畢業(yè)論文-刮板輸送機設(shè)計

[3]：（1）各級傳動比的用值范圍可以在自薦內(nèi)選取，各類機械傳動的傳動比薦用值和最大值。平帶傳動V帶傳送鏈傳動圓柱齒輪傳動錐齒輪傳動單級薦用值單級最大值（2）分配傳動比應(yīng)注意使傳動件的尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱及利于安裝.（3）傳動零件之間不應(yīng)造成相干涉.（4）減速器里的各級大齒輪要有相近的半徑，目的是讓它們的浸油的深度差不多，實現(xiàn)油池的潤滑。通常取。初取，則，根據(jù)《機械設(shè)計課程上機與設(shè)計》得,3.4各級傳動計算3.4.1各軸轉(zhuǎn)速計算從電動機出來，各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸I軸：n1=587r/minII軸：n3=n/i3=587/2.256=260.195r/minIII軸：n4=n3/i2=260.19/2.641=98.521r/minIV軸：n5=n4/i1=98.52/2.256=43.671r/min3.4.2各軸功率計算I軸：=160*0.99*0.99*0.97*0.97=147.55kwII軸：=147.55*0.99*0.97*0.97=137.44kwIII軸：=137.44*0.99*0.97*0.97=128.02kwIV軸：=128.02*0.99*0.97*0.97=0.97kw式中——滾動軸承效率=0.99——閉式圓柱齒輪效率=0.97——花鍵效率=0.99——圓錐錐齒輪效率=0.973.4.3各軸的扭矩計算I軸：T1=9550P1/n1=9550*147.55/587=2400.52N·mII軸：T2=9550P2/n2=9550*137.44/260.195=5044.49N·mIII軸：T3=9550P3/n3=9550*128.02/98.52=12409.57N·mIV軸：T4=9550P4/n4=9550*119.25/43.671=26077.66N·m將計算結(jié)果寫入表：表：各軸參數(shù)軸號輸出功率P/kW轉(zhuǎn)速n/r·min輸出轉(zhuǎn)矩T/N·m傳動比Ⅰ軸147.555872400.523.052Ⅱ軸137.44260.1955044.492.641Ⅲ軸128.0298.5212409.572.256Ⅳ軸119.2543.67126077.663.5各級齒輪的設(shè)計計算3.5.1選擇圓錐齒輪材料查齒輪傳動設(shè)計手冊，兩個齒輪都選用.滲碳猝火。許用接觸應(yīng)力[]由式，=1572N/mm2=1572N/mm接觸疲勞極限接觸強度壽命系數(shù)ZN應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式N1==N1=N2=N1/i=N2=查得、=1=1.05接觸強度最小安全系數(shù)=1則許用彎曲應(yīng)力[]由式,[]彎曲疲勞極限彎曲強度度壽命系數(shù)YN1=YN2=1彎曲強度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強度最小安全系數(shù)=1.4則785.7N/mm785.7N/mm3.5.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算確定齒輪傳動精度等級，按估取圓周速度，選取公差組8級小輪分度圓直徑，由式得齒寬系數(shù)：查表，按齒輪相對軸承為非對稱布置，取小輪齒數(shù)：=20大齒輪齒數(shù)齒數(shù)比：傳動比誤差誤差在范圍內(nèi)小輪轉(zhuǎn)矩：=9.55=2.4載荷系數(shù)：使用系數(shù)：查表動載荷系數(shù)：由推薦值1.05~1.4＝1．