SGZ1000-2×700型刮板輸送機設(shè)計【優(yōu)秀含9張CAD圖】

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】 中國礦業(yè)大學(xué)2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 84頁 摘 要 刮板輸送機是一種撓性牽引的連續(xù)輸送機械，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤布置的機械。它的牽引機構(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。中部槽沿運輸路線全線鋪設(shè)，刮板鏈繞經(jīng)機頭、機尾的鏈輪接成封閉形置于中部槽中，與滾筒采煤機和輸送機推移裝置配套，實現(xiàn)落煤、裝煤、運煤及推移輸送機械化。沿輸送機全長都可向溜槽中裝煤，裝入中部槽中的煤被刮板鏈拖拉，在中部槽內(nèi)滑行到卸載端卸下。 一般的刮板輸送機能在25°以下的條件使用。刮板輸送機在使用中要受拉、壓、彎曲、沖擊摩擦和腐蝕等多種作用，因此，必須有足夠的強度、剛度、耐磨和耐腐蝕性。由于它的運輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行，因此運行阻力和磨損都很大。但是，在采煤工作面運煤，目前還沒有更好的機械可代替，只能從結(jié)構(gòu)上、強度上和制造工藝上不斷研究，使它更加完善、耐用。 文中所設(shè)計的SGZ1000/2×700型輸送機傳動部主要是由電動機、減速器和彈性聯(lián)軸器組成。該輸送機橫向布置，電動機輸出的動力經(jīng)由一級錐齒輪、一級斜齒輪和一級行星輪系的傳動，最后驅(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動。減速器采用四行星太陽輪浮動結(jié)構(gòu)，減小了結(jié)構(gòu)尺寸，同時提高整個工作面的輸送量，提高了效率。在設(shè)計過程中，對傳動部的軸、傳動齒輪、軸承和聯(lián)接用的花鍵等部件進行了設(shè)計計算、強度校核。 關(guān)鍵詞：刮板輸送機 ；中部槽；刮板鏈。 Scraper conveyor 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. Bridge reversed loader with the face-scraper conveyor machine synchronous over his head, face Shearer guarantee for coal mining, and fully mechanized coal face of high yield and high efficiency operations. Scraper conveyor is a reprint of a special structure of the scraper conveyor, powertrain and drive and scraper conveyor similar to a ramp of its fuselage and a section of the arch bridge structure and belt conveyors in the tail Paragraph above lap. In the back-alley in the coal face when the machine goes to reprint its arch bridge and all of the aircraft ended the lap belt conveyor stack of position limits, a retractable belt conveyor shortened ride Next length of the belt conveyor for the development of the shift to home-unloading nose reproduced below, can be reproduced with the face of the advance goes forward. SGZ1000/2×700designed conveyor drive type mainly by a motor, reducer box and hydraulic coupling of the conveyor with the horizontal layout, electrical power output by the one planetary gears and a transmission gear the final drive sprocket rotation.Sun gear reducer with four planets floating structure, reducing the structure size, while improving the delivery of the entire face amount, to improve efficiency. In the design process, the Department of the drive shaft, transmission gears, bearings and spline connection with the design calculations and other components, strength analysis. Key words：scraper conveyor；Central trough；Scraper chain。 