645 SGZ刮板運輸機機頭設(shè)計__
645 SGZ刮板運輸機機頭設(shè)計__,645,SGZ刮板運輸機機頭設(shè)計_,SGZ,運輸機,機頭,設(shè)計
山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書
1 前言
畢業(yè)設(shè)計作為對我四年大學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)的一個總結(jié),是對我們大學(xué)所學(xué)進行的一次大檢驗,也是對所學(xué)專業(yè)知識和動手能力的全面考核。通過這次畢業(yè)設(shè)計,可以檢驗我們是不是符合了當(dāng)代大學(xué)生的基本標(biāo)準(zhǔn)、能不能作為一名合格的大學(xué)生走向社會。對于我們學(xué)生而言,在畢業(yè)設(shè)計的過程中一定會遇到這樣或那樣的錯誤,但是只要做到及早發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,就可以令我們發(fā)現(xiàn)自己的不足。
在開始設(shè)計之前我們進行了資料的搜集和整理工作,學(xué)習(xí)和了解輸送的工作原理和結(jié)構(gòu)特點;還進行了實地的調(diào)研工作,對所設(shè)計的題目有了理性和感性的雙重認識,以確保設(shè)計更合理、更實用。
在設(shè)計的具體工作階段,我完成了全部數(shù)據(jù)的理論計算,包括設(shè)備的總體設(shè)計、方案確定、傳動設(shè)計等,進行了設(shè)計結(jié)果的圓整以及強度、使用壽命等內(nèi)容的校核,繪制了設(shè)備的裝配和部分零件圖。這一過程是整個畢業(yè)設(shè)計的主體過程,也是關(guān)鍵過程,它不僅反應(yīng)了我們的學(xué)習(xí)和理解能力,也是對我們動手能力和綜合應(yīng)用知識能力的檢驗。
我相信,在老師的悉心指導(dǎo)下,通過同學(xué)們之間的相互幫助和相互探討,我們一定能圓滿地完成此次畢業(yè)設(shè)計。
1.1 目前輸送技術(shù)和輸送設(shè)備的概況
輸送技術(shù)是完成對物品的輸送和轉(zhuǎn)移,好的輸送技術(shù)和輸送設(shè)備的合理選擇會大大降低輸送成本和提高輸送效率,同時還會降低對周圍環(huán)境的影響。目前輸送技術(shù)和輸送設(shè)備在不同的領(lǐng)域有著不同的發(fā)展,在不同的領(lǐng)域有不同的側(cè)重點。較常用的有氣力輸送、自動分揀輸送和刮板輸送及其它相關(guān)設(shè)備。
1.1.1 氣力輸送
氣力輸送是指管道中高速流動的空氣與物料混合后的輸送過程:氣力輸送的特點是:輸送速度高且輸送量大,可提高工效;能靈活地配管 便于把物料輸送到目的地;配制也較方便,有利于建立自動流水線。氣力輸送可分為:混臺輸送法、流態(tài)化法、粉料供料法等。粉料供料法可分為負壓法和正壓法兩種。負壓法主要適用于從幾個地方集中輸送到一個地方,且?guī)讉€地方間的距離較近 而正壓法適用于一處向數(shù)個需要點輸送,輸送量大.而且距離遠。正壓法系統(tǒng)壓力高于大氣壓.不會侵入空氣和雨水。
1.1.2 自動分揀輸送
自動分揀輸送是集光、機、電于一體的現(xiàn)代化技術(shù)。過去它的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在國家郵政行業(yè)。近兩年,煙草、圖書、醫(yī)藥、快件、零售等行業(yè)的物流配送的急速發(fā)展,使適應(yīng)各行業(yè)小批量、多品種、多客戶端的各種高效揀選和自動輸送分揀設(shè)備有了廣闊的應(yīng)用前景。
1.1.3 刮板輸送
輸送機是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運機械,又稱連續(xù)輸送機。輸送機可進行水平、傾斜和垂直輸送,也可組成空間輸送線路,輸送線路一般是固定的。輸送機輸送能力大,運距長,還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作,所以應(yīng)用十分廣泛。用刮板鏈牽引,在槽內(nèi)運送散料的輸送機叫刮板輸送機。
刮板輸送機在煤礦的生產(chǎn)與建設(shè)中的發(fā)展,大致經(jīng)歷了三個階段。第一階段在30-40年代,是可拆卸的刮板輸送機,它在工作面內(nèi)只能直線鋪設(shè),隨工作面的推進,需人工拆卸、搬移、組裝。刮板鏈?zhǔn)前迨?,多為單鏈,如V型、SGD-11型、SGD-20型等小功率輕型刮板輸送機。第二階段是40年代前期由德國制造出可彎曲刮板輸送機,它與采煤機、金屬支架配合實現(xiàn)了機械化采煤。這種刮板輸送機咳適應(yīng)底板不平凸凹凸不平和水平彎曲等條件,移設(shè)時不需拆卸,并且運煤量也有所增大,如當(dāng)時的型號SGW-44型刮板輸送機就是這個階段的代表產(chǎn)品。進入60年代由于液壓支架的出現(xiàn),為了適應(yīng)綜采的需要,刮板輸送機發(fā)展到了第三階段,研制出大功率鎧裝咳彎曲重型刮板輸送機,如SGD-630/75型、SGD-630/180型等就是屬于這個階段的產(chǎn)品。
1.2 刮板輸送機的優(yōu)缺點
1.2.1 刮板運輸機的優(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。
?。?)、 機身矮,便于安裝。
?。?)、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。
1.2.2 刮板運輸機的缺點
(1)、空載功率消耗較大,為總功率的30%左右。
(2)、不宜長距離輸送。
(3)、易發(fā)生掉鏈、跳鏈?zhǔn)鹿省?
