載裝置，刮板鏈在溜槽的底部。適用于緩傾斜中厚煤層高檔普采工作面，與滾筒采煤機和輸送機推移裝置配套，實現(xiàn)落煤、裝煤、運煤及推移輸送機機械化。沿輸送機全長都可向溜槽中裝煤，裝入溜槽中的煤，被刮板鏈拖拉，在溜槽內(nèi)滑行到卸載端卸下。 一般的單鏈式刮板運輸機能在25以下的條件下使用。單鏈式刮板運輸機在使用中，要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等

12、多種作用，因此，必需有足夠的強度、剛度、耐磨性和耐腐蝕性。由于它的運輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行，運輸阻力和磨損都很大。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。 單鏈式刮板運輸機的工作原理和基本結(jié)構(gòu)，與我國在公元186至189年間發(fā)明的“翻車”——龍骨水車是相同的。可是，用單鏈式刮板運輸機運送散碎物料，是在本世紀初出現(xiàn)于工業(yè)發(fā)達的英國。早期的單鏈式刮板運輸機，結(jié)構(gòu)簡單輕便，那時它僅是運煤之用，人工裝煤；運輸能力低，每小時最多只有幾十噸；輸送機長度只有幾十米；功率小，牽引鏈的強度也不高。經(jīng)過多年的改進和發(fā)展，目

13、前綜采工作面用的單鏈式刮板運輸機，除了運煤之外，還有四種功能：給采煤機作運行軌道；為拉移液壓支架作托移固定點；清理工作面的浮煤；懸掛電纜、水管、乳化液管等。單鏈式刮板運輸機在綜采工作面與采煤機和液壓支架配套工作。 單鏈式刮板運輸機在煤礦是使用量大、消耗多的重要設(shè)備。多年來，我國制造的單鏈式刮板運輸機有幾十種型號。目前，我國制造的最大的工作面單鏈式刮板運輸機，運輸能力為2500~4500t/h；裝機總功率為2800kW~4800kW；一條牽引鏈的破斷負荷為85t；沿水平的運輸距離為150m；整機全部質(zhì)量204t。 工作面用單鏈式刮板運輸機，按刮板鏈的型式分有四種：中單鏈型；邊雙鏈型；中雙鏈型

14、和準邊雙鏈型。系列型譜中的單鏈式刮板運輸機，都采用以礦用高強度圓環(huán)鏈制成的刮板鏈。單鏈式刮板運輸機按功率大小分為輕、中、重型。單鏈式刮板運輸機配套單電動機設(shè)計額定功率40kW及以下的為輕型；大于40kW，小于90kW為中型；大于90kW為重型。 1.3 國內(nèi)外發(fā)展情況 1.3.1 我國單鏈式刮板運輸機發(fā)展現(xiàn)狀 我國綜采機械化的應(yīng)用始于20世紀70年代末，經(jīng)過20多年的發(fā)展，目前我國中、小功率單鏈式刮板運輸機已具備成型技術(shù)，并有成熟的制造能力，完全能夠滿足國內(nèi)市場的需求。大功率單鏈式刮板運輸機通過成套引進國外的裝備和技術(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。從總體水平上看，我

15、國單鏈式刮板運輸機發(fā)展現(xiàn)狀與國外相比還存在一些差距，主要表現(xiàn)在：基礎(chǔ)研究薄弱，缺少強有力的理論支持，計算少，靠經(jīng)驗取值多，缺乏專門的開發(fā)分析軟件；受基礎(chǔ)工業(yè)水平的制約，國產(chǎn)輸送機制造質(zhì)量不穩(wěn)定，元部件的可靠性還有待提高；大功率單鏈式刮板運輸機的關(guān)鍵部件仍需進口，有待進一步研發(fā)并國產(chǎn)化；安全性和可靠性的不穩(wěn)定，直接制約了煤礦的生產(chǎn)效率，從而不能從根本上降低使用成本；煤礦管理水平落后，資金不足，礦工不按操作規(guī)程操作等，也間接增加了輸送機發(fā)生故障的機會，從而不能最大限度地發(fā)揮設(shè)備的設(shè)計能力[1]。 在上個世紀90年代后，在新技術(shù)革命的帶動下，煤礦開采技術(shù)與設(shè)備迅速發(fā)展，為適應(yīng)市場需要，國內(nèi)煤機制造

16、廠家、煤礦生產(chǎn)企業(yè)和科研院所積極合作，通過借鑒和吸收國外先進的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝手段，應(yīng)用機電一體化和自動化技術(shù)，開發(fā)新材料、新產(chǎn)品，研制、開發(fā)了高生產(chǎn)能力、高性能的工作面刮板輸送設(shè)備，逐漸形成了多系列、多結(jié)構(gòu)類型的單鏈式刮板運輸機產(chǎn)品。實現(xiàn)了礦井高產(chǎn)高效和集約化生產(chǎn)[2]。 20世紀50年代廣泛使用SGD-11、SGB-11型單鏈式刮板運輸機，因不能橫向彎曲自移，工作面推進后要大拆大卸重新安裝，占用時間長，勞動強度大，再加上強度不足，功率小，即使沿工作面分段放炮，仍不斷發(fā)生超載事故。在逐步換用SGD-20型和SGD-30型單鏈式刮板運輸機后，工作面的生產(chǎn)能力雖然有所提高，但仍不能彎曲自移，憑人

17、力搬運十分笨重，而且輸送機與煤壁距離較遠，要人力攉煤[8]。到了70年代，隨著采煤機的大量應(yīng)用，出現(xiàn)了SGW-40、SGW-44型可彎曲單鏈式刮板運輸機，實現(xiàn)了不解體和不停運分段自移，運輸能力提高到200 t/h。80年代以來，工作面運輸設(shè)備發(fā)展很快，由于各種新型采煤機的出現(xiàn)，單鏈式刮板運輸機已大為改觀。因采煤機要在輸送機上行走，不僅要求輸送機強度大，保證采煤機工作穩(wěn)定，且要與 圖1.1 中小型刮板運輸機、中重型刮板運輸機、超重型刮板運輸機 采煤機生產(chǎn)能力相匹配，促使單鏈式刮板運輸機不斷向重型化發(fā)展。代表機型有SGW-150和SGW-250型。隨著大功率采煤機的出現(xiàn)，一些單鏈式刮板運輸機的

