【正文】 簡(jiǎn)化運(yùn)輸系統(tǒng)，提高運(yùn)輸效率。有 利于運(yùn)輸生產(chǎn)和安全管理。 (2)提高電機(jī)車(chē)的運(yùn)行速度和運(yùn)輸效率，實(shí)現(xiàn)多拉快跑，減少運(yùn)輸成本。 (3)采用先進(jìn)的制動(dòng)系統(tǒng)，保證安全運(yùn)輸。如除手制動(dòng)和電制動(dòng)外，增加風(fēng)制動(dòng)或液壓制動(dòng)等，減小司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度。制動(dòng)靈敏準(zhǔn)確；減小操作空行程距離，增強(qiáng)制動(dòng)的安全可靠性 。正電機(jī)車(chē)的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)上，采用新型制動(dòng)器．使制動(dòng)器直接與軌道接觸 (如電磁式．卡軌式 )，增大摩擦力，提高制動(dòng)力等。 (4)發(fā)展交流工頻架線(xiàn)電機(jī)車(chē)，在機(jī)車(chē)上直接使用交流工頻電源，無(wú)需中央整流室，提高用電效率，降低成本，同時(shí)還可很好地解決架線(xiàn)終端電壓降大和軌道的雜散電流問(wèn)題等。 (5)采用大功率晶閘管等元件，采用電機(jī)車(chē)脈沖調(diào)速控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，節(jié)約電能等。 (6)向高度自動(dòng)化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電機(jī)車(chē)的自動(dòng)控制或集中控制等。 總的趨向是增加列車(chē)載重，電機(jī)車(chē)串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，減少列車(chē)次數(shù)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 2 蓄電池電機(jī)車(chē)的 設(shè)計(jì)方案 本 機(jī)車(chē) 的結(jié)構(gòu)分為機(jī)械和電氣兩 大 部分 。 機(jī)械部分由臺(tái)車(chē) ,車(chē)體 ,制動(dòng)器 ,司機(jī)室 ,撒沙裝置 ,懸掛裝置和 板彈簧等組成 。機(jī)車(chē)的 電氣部分由隔爆特殊型電源裝置 ,隔爆 插銷(xiāo)連接 器 ,隔爆控制器 ,隔爆電阻器 ,隔爆直流牽引電動(dòng)機(jī)及隔爆照明燈等組成 。 機(jī)械部分 臺(tái)車(chē)部分的設(shè)計(jì) 臺(tái)車(chē)由減速器 ,輪對(duì)及聯(lián)軸器等部分組成 。 合理選擇減速器類(lèi)型是擬定傳動(dòng)方案的重要環(huán)節(jié)，要合理選擇減速器類(lèi)型必須對(duì)各種類(lèi)型的減速器的特點(diǎn)進(jìn)行了解。 帶傳動(dòng)的承載能力小，傳動(dòng)平穩(wěn)，可以吸收振動(dòng)，但是傳動(dòng)比不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)尺寸大 ，多布置在傳動(dòng)比穩(wěn)定性要求不高的高速級(jí) 傳動(dòng)； 鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)不均勻，有沖擊，應(yīng)布置在低速級(jí) ； 開(kāi)式傳動(dòng)的工作條件差，一般布置在低速級(jí)。 齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng) 效率高，適用于大功率場(chǎng)合，以降低功率損失； 蝸桿傳動(dòng)的效率低，多用于小功率場(chǎng)合。 