(4)、消耗鋼材多。成本大。
1.3 設(shè)計目的和主要設(shè)計內(nèi)容
本課題擬通過設(shè)計一個型號的刮板輸送機,學(xué)習(xí)如何綜合應(yīng)用本專業(yè)的知識進行資料的查閱、方案的擬定和設(shè)備的具體設(shè)計,熟悉機械圖樣的繪制方法,熟練掌握計算機繪圖的技能。通過此次設(shè)計我們在學(xué)習(xí)和實踐能力都可以上一個新的臺階,提高分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)認真、踏實、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。
主要的設(shè)計內(nèi)容如下:
設(shè)計一個刮板輸送機,設(shè)計產(chǎn)量15t/h (實現(xiàn)對物料的輸送),完成整體結(jié)構(gòu)、傳動裝置、機頭部裝等零部件的設(shè)計、繪圖,所有的圖紙均采用計算機繪圖。
2 設(shè)計任務(wù)書(JR)
2.1 畢業(yè)設(shè)計期間所要完成的主要任務(wù)
(1)、總裝圖的設(shè)計與繪制。
(2)、根據(jù)總裝圖完成刮板輸送機機頭及其附屬零件(如鏈輪、軸、殼體等)尺寸設(shè)計并完成機頭部裝圖的圖紙繪制。
(3)、完成設(shè)計說明書,并檢驗其中的錯誤改進不足。
2.2 工作原理圖
刮板運輸機是由電動機通過減速器輸出動力,帶動鏈輪組件轉(zhuǎn)動,從而帶動靠螺栓固定在刮板鏈上的刮板進行運動的,其工作原理如圖1
圖1 運輸機工作原理
將電動機和減速器固定在同一底板上,底板在與推移調(diào)節(jié)板相連,并用螺栓加以固定,將機頭架固定在另一底板上,兩底板靠螺栓固定連接。
2.3 關(guān)鍵問題及解決辦法
2.3.1 關(guān)鍵問題
刮板運輸機由于是靠鏈輪帶動鏈條進行傳送,對于鏈條的要求就比較高,并且在輸送過程中容易有異物進入機頭架的運輸導(dǎo)軌和鏈輪組件中,因此對鏈輪的位置也有要求。
2.3.2 解決辦法
為了是傳送平穩(wěn)和牢固,可以采用多鏈傳動,加大鏈條的材料硬度;為防止異物磨損,可以將鏈輪的安裝位置在軸的中部,在軸承處安裝擋環(huán)。
2.4 考慮方案
刮板輸送機鏈條在溜槽內(nèi)布置方式,常用的有中單鏈、中雙鏈及邊雙鏈。
2.4.1 邊雙鏈
邊雙鏈的結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示
圖2 邊雙鏈結(jié)構(gòu)示意圖
邊雙鏈?zhǔn)菍蓚€鏈輪放到滾筒的兩側(cè),滾筒卡到鏈輪的環(huán)槽內(nèi),安裝時要保證兩個鏈輪的齒輪在相同的相位角上。鏈條和連接環(huán)起向?qū)ё饔?,鏈條位于刮板兩端。其特點是過煤空間大,消耗能量小。其缺點是水平彎曲時鏈條受力不均勻,溜槽磨損較大。
2.4.2 中單鏈
中單鏈結(jié)構(gòu)簡圖如圖3所示
圖3 中單鏈結(jié)構(gòu)示意圖
中單鏈將鏈輪直接焊到滾筒上,鏈輪在滾筒的中間。刮板在溜槽內(nèi)起導(dǎo)向作用,一條鏈條位于刮板中心。其特點是結(jié)構(gòu)簡單,彎曲性能好,鏈條受力均勻,溜槽磨損小。其缺點是過煤空間小,機頭尺寸較大,能量消耗較大。
2.4.3 中雙鏈
中雙鏈結(jié)構(gòu)簡圖如圖4
圖4 中雙鏈結(jié)構(gòu)示意圖
中雙鏈?zhǔn)菍L筒直接焊在鏈輪兩側(cè),鏈輪在滾筒正中,并要求兩鏈輪的齒輪在相同相位角上。刮板在溜槽內(nèi)起向?qū)ё饔?,兩條鏈條在刮板中間,其間距不小于槽寬的20%,其特點是鏈條受力均勻,溜槽磨損小,水平彎曲性能好,機頭尺寸較小,單股鏈條斷時處理方便。缺點是過煤空間小,能量消耗大。
3 設(shè)計計算書(SS)
3.1 已知參數(shù)
已知主要參數(shù)如下表
規(guī)格型號
理論輸送量
刮板鏈速度
SGZ-420
15t/h
0.5m/s
表1 運輸機設(shè)計參數(shù)表
3.2 運輸機主要尺寸的確定
產(chǎn)量計算公式 Q=3600s (3-1)
S為貨載在溜槽中的斷面積
為煤的松散密度,一般取=0.85-1t/h
為向上運輸角度,這里取值為0.6
貨載在溜槽中的斷面積近似為三角形邊和底的夾角為故
15=3600x xBxHx0.9x0.6x0.5
2H/B=tan
可得B=420mm H=75.6mm
將結(jié)果代入可得Q=3600XX420X75.6X0.9X0.6X0.5=15.43t/h>
3.3 電動機功率計算和傳動裝置運動及動力的確定
3.3.1 電動機功率計算
由于運輸機的主要阻力是運輸貨物和機械自身的重力,也知道運輸機與地面的角度,故可以估計運動阻力最大約為5000N.