18、功率已達800～900 kW，運輸能力達2000～2500t/h，能適應(yīng)工作面單產(chǎn)300～400萬t/a的生產(chǎn)規(guī)模要求[3]。90年代單鏈式刮板運輸機的運輸能力以達到3500t/h，槽寬也相應(yīng)的從730～760mm增大到980～1100mm，鏈速從1m/s左右增大到1.57m/s，單鏈式刮板運輸機的功率已達1600kW。國內(nèi)代表性有山東礦機集團有限公司生產(chǎn)的（如圖1.1）中小型刮板運輸機和中重型刮板運輸機和超重型刮板運輸機，特點是綜采工作面裝備用大功率電牽引采煤機、電液控制的大噸位液壓支架及大運量輸送機等機電一體化高新技術(shù)設(shè)備。 1.3.2 國外單鏈式刮板運輸機發(fā)展概況 自世界上第一臺單鏈

19、式刮板運輸機誕生以來，經(jīng)歷了半個多世紀的不斷研究、試驗、改進，單鏈式刮板運輸機已成為煤礦運輸?shù)闹饕O(shè)備。目前世界上生產(chǎn)單鏈式刮板運輸機的國家主要有德國、美國、英國、澳大利亞、日本等，機型從輕型、中型到重型、超重型，裝機功率已發(fā)展到3700kW。保護形式有：彈性聯(lián)軸器、限矩型液力耦合器、雙速電機、調(diào)速型液力耦合器、軟啟動(CST可控傳動裝置、閥控調(diào)速型液力耦合器、交流電機變頻調(diào)速技術(shù)三種軟啟動裝置)等等[4]。 上個世紀90年代后期，國外工作面單鏈式刮板運輸機裝機功率達到3700kW或3855kW，現(xiàn)在已達到31250kW，溜槽內(nèi)寬也由1000mm擴大到1250mm，鏈條直徑Φ48～Φ52，中

20、板厚度50mm以上，運輸能力達到4500t/h以上[1]。 目前，國外工作面輸送機的運輸能力最大可達2500t/h，水平運距可超過300m，鏈子直徑達到34mm，而且出現(xiàn)了比同直徑圓環(huán)鏈強度高的橢圓截面刮板鏈和采用新工藝生產(chǎn)的緊湊鏈等新型鏈子。使用電機單臺功率超過400kW，整機功率超過1000kW，減速箱、中部槽等部件采用了新的材料和制造工藝，因而使用壽命大大提高，減速箱整體大修壽命達3年以上，溜槽過煤量可超過200萬噸[5]。英國于1986年安裝了9臺雙中鏈側(cè)卸式單鏈式刮板運輸機，溜槽制造工藝和材料都有一些突破，使用壽命大大提高。為解決液力聯(lián)軸器在過載或輸送機被卡死的情況下噴出高溫油而引

21、起火災(zāi)、瓦斯爆炸等事故問題，人們也研制成功了防火液力聯(lián)軸器。用水代替液壓油做媒介的新型液力聯(lián)軸器的研究工作亦有所進展[6]。 1.4 單鏈式刮板運輸機的發(fā)展趨勢 輸送機的運輸量大，設(shè)備功率大。其生產(chǎn)能力能適應(yīng)采煤機的要求，保證將采煤機采落的煤及時運出。為了增大運輸量可采取增大溜槽裝載斷面、提高鏈速和增大設(shè)備功率等措施。因此，總結(jié)以上內(nèi)容，可知單鏈式刮板運輸機將向以下幾個方面發(fā)展： （1）向大型化發(fā)展。裝機功率為2800kW~4800kW，輸送能力為2500~4500t/h，輸送距離為300~350m，鏈條規(guī)格為Ф48~Ф52mm，溜槽內(nèi)寬為1300~1500mm。 （2）向高耐久性，高

22、可靠性方向發(fā)展。減速器耐久性試驗指標應(yīng)通過1500~2000h耐久性試驗，輸送機溜槽過煤量大于6Mt，事故率小于3%。 （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。 （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單鏈式刮板運輸機將會繼續(xù)發(fā)展，如綜放工作面單鏈式刮板運輸機、刨煤機用輸送機等繼續(xù)得到發(fā)展。 1.5 單鏈式刮板運輸機改進 1.5.1 單鏈式刮板運輸機的主要問題 國外幾家著名公司現(xiàn)在生產(chǎn)的重型單鏈式刮板運輸機一般都可以整機無故障過煤60

23、0萬t以上，有些可達1200萬t。而國產(chǎn)單鏈式刮板運輸機的過煤量是很低的。故提高國產(chǎn)設(shè)備的可靠度，是單鏈式刮板運輸機發(fā)展的主要問題。 刮板鏈的強度問題是國產(chǎn)單鏈式刮板運輸機的大問題。由于磨損、疲勞、自身質(zhì)量差、銹蝕等原因，使新鏈條在使用3個月后斷鏈事故明顯增多。國產(chǎn)單鏈式刮板運輸機的聯(lián)接螺栓可靠性普遍較差，機頭、機尾推移部上的聯(lián)接螺栓經(jīng)常出現(xiàn)拉斷現(xiàn)象，造成推移困難;鏟煤板和刮板上的螺栓經(jīng)常出現(xiàn)松動、脫落，造成零件丟失，影響鏟煤和運煤效果。影響中部槽的可靠性和壽命的主要原因是中板的磨損和聯(lián)接頭強度不足。 1.5.2 單鏈式刮板運輸機的改進 隨著刨煤機和深截式采煤機的出現(xiàn)，煤礦生產(chǎn)進入了機械