另外，載荷變化較大或出現(xiàn)過(guò)載的可能性較大時(shí)，應(yīng)該選擇有過(guò)載保護(hù)和有吸振功能的傳動(dòng)形式，如帶傳動(dòng)；在傳動(dòng)比要求嚴(yán)格時(shí)，可選用齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)，在粉塵、潮濕、易燃、易爆場(chǎng)合工作時(shí)，應(yīng)該選擇閉式傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)等。 通過(guò)以上各傳動(dòng)特點(diǎn)的分析，本電機(jī)車(chē)減速器應(yīng)選擇閉式齒輪傳動(dòng) 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 減速器 減速器 主要由傳動(dòng)零件 （齒輪） 、軸及軸承、箱體和附件組成 。 齒輪、軸及軸承 減速器中的小齒輪與高速 軸 采用齒輪軸結(jié)構(gòu) ； 大齒輪與低速軸分別制造，齒輪在軸上的周向固定采用過(guò)盈配合附加平鍵聯(lián)接。軸上零件的軸向定位與固定采用軸環(huán)、軸肩、軸套和軸承蓋等加以實(shí)現(xiàn)。齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑。兩根軸的支承均采用圓錐滾子軸承，這種軸承組合適用于承受較大徑向載荷 和軸向載荷復(fù)合作用的情況 ； 當(dāng)軸向載荷不大時(shí)，可采用深溝球軸承。用凸緣式軸承蓋軸向固定軸承時(shí)，應(yīng)在軸承蓋凸緣與箱體軸承座端面間加調(diào)整墊片，軸承的軸向游隙是通過(guò)用調(diào)整墊片調(diào)整 軸承蓋的軸向位置 來(lái) 保證的，軸的熱脹量也在調(diào)整軸承軸向游隙時(shí)一并 考慮。軸承是利用齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)濺起的稀油進(jìn)行潤(rùn)滑， 箱座油池中的潤(rùn)滑油被齒輪飛濺到箱蓋的內(nèi)壁上，沿內(nèi)壁坡口流進(jìn)箱座剖分面上的輸油溝，再經(jīng)軸承蓋上的導(dǎo)油槽流入軸承。當(dāng)浸油齒輪的圓周速度 v≤ 2m/s 時(shí)，應(yīng)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承，為避免可能濺起的稀油沖掉潤(rùn)滑脂，可在軸承內(nèi)側(cè)加裝擋油盤(pán)。為防止在軸外伸段處箱內(nèi)潤(rùn)滑油流失以及外部灰砂、異物進(jìn)入箱內(nèi)，在軸承透蓋和外伸軸之間裝有密封件。 減速器內(nèi)齒輪、軸及軸承的計(jì)算、選擇及校核 將在下一章作介紹。 減速器 箱體 箱體是減速器的重要組成部件。它 的作用在于支持旋轉(zhuǎn)軸和軸上零件，并為軸上傳動(dòng)零件提供一封閉的工作空間，使其處于良好的工作狀況；同時(shí)防止外界灰砂、異物侵入以及箱體潤(rùn)滑油逸出。箱體兼作油箱使用，以保證傳動(dòng)零件嚙合過(guò)程的良好潤(rùn)滑。箱體是減速器中結(jié)構(gòu)和受力最復(fù)雜 是傳動(dòng) 零件， ，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 箱體通常用灰鑄鐵制造， 灰鑄鐵 具有良好的鑄造性能和減振性能，易獲得美觀(guān)外形，適宜于批量生產(chǎn)。 對(duì)于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。單件生產(chǎn)的減速器，為了簡(jiǎn)化工藝、降低成本，可采用鋼板焊接的箱體。 為了便 于軸系部件的安裝和拆卸，箱體制成沿軸心線(xiàn)水平剖分式。上箱蓋和下箱體用螺栓聯(lián)接成一體。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔，而軸承座旁的凸臺(tái)，應(yīng)具有足夠的承托面，以便放置聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時(shí)需要的扳手空間。為保證箱體具有足夠的剛度，在軸承孔附近加支撐肋。