工作機所需要的電動機輸出功率為
= (3-2)
工作機所需要功率為
===2.87KW
為工作機的效率,設(shè)分別為凸緣連軸器,凸緣聯(lián)軸器,圓錐滾動軸承,閉式齒輪傳動的效率,查可得=0.99 =0.99 =0.99 =0.97則傳動裝置的總效率為
=0.85 (3-3)
根據(jù)已知條件可得工作機滾筒轉(zhuǎn)速
=27.7r/min
=(1.3-1.5) 取=1.4
=3 則=4.2
= (3-4)
所以選取Y160m1-8 轉(zhuǎn)速720的電動機
3.3.2 傳動裝置運動及動力的確定
傳動比 i==26 (3-5)
展開式二級圓柱齒輪減速器
=(1.3-1.5) 取=1.4
=6.03
=4.31
各軸轉(zhuǎn)速
=/=720/1=720r/min (3-6)
=/=720/6.03=119r/min
=/=119/4.31=27.7r/min
各軸功率
==3.38X0.99=3.35KW (3-7)
==3.35X0.99X0.97=3.18KW
==3.18X0.99X0.97=3.03KW
各軸扭矩v
(3-8)
==44.43X1X0.99=43.90N/m (3-9)
3.4 傳動零件的設(shè)計和計算
3.4.1 高速齒輪設(shè)計
(1)、選擇齒輪材料,熱處理,精度等級及齒數(shù)
1運輸機為一般工作機器,高速級齒輪選擇常用材料及熱處理,8級精度
2小齒輪:40Cr,齒面硬度280HBS;大齒輪:45鋼,齒面硬度240HBS.
3選擇小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)取
4初選螺旋角
5當(dāng)量齒數(shù): (3-10)
(3-11)
(2)、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計
(3-12)
查可得
初選載荷系數(shù)
小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩
選齒寬系數(shù)
彈性系數(shù)
節(jié)點區(qū)域系數(shù)
端面重合度
螺旋角系數(shù)
按齒面硬度查接觸疲勞極限:小齒輪 大齒輪
計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N
(3-13)
查接觸疲勞壽命系數(shù):小齒輪 大齒輪
計算接觸疲勞許用應(yīng)力
取接觸疲勞強度安全系數(shù),得
(3-14)
小齒輪分度圓直徑
取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)
中心距 圓整為a=153mm
修正螺旋角
小齒輪分度圓直徑
齒寬 圓整取
圓周速度 (3-15)
計算載荷系數(shù)K
查得
使用系數(shù)
圓周力 (3-16)
動載荷系數(shù)
取齒間載荷分配系數(shù)
算
算載荷系數(shù),與試取值差異較大,需修正計算.
修正計算
符合接觸疲勞強度條件
按齒根彎曲疲勞強度校核
載荷系數(shù)
小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩
查表得齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù):
重合度系數(shù)
螺旋角系數(shù)
查得彎曲疲勞壽命系數(shù):小齒輪 大齒輪
查得彎曲疲勞極限:小齒輪 大齒輪
計算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞強度安全系數(shù)
(3-17)
齒根彎曲應(yīng)力
彎曲疲勞強度足夠.
分度圓直徑:小齒輪;
大齒輪
中心距: 螺旋角
齒輪寬度:小齒輪 大齒輪
3.4.2 低速齒輪設(shè)計
(1)、選擇齒輪材料,熱處理,精度等級及齒數(shù)
1運輸機為一般工作機器,高速級齒輪選擇常用材料及熱處理,8級精度
2小齒輪:40Cr,齒面硬度280HBS;大齒輪:45鋼,齒面硬度240HBS.
3選擇小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)取
4初選螺旋角
5當(dāng)量齒數(shù): (3-18)
(2)、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計
(3-19)
查可得
初選載荷系數(shù)
小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩
選齒寬系數(shù)
彈性系數(shù)
節(jié)點區(qū)域系數(shù)
端面重合度
螺旋角系數(shù)
齒面硬度查接觸疲勞極限:小齒輪 大齒輪
計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N
(3-20)
查接觸疲勞壽命系數(shù):小齒輪 大齒輪
計算接觸疲勞許用應(yīng)力
取接觸疲勞強度安全系數(shù),得
(3-21)
小齒輪分度圓直徑
取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)
中心距 圓整為a=189mm
修正螺旋角
小齒輪分度圓直徑
齒寬 圓整取
圓周速度
計算載荷系數(shù)K
查得
使用系數(shù)
圓周力
動載荷系數(shù)
取齒間載荷分配系數(shù)
算
算載荷系數(shù),與試取值差異不大,不需修正計算.
按齒根彎曲疲勞強度校核
載荷系數(shù)
小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩
查表得齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù):
重合度系數(shù)
螺旋角系數(shù)
查得彎曲疲勞壽命系數(shù):小齒輪 大齒輪
查得彎曲疲勞極限:小齒輪 大齒輪
計算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞強度安全系數(shù)
(3-22)
齒根彎曲應(yīng)力
彎曲疲勞強度足夠.