2齒向載荷分布系數(shù)：由推薦值1.0~1.2＝1.1則載荷系數(shù)的初值材料彈性系數(shù)：查表節(jié)點影響系數(shù)：故121.63mm齒輪模數(shù)按規(guī)定圓整，得=7小輪大端分度圓直徑=140mm小輪平均分度直徑圓周速度=3.7497齒寬圓整=623.5.3齒根彎曲疲勞強度校核計算由式當(dāng)量齒數(shù)齒行系數(shù)查表得小輪=2.84大輪=2.26應(yīng)力修正系數(shù)查表得小輪=1.54大輪=1.74故=1257=11303.5.4圓錐齒輪計算大端分度圓直徑分度圓錐角切向變位系數(shù)徑向變位系數(shù)小齒輪當(dāng)=0.42大齒輪齒頂高=7齒根高齒高齒根圓直徑大端分度圓齒厚小齒輪=()==15.82大齒輪=6.16錐距RR=244.7小輪大端頂圓直徑=154.6mm大輪大端頂圓直徑3.5.5圓柱齒輪（1）選擇圓柱齒輪材料，確定許用應(yīng)力由齒輪傳動手冊兩個齒輪都選用滲碳淬火許用接觸應(yīng)力[]，接觸疲勞極限=1572N/mm2=1572N/mm接觸強度壽命系數(shù)Z應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式N1==N2=N1/i=查得、=1=1.05接觸強度最小安全系數(shù)=1則=1572N/mm2=1650.6N/mm2許用彎曲應(yīng)力[]由式,[]彎曲疲勞極限,彎曲強度度壽命系數(shù)YN1=YN2=1彎曲強度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強度最小安全系數(shù)=1.4則（2）確定齒輪傳動精度等級，采用直齒圓柱齒輪傳動按（0.013~0.22）估取圓周速度3參考規(guī)定選取公差組8級小輪分度圓直徑齒寬系數(shù)，按齒輪相對軸承為非對稱布置0.8小輪齒數(shù)在推薦值中選25大輪齒數(shù)齒數(shù)比傳動比誤差=0誤差在范圍內(nèi)合適小輪轉(zhuǎn)距=9.55=9.55=2.2×載荷系數(shù)使用系數(shù)＝1動載荷系數(shù)由推薦值1.05~1.4＝1．2齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.0~1.2＝1.1則載荷系數(shù)的初值K=1.32材料彈性系數(shù)節(jié)點影響系數(shù)＝2.5重合度系數(shù)由推薦值0.85~0.92=0.87故齒輪模數(shù)=170.86/25=7小輪分度圓直徑=175mm圓周速度==0.508標(biāo)準(zhǔn)中心距齒寬大輪齒寬小輪齒寬3.5.6圓錐齒根彎曲疲勞強度校核計算由式齒形系數(shù)小輪大輪應(yīng)力修正系數(shù)小輪大輪重合度=1.69重合度系數(shù)0.69故齒根彎曲強度滿足3.5.7圓柱齒輪其他主要尺寸計算大輪分度圓直徑根圓直徑頂圓直徑3.5.8圓柱齒輪材料，確定許用應(yīng)力（1）直齒圓柱齒輪由齒輪傳動手兩個齒輪都選用許用接觸應(yīng)力[]由式，接觸疲勞極限=1572N/mm2=1572N/mm接觸強度壽命系數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式N1==N2=N1/i=查得、=1=1.05接觸強度最小安全系數(shù)=1則=1572N/mm2=1650.6N/mm2許用彎曲應(yīng)力[]由式,[]彎曲疲勞極限,彎曲強度度壽命系數(shù)YN1=YN2=1彎曲強度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強度最小安全系數(shù)=1.4則(2)確定齒輪傳動精度等級，采用直齒圓柱齒輪傳動按（）估取圓周速度選取公差組9級小輪分度圓直徑由式齒寬系數(shù)按齒輪相對軸承為非對稱布置0.8小輪齒數(shù)在推薦值中選25大輪齒數(shù)齒數(shù)比傳動比誤差誤差在范圍內(nèi)合適小輪轉(zhuǎn)距=9.55=9.55=載荷系數(shù)：使用系數(shù)：＝1動載荷系數(shù)：由推薦值＝1．