24、化時代。為了適應(yīng)這種情況，單鏈式刮板運輸機應(yīng)該向沿水平方向和垂直方向可以彎曲，為采煤機提供運輸軌道，雙鏈牽引，多電機驅(qū)動，并能隨著采煤機的運行及時推移的方向改進。同時，為與綜采設(shè)備相適應(yīng)，要求采用高效重型可彎曲單鏈式刮板運輸機，其結(jié)構(gòu)應(yīng)向著短機頭、大功率、高鏈速、高強度的中部槽和鏈條等方向改進，運量不斷增大，可靠性不斷提高。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大功率工作面輸送機逐漸成為主流，即高產(chǎn)高效輸送機，從而使輸送機應(yīng)具有如下特點：大功率、大運量、長運距、高可靠性、長壽命，其功率和運量應(yīng)增大2～3倍。 1.6 單鏈式刮板運輸機的分類 1、 按刮板鏈的形式分類 按刮板鏈的形式可將工作面單鏈式刮板

25、運輸機分為四種：中雙鏈型；邊雙鏈型；準邊雙鏈型和中單鏈型。 1) 中雙鏈型單鏈式刮板運輸機 中雙鏈型單鏈式刮板運輸機的兩條圓環(huán)鏈在刮板中部用E型螺栓固定在刮板上，鏈條的中心距不大于中部槽寬的20%。由于鏈條不在槽幫鋼內(nèi)運行，鏈環(huán)直徑不受限制，從而可以增加鏈條的強度，因此，可以適用于重型和超重型單鏈式刮板運輸機。有鏈子受力較均勻，彎曲性能較好等優(yōu)點，使用效果較好。缺點是運行阻力較高，并且在煤質(zhì)較硬，煤的塊度大的情況下，運輸效果不佳，不宜采用。 中雙鏈鏈條采用長鏈段，兩條鏈子必須配對出廠和使用，以保證其長度有較小的偏差，減少受力不均現(xiàn)象。 2) 邊雙鏈型單鏈式刮板運輸機 邊雙鏈型單鏈式刮

26、板運輸機的兩條圓環(huán)鏈在刮板兩端用連接環(huán)與刮板連接，每節(jié)鏈條的長度就是刮板的間距，因此，鏈條都是短節(jié)。鏈條和連接環(huán)在槽幫鋼的槽內(nèi)運行，刮板的空間較大，能運輸較大的煤塊，這種鏈子的預(yù)張力較小，運行阻力小，適應(yīng)性強，因此，得到廣泛應(yīng)用。缺點是兩條鏈子受力不均，刮板易歪斜；刮板中間受力大，易彎曲；由于鏈環(huán)與連接環(huán)在槽幫內(nèi)運行，空間受到限制，不能使用較大的圓環(huán)鏈，強度受到限制。 3) 準邊雙鏈型單鏈式刮板運輸機 準邊雙鏈型單鏈式刮板運輸機的兩條圓環(huán)鏈在刮板中部連接，鏈條的中心距不小于中部槽寬的50%。它具有邊雙鏈和中雙鏈的優(yōu)點，適用于超重型單鏈式刮板運輸機。缺點是運行阻力高。 準邊雙鏈鏈條也采用長

27、鏈段，其要求同中雙鏈。 4) 中單鏈型單鏈式刮板運輸機 中單鏈型單鏈式刮板運輸機的圓環(huán)鏈在刮板中間用U型螺栓連接，刮板兩端在槽幫內(nèi)運行，這種鏈子結(jié)構(gòu)簡單，整體彎曲性能好，與邊雙鏈相比鏈子無受力不均現(xiàn)象。與中雙鏈相比結(jié)構(gòu)更簡單，不存在鏈子受力不均現(xiàn)象，且彎曲性能更好些。缺點是一股鏈子強度受到限制，不適用于功率較大的輸送機，且刮板兩端磨損后，稍有歪斜就易出槽。運行阻力比邊雙鏈稍高。 2、 按卸載方式分類 1) 端卸式單鏈式刮板運輸機 單鏈式刮板運輸機呈直線形，貨載從輸送機一端卸載，與輸送機呈一直線，這種型式的輸送機結(jié)構(gòu)比較簡單，當前大部分綜采工作面使用這種型式的單鏈式刮板運輸機；它的缺點

28、是空鏈易帶回煤，增加功率消耗，卸載有一定的高度，易產(chǎn)生煤塵。 2) 側(cè)卸式單鏈式刮板運輸機 單鏈式刮板運輸機呈直線形，機頭部搭在工作面運輸巷轉(zhuǎn)載機上，借助圓弧犁形卸煤板將煤從機頭架主卸載斜板呈90?卸到轉(zhuǎn)載機上，這是煤的主流，約占輸煤量的70%～75%；約有15%～20%的煤從副卸載斜板卸到轉(zhuǎn)載機上，這是副流；最后約有5%～15%的粉煤繞過鏈輪通過底部卸入轉(zhuǎn)載機。 這種輸送機主要優(yōu)點是側(cè)卸式輸送機卸載前由于弧形板的作用，煤平穩(wěn)地滑入轉(zhuǎn)載機中，避免了端卸式時的堵塞堆積和煤塵的產(chǎn)生，改善了勞動環(huán)境；由于弧形板的作用將帶有動量的大快煤扭轉(zhuǎn)90?，使其與轉(zhuǎn)載機運行方向相同后再卸入轉(zhuǎn)載機內(nèi)連續(xù)運行

29、，避免了端卸時煤流要停頓后再起動的能量損失和對輕載機的沖擊，從而降低了轉(zhuǎn)載機的功率消耗，提高了傳動件的可靠性和轉(zhuǎn)載機的使用壽命；從弧形板下被刮板鏈帶走的粉煤經(jīng)機頭鏈輪卸到回煤罩內(nèi)，由返回刮板鏈拉到轉(zhuǎn)載機上方，從機頭底槽的開口卸到轉(zhuǎn)載機內(nèi)，因此，減少了單鏈式刮板運輸機的回煤阻力；由于煤流不在端頭卸載，不需要卸載高度，因而機頭高度可以降下，且伸到工作面運輸巷中，采煤機可以行走到接近機頭，便于自開切口。 3) 直彎式單鏈式刮板運輸機 把工作面單鏈式刮板運輸機與工作面運輸巷轉(zhuǎn)載機連成一體，把工作面的煤直接卸到工作面運輸巷帶式輸送機上，取消了轉(zhuǎn)載機。 4) 交叉?zhèn)刃妒絾捂準焦伟暹\輸機 交叉?zhèn)刃妒?/p>