分度圓直徑:小齒輪;
大齒輪
中心距: 螺旋角
齒輪寬度:小齒輪 大齒輪
3.5 軸的設(shè)計計算和校核
3.5.1 高速軸的設(shè)計計算和校核
(1)、選擇軸的材料
該軸無特殊要求,選用45鋼調(diào)質(zhì)處理,查得,
(2)、初步估算軸徑
按扭轉(zhuǎn)強度估算輸入端連軸器處的最小軸徑.查,按45鋼,取
(3-23)
(3)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
軸結(jié)構(gòu)圖的繪制
綜合考慮各種因素,暫定軸的結(jié)構(gòu)尺寸如圖5
圖5 高速軸的示意圖
軸上零件的周向定位
齒輪與軸,半連軸器與軸的周向固定均采用普通平鍵聯(lián)接.根據(jù)軸的直徑查得半聯(lián)軸器處的鍵截面尺寸為bXh=6X6;齒輪處的截面尺寸為bXh=8X7.
確定各段軸徑和長度
對于軸徑,從聯(lián)軸器向右取22mm,25mm,30mm,30mm,25mm。對于各軸段長度,依次取51mm,15mm,85mm,53mm,32mm。已知齒輪寬為55mm,為使套筒壓住齒輪端面,故安裝齒輪處軸長度為53mm。
(4)、軸的強度校核
1畫受力簡圖
從左到右有鍵槽的設(shè)為A,C截面,兩軸承所在截面則為B,D截面
2 齒輪上作用力的大小
轉(zhuǎn)矩
齒輪端面分度圓直徑 (3-24)
圓周力
徑向力
軸向力
(1) 垂直面上軸承的支反力和主要截面的彎矩
截面C處的彎矩
(2) 水平面上軸承的支反力和主要截面的彎矩
截面C處的彎矩為
(3) 截面C處垂直和水平的和成彎矩
(3-25)
(4) 按彎扭合成應(yīng)力效核軸的強度
進行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度,取
軸材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,查得 故安全。
5危險截面安全系數(shù)校核
C截面為危險截面
(1) 抗彎截面系數(shù)
(2) 抗扭截面系數(shù)
(3) 彎曲應(yīng)力幅
(4) 彎曲平均應(yīng)力
(5) 扭剪應(yīng)力幅和平均應(yīng)力
(6) 查 :彎曲疲勞極限
扭切疲勞極限
彎曲等效系數(shù)
扭轉(zhuǎn)等效系數(shù)
絕對尺寸系數(shù)
表面質(zhì)量系數(shù)
有效應(yīng)力集中系數(shù)
壽命系數(shù)
受彎矩作用時的安全系數(shù)
受扭矩作用時的安全系數(shù)
安全系數(shù)
3.5.2 中間軸的設(shè)計計算和校核
(1)、選擇軸的材料
該軸無特殊要求,選用45鋼調(diào)質(zhì)處理,查得,
(2)、初步估算軸徑
按扭轉(zhuǎn)強度估算軸承處的最小軸徑.查,按45鋼,取
(3-26)
(3)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1軸結(jié)構(gòu)圖的繪制
綜合考慮各種因素,暫定軸的結(jié)構(gòu)尺寸如圖6
圖6 中間軸的示意圖
2軸上零件的周向定位
齒輪與軸,半連軸器與軸的周向固定均采用普通平鍵聯(lián)接.根據(jù)軸的直徑查得齒輪處的截面尺寸為bXh=14X9.
3確定各段軸徑和長度
對于軸徑,從聯(lián)軸器向右取40mm,50mm,50mm,45mm,40mm。對于各軸段長度,依次取15mm,73mm,48mm,19mm,15mm。已知齒輪寬為50mm和75mm,為使套筒壓住齒輪端面,故安裝齒輪處軸長度為48mm和73mm。
(4)、軸的強度校核
畫受力簡圖
從左到右有鍵槽的設(shè)為B,C截面,兩軸承所在截面則為A,D截面
(5) 齒輪上作用力的大小
轉(zhuǎn)矩
齒輪端面分度圓直徑 (3-27)
圓周力
徑向力 (3-28)
軸向力
(6) 垂直面上軸承的支反力和主要截面的彎矩
(3-29)
截面B,C處的彎矩
(7) 水平面上軸承的支反力和主要截面的彎矩
截面B,C處的彎矩為
(8) 截面B,C處垂直和水平的和成彎矩
(3-30)
(9) 按彎扭合成應(yīng)力效核軸的強度
進行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度,取
(3-31)
軸材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,查得 故安全。
3.5.3 低速軸的設(shè)計計算和校核
(1)、選擇軸的材料
該軸無特殊要求,選用45鋼調(diào)質(zhì)處理,查得,
(2)、初步估算軸徑
按扭轉(zhuǎn)強度估算輸出端連軸器處的最小軸徑.查,按45鋼,取
(3-31)
(3)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1軸結(jié)構(gòu)圖的繪制
綜合考慮各種因素,暫定軸的結(jié)構(gòu)尺寸如圖7
圖7 低速軸的示意圖
2軸上零件的周向定位
齒輪與軸,半連軸器與軸的周向固定均采用普通平鍵聯(lián)接.根據(jù)軸的直徑查得半聯(lián)軸器處的鍵截面尺寸為bXh=18X11;齒輪處的截面尺寸為bXh=18X11.