2齒向載荷分布系數(shù)：由推薦值＝1.1則載荷系數(shù)的初值K=1.32材料彈性系數(shù)：節(jié)點影響系數(shù)：＝2.5重合度系數(shù)由推薦值0=0.87故齒輪模數(shù)=189.43/25=8小輪分度圓直徑圓周速度==0.58標(biāo)準(zhǔn)中心距齒寬大輪齒寬小輪齒寬由式齒形系數(shù)小輪大輪應(yīng)力修正系數(shù)小輪大輪重合度=1.64重合度系數(shù)0.71故齒根彎曲強度滿足

4.軸的設(shè)計及強度校核4.1圓錐齒輪軸的設(shè)計與校核4.1.1作用在齒輪上的受力分析與計算轉(zhuǎn)距=2.4×10輸出軸上大齒輪分度圓直徑圓周力徑向力N軸向力1804N圖4.1高速軸上的受力分析圖4.1.2初步估算軸的直徑選取鋼作為軸的材料，滲碳淬火處理，由計算軸的最小直徑并加大以考慮鍵槽的影響，查《機械設(shè)計》表取A=107則：取4.1.3圓錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖4.2高速齒輪軸示意圖4.1.4繪制軸的彎矩圖和扭矩圖（1）求軸承反力V垂直面，如圖4.4受力分析并對A點取距得：解：H水平面，如圖4.4受力分析并對A點取距得：解：（2）求齒寬中點處彎矩H水平面V垂直面合成彎矩扭矩T圖4.4彎矩和扭矩示意圖4.15彎矩和成強度校核軸的強度當(dāng)量彎矩，取折合系數(shù)，則齒寬中點處當(dāng)量彎矩為:軸的材料為，調(diào)制處理，由表8.2得=735，由《機械設(shè)計》表8.8得：料許用應(yīng)力=73由《機械設(shè)計》式8—4得軸的計算應(yīng)力：所以該軸滿足強度要求Ⅱ軸的設(shè)計4.2.1作用在齒輪上的受力分析與計算轉(zhuǎn)矩：圓周力：徑向力：軸向力：圖4.5軸I受力分析圖4.2.2初步估算軸的直徑選取45號鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理由《機械設(shè)計》式得，4.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖4.6軸I的結(jié)構(gòu)示意圖4.2.4繪制軸的彎矩圖和扭矩圖（1）求軸承反力V垂直面，如圖4.7受力分析并對A點取距得： 解：H水平面，如圖4.7受力分析并對A點取距得： 解得：（2）求齒寬中點處彎矩H水平面 V垂直面 合成彎矩扭矩T圖4.7彎矩和扭矩示意圖4.2.5軸的彎矩和強度校核軸的當(dāng)量彎矩，取折合系數(shù)，則齒寬中點處當(dāng)量彎矩為：軸的材料為號鋼，調(diào)制處理，由《機械設(shè)計》8.2表得=640，料許用應(yīng)力=60根據(jù)《機械設(shè)計》式8—4得軸的計算應(yīng)力： 所以該軸滿足強度要求4.3Ⅲ軸的設(shè)計4.3.1齒輪上的受力分析與計算轉(zhuǎn)矩:圓周力：徑向力：軸向力：圖4.8軸II的受力示意圖4.3.2確定軸的最小直徑Ⅲ軸的材料為，滲碳、淬火、回火處理。查《機械設(shè)計》表8.6得:4.3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖4.9軸II的結(jié)構(gòu)示意圖4.3.4繪制軸的彎矩圖和扭矩圖(1)求軸承反力V垂直面，如圖4.10受力分析并對B點取距得：解得：H水平面，如圖4.10受力分析并對B點取距得：解得：(2)求齒寬中點處彎矩H水平面V垂直面合成彎矩扭矩T圖4.10軸的計算簡圖4.3.5軸的彎矩和強度校核軸的當(dāng)量彎矩，取折合系數(shù)，則齒寬中點處當(dāng)量彎矩為:軸的材料為號鋼，調(diào)制處理，由《機械設(shè)計》表8.2得=640，許用應(yīng)力=60由《機械設(shè)計》式8—4得軸的計算應(yīng)力： 所以該軸滿足強度要求