30、單鏈式刮板運輸機的機頭與轉(zhuǎn)載機的機尾做成一個整體。兩個輸送機的上、下鏈相互交叉穿過，從上向下的順序是輸送機上鏈、轉(zhuǎn)載機上鏈、輸送機下鏈、轉(zhuǎn)載機下鏈。輸送機機頭上槽的煤通過弧形板轉(zhuǎn)卸入轉(zhuǎn)載機上槽，輸送機下鏈帶回的煤落入轉(zhuǎn)載機下槽，由轉(zhuǎn)載機下鏈帶到機尾輪后翻到上槽運走。 由于輸送機的機頭與轉(zhuǎn)載機機尾是一個整體，所以，推移輸送機機頭時，轉(zhuǎn)載機也必須隨之移動。 交叉?zhèn)刃妒絾捂準焦伟暹\輸機的特點是機頭架高度比普通側(cè)卸式低，一般可降低200～300mm。由于機頭高度的降低，為采煤機自開切口創(chuàng)造更有利的條件。 3、 按中部槽結(jié)構(gòu)分類 1) 開底式單鏈式刮板運輸機 開底式單鏈式刮板運輸機就是中部槽的

31、下槽為敞開式，目前使用較為普遍。這種中部槽的重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，下槽發(fā)生故障便于處理；缺點是剛度小，易磨損變形，阻力大，壽命短，不適合松軟地板使用。 2) 封底式單鏈式刮板運輸機 封底式單鏈式刮板運輸機就是中部槽的下槽為封閉式。這種中部槽剛度大，刮板鏈在下槽運行阻力??；由于封底與工作面底板接觸面積大，適合松軟底板使用。為了便于下鏈的檢查修理，在每隔數(shù)節(jié)中部槽安裝一節(jié)帶檢窗口的中部槽，窗口開在溜槽中部，尺寸以能修換鏈段和連接鏈環(huán)為度，窗口用活動蓋板蓋嚴。 3) 分體中部槽單鏈式刮板運輸機 分體中部槽單鏈式刮板運輸機就是把易磨損的上中部槽體做成活的，用螺栓與下槽體固定，下槽體把鏟煤板、擋煤板

32、、封底板焊成一體，提高了整機的剛性與強度，且具有封底面槽的優(yōu)點。 4) 整體焊接中部槽單鏈式刮板運輸機 整體焊接中部槽單鏈式刮板運輸機就是把溜槽兩側(cè)槽幫分別與鏟煤板、擋煤板座焊接在一起，取消溜槽與其附件的連接螺栓，從而減少了輸送機的維修工作量。 5) 框架式中部槽單鏈式刮板運輸機 框架式中部槽單鏈式刮板運輸機就是把普通中部槽置于一個鏟煤板、擋煤板座、封底板焊在一起的框架中，用銷子固定，整機具有較強的剛性與強度，提高了中部槽的可靠性；缺點是中部槽的重量增加幅度較大。 6) 鑄造式中部槽單鏈式刮板運輸機 鑄造式中部槽單鏈式刮板運輸機就是把中部槽槽幫鋼與鏟煤板、擋煤板鑄造在一起，再焊上中

33、板與底板，從而實現(xiàn)中部槽無螺栓連接，這種單鏈式刮板運輸機具有框架式中部槽單鏈式刮板運輸機的各種優(yōu)點，且減少了大量鋼材的切割與焊接，降低了制造成本。 4、 按采煤機牽引方式分類 1) 有鏈牽引采煤機用單鏈式刮板運輸機 在輸送機機頭和機尾部裝有采煤機牽引鏈的固定及張緊裝置，沿輸送機縱向中部槽的擋煤板側(cè)裝有采煤機導(dǎo)向管。 2) 無鏈牽引采煤機用單鏈式刮板運輸機 在輸送機靠擋煤板側(cè)裝有齒條或銷軌，采煤機的行走齒輪與其嚙合而實現(xiàn)牽引。 第二章 單鏈式刮板運輸機方案設(shè)計 2.1 方案設(shè)計 本機由主機、組裝擋板、組裝鏟煤板、機頭推移部等四部分組成，如圖2.1所示。其中主機包括機頭傳動部、機

34、尾傳動部、機頭過渡槽、中部槽、1米調(diào)節(jié)槽、0.5米調(diào)節(jié)槽等；組裝擋板包括機頭過渡槽擋板、機尾過渡槽擋板、中部擋板、1米擋板、0.5米擋板、機頭和機尾擋板；組裝鏟煤板包括機頭過渡槽鏟煤板、中部鏟煤板、1米鏟煤板、0.5米鏟煤板等；機頭推移部包括機頭推移梁和底座；機尾推移部包括機尾推移梁和底座。 1—機頭部；2—刮板鏈；3—中部槽；4—擋煤板；5—鏟煤板；6—機尾過渡槽；7—推移裝置 圖2.1 單鏈式刮板運輸機 中單鏈型單鏈式刮板運輸機的圓環(huán)鏈在刮板中間用U型螺栓連接，刮板兩端在槽幫內(nèi)運行，這種鏈子結(jié)構(gòu)簡單，整體彎曲性能好，與邊雙鏈相比鏈子無受力不均現(xiàn)象。與中雙鏈相比結(jié)構(gòu)更簡單，不存在