目 錄 一般設(shè)計部分 1 緒論……………………………………………………………………………………………… 1 1.1刮板輸送機的組成………………………………………………………………………1 1.1.1機頭部……………………………………………………………………………………1 1.1.2中部槽及附屬部件……………………………………………………………………1 1.1.3刮板鏈…………………………………………………………………………………2 1.1.4緊鏈裝置………………………………………………………………………………2 1.1.5推移裝置………………………………………………………………………………2 1.1.6錨固裝置………………………………………………………………………………2 1.2 刮板輸送機的分類……………………………………………………………3 1.3 刮板輸送機的應(yīng)用…………………………………………………………………3 1.4刮板輸送機的工作原理……………………………………………………………3 1.5 刮板輸送機的特點…………………………………………………………………3 1.6 刮板輸送機的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢……………………………………………………3 1.7 新型刮板輸送機………………………………………………………………………4 1.8 SGZ1000/2×700中雙鏈刮板輸送機技術(shù)特征………………………………………4 2 總體設(shè)計…………………………………………………………………………………5 2.1 刮板輸送機設(shè)計計算………………………………………………………………5 2.1.1 中部槽的設(shè)計選用………………………………………………………………5 2.1.2 運行阻力的計算……………………………………………………………………6 2.1.3 計算電動機功率……………………………………………………………………8 2.1.4 計算刮板鏈的預(yù)緊力和緊鏈力……………………………………………………9 2.1.5驗算刮板鏈的安全系數(shù)……………………………………………………………9 2.2傳動方案的設(shè)計……………………………………………………………………10 2.2.1傳動方案的確定……………………………………………………………………10 2.2.2總傳動比及傳動比分配……………………………………………………………10 2.2.3傳動裝置運動參數(shù)的計算…………………………………………………………12 2.3減速器傳動件設(shè)計計算……………………………………………………………13 2.3.1傳動部弧齒錐齒輪設(shè)計計算………………………………………………………13 2.3.2中速級斜齒圓柱齒輪設(shè)計計算…………………………………………………………24 2.3.3傳動部行星機構(gòu)的設(shè)計計算……………………………………………………………32 2.3.4圓環(huán)鏈鏈輪設(shè)計計算……………………………………………………………………38 3 零部件的設(shè)計及校核……………………………………………………………………………40 3.1 軸的設(shè)計及校核……………………………………………………………………………40 3.1.1 高速軸的設(shè)計校核……………………………………………………………………40 3.1.2 第二軸的設(shè)計計算……………………………………………………………………45 3.1.3 初算第三軸軸徑…………………………………………………………………………51 3.1.4初算行星輪系各軸徑…………………………………………………………………51 3.1.5 初算鏈輪軸徑…………………………………………………………………………52 3.2 軸承的壽命校核………………………………………………………………………52 3.2.1 高速軸軸承壽命計算……………………………………………………………………52 3.2.2 第二軸軸承壽命的計算………………………………………………………………53 3.3 鍵的設(shè)計與強度校核……………………………………………………………………… 55 3.3.1高速軸普通平鍵設(shè)計校核………………………………………………………………55 3.3.2 鏈輪軸漸開線花鍵校核…………………………………………………………………56 3.4 聯(lián)軸器的選用……………………………………………………………………………… 56 4 刮板輸送機的使用和維修………………………………………………………………………57 