5.減速器軸承的校核5.1驗算I軸軸承壽命查《設(shè)計手冊》可知，此處應(yīng)選的軸承為圓錐滾子軸承，型號為30330，軸承的主要性能參數(shù)（276—1995）：查得802000,1090000,=0.35，1.7（1）計算軸承的支反力，有前面的計算得水平面支反力：,水平面支反力：,合成支反力：（2）軸承的派生軸向力（3）軸承所受的軸向載荷（4）軸承的當(dāng)量動載荷軸承工作時有中等沖擊，由<<機械設(shè)計>>表10.6，載荷系數(shù)=1.2.，查表10.5得，=1，=0，，查<<機械設(shè)計>>表10.5得，=0.4，=1.6，（5）軸承壽命因為，故應(yīng)按計算，由<<機械設(shè)計>>表10.3得，取溫度系數(shù)=1.0，故所以該軸承滿足要求5.2驗算II軸軸承壽命查《設(shè)計手冊》可知，此處應(yīng)選的軸承為圓錐滾子軸承，型號為軸承的主要性能參數(shù)（276—1995）：查得515000,738000,=0.35，1.7（1）計算軸承的支反力，有前面的計算得水平面支反力：,水平面支反力：,合成支反力：（2）軸承的派生軸向力（3）軸承所受的軸向載荷（4）軸承的當(dāng)量動載荷軸承工作時有中等沖擊，由<<機械設(shè)計>>表10.6，載荷系數(shù)=1.2.，查表10.5得，=0.4，=1.6，，查表10.5得，=1，=0，（5）軸承壽命因為，故應(yīng)按計算，由<<機械設(shè)計>>表10.3得，取溫度系數(shù)=1.0，所以該軸承滿足要求5.3驗算III軸軸承壽命（1）計算當(dāng)量載荷：選軸承為深溝球軸承6238，其額定動載荷=285000，額定靜載荷=3200（276—2003）由前面計算可知，該軸承的軸向力=6685；徑向力：查<<機械設(shè)計>>表10.5并插值計算得=0.21.由于=＜，查<<機械設(shè)計>>表10.5并插值計算得，=0由《機械設(shè)計》式10—7得動量載荷軸承工作時有輕微沖擊，由<<機械設(shè)計>>表10.6得載荷系數(shù)故（2）計算軸承壽命：由表10.3得溫度系數(shù)=1故在整個機器壽命周期里，此處的軸承更換一次所以＞所以該軸承滿足要求

6.結(jié)論刮板輸送機在井下可以連續(xù)工作的設(shè)備。它的牽引機構(gòu)是刮板連，溜槽是承載裝置。在運輸煤的時候，刮板輸送機還要跟液壓支架和采煤機一起配合使用，所以在溜槽空載的一側(cè)安裝導(dǎo)向管、銷軌、擋煤板座、埋鏈和齒條。刮板輸送機在井下工作時起著非常重要的作用，其作用：運送煤和采煤機的導(dǎo)向及液壓支架推移等。刮板輸送機工作時是否可靠，使用壽命的長短及性能都將會影響采煤的效率和經(jīng)濟的發(fā)展。本次設(shè)計主要是對刮板輸送機的發(fā)展的歷程。發(fā)展?fàn)顩r、工作原理、組成部分和容易磨損的部分進行研究，完成對刮板輸送機部分結(jié)構(gòu)的改進，如刮板輸送機的機頭用交叉?zhèn)刃妒?，系統(tǒng)采用CST傳動系統(tǒng)，機尾則采用可伸縮性的。隨著刮板輸送機的不斷研發(fā)，未來的刮板輸送機向著運輸煤的功率越來越大，可靠性越來越高，運輸距離越來越長，使用的壽命越來越長等。本設(shè)計完成了刮板輸送機的減速器，鏈輪組件及總體設(shè)計，完成了零件圖和總裝配圖。

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