35、鏈子受力不均現(xiàn)象，且彎曲性能更好些。缺點是一股鏈子強度受到限制，不適用于功率較大的輸送機，且刮板兩端磨損后，稍有歪斜就易出槽。運行阻力比邊雙鏈稍高。 2.2 工作原理 刮板輸送機是一種以撓性體作為牽引機構(gòu)的連續(xù)輸送機械，它主要用于回采工作面運輸。它的牽引機構(gòu)是刮板鏈，承載機構(gòu)是溜槽。工作時，電動機通過傳動裝置帶動鏈輪旋轉(zhuǎn)，鏈輪帶動刮板鏈在溜槽內(nèi)作循環(huán)移動，將裝在溜槽中的煤運到機頭處卸下。 圖2.2 刮板運輸機傳動系統(tǒng)原理圖 1-電動機；2-液力耦合器；3-減速器；4-鏈輪；5-盲軸；6-刮板鏈； 2.3 電動機的選擇 2.3.1 電機功率的計算 1、 單鏈式刮板運輸機滿載運

36、行時，電機功率P的計算 單鏈式刮板運輸機滿載運行時，電機功率P: （kW） （2.1） 式中 k——單鏈式刮板運輸機電機功率備用系數(shù)； F——單鏈式刮板運輸機鏈輪總牽引力（kN）； η——單鏈式刮板運輸機傳動效率。 kW 2、 單向割煤采煤工作面單鏈式刮板運輸機電機功率Ps的計算 采煤機下放時，單鏈式刮板運輸機空載運行（q=0）的電機最小功率Pmin： kW （2.2） kW 單向割煤工作面采煤機割煤時，單鏈式刮板運輸機電機最大功率為Pmax用（2.2）計

37、算，即Pmax=P。 單鏈式刮板運輸機電機的等值功率Pd和設(shè)備功率Ps： kW （2.3） kW （2.4） 式中 Pmax——單鏈式刮板運輸機滿載運行時電機最大功率； Pmin——單鏈式刮板運輸機空載運行時電機最小功率。 （kW） （kW） 單鏈式刮板運輸機配用電機總功率Pz=30kW>Ps=29.7kW 所以，本設(shè)計可以選用型號為 Y200L-4三相交流電機。 圖2.3 Y200L-4三相交流電機 表2.1 Y200L-4 三相交流電機參數(shù)表 型號 額定功

38、率/kW 滿載轉(zhuǎn)速r/min 滿載轉(zhuǎn)速r/min 額定轉(zhuǎn)矩 Y200L-4 30KW 1440 1500 2.2 2.3.2 分配傳動比 已知電動機直接將功率為29.7KW，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min，輸入到高速軸（一軸）。 1、 總傳動比 =20.35 2、 各軸的傳動比 2.3.3 運動和動力參數(shù)的計算 一軸 ==1440r/min ==300.99=29.7kW =9550=9550=196.97 二軸 ==29.70.960.99=28.23kW =9550=9550=561.66

39、三軸 =28.230.970.99=27.11kW =9550=9550=1219.5 四軸 ==27.110.970.99=26.03kW =9550=9550=3512.6 第三章 單鏈式刮板運輸機結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1 機頭傳動部和機尾傳動部的設(shè)計 機頭傳動部和機尾傳動部是本機的動力部分，它們均包括牽引板、機頭、減速器、液力耦合器、電動機連接盤和電動機；另外，機頭傳動部還有閘盤緊鏈裝置，機尾傳動部還有減速器連接盤。 3.1.1 機頭部和機尾部結(jié)構(gòu) 機頭主要由機頭架、鏈輪、撥鏈器、機頭軸、護板等部分組成。如圖3.1所示 為了適應(yīng)滾筒采煤機自開切口長度的要求，可采用

40、短機尾。為了便于自開切口與錨固和推移機頭及機尾，可將機頭和機尾布置在順槽內(nèi)，因此要求順槽斷面較大。 配合有鏈牽引的采煤機使用時，采煤機牽引鏈的固定和張緊裝置均安裝在機頭和機尾架上。 另外，輸送機本身的緊鏈機構(gòu)，如液壓馬達緊鏈裝置、閘盤式緊鏈器及摩擦式緊鏈器均安裝在機頭傳動裝置中。 為了防止輸送機下滑（特別是在傾角較大的工作面），在機頭部和機尾部均設(shè)有防滑錨固裝置（如單體液壓支柱或液壓錨固站）。 其中機頭架是傳動裝置，是鏈輪、機頭軸及其它一些零件的支承體，它采用框架式焊接結(jié)構(gòu)，由板材和部分鑄件焊接而成，兩側(cè)4－Φ34孔用于連接減速器；2－Φ41孔用于安裝牽引機構(gòu)，底面Φ26孔用來連接推移

41、裝置。斜頂面Φ26孔是用來連接牽引板、機頭擋板和壓鏈板的，其上的M30孔是用來通過油槍管（注油時擰下螺栓）；其上的長孔是在緊鏈時用來固定緊鏈機構(gòu)鉤的。機頭軸架在機頭架的軸承座上，它的中段有兩個鍵槽用于聯(lián)接鏈輪。兩端有漸開線內(nèi)花鍵，用于聯(lián)接減速器輸出軸。 鏈輪采用了剖分式結(jié)構(gòu)；這樣，當鏈輪損壞時，可不必拆除其它部件（除護板外）就可以更換鏈輪。 護板的作用是保護鏈輪的聯(lián)接螺栓，其次是阻止大量的煤粉涌向密封部位。 撥鏈器通過固定架固定在機頭上，它的作用是保證鏈輪溝槽不被煤矸卡住，并在刮板鏈運行到最高點（或最低點）時脫開鏈輪。 3.1.2 減速器 減速器的下箱體內(nèi)設(shè)有循環(huán)水冷卻裝置。為了改善

42、第一軸軸承的潤滑條件，在上 箱體內(nèi)設(shè)有柱塞式潤滑油泵，它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，在水冷裝置流量為5.5l/min的冷卻條件下，減速器外殼溫度不得超過90?C，減速器內(nèi)油溫不超過100?C。 1—墊塊；2—減速器；3—盲軸；4—鏈輪；5—撥鏈器；6—護軸板；7—墊塊；8—緊鏈裝置； 9—聯(lián)軸器；10—連接筒；11—電動機；12—機頭架 圖3.1 中單鏈單鏈式刮板運輸機機頭部 減速器上、下箱殼體為對稱結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)左、右工作面和在機頭、機尾使用。但冷卻水管和泵組必須根據(jù)其工作位置事先安排好。箱體側(cè)幫上有四個孔，用方頭螺栓將減速器固定到機頭架側(cè)板上