4.1 刮板輸送機的安裝與試運轉(zhuǎn)………………………………………………………………57 4.1.1 刮板輸送機零部件的存放……………………………………………………………57 4.1.2 安裝與調(diào)試………………………………………………………………………58 4.1.3 刮板輸送機的使用與維護…………………………………………………………59 4.2 刮板輸送機的潤滑……………………………………………………………………61 4.3常見故障及處理方法………………………………………………………………62 專題設(shè)計部分 刮板輸送機運輸能力影響系數(shù)的簡單研究……………………………………………………62 1 引言…………………………………………………………………………………………62 2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計……………………………………………………………………………………64 3 結(jié)論………………………………………………………………………………………65 結(jié)論…………………………………………………………………………………………………67 參考文獻……………………………………………………………………………………………68 翻譯部分 英文原文………………………………………………………………………………………69 中文譯文…………………………………………………………………………………69 致謝……………………………………………………………………………………………77 1 緒論 　　刮板輸送機是一種撓性牽引機構(gòu)的連續(xù)輸送機械，是為采煤工作面和采取巷道運煤布置的機械。它的牽引構(gòu)件是刮板鏈，承載裝置是中部槽，刮板鏈安置在中部槽的槽面。 　　刮板輸送機的相鄰中部槽在水平、垂直面內(nèi)可有限度折曲的叫可彎曲刮板輸送機。其中機身在工作面和運輸巷道交匯處呈90°彎曲設(shè)置的工作面輸送機叫“拐角刮板輸送機”。 　　在當(dāng)前采煤工作面內(nèi)，刮板輸送機的作用不僅是運送煤和物料，而且還是采煤機的運行軌道，因此它成為現(xiàn)代化采煤工藝中不可缺少的主要設(shè)備。刮板輸送機能保持連續(xù)運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)就能正常進行。否則，整個采煤工作面就會呈現(xiàn)停產(chǎn)狀態(tài)，使整個生產(chǎn)中斷。 1.1 刮板輸送機的組成 　　 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(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。 1.1.1機頭部 隨著綜采工作面生產(chǎn)能力的迅速提高，刮板輸送機端卸載已經(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(gòu)，該機構(gòu)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。 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(zhuǎn)中除受靜載荷外，還有脈沖和沖擊載荷。 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/231—91）計算。 鏈輪用優(yōu)質(zhì)鋼鑄造或鍛造后，調(diào)質(zhì)處理，鏈窩和齒形表面經(jīng)淬火處理。我國《礦用圓環(huán)鏈輪技術(shù)條件》（MT/Z9--80）規(guī)定了各項技術(shù)要求。為保證鏈輪的質(zhì)量，《刮板輸送機通用技術(shù)條件》（MT150--2006）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。 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；適用于正反兩向運轉(zhuǎn)。 為適應(yīng)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40~75kW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(yīng)采用適當(dāng)?shù)臋C械或電氣過載保護裝置。 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。 刮板輸送機電動機不用液力耦合器時，采用雙鼠籠轉(zhuǎn)子并具有高啟動轉(zhuǎn)矩的隔離防爆型電動機。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。 1.1.2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(gòu)成封底槽。