刮板輸送機(jī)鏈輪軸的設(shè)計計算方法

1、科技創(chuàng)新刮板輸送機(jī)鏈輪軸的設(shè)計計算方法任蘭柱1,2穆潤青3崔風(fēng)祿4陳艷新4(11遼寧工程技術(shù)大學(xué),遼寧省阜新市,123000;21中國礦業(yè)大學(xué)(北京校區(qū)),北京市海淀區(qū),100083;31張家口煤機(jī)公司,河北省家口市,075025;41開灤集團(tuán)錢家營礦業(yè)公司,河北省唐山市,063000)摘要單機(jī)功率700kW、鏈條直徑42mm的刮板輸送機(jī)是目前國內(nèi)外市場上最高端的刮板輸送機(jī),其中鏈輪軸是驅(qū)動系統(tǒng)的最關(guān)鍵部件,它的設(shè)計是一個新課題計理論給出了鏈輪軸的各部分長度和直徑尺寸,求出安全系數(shù)是可靠的。關(guān)鍵詞刮板輸送機(jī)鏈輪軸,700kW,鏈條直徑42mm的刮板輸送機(jī)是目前國內(nèi)外市場上最高端的刮板輸送機(jī),它

2、的鏈輪組件設(shè)計是一個新課題。其中,鏈輪軸是驅(qū)動系統(tǒng)最關(guān)鍵的部件。本鏈輪軸的設(shè)計要求是:P=700kW,輸入的轉(zhuǎn)矩為T=177kNm,轉(zhuǎn)速n=37176r/min,初選軸的材料為42CrM0調(diào)質(zhì),毛坯直徑為300500mm,硬度為207269HBS。由設(shè)計手冊可查得:b=1080MPa,s=930MPa,s=12%,=45%,Ak=63J,-1=550MPa,-1=320MPa。1確定軸的最小直徑d336=262164mm。9550000由于軸中心要求有󰂋70mm的通油存油,而聯(lián)軸器選擇時所要求的傳動力矩大,有軸的尺寸大,強(qiáng)度要求高、工作條件差、載荷大,故最小直徑取d=280mm

3、。2軸的長度確定因dA3,又由于T=9550000P/n,故dnA。由軸的常用材料可查得A值:A=1001798,3軸承的選擇:可查得(GB/T299-1995)d=300,D=420,B1=160,da=317,Da=408,a2=1715,ras=3,rbs=1,e=0128,Y1=214,Y2=316,Y0=213,Cr=1360,C0r=3610,油潤滑n=560r/min,重量W=8618kg,代號:352960X2-1。設(shè)計軸分三節(jié):故鏈輪內(nèi)孔軸節(jié)部位試選d=340mm。軸上依次裝有半聯(lián)軸器(B=180mm,浮分套圈(B=750mm),軸承(B=160mm),鏈輪(B=240mm)

4、。所以軸的總長L=(180+75+160+240)×2=1310mm。兩個軸承中點之間的長度L0=160÷2+240+240+160÷2=640mm。由于兩條鏈環(huán)之間要有LB=200mm。所以左軸承中心至左鏈環(huán)之間的距離L1=220mm。左軸承中心至右鏈環(huán)之間的距離L2=中國煤炭第32卷第8期2006年8月取A=100,所以dA=100dA基金項目:國家重點技術(shù)創(chuàng)新項目“煤基柴油代用燃料的制備與燃用”,同時也是中國礦業(yè)大學(xué)“211”工程學(xué)科建設(shè)重點項目42420mm(見圖1)。S=a+m=×841538+0143×8415381×01

5、54圖1鏈輪軸簡圖=116954所以平均應(yīng)力m=a,根據(jù)公式:S=3鏈輪軸受力分析(圖2)t+m=×61169+0129×611691×0160軸傳遞的轉(zhuǎn)距:T=177kNm鏈輪上的圓周力:Ft=571890Nd01619軸上的所受到鏈輪的徑向力:Fr=Ft=571890N軸上的軸向力:Fx=最大的max1=Fr2=T=571890×220×=1770×103=606380400N。=181817式中:K,K有效應(yīng)中系數(shù),K取11,K,=0154,=,60,平均應(yīng)力折算系數(shù),=0143,=0129所以安全系數(shù),根據(jù)公式:S=+S=16

6、9542+1818172圖2鏈輪軸受力分析圖=1168856又取S=113118,取S=115,所以S>S,因此該軸是安全的。參考文獻(xiàn):1牛樹仁,陳滋平1煤礦固定機(jī)械及運輸設(shè)備M14安全系數(shù)的計算由于是脈動循環(huán)彎曲應(yīng)力,故彎曲應(yīng)力:=a=32W012d(1-v4)北京:煤炭工業(yè)出版社,19882北京礦業(yè)學(xué)院等礦山運輸教研組1礦山運輸M13=012×3303×10-9×1-(70/330)4北京:中國工業(yè)出版社,19613中國礦業(yè)學(xué)院主編1礦山運輸機(jī)械M1北京:=841538×106Pa剪切應(yīng)力:T=2×012d3(1-v4)014×330×10-9×1-(70/330)433煤炭工業(yè)出版社,19804機(jī)械工程手冊編輯委員會1機(jī)械工程手冊M1北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19965卜炎等1中國機(jī)械設(shè)計大全M1江西科學(xué)技術(shù)出版社,20016毛君,解本銘,孫國敏1帶式輸送機(jī)動態(tài)設(shè)計理論=61169×106Pa由于是脈