43、。減速器靠輸入軸一端箱體上有法蘭盤，用螺栓連接液力耦合器的連接罩。在連接罩的另一端，用螺栓連接電動機，使整個傳動裝置形成一個整體，懸掛在機頭架側(cè)面。 減速器箱體上裝有六個不同位置的油塞，通過它們可以確定在不同工作位置時的注油量。箱體上還裝有空氣過濾器和磁性漏油塞，保證了油品的清潔。 3.1.3 緊鏈器（閘盤式）及緊鏈裝置 1、 閘盤緊鏈器 閘盤緊鏈器是用輸送機電機的動力張緊和松開輸送機刮板鏈的裝置，如圖3.1所示。 閘盤緊鏈器是以聯(lián)接罩為機座，用螺釘牢固地組裝上的。由手動裝置、下聯(lián)接座、聯(lián)接座等主要部件組成。 閘盤緊鏈器手動裝置由自動板、銷、銷軸、聯(lián)接座、螺釘、螺栓、軸套、絲杠、手

44、輪、夾板、閘塊等主要部件所組成。 閘盤安裝在減速器輸入軸上的閘套上，其制動或松開由制動裝置手輪控制。當手輪順時針旋轉(zhuǎn)時，絲杠使軸套向前移動，使制動板以銷軸為支點向夾緊閘盤方向轉(zhuǎn)動，這樣，使兩制動板上的閘塊對閘盤產(chǎn)生制動力。制動力的大小與刮板鏈所需預(yù)緊力有關(guān)，刮板鏈的預(yù)緊力取決于鏈子的規(guī)格，鏈子的布置形式和輸送機的長度。當手輪逆時針旋轉(zhuǎn)時，軸套向前移，兩制動板向反方向旋轉(zhuǎn)，制動力隨之減小，直至制動板的閘塊離開閘盤，制動力完全消失。這樣，就可以通過旋轉(zhuǎn)手輪來調(diào)節(jié)和控制制動力，以達到緊鏈時所需的預(yù)緊力。 1—減速器輸入軸；2—制動裝置；3—閘盤；4—液力耦合器；5—聯(lián)接筒；6—彈性聯(lián)軸器

45、圖3.2 閘盤緊鏈器 閘塊應(yīng)位于正確位置，以保證有效地制動閘盤。安裝新閘塊時，兩閘塊之間最大張開距離應(yīng)調(diào)整為18－20mm，然后用螺釘固定制動板和閘塊的位置。 閘塊在使用過程中要磨損，其磨損量取決于制動次數(shù)、制動時間長短和制動力大小等，新閘塊在夾緊狀態(tài)下兩制動板最上端之間的最小距離為45mm，在使用過程中隨著閘塊的磨損，此距離會增大，但最大距離不應(yīng)超過75mm，如果超過，則應(yīng)更換閘塊。 2、 緊鏈裝置 緊鏈鉤是在緊鏈過程中用來固定輸送機上的刮板鏈的。本機的緊鏈鉤是由一個聯(lián)接板接三條帶鉤子的圓環(huán)鏈組成的。 緊鏈時，將緊鏈鉤中的兩個小鉤掛在機頭架斜頂面上的兩個長孔內(nèi)，另一個大鉤掛在輸送

46、機的刮板鏈上。 當利用輸送機電動機張緊刮板鏈時，刮板鏈在短時間內(nèi)承受相當大的電機轉(zhuǎn)矩和動載荷。因此，應(yīng)根據(jù)所需的予緊力通過閘盤式制動裝置來控制鏈條的張緊力。 反轉(zhuǎn)啟動電動機，直到閘盤緊鏈器的閘盤停止轉(zhuǎn)動為止，立即轉(zhuǎn)動制動裝置上的手輪閘死閘盤，并切斷電動機電源；再利用手輪慢慢地松開閘塊，直到鏈子達到所需要的張緊力時為止。 重新用手輪閘住閘盤，以便安全操作拆鏈和接鏈工作。當縮短或接長鏈條完了后，再慢慢松開閘盤。 在輸送機正常運轉(zhuǎn)時可取下制動裝置部分，然后用蓋板蓋上安裝口。 1—機頭；2—緊鏈掛鉤；3—刮板鏈；4—過渡槽；5—緊鏈器；6—推移梁；7—把手； 8—彈簧頂桿；9—棘爪；1

47、0—底座；11—棘輪 圖3.3 用棘輪緊鏈器的機頭部 3.2 機身結(jié)構(gòu) 機身由溜槽及其他附件組成。溜槽主要是起承載作用。由于運量較大，鏈速較高，故溜槽必須耐磨，特別是溜槽接頭鏈道處的耐磨性更應(yīng)高一些。為了提高溜槽的使用壽命，有的采用特制高錳鋼鑄造端頭，有的在接頭處及鏈道處堆焊耐磨材料或進行局部淬火處理。 由于采煤機要在輸送機機身上滑行，故機身要能承受采煤機本身的重量，同時要為采煤機提供一條平滑的軌道，因此在溜槽上增加了一些附件。擋煤板安裝在溜槽靠采空區(qū)側(cè)，，與它固定在一起的還有采煤機的導(dǎo)向裝置和電纜槽，對于無鏈牽引的采煤機還裝有齒條。這些都是為了配合采煤機工作而專門增設(shè)的。導(dǎo)向裝置是為