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈?zhǔn)鹿时容^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(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)長度以外，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。 機頭過度槽和機尾過度槽是機頭架與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種回到槽內(nèi)，可在尾部過度槽的下翼緣裝設(shè)上鏈器。 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。 中部槽的連接裝置目前應(yīng)用的有插銷式、啞鈴式、插入圓柱銷式等。 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(yīng)低于槽幫，下緣要超出槽底，寬度方向與采煤機滾筒應(yīng)有一間隔。 機采礦用的擋煤板是一個有多種功能的組合件，其作用是防止煤向采空區(qū)灑落，以及為采煤機導(dǎo)向、放置電纜和水管、為千斤頂提供連接點等。 1.1.3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(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。 圓環(huán)鏈已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，《礦用高強度圓環(huán)鏈》（GB/T12718-1991）對圓環(huán)鏈的形式、基本參數(shù)及尺寸、技術(shù)要求、試驗方法及驗收規(guī)則都作了規(guī)定。 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(jié)和堵塞的作用，并應(yīng)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。刮板了、鏈條不與中板接觸，兩側(cè)與槽幫形狀相同，刮底清幫效果好。 刮板與鏈條的連接，邊雙鏈?zhǔn)侥壳岸嗖捎肬型連接環(huán)的兩側(cè)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；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。 1.1.4緊鏈裝置 刮板鏈安裝時，要給予一定的預(yù)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?zhǔn)┘訌埦o力的裝置叫緊鏈裝置。 目前應(yīng)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(zhuǎn)，將鏈條拉緊，電動機停止反轉(zhuǎn)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(zhuǎn)緊鏈，而用專設(shè)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：棘輪緊鏈器、摩擦輪緊鏈器、閘盤緊鏈器。 1.1.5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。 1.1.6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，使用液壓支架的泵站。 1.2 刮板輸送機的分類 刮板輸送機的類型很多，可按刮板鏈型式、卸載方式、中部槽結(jié)構(gòu)、采煤機牽引方式、電動機類型、承載重類型、整機適用條件分類。 按刮板鏈型式分為中單鏈型刮板輸送機、邊雙鏈型刮板輸送機、中雙鏈型刮板輸送機、準(zhǔn)邊雙鏈型刮板輸送機。按卸載方式分為端卸式刮板輸送機、側(cè)卸式刮板輸送機、直彎式刮板輸送機、交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C，現(xiàn)在重型、超重型刮板輸送機多用于交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C。按中部槽結(jié)構(gòu)分為開底式刮板輸送機、封底式刮板輸送機、分體中部槽刮板輸送機、整體焊接中部槽刮板輸送機、框架式中部槽刮板輸送機、鑄造式中部槽刮板輸送機。按采煤機牽引方式分為有鏈牽引采煤機用的刮板輸送機和無鏈牽引采煤機用的刮板輸送機。按電動機類型分為單速電動機刮板輸送機和雙速電動機刮板輸送機。按承重類型分為輕型刮板輸送機、中型刮板輸送機、重型刮板輸送機、超重型刮板輸送機。按整機適用條件分為緩傾斜中厚煤層刮板輸送機、緩傾斜薄煤層刮板輸送機、緩傾斜厚煤層大采高刮板輸送機、緩傾斜三軟煤層刮板輸送機、中厚煤層大傾角刮板輸送機、急傾斜厚煤層水平分段放頂煤及“三下”綜采刮板輸送機。 1.3 刮板輸送機的應(yīng)用 刮板輸送機可用于水平運輸，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。 1.4 刮板輸送機的工作原理 　　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。 