3確定各段軸徑和長度
對于軸徑,從聯(lián)軸器向右取63mm,65mm,77mm,74mm,63mm,60mm。對于各軸段長度,依次取26mm,68mm,43mm,28mm,50mm。已知齒輪寬為70mm,為使套筒壓住齒輪端面,故安裝齒輪處軸長度為68mm。
(4)、軸的強度校核
1畫受力簡圖
從左到右有鍵槽的設(shè)為B,D截面,兩軸承所在截面則為A,C截面
2齒輪上作用力的大小
轉(zhuǎn)矩
齒輪端面分度圓直徑 (3-32)
圓周力
徑向力
軸向力 (3-33)
3垂直面上軸承的支反力和主要截面的彎矩
截面C處的彎矩
4水平面上軸承的支反力和主要截面的彎矩
(3-35)
截面C處的彎矩為
(3-36)
5截面C處垂直和水平的和成彎矩
6按彎扭合成應(yīng)力效核軸的強度
進行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度,取
軸材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,查得 故安全。
3.6 聯(lián)軸器的選擇
3.6.1 電動機軸外伸端與高速軸之間的聯(lián)軸器
由于高速軸轉(zhuǎn)速較快,為減少啟動符合,緩和沖擊,根據(jù)高速軸軸徑和電動機軸外伸端,查,選用GYS2凸緣聯(lián)軸器。
3.6.2 輸出端與工作機之間的聯(lián)軸器
由輸出端軸徑和扭矩許用, 輸出端與工作機之間的聯(lián)軸器選用GY8凸緣聯(lián)軸器。
3.7 鍵的選擇和校核
3.7.1 聯(lián)軸器與高速軸的鍵校核
選取圓頭普通平鍵,鍵的工作長度,取鋼的許用擠壓應(yīng)力,鍵聯(lián)接工作面上的擠壓應(yīng)力為
由于,所以選著的鍵聯(lián)接強度足夠。
3.7.2 高速軸與45Cr齒輪的鍵校核
選取圓頭普通平鍵,鍵的工作長度,取鋼的許用擠壓應(yīng)力,鍵聯(lián)接工作面上的擠壓應(yīng)力為
由于,所以選著的鍵聯(lián)接強度足夠。
3.7.3 中間軸與45鋼齒輪的鍵校核
選取圓頭普通平鍵,鍵的工作長度,取鋼的許用擠壓應(yīng)力,鍵聯(lián)接工作面上的擠壓應(yīng)力為
由于,所以選著的鍵聯(lián)接強度足夠。
3.7.4 中間軸與45Cr齒輪的鍵校核
選取圓頭普通平鍵,鍵的工作長度,取鋼的許用擠壓應(yīng)力,鍵聯(lián)接工作面上的擠壓應(yīng)力為
由于,所以選著的鍵聯(lián)接強度足夠。
3.7.5 低速軸與45Cr齒輪的鍵校核
選取圓頭普通平鍵,鍵的工作長度,取鋼的許用擠壓應(yīng)力,鍵聯(lián)接工作面上的擠壓應(yīng)力為
由于,所以選著的鍵聯(lián)接強度足夠。
3.7.6 低速軸與聯(lián)軸器的鍵校核
選取圓頭普通平鍵,鍵的工作長度,取鋼的許用擠壓應(yīng)力,鍵聯(lián)接工作面上的擠壓應(yīng)力為
由于,所以選著的鍵聯(lián)接強度足夠。
3.7鏈傳動設(shè)計
3.7.1鏈傳動設(shè)計計算
確定鏈輪齒數(shù)Z1、Z2
取
初選中心距
確定鏈節(jié)數(shù)
(3-37)
傳動功率
查可得:得工作情況系數(shù);鏈輪齒數(shù)系數(shù);采用單排鏈,單排鏈排數(shù)系數(shù)
(3-38)
確定鏈節(jié)據(jù)P
根據(jù) ,選鏈號為的滾子鏈 由查的鏈節(jié)距
實際中心距
鏈速
有效圓周力
軸上載荷
潤滑方式是定期人工潤滑
3.7.2鏈輪設(shè)計
鏈輪選用材料35 ,正火處理,處理后硬度為160到200HBS.
分度圓直徑
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
分度圓齒弦高
最大齒根距離
齒側(cè)凸緣直徑
齒側(cè)圓弧半徑
滾子定位圓弧半徑
滾子定位角
齒溝圓弧半徑
齒溝半角
工作段圓弧中心坐標(biāo)
工作段圓弧半徑
工作段圓弧中心角
齒形半徑
齒頂圓弧半徑
工作段直線部分長度
E點到齒溝圓弧中心連線的距離
鏈輪公差: 齒根圓直徑公差為h11,齒頂圓直徑公差為h11;齒坯孔公差為H8;尺寬公差為h14
3.7.3鏈輪組的設(shè)計
鏈輪和滾筒直接焊在一起,其結(jié)構(gòu)如下圖
其整體為左右對稱結(jié)構(gòu),圖為鏈輪組的左半部。
4 使用說明說(SM)
4.1 設(shè)備的安裝和調(diào)試
(1) 安裝工作必須有鉗工、起重工、電工、電焊工等專業(yè)工人參加。
(2)安裝時首先用水平儀找平基礎(chǔ)和安裝支架的水平度,然后使之固定。
4.1.1 板輸送機的安裝
(1)、按制造廠出廠時各段機殼的連接標(biāo)記順序組裝,各段機槽法蘭內(nèi)口的連接應(yīng)平整、密合,如有錯位,只允許比刮板鏈條運行前方的法蘭口稍低,其值不得大于1mm,不允許接口法蘭和導(dǎo)軌處有上下、左右的錯移,以保證刮板鏈條運行時不致產(chǎn)生卡碰現(xiàn)象。
(2)、機體組裝后測定其機槽兩側(cè)對稱中心面的對稱度。根據(jù)輸送機長短,機槽兩側(cè)對對稱中心面的對稱度偏差值不應(yīng)超過應(yīng)該的范圍。
(3)、調(diào)整后頭部必須牢固地焊于安裝支架上。尾部、中間機殼和其他節(jié)段應(yīng)適當(dāng)固定,以防止輸送機在運行時產(chǎn)生搖動位移。