48、了防止采煤機掉道，為采煤機導(dǎo)向而設(shè)置的。采煤機運行時，一個滑靴緊握在導(dǎo)向管上。齒條與無鏈牽引的采煤機牽引齒輪相嚙合而使采煤機前進。電纜槽與采煤機的電纜、水管拖拽裝置相配合，可使采煤機在運行中自動拖拽電纜和水管。 機身結(jié)構(gòu)的另一主要特點是可以彎曲自移。因此，相鄰溜槽的端部連接處必須留有適當?shù)拈g隙。在長臂回采工作面中，隨著采煤機的移動，輸送機機身要逐段呈蛇形彎曲靠近煤壁，為采煤機連續(xù)往復(fù)采煤準備條件。為此機身結(jié)構(gòu)必須與液壓支架的推溜拉架千斤頂密切配合。在擋煤板外側(cè)增設(shè)專門的連接裝置或推移橫梁。 3.3 過渡槽的設(shè)計 1、 機頭過渡槽 機頭過渡槽是由槽幫、中板、端頭、支座、聯(lián)接板等主要件焊接

49、而成的。其兩側(cè)的聯(lián)接支座可安裝擋煤板和鏟煤板，大端與機頭連接，小端與中部槽（或調(diào)節(jié)槽）聯(lián)接。 1—機尾過渡槽；2—右壓塊；3—右彈簧板；4—螺栓；5—螺母；6—左壓塊；7—左彈簧板 圖3.4 機尾過渡槽 2、 機尾過渡槽 機尾過渡槽的基本結(jié)構(gòu)及尺寸與機頭過渡槽大體相同，只是在其下部安設(shè)有用彈簧板等件組成的上鏈器，以使底刮板鏈出槽后能順利地在上鏈器處進入過渡槽內(nèi)。此種上鏈器結(jié)構(gòu)簡單，安裝和更換都比較方便。 3.4 中部槽的設(shè)計 1、2—高錳鋼凸端頭；3—槽幫鋼；4—支座；5—中板；6、7—高錳鋼凹端頭 圖3.5 中部槽 中部槽是標準溜槽，由槽幫、中板、支座、聯(lián)接鉤等組焊而成，

50、是輸送機的主要部件。中部槽外側(cè)槽幫上焊有半封口形連接支座，通過特殊的聯(lián)接螺栓可安裝鏟煤板或擋板。槽幫兩端焊的鉤子是用來安裝聯(lián)接環(huán)以使兩中部槽相聯(lián)接。 3.5 刮板鏈及調(diào)節(jié)鏈的設(shè)計 刮板鏈是輸送機的又一個主要部件。它以溜槽為導(dǎo)軌，繞過機頭和機尾鏈輪組成閉合回路，連續(xù)不斷地運行將煤炭沿工作面運至機頭卸載。 刮板是刮板鏈的重要組成部分，它除應(yīng)具有合理的幾何形狀外，還必須強度高，剛度大。否則，在使用中由于受突加載荷而容易被拉彎。此外，刮板的結(jié)構(gòu)應(yīng)使拆裝方便，與圓環(huán)鏈固定可靠，便于調(diào)節(jié)刮板間距。 本機的刮板鏈為中單鏈形式。刮板鏈段由刮板、U型螺栓、螺母、圓環(huán)鏈、刮板接頭所組成。 鏈子為2692

51、mm“C”級圓環(huán)鏈（MT36－80C），每10環(huán)安裝一個刮板，間距為920mm，刮板鏈段長度為29440mm，共有32個刮板，鏈條與刮板是用U形螺栓和螺母組裝在一起的。 調(diào)節(jié)鏈的組成和刮板鏈完全相同，只是長度較短，它用來調(diào)節(jié)鏈條長度，以適應(yīng)輸送機的長度變化。 本機設(shè)有一組3、5、7、9、11、23環(huán)的調(diào)節(jié)鏈。它們緊鏈時，根據(jù)鏈條的長度變化及其所需要的預(yù)緊力而選擇使用。需要的預(yù)緊力而選擇使用。 1—接鏈器；2—開口銷；3—刮板；4—U型螺栓；5—自鎖螺母；6—圓環(huán)鏈 圖3.6 中單鏈式刮板鏈 3.6 擋板的設(shè)計 擋板用來增加溜槽的裝載斷面，從而加大輸送機的輸送能力，防止煤炭溢出溜

52、槽；并利用它來敷設(shè)電纜和水管等，同時也作為連接液壓推溜器的支承件。 擋板安裝在溜槽的采空側(cè)。本機的擋板設(shè)有標準擋板、調(diào)節(jié)擋板、過渡槽擋板和機頭架擋板。 1、 標準擋板 標準擋板是和中部槽相配的，主要由導(dǎo)向管、立板、擋板、彎管、推移座等件焊接而成的。導(dǎo)向管為采煤機導(dǎo)向；擋板用來擋煤；立板上開有孔，用來安放墊板和螺栓、螺母，使擋板和中部槽相聯(lián)接。彎板和架板所形成的空間用來鋪設(shè)輸送機電纜、通風電纜和水管等；推移座用來聯(lián)接推溜器；擋板之間是用插在導(dǎo)向管內(nèi)用彈性銷固定的聯(lián)接銷聯(lián)接的。 2、 調(diào)節(jié)擋板 調(diào)節(jié)擋板的結(jié)構(gòu)與標準擋板基本相同，只是長度較短。因為調(diào)節(jié)擋板是與調(diào)節(jié)槽相配的，所以本機設(shè)有1米

53、和0.5米兩個調(diào)節(jié)擋板。 3、 過渡槽擋板 過渡槽擋板是與過渡槽相配的，本機設(shè)有機頭過渡槽擋板和機尾過渡槽擋板各一個，兩種擋板的結(jié)構(gòu)左右完全對稱，和標準擋板相比，它取消了彎管和彎板，它上面的耳板用來聯(lián)接機頭架擋板。 1—電纜槽；2—擋煤板；3—無鏈牽引齒條；4—導(dǎo)向裝置；5—千斤頂聯(lián)接孔；6—定位架；7—中部槽；8—鏟煤板；9—采煤機導(dǎo)軌 圖3.7 中部槽及其附件的連接 4、 機頭（機尾）架擋板 本機設(shè)有機頭、機尾架擋板各一個，它們的結(jié)構(gòu)左右對稱。它們一端用耳板與過渡槽擋板聯(lián)接，底面用兩個M24的螺栓固定在機頭架上。 3.7 機頭推移部和機尾推移部的設(shè)計 機頭推移部是由機頭