1.5 刮板輸送機的特點 　?。?）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。 　?。?） 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? 　?。?）能作液壓支架前段的支點。 　?。?）空載功率消耗較大，為總功率的30%左右。 　?。?）不宜長距離輸送。 　 （9）易發(fā)生掉鏈、跳鏈?zhǔn)鹿省? （10）消耗鋼材多，成本大。 1.6 刮板輸送機的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 　　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20世紀(jì)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)前迨剑酁閱捂?，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20世紀(jì)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20世紀(jì)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，研制出大功率可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。 　　目前，隨著采煤工作面生產(chǎn)能力的不斷增大，刮板輸送機主要發(fā)展趨勢是： 　?。?）大運輸量。國外先進采煤國家已經(jīng)發(fā)展到小時輸送能力高達1500t（80年代）3500t（90年代）的刮板輸送機。 　?。?）長運輸距離。為了減少采區(qū)階段煤柱的損失量，加大工作面的長度，刮板輸送機的長度已經(jīng)達到400m以上。 　　（3）大功率電動機。電動機的功率已發(fā)展到單電機達1000kW，輸送能力3000t/h。 （4）壽命長。由于使用大直徑圓環(huán)鏈，增加了刮板鏈的強度，延長了刮板輸送機的壽命，整機過煤量高達600萬噸以上。 1.7新型刮板輸送機 刮板輸送機是煤礦、化學(xué)礦山、金屬礦山及電廠等用來輸送物料的重要運輸工具。它是由中部槽、鏈條、刮板及牽引系統(tǒng)組成。其中，中部槽是刮板輸送機的主要部分，鋼制的中部槽已有近百年的歷史，在長期的使用過程中存在以下缺點：①重量大，安裝和搬運費時費力；②中部槽一般是由6~15mm的鋼板制成，在受到較大的沖擊時易變形，修復(fù)比較困難；③耐腐蝕性差；④耐磨性差；⑤物料與中部槽的摩擦系數(shù)大，刮板輸送機的功率大部分消耗于物料與中部槽的摩擦力上，造成了能耗過大、投資增加。 用超高分子量聚乙烯是制造刮板輸送機的中板，可解決鋼制中板所存在的問題，得到塑料刮板輸送機。對于小型刮板輸送機可以通過改性超高分子量聚乙烯來制造刮板輸送機。對于上面行走采煤機的大型刮板輸送機，要采用鋼塑復(fù)合的方法，用超高分子量聚乙烯作為襯里，提高大型刮板輸送機的耐磨性，延長使用壽命，降低摩擦因數(shù)，從而降低功率消耗并降低對牽引、傳動系統(tǒng)的要求，這對大型刮板輸送機有巨大意義。 1.8 SGZ1000/2×700中雙鏈刮板輸送機技術(shù)特征 設(shè)計長度 300m 輸送能力 2000t/h 鏈 速 1.5m/s 電 動 機: 型 號 YBSD700/350-4/8 轉(zhuǎn) 速 1484r/min 電 壓 3300v 頻 率 50Hz 減 速 器： 型 號 JS-700圓錐、圓柱行星減速器 傳動功率 700kW 傳 動 比 40.86 刮 板 鏈： 型 式 中雙鏈 圓環(huán)鏈規(guī)格 2-φ38×137-C 鏈 距 200mm 刮板間距 1096mm 中部槽規(guī)格（長×寬×高） 1500×960×315mm 中部槽連接形式 啞鈴連接 緊鏈方式 液壓缸緊鏈 牽引方式 埋鏈?zhǔn)? 卸載方式 端卸 2 總體設(shè)計 2.1刮板輸送機設(shè)計計算 刮板輸送機設(shè)計輸送能力2000t/h，設(shè)計長度300m，鏈速1.5m/s。 在查取相關(guān)資料后決定選用弧齒錐齒輪，斜齒圓柱齒輪和行星齒輪三級減速傳動。輸送機與截深0.8m無鏈電牽引采煤機配套使用，可適應(yīng)緩傾斜、左右綜采工作面，工作傾角 ≤10°。刮板輸送機在工作過程中其槽間水平彎曲角度為3°，采用φ38×137-C級圓環(huán)鏈的中雙鏈?zhǔn)焦伟彐?，單位長度質(zhì)量29kg/m，雙機頭驅(qū)動。見圖2-1。 圖2-1 刮板輸送機計算圖 2.1.1中部槽的設(shè)計選用 在查閱大量文獻資料后，發(fā)現(xiàn)設(shè)計輸送能力與中部槽實際過煤能力存在很大出入（中部槽物料斷面見圖2-2），故在此引入刮板輸送機輸送能力影響系數(shù)， 圖2-2中部槽物料斷面 在比較與此次設(shè)計參數(shù)相近的相關(guān)企業(yè)產(chǎn)品后取刮板輸送機輸送能力影響系數(shù)。 則在選取中部槽時，其實際過煤能力為： 由此可推算出中部槽過煤斷面積： （2-1） 式中, A—貨載最大橫斷面積，㎡； —貨載的裝滿系數(shù)，； —貨載的散裝容重，對原煤； —刮板輸送機鏈速，m/s。 