(4)、頭輪、尾輪及導(dǎo)輪、托輪必須對中。輪軸應(yīng)保持平行,以避免刮板鏈條在運行時跑偏。
(5)、安裝刮板鏈條時應(yīng)再次檢查刮板鏈條是否轉(zhuǎn)動靈活。只有轉(zhuǎn)動靈活的刮板鏈條方可進行安裝。
裝入刮板鏈條前應(yīng)先將所有觀察蓋、頭部和尾部的端蓋板、彎曲段的下蓋板打開(必要時可將水平段、回轉(zhuǎn)段的上蓋板也打開),尾輪調(diào)到拉緊行程的起端,判明刮板鏈條的運行方向(運行方向見施工圖或裝箱說明轉(zhuǎn)段的上蓋板也打開),尾輪調(diào)到拉緊行程的起端,判明刮板鏈條的運行方向(運行方向見施工圖或裝箱說明書的箭頭所示。這對模鍛鏈雙板鏈尤為重要,切勿裝反),準(zhǔn)備好刮板鏈條需要的數(shù)量,并應(yīng)配有少量備件。
在組裝刮板鏈條時,應(yīng)根據(jù)輸送機的機型、長度和安裝現(xiàn)場的具體條件,確定安裝辦法和相應(yīng)的措施。
在一般情況下,采用分段組裝的辦法,即將10節(jié)左右的刮板鏈條串接為一組,逐組在輸送機里安裝。當(dāng)刮板鏈條繞過頭輪后可用人工盤車帶動。
(6)、驅(qū)動裝置架必須牢固的安裝在基礎(chǔ)或平臺支架上。電動機、減速器的出軸應(yīng)和輸送機頭部出軸平行,大、小鏈輪應(yīng)對中,定位后用螺栓與驅(qū)動裝置架禁固。
4.1.2 試車運轉(zhuǎn)
(1)、空載運轉(zhuǎn)
完成輸送機各部分安裝工作后,即可進行空載運轉(zhuǎn)試驗。開車前應(yīng)做如下工作:
1所有軸承、傳動部件和減速器內(nèi)應(yīng)有足夠的潤滑油;
2檢查和清除輸送機機槽內(nèi)部遺留的工具、鐵件或其他雜物;
3全面檢查輸送機各部分是否完好無損,刮板鏈條松緊度是否合適。
當(dāng)上述各項準(zhǔn)備工作做好后,先手動盤車,觀察刮板鏈條是否與殼體卡碰和跑偏,當(dāng)無缺陷后,可接通電源,點動開車。如運轉(zhuǎn)正常,即可進行空載運轉(zhuǎn)。
空載運轉(zhuǎn)時,在頭部、尾部和中間各主要部位,應(yīng)設(shè)有專人觀察刮板鏈條和驅(qū)動部分的運轉(zhuǎn)情況。如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時停車。
當(dāng)空載運轉(zhuǎn)2h并對運轉(zhuǎn)情況認為滿意后,可進行負載運轉(zhuǎn)試驗。
負載運轉(zhuǎn)正常后,即可加料進行負載試驗。先空載起動,待運轉(zhuǎn)正常時,逐漸加料,力求加料均勻,不得驟然大量加料,以防堵塞或過載。加料口應(yīng)設(shè)有篦子格網(wǎng),以防大塊物料或鐵塊混入機槽中。
試運轉(zhuǎn)時應(yīng)做好原始記錄,其中包括空載和負載運轉(zhuǎn)時的電壓、電流、功率、刮板鏈條運行速度等,并核對和設(shè)計要求是否吻合。
4.2 操作和維護
(1)每次起動后,應(yīng)先空載運轉(zhuǎn)一定時間,待設(shè)備運轉(zhuǎn)正常后方可加料,應(yīng)保持加料均勻,不得大量突增或過載運行。
(2)如無特殊情況,不得負載停車。一般應(yīng)在停止加料后,待機糟內(nèi)物料基本卸空時再停車。如滿載運輸時發(fā)生緊急停車后的起動,必須先點動幾次或適量排除機槽內(nèi)的物料,排料可打開彎曲段的下觀察蓋板進行。
(3)若有數(shù)臺輸送機組合成一條流水線,起動時應(yīng)先開動最后一臺,而且諸臺往前開動,停車順序應(yīng)與起動順序相反。這也可采取電器聯(lián)鎖控制。
(4)操作人員應(yīng)經(jīng)常檢查機器各部,特別是刮板鏈條和驅(qū)動裝置應(yīng)保持完好無損狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)有殘缺損傷的機件(如刮板嚴(yán)重變形或脫落、鏈條的開口銷脫落、彎曲段中間導(dǎo)軌嚴(yán)重磨損等),應(yīng)及時修復(fù)或更換。
4.3 設(shè)備的維護和保養(yǎng)
板輸送機是靠溜槽運行輸送物料的。刮板斷裂、鏈條拉斷、料槽磨損都是常見的故障。正確的保養(yǎng)和維修不僅能保證設(shè)備的安全運行,而且是提高工作效率、經(jīng)濟效益和延長使用壽命的重要手段。保養(yǎng)——板輸送機在每次使用完畢,應(yīng)對設(shè)備進行清掃和檢查。如有剩余物料壓結(jié)在槽內(nèi),應(yīng)當(dāng)清除干凈, 零部件有局部、微小的事故隱患,應(yīng)及時排除。鏈條過松,應(yīng)進行調(diào)整;刮板鏈條出現(xiàn)裂墳或嚴(yán)重磨損,應(yīng)予以更換;潤滑點應(yīng)及時加油。維修——除應(yīng)對巳損壞的零部件及時修理或更換外,還要對關(guān)鍵部件、易磨損零件定期進行檢查, 并按安全使用要求進行修理, 使設(shè)備繼續(xù)保持最佳的工作狀態(tài)。此外,還要建立一套保養(yǎng)與維修規(guī)程,事故修理記錄和司機崗位責(zé)任等制度。下面結(jié)合我國刮板輸送機的實際使用情況,介紹一些關(guān)鍵零部件的維修方法。