54、推移架和底座所組成。底座通過螺栓和過渡槽相聯(lián)接，在它的兩端安放千斤頂?shù)淖?，帶?－Φ32孔的端部用來聯(lián)接推溜器。其聯(lián)接結(jié)構(gòu)及尺寸與擋板上的推移座基本相同。機尾推移部的結(jié)構(gòu)和尺寸與機頭推移部基本相同。 1—機尾推移梁；2—螺栓；3—螺母；4—彈簧墊圈；5—底座；6—螺栓 圖3.8 機尾推移部 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 單鏈式刮板運輸機關(guān)鍵零件的設(shè)計和校核 4.1 輸入軸的設(shè)計和校核 1、 輸入軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T 若取每級齒輪傳動效率（包括軸承效率在內(nèi)），則 P=kw （4.1） r/minm

55、 （4.2） =9550=9550=19697 2、 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 （4.3） N （4.4） N （4.5） N （4.6） 圓軸力，徑向力及軸向力的方向如圖4.1所示。 3、 初步確定軸的最小直徑 齒輪的材料為20CrMnTi,滲碳淬火。查得=104于是得最小直徑為 （4.7） 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)

56、軸器。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)距，查表得 K=1.3 （4.8） 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315Nmm，聯(lián)軸器的孔徑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=60mm。 4、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)軸向定位的要求，確定軸各段直徑長度 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

57、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 軸端倒角為1.545，軸肩處的圓角半徑為.5mm 圖4.1 軸的載荷分析圖 5、 求軸上載荷 軸受力分析如下： （4.9） 由上式得： Fy2==16864.8N

58、 所以 （4.10） Fr59=FZ225+Ma Ma===28106.28Nmm （4.11） 由上式得 （4.12） 6、 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4.1 ===47.2 （4.13） 式中——軸的計算應(yīng)力，MPa； ——軸所受的彎矩，Nmm； ——軸所受的扭矩，Nmm； ——周的抗彎截面系數(shù)，； 查得20C

59、rMnTi的=98Mpa 因此<,故安全 4.2 斜齒輪的設(shè)計和校核 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==1500MPa ==440Mpa 圖4.2 斜齒輪設(shè)計圖 1、 齒面接觸強度設(shè)計 （4.14） （1） 確定計算參數(shù) 1) 計算載荷系數(shù) K=1.2--2.0 取K=1.6 2) 計算小齒輪傳動轉(zhuǎn)矩 3) 齒寬系數(shù)取 4) 許用應(yīng)力取 （4.15） （2） 計算 1) 齒寬 ==0.

60、 3107.5=32.25 取=34 2) 齒輪分度圓直徑 取a=160mm 3) 選齒數(shù) 小齒輪=17 大齒輪==317=51 實際齒數(shù)比==3= 4) 計算圓周速度 5) 按經(jīng)驗公式選擇模數(shù)。錐齒輪以大端模數(shù)為標準值 ==3.69 （4.16） 取=4mm 2、 主要幾何參數(shù) 1) 螺旋角 取 （4.17） 2) 分度圓直徑 （4.18） （4.19） 3) 齒頂圓直徑 （4.20） （4.21）

61、 4) 齒根圓直徑 （4.22） （4.23） 3、 斜齒輪的強度校核 1) 校核齒面接觸疲勞許用應(yīng)力 查得 （4.24） 2) 齒面接觸疲勞應(yīng)力 切向力 （4.25） 查得 4、 校核齒根彎曲疲勞強度 1) 齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力 取 （4.26） 2) 齒根彎曲疲勞應(yīng)力 取 強度校核

62、 因為 所以滿足齒根彎曲疲勞強度要求 圖4.3 錐齒輪設(shè)計圖 4.3 錐齒輪的設(shè)計和校核 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。 1、 齒面接觸疲勞強度設(shè)計 （4.27） 2、 確定計算參數(shù) 1) 計算載荷系數(shù) 取K=1.8 2) 計算小齒輪傳動轉(zhuǎn)矩 3) 齒寬系數(shù)取 4) 重合度 =32.29 （4.28） 21.85

63、 （4.29） =1.7144 （4.30） 5) 許用應(yīng)力取 查表得 因為在1~1.5之間，取=1.2而取=1.0 所以 3、 計算 1) 分度圓直徑 ==417=68 （4.31） ==451=204 （4.32） 2) 計算圓周速度 （4.33） 3) 按經(jīng)驗公式選擇模數(shù)。錐齒輪以大端模數(shù)為標準值 ==3.69 （4.34） 取=4mm 4) 分錐角 ==18.43 （4.35） =90-=90

64、-18.43=71.57 （4.36） 5) 錐矩 ==107.51 （4.37） 6) 齒寬 ==0. 3107.5=32.25 （4.38） 取=34 4、 齒根彎曲強度設(shè)計 （4.39） 計算主要參數(shù) 1) 分度圓直徑 ==417=68 （4.40） ==451=204 （4.41） 2) 當量齒數(shù) =17.92 （4.42） ==161.3

65、 （4.43） 3) 端面重合度 =32.29 （4.44） 21.85 （4.45） =1.7144 （4.46） 4) 齒寬中心點圓周速度 =4.35m/s （4.47） 5、 幾何尺寸計算 1) 平均分度圓直徑 （4.48） （4.49） 2) 中心分度圓模數(shù) （4.50） 3) 齒頂高 （4.51） （4.52） 4) 齒根高 （4.53） 5)

66、 齒頂角 （4.54） （4.55） 6) 齒根角 （4.56） （4.57） 7) 頂錐角 （4.58） （4.59） 8) 根錐角 （4.60） （4.61） 9) 齒頂圓直徑 （4.62） （4.63） 10) 齒根圓直徑 （4.64） （4.65） 11) 分度圓弧齒厚 （4.66） 6、 校核齒面接觸強度 （4.67） 1) 齒面接觸疲勞許用應(yīng)力 查表得 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 許用應(yīng)力 2) 齒面接觸疲勞應(yīng)力圓周力 （4.68） 查表得 系數(shù)