代入式（2-1）得： 參考相關(guān)產(chǎn)品選取刮板鏈尺寸為φ38×137-C型圓環(huán)鏈，圓環(huán)鏈尺寸的確定決定了刮板的尺寸，刮板尺寸的確立為中部槽的選擇提供參考，決定了中部槽的寬度，查煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)取中部槽內(nèi)寬為1000mm，采用鑄造槽幫鋼，帶鏟、擋煤板。中部槽高度的選擇滿足式（2-2）： (2-2) 式中，——中部槽內(nèi)寬，m。?。? ——中部槽高度，m； ——物料堆積角，(°)。取 代入式（2-2）得： 取中板厚度40mm，依據(jù)《MT/T864-2000刮板輸送機鑄造槽幫型式和尺寸》選取槽幫高mm。選取中部槽長mm。 2.1.2運行阻力的計算 按三機配套的原則，刮板輸送機的輸送能力要略大于采煤機的理論計算能力，在此取系數(shù)，則可計算所選采煤機的理論生產(chǎn)能力t/h。 （1）為簡化計算，中部槽單位長度上的裝煤量只按鏈速計算，即： kg （2） 計算重、空段的運行阻力，取 重段阻力為 空段阻力為 （3） 按彎曲段的幾何關(guān)系，計算中部槽彎曲段的中心角 式中：—彎曲段的半徑，m； —相鄰兩節(jié)中部槽間的最大折曲角,(°)； —標(biāo)準(zhǔn)中部槽長，m； —機身推移距離，m； —彎曲段全長，m； —彎曲段中心角，(°)。 （4） 確定最小張力點 由 判定刮板輸送機最小張力點在“1”點。 （5） 計算各點張力 取最小張力點為0，按彎曲段距離工作面上端5m，用逐點計算法計算刮板鏈在各點的張力。 2.1.3計算電機功率 取傳動系統(tǒng)的效率，繞經(jīng)驅(qū)動輪的阻力系數(shù)，代入下式得： 上端驅(qū)動電機功率為： 下端驅(qū)動電機功率為： 將上述電動機功率計算值各加20%的備用量，得上端電機功率為653.56kW，下端電機功率為606.56kW。因此配備2×700kW電動機雙頭驅(qū)動即可滿足需要。 由計算所得電機功率選YBSD700/350-4/8型刮板輸送機用防爆電機，其額定轉(zhuǎn)速。 2.1.4計算刮板鏈的預(yù)緊力和緊鏈力 為簡便計算，預(yù)緊力近似按下式計算： 緊鏈力按式(2-3)計算： (2-3) 式中：—緊鏈力，N； —拉伸段的彈性伸長量，mm； 取mm 一條 φ38×137圓環(huán)鏈的剛度。 代入式(2-3)： 2.1.5驗算刮板鏈的安全系數(shù) 查標(biāo)準(zhǔn)可知φ38×137-C級圓環(huán)鏈的破斷拉力為2270kN，中雙鏈負(fù)荷不均勻系數(shù)取0.85，則： (2-4) 式中，n—鏈條的安全系數(shù)； —一條鏈條的破斷拉力，N； —刮板鏈的最大靜張力，N； —雙鏈負(fù)荷不均勻系數(shù)，取 代入式(2-4)得： 有計算結(jié)果可知，所選取的刮板鏈符合要求。 2.2傳動方案的設(shè)計 2.2.1傳動方案的確定 刮板輸送機減速器與刮板輸送機之間采用平行布置方式，型號JS700,采用三級圓錐-圓柱齒輪傳動，依據(jù)《MT/T148-1997刮板輸送機減速器》規(guī)定，減速器采用水平剖分式，上下箱體對稱布置，電動機與輸入軸之間采用HL型彈性柱銷聯(lián)軸器連接，減速器布置型式見圖 2-3。 圖2-3減速器布置示意圖 2.2.2總傳動比及傳動比分配 （1） 驅(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)速的計算 鏈輪轉(zhuǎn)速計算見式(2-5)： (2-5) 式中：—鏈輪轉(zhuǎn)速，r/min； —圓環(huán)鏈鏈速，m/s。； —鏈輪齒數(shù)，； —鏈輪節(jié)距，mm； （2-6） —鏈輪節(jié)圓直徑，mm。 由圓環(huán)鏈規(guī)格φ38×137及選取鏈輪齒數(shù)N=9，計算鏈輪節(jié)圓直徑。 （2-7） 式中 —圓環(huán)鏈節(jié)距，mm。?。? 為圓環(huán)鏈直徑，mm。?。? 為鏈輪節(jié)距角，。 代入式（2-7）得： 取 將節(jié)圓直徑代入式（2-6）得鏈輪節(jié)距： 得鏈輪轉(zhuǎn)速： （2） 總傳動比的計算及分配 1） 總傳動比： 2)傳動比分配： 減速器為三級展開式，依據(jù)手冊中提供的分配方法，經(jīng)調(diào)整確定，，。 3)傳動比誤差： 傳動比分配符合要求。 2.2.3傳動裝置運動參數(shù)的計算 從減速器的高速軸開始各軸命名為Ⅰ軸、Ⅱ軸、Ⅲ軸、Ⅳ軸。 （1） 各軸轉(zhuǎn)速計算 （2）各軸功率計算 （3）各軸扭矩計算 2.3減速器傳動件設(shè)計計算 2.3.1傳動部弧齒錐齒輪設(shè)計計算 已知參數(shù)： 已知：兩錐齒輪軸交角，小齒輪懸臂布置，大齒輪兩端支承，長期工作，閉式錐齒輪傳動，先按接觸疲勞強度計算，再按接觸疲勞強度和抗彎強度校核計算。 具體設(shè)計參數(shù)及結(jié)果表2.1，介紹齒輪傳動部分的設(shè)計方法和步驟。 表2.1 弧齒錐齒輪的設(shè)計計算 設(shè)計項目及說明 結(jié)果 （1）選材料、熱處理方法、定精度等級。 