4.3.1 刮板鏈條的修理和更換
單個鏈節(jié)轉(zhuǎn)動不靈活時, 可拆下鏈節(jié),取出銷軸,用砂紙打磨,直至裝入后轉(zhuǎn)動靈活為止,但不要修整鏈桿的銷軸孔, 也不要涂抹潤滑油 如有某個刮板彎曲變形,應(yīng)取下鏈節(jié),采用局部加熱變形的方法予以校正,切不可冷敲, 避免刮板損壞或脫落。若變形嚴(yán)重, 應(yīng)更換該鏈節(jié)。如有數(shù)個鏈節(jié)轉(zhuǎn)動不靈活,可在拆卸后重新選配組裝。連接鏈桿銷軸的開口銷必須選用長度適中的、直徑略小于鏈孔的規(guī)格,彎曲定位后開口銷不可超過鏈桿的寬度。大修中更換刮板鏈條時切勿留用舊的鏈條, 因為即使其表面上仍完好,但實際上銷軸及鏈桿孔卻有較大的磨損或變形, 很容易出現(xiàn)各種運行故障。
4.3.2 頭輪的維修
頭輪齒的磨損是頭輪損壞的主要形式。通常輪齒的使用壽命較長, 因表面淬火后硬度達HRC40~50,但有個別齒淬火硬度不夠, 有軟點, 使用中很抉出現(xiàn)較大的磨損 變形及壓潰等現(xiàn)象。修復(fù)時可對有缺陷的輪齒進行堆焊。頭輪材料為45號鋼或Zq,45,其焊接性能較差,有出現(xiàn)裂紋的傾向,焊接前應(yīng)先預(yù)熱,焊后須消除內(nèi)應(yīng)力, 然后加工齒形并淬火。如果所有輪齒硬度均不夠, 則應(yīng)重新進行熱處理,或更換頭輪。如果輪齒的硬度符臺要求, 但已顯著磨損, 大修時也應(yīng)更換新頭輪。但對套筒滾子鏈條使用的頭輪, 可調(diào)換方向繼續(xù)使用。頭輪有整體式和組臺式兩種。組合式頭輪在摜環(huán)后只要換齒圈, 輪轂仍可使用。目前有關(guān)設(shè)計部門正在研制用手模鍛鏈及雙扳鏈的雙側(cè)工作齒頭輪以取代單側(cè)工作齒,這樣工作面一側(cè)磨損之后,可拆下調(diào)頭再用一次。
4.3.3 尾部軸承座的慘復(fù)
當(dāng)尾部鏈條張緊裝置采用螺桿受壓的方式,尾部軸承座較易于損壞,損壞部位是軸承座與上下導(dǎo)軌滑動配臺的導(dǎo)槽,在偏載及尾軸歪斜情況下, 導(dǎo)槽易被憋斷一塊a軸承座局部損壞后應(yīng)及早修復(fù), 否則影響與上下導(dǎo)軌的滑動配合,不易均勻調(diào)節(jié)張緊力。在鋼板上鉆孔用螺釘擰入軸承座固定。尾部殼體容易發(fā)生變形的 缸是兩傭安裝調(diào)節(jié)螺桿的垂直側(cè)板。當(dāng)輸送機頭轉(zhuǎn)卡料、積科 嚴(yán)重超載時, 刮板鏈條將被迫伸長,產(chǎn)生較大附加張力,并對尾部調(diào)節(jié)螺耔施加壓力。甚至導(dǎo)致垂直側(cè)板凸起。矯正的辦法是先清除卡辯與積料,將調(diào)節(jié)螺軒及固定螺母卸下, 甩局部加熱的方法對變形的垂直側(cè)板進行校正。另外,還必須采取預(yù)防措施防止變形。調(diào)節(jié)螺桿如受擅變形,應(yīng)進行加熱校正。
4.3.4 更換底板和導(dǎo)軌
底板和導(dǎo)軌都是品磨損零件。為了更換方便,所有承載殼俸的底板都做成可拆式的, 通常在大修時更換。為延長底板的使用壽命, 有時可在底板上加設(shè)下導(dǎo)軌。下導(dǎo)軌與底板一般用點捍固定。至于支承導(dǎo)軌的原設(shè)計是與殼體焊成一體的,磨損后需連同兩底板—起更換,顯然不經(jīng)濟,故需將固定式改為可拆式。
4.3.5 上回轉(zhuǎn)段的維修方法
該部件維修時應(yīng)保證導(dǎo)輪正常轉(zhuǎn)動,否則導(dǎo)軌磨損快, 并可能拉斷鏈桿。若有積料、卡輪故障或?qū)л喤c底部彎扳的高差變小時,導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動即受阻礙,輪面局部很快磨凹 為防止導(dǎo)輪受阻, 可加設(shè)定位銷并讓導(dǎo)輪軸伸出軸承座之外.導(dǎo)輪受阻時需拆下檢查,如果是局部磨損,可先堆焊, 然后機加工。
底部彎板導(dǎo)輪槽與導(dǎo)輪兩側(cè)的間隙應(yīng)均勻。如有一側(cè)間隙過大, 可在間隙大的這一側(cè)底部彎板下方加焊圓弧狀長鋼板條。如果兩側(cè)間隙都過大,可在每側(cè)加焊一塊鋼板或制作一塊開槽鋼板, 焊在彎板下方。
4.3.6 其他
(1)防止頭輪組移動的方法
為了防止頭部傳動輪組件的移動.可在頭部軸承座與軸承固定板之間增加定位銷,或在調(diào)整后用斜鐵點焊定位。
(2)背板磨損的修復(fù)
刮板輸送機頭部空載殼體的背板在刮板鏈條的撞擊和摩擦下最易磨損,磨穿后可將該部位割下, 重新貼上一塊鋼板與原殼體焊接, 或用可拆式連接。
5 標(biāo)準(zhǔn)化審查報告(BS)
5.1 產(chǎn)品圖樣的審查
SGZ刮板輸送機機頭部裝置和傳動設(shè)計已基本完成,現(xiàn)具備全套圖紙和一線基本數(shù)據(jù),根據(jù)有關(guān)規(guī)定,對其進行標(biāo)準(zhǔn)化審查,結(jié)果如下:
(1)產(chǎn)品圖樣完整、統(tǒng)一、表達準(zhǔn)確清楚、圖樣清楚.符合GB4460-84、GB-83《機械制圖》的規(guī)定。