選小齒輪 20GrMnTi HRC58～62 大齒輪 20MnVB HRC56～62 大 小齒輪均采用滲碳淬火 許用接觸應(yīng)力 接觸疲勞極限 N/mm2 N/mm2 接觸強度壽命系數(shù)ZN 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =60×1484×1×(5×300×16) =2.14×109 次 =2.14×109 次 =2.14×109/2.5 =0.85×108 次 =0.85×108 次 式中: —齒輪轉(zhuǎn)速, －齒輪每轉(zhuǎn)一圈時同一齒面的嚙合次數(shù) －齒輪的工作壽命,h 取 接觸強度最小安全系數(shù) =1 則 =1600×1/1 =1550×1/1 則 =1550 N/mm2 （2）齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算 選用弧齒錐齒輪，按接觸強度進行初步設(shè)計，即 載荷系數(shù) 取 齒寬系數(shù) 取 估算小輪大端分度圓直徑 （3）主要幾何尺寸計算 齒數(shù)， 取 實際齒數(shù)比 分錐角 大端模數(shù) 按標(biāo)準(zhǔn)取 分度圓直徑 變位系數(shù) 弧齒錐齒輪采用高-切變位 錐矩 齒寬 取 大端齒頂高 大端齒高 大端齒根高 大端齒頂圓直徑: 齒根角 齒頂角 頂錐角 根錐角 外錐高 安裝距，考慮齒輪結(jié)構(gòu)情況，以及支撐端距H的 測量方便，取 支撐端距H 弧齒厚 式中β為大端螺旋角 中點錐距 ，mm 銑刀盤名義直徑，mm 取 則 則 當(dāng)量齒數(shù)， 端面重合度 取 則 齒線重合度 取 總重合度 （4）校核接觸強度 強度條件 計算接觸應(yīng)力 式中： 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 取 彈性系數(shù) 取 接觸強度計算的重合度系數(shù) 當(dāng)量圓柱齒輪的重合度 當(dāng)量齒輪分度圓直徑,,mm 當(dāng)量齒輪中心距，mm 當(dāng)量齒輪頂圓直徑,,mm 端面齒形角 當(dāng)量齒輪基圓直徑,，mm 嚙合線長度,mm 斷面重合度 則 接觸強度計算的螺旋角系數(shù) 接觸強度計算的錐齒輪系數(shù) 取 使用系數(shù) 取 動載系數(shù) 取 接觸強度計算的齒向載荷分布系數(shù) 取 接觸強度計算的齒向載荷分配系數(shù) 取 齒寬中點分度圓上的名義切向力,N 齒寬中點分度圓直徑,mm 則 接觸強度計算的有效齒寬,mm 計算接觸應(yīng)力 結(jié)論： 滿足接觸強度 （5） 齒根彎曲強度校核 強度條件 計算齒根應(yīng)力 式中： 彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù) 取 彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù) 取 彎曲強度計算的有效齒寬,mm 齒形系數(shù) 取 應(yīng)力修正系數(shù) 取 彎曲強度計算的重合度系數(shù) 式中： 則 彎曲強度計算的螺旋角系數(shù) 彎曲強度計算的錐齒輪系數(shù) 取 齒寬中點法向模數(shù) 則 N/mm2 N/mm2 許用彎曲應(yīng)力 式中： 彎曲疲勞極限 取=900 N/mm2 =850 N/mm2 彎曲強度的最小安全系數(shù) 取 =1.4 實驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 取 相對齒根圓角敏感系數(shù) 取 相對齒根表面狀況系數(shù) 取 彎曲強度計算的尺寸系數(shù) 取 則： 結(jié)論： 滿足齒根彎曲強度。 Error! 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No bookmark name given. 校驗合格 =900 N/mm2 =850 N/mm2 =1.4 校核合格 2.3.2 中速級斜齒圓柱齒輪設(shè)計計算 已知參數(shù)： 先按接觸疲勞強度計算，再按接觸疲勞強度和抗彎強度校核計算。 具體設(shè)計參數(shù)及結(jié)果表2.2，介紹齒輪傳動部分的設(shè)計方法和步驟。 表2.2 中速級斜齒輪的設(shè)計計算 設(shè)計項目及說明 結(jié)果 （1）選材料、熱處理方法。 選小齒輪 20GrMnTi HRC58～62 大齒輪 20MnVB HRC56～62 大 小齒輪均采用滲碳淬火 （2）初步確定主要參數(shù) 1）按接觸強度初步確定中心距a，mm 取N/mm2 N/mm2 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 取 則 取齒輪精度為7級， 取K=2.7 圓整取 2) 初步確定模數(shù)mn，齒數(shù)z，螺旋角β，分度圓直徑d，齒寬b。 取 取 則 中心距 取螺旋角 代入得 圓整后取 分度圓螺旋角 分度圓直徑,mm 齒寬,mm 圓整取 取 3） 初定變位系數(shù) 此級傳動采用高變位 當(dāng)量齒數(shù) 由當(dāng)量齒數(shù)查得變位系數(shù)為： 4）確定其他參數(shù) 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 斷面重合度 取 得： 縱向重合度 總重合度 (4) 接觸強度的校核 分度圓上的圓周力 使用系數(shù) 取 動載系數(shù) 取 接觸強度計算的齒向載荷分布系數(shù) 取 接觸強度計算的齒向載荷分配系數(shù) 取 彈性系數(shù) 取 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 取 接觸強度計算的重合度系數(shù) 接觸強度計算的螺旋角 計算接觸應(yīng)力 按接觸疲勞強度計算壽命系數(shù) =60×598.15×1×(5×300×16) =8.61×108 次 次 取 最小安全系數(shù) 取 潤滑劑系數(shù) 取 速度系數(shù) 取 粗糙度系數(shù) 大小齒輪的齒面粗糙度取為： 取 齒面硬化系數(shù) 大小齒面都是硬齒面取 接觸強度計算的尺寸系數(shù) 取 許用接觸應(yīng)力 接觸強度判斷 接觸強度校核通過 （6） 齒根彎曲強度校核 強度條件 計算齒根應(yīng)力 式中： 彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù) 取 彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù) 取 齒形系數(shù) 取 應(yīng)力修正系數(shù) 取 彎曲強度計算的重合度系數(shù) 式中： 則 彎曲強度計算的螺旋角系數(shù) 取 則 許用彎曲應(yīng)力 式中： 彎曲疲勞極限 取=900 N/mm2 =850 N/mm2 彎曲強度的最小安全系數(shù) 取 =1.4 實驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 取 相對齒根圓角敏感系數(shù) 取 相對齒根表面狀況系數(shù) 取 彎曲強度計算的尺寸系數(shù) 取 則： 結(jié)論： 滿足齒根彎曲強度 N/mm2 N/mm2 K=2.7 次 次 強度校核通過 =900 N/mm2 =850 N/mm2 =1.4 校核通過 2.3.3傳動部行星機構(gòu)的設(shè)計計算 （1）配齒計算 取行星輪數(shù)目，過多會使其載荷均衡困難，過少又發(fā)揮不了行星齒輪傳動的優(yōu)點。 各輪齒數(shù)按公式(2-8)計算: (2-8) 進行配齒計算，計算中根據(jù)并適當(dāng)調(diào)整，使c等于整數(shù)，再求出，應(yīng)盡可能取質(zhì)數(shù)，并使。適當(dāng)調(diào)整，使c為整數(shù)。 則 所以 取 取 采用不等角變位，取。 則，查手冊得嚙合角， （2）按接觸強度初步確定A-C傳動的中心距和模數(shù) 輸入轉(zhuǎn)距 因傳動中有一個或兩個基本構(gòu)件浮動動作為均載機構(gòu)，且齒輪精度低于6級，所以取載荷不均勻系數(shù) 。 在一對A-C傳動中，小齒輪（太陽輪）傳遞的扭矩 查手冊得接觸強度使用的綜合系數(shù)。 齒數(shù)比。 取齒寬系數(shù) 太陽和行星齒輪的材料用20CrMnTi滲碳淬火，齒面硬度HRC58～62(太陽輪)和 HRC56～62（行星輪），。 計算中心距： 模數(shù) 取模數(shù)： 則A-C傳動的未變位時的中心距： 取嚙合角，可得A-C傳動中心距變動系數(shù)： 則中心距： 取實際中心距 （3） 計算A-C傳動的實際中心距變動系數(shù)和嚙合角 (4) 計算A-C傳動的變位系數(shù) 查手冊取變位系數(shù), 則 (5) 計算C-B傳動的中心距變動系數(shù)和嚙合角 C-B傳動的未變位是的中心距： 則 (6) 計算C-B傳動的變位系數(shù) （7） 幾何尺寸計算 1）分度圓直徑 2）齒頂高 A-C傳動齒頂高變位系數(shù) C-B傳動齒頂高變位系數(shù) 。 3）齒根高 4）齒高 5）齒頂圓直徑 mm 6）齒根圓直徑 7)齒寬 取 (8)裝配條件的驗算 對于所設(shè)計的上述行星齒輪傳動應(yīng)滿足如下的裝配條件。 1）鄰接條件 按公式驗算其鄰接條件，即 所以滿足鄰接條件。 2）同心條件 按公式驗算該2K－H型行星傳動的同心條件，即 （2-9） 各齒輪副的嚙合為和，且，和。代入式(2-9)得 所以滿足同心條件。 3）安裝條件驗算 按公式驗算其安裝條件，即得 所以，滿足其安裝條件。 （9）行星傳動齒輪聯(lián)軸器的設(shè)計計算 在行星齒輪傳動中廣泛使用齒輪聯(lián)軸器來保證浮動機構(gòu)中的浮動件在受力不平衡時產(chǎn)生位移，以使各行星輪之間載荷分布均勻。齒輪聯(lián)軸器可分為單聯(lián)和雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器兩種。 在設(shè)計中選用了雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器，其計算如下： 1）由輪齒剪切應(yīng)力計算分度圓直徑和模數(shù) 假設(shè)輪齒是在分度圓線上發(fā)生剪切，則剪應(yīng)力為：