(2)產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T1800、3-1998的規(guī)定。
(3)產(chǎn)品圖樣的編號符合JB/T5054.5-2000《中華人民共和國機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》產(chǎn)品圖樣及設(shè)計的完整性。
(4)圖紙標(biāo)題欄與明細欄符合GB/T10609.1-1989 GB/T10690.2-1989的規(guī)定。
(5)產(chǎn)品圖樣粗糙度的標(biāo)注符合GB131-83《表面特征代號及注法》的規(guī)定。
(6)產(chǎn)品圖樣焊縫的代號符合GB324-80《焊縫代號》的規(guī)定。
5.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查
(1)產(chǎn)品技術(shù)文件名詞、術(shù)語符合ZB/TJ01和0351-90《產(chǎn)品圖樣及設(shè)計文件術(shù)語》及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(2)量和單位符合GB3100—GB3102-93的規(guī)定。
(3)技術(shù)文件所用的編碼符合JB/T 8823-1998《機械工業(yè)企業(yè)計算機輔助管理信息分類編碼導(dǎo)則》的規(guī)定。
(4)技術(shù)文件的完整性符合JB/T 5054.5-2000《產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件完整性》的規(guī)定及農(nóng)機部門有關(guān)具體要求。
5.3 標(biāo)準(zhǔn)件的使用情況
本設(shè)計所用的緊固件均采用標(biāo)準(zhǔn)的螺栓,材料及材料代號也符合國家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。
5.4 審查結(jié)論
經(jīng)過對和面裝置和傳動設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化審查,認為該設(shè)計基本貫徹了國家最新頒發(fā)的各種標(biāo)準(zhǔn),圖紙和設(shè)計文件完整齊全,符合標(biāo)準(zhǔn)化的要求。
6 設(shè)計特點及缺點
6.1 設(shè)計的特點
本設(shè)計為保證減速器輸出軸與機頭架上的鏈輪組的軸中心在同一平面內(nèi),將電動機與減速器放到一可調(diào)的底板上,可隨機頭架的位置在一定范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)位置,并且為了減少維修成本,將機頭架制成底板與側(cè)板兩部分,而不是整體鑄造,這樣在易損件受到損壞時不用整體更換,只換受損部分就可以了。
6.2 設(shè)計的缺點
本設(shè)計的輸送機可調(diào)節(jié)的范圍較小,而且在空載時耗能較大,在設(shè)計中沒有考慮到緊鏈裝置,致使可能在運行中掉鏈,出現(xiàn)問題,所以在機尾部應(yīng)加上重錘式緊鏈裝置,以保證整體設(shè)計在性能上具有完整。
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致 謝
在整個畢業(yè)設(shè)計過程中在本次設(shè)計中,得到山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)校技術(shù)工程學(xué)院的大力支持和幫助,同時CAD論壇提供了許多實用的參考資料,在此向他們表示感謝。
我的導(dǎo)師張淑娟老師進行了指導(dǎo),她一絲不茍的工作態(tài)度讓我們明白了科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,她平易近人的教學(xué)態(tài)度讓我們學(xué)會了謙虛待人,她是我們學(xué)習(xí)的榜樣,是我們的良師益友。在此,我向張淑娟老師表達我最真摯的謝意,并真心的祝愿張淑娟老師工作順利,萬事如意!
同學(xué)的幫助也讓我受益匪淺。做畢業(yè)設(shè)計的過程不是走形式,它不僅是檢驗所學(xué)知識、實踐所學(xué)技能的過程,而且是一個學(xué)習(xí)、提高、成長的過程。它充分體現(xiàn)了學(xué)習(xí)工科不僅培育知識技能,還能幫助我們建立一套嚴(yán)謹(jǐn)求實的思維體系,訓(xùn)練邏輯推理能力,養(yǎng)成一種一絲不茍、認真踏實的工作作風(fēng),為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
總而言之,在這里我對為我們畢業(yè)設(shè)計提供幫助的人表示最深的謝意!對四年來給予我們指導(dǎo)的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師表示感謝!并對參考文獻的作者表示忠心的感謝!
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