為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機(jī)械加 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 工面積，箱體底座一般不采用完整的平面 。箱體上安裝軸承蓋、窺視孔蓋、通氣器、油標(biāo)尺、放油螺塞以及與地基結(jié)合面處應(yīng)設(shè)計(jì)凸臺(tái)，而螺栓頭和螺母支承面加工時(shí)應(yīng)锪出魚(yú)眼坑。 同一軸線(xiàn)上兩軸承孔的直徑、精度和 表面粗糙度應(yīng)盡量一致，以便于一次走刀加工 。 同一側(cè)的各軸承座端面最好位于同一平面內(nèi)，兩側(cè)軸承座端面應(yīng)相對(duì)于箱體中心平面對(duì)稱(chēng)，以便于加工和檢驗(yàn)。 減速器箱體兼作油池。減速器傳動(dòng)零件一般采用浸油潤(rùn)滑方式進(jìn)行潤(rùn)滑，對(duì)于兩級(jí)圓錐－圓柱齒輪減速器，一般按大錐齒輪有足夠的浸油深度來(lái)確定油面位置，然后檢驗(yàn)低速級(jí)大齒輪浸油深度不應(yīng)超過(guò) 1/6～ 1/3 的齒輪分度圓半徑。通常以大錐齒輪整個(gè)齒寬或至少 倍齒寬測(cè)浸入油中為宜，齒頂圓與油池底面的距離應(yīng)不大于 30～ 50mm。 減速器 附件 為了保證減速器的 正常使用和維護(hù) ，除了 對(duì)齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤(rùn)滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時(shí)箱蓋與箱座的精確 定 位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。 對(duì)所需的減速器附件可依據(jù)其不同的工作要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將其設(shè)置于減速器的不同部位。減速器附件包括：窺視孔及窺視孔蓋、通氣器、軸承蓋、定位銷(xiāo)、啟箱螺釘、油標(biāo)、放油孔及放油螺塞和起吊裝置等。 （ 1） 檢查 孔 （或稱(chēng) 窺視 孔）及窺視孔蓋 為檢查傳動(dòng)零件的嚙合 、潤(rùn)滑及輪齒損壞 情況，并 兼作注油孔，可 向減速 箱 體 內(nèi)注入潤(rùn)滑油， 應(yīng)在箱體的適當(dāng) 位置設(shè)置檢查孔，且應(yīng)有足夠的尺寸，以便直接進(jìn)行觀(guān)察和手能伸入箱體內(nèi)進(jìn)行 。平時(shí)，檢查孔 用窺視孔蓋蓋住，窺視孔蓋常用 螺釘固定在箱蓋上。 （ 2）通氣器 減速器工作時(shí)， 由于箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，使得箱體內(nèi)外壓力不等。 為使箱內(nèi)熱 膨 脹 的 氣 體 能自由排出，以保持箱 體 內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件等其他縫隙滲漏，通常在箱體頂部 或直接在窺視孔蓋板上 裝設(shè)通氣器。 （ 3）軸承蓋 軸承蓋是用來(lái)封閉減速器箱體上的軸承座孔，以及 固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷。軸承蓋有凸緣式 和嵌入式兩種類(lèi)型， 凸緣式 軸承蓋利用 六角螺栓固定在箱體上，外伸軸處的軸承蓋是通孔，其中裝有密封裝置，它的結(jié)構(gòu)尺寸大，零件數(shù)目較多，但加工、裝拆和用于調(diào)整軸承 游 隙比較方便，較為常用 ；嵌入式軸承蓋結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，但加工、裝拆和調(diào)整軸承 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 游隙比較復(fù)雜，且只能用于沿軸承軸線(xiàn)剖分的箱體中。 （ 4）定位銷(xiāo) 對(duì)由箱蓋和箱座通過(guò)聯(lián)接而組成的剖分式箱體， 為保證 其各部分在加工及裝配時(shí)能夠保持精確位置，特別是為保證箱體 軸承座孔制造加工精度 及安裝精度 ，應(yīng)在精加工軸承孔前，在箱蓋與箱痤的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷(xiāo)。兩個(gè)定位圓錐銷(xiāo) 相距應(yīng)盡量遠(yuǎn)些 ，安置在箱體縱 向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上，對(duì)稱(chēng)箱體應(yīng)呈非對(duì)稱(chēng)布置，以免錯(cuò)裝。 （ 5）油 標(biāo)（或油標(biāo)尺） 油標(biāo)的作用在于指示 減速器內(nèi)油池面的高度， 使其 經(jīng)常保持適量的油量。油標(biāo) 一般 設(shè)置在箱體便于觀(guān)察、油面較穩(wěn)定的部位。油標(biāo)有多種類(lèi)型及規(guī)格，常用的油標(biāo)類(lèi)型有壓配圓形油標(biāo)、長(zhǎng)形油標(biāo)、管狀油標(biāo)、有桿式油標(biāo)等。 （ 6） 放油孔或 放油螺塞 為 排放減速器箱體內(nèi)污油和便于清洗箱體內(nèi)部，在箱座油池的最低處設(shè)置放油孔，箱體內(nèi)底面做成斜面，向放油孔方向傾斜 1176?！?2176。 ,使油易于流出。 平時(shí)用 放油 螺塞將放油孔堵住 ， 放油螺塞 采用細(xì)牙螺紋。在放油螺塞頭和箱體凸臺(tái) 端面間應(yīng)加 防漏 用的封油 墊圈 ，以保證良好的密封 。 （ 7）啟箱螺釘 （或稱(chēng)啟蓋螺釘） 為加強(qiáng)密封效果，通常在裝配時(shí)于箱體剖分面上涂以水玻璃或密封膠，因而在拆卸時(shí)往往因膠結(jié)緊密難于開(kāi)蓋。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當(dāng)位置，加工出 12 個(gè)螺孔，旋入啟箱螺釘便可將上箱蓋頂起。小型減速器也可不設(shè)啟箱螺釘，啟蓋時(shí)用起子 直接 撬開(kāi)箱蓋。啟箱螺釘?shù)拇笮】赏谕咕壜?lián)接螺栓。 （ 8）起吊裝置 當(dāng)減速器重量超過(guò) 25KG 時(shí)，為了便于搬運(yùn)，在箱體設(shè)置起吊裝置 。起吊裝置可采用吊環(huán)螺釘，也可直接在 箱體上鑄出吊耳或吊鉤等。箱蓋 上 裝有 兩個(gè) 吊環(huán)螺釘，下箱座鑄出四個(gè)吊鉤。 箱蓋上的起吊裝置用于起吊箱蓋，箱座上的起吊裝置用于起吊箱座或整個(gè)減速器 。 輪對(duì) （如圖 2－ 1所示） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 圖 2－ 1礦用電機(jī)車(chē)輪對(duì) 1－輪圈 2－輪心 3－ 軸瓦 4－車(chē)軸 1)組成 (1)輪對(duì)是由兩個(gè)壓裝在軸上的車(chē)輪和一根車(chē)軸組成的。 每一輪對(duì)由 2個(gè)輪心， 2 個(gè)輪箍和 l 根車(chē)軸組成。在車(chē)軸一側(cè)裝有一從動(dòng)齒輪，在中部用軸瓦同電動(dòng)機(jī)相連接，使電動(dòng)機(jī)的一端固定在車(chē)軸上； (2)每 臺(tái) 電機(jī)車(chē)由兩個(gè)輪對(duì)組成。 2)作用 (1)輪對(duì)以軸承箱 和彈簧托架與電機(jī)車(chē)的車(chē)架相聯(lián)系．承載電機(jī)車(chē)的全部載荷； (2)剛性地承受電機(jī)車(chē)遠(yuǎn)行時(shí)的全部垂直和水平方向的沖擊，振動(dòng)及其附加載荷，過(guò)彎道時(shí)還要承受一車(chē)輪對(duì)另一車(chē)輪滑動(dòng)所產(chǎn)生的扭力； (3)與鋼軌粘著，使電機(jī) 車(chē) 運(yùn)行和停止； (4)由于輪緣的作用，使電機(jī)車(chē)沿軌道運(yùn)行。 3)技術(shù)要求 (1)因車(chē)軸的工作條件極其惡劣，故采用 50 優(yōu)質(zhì)車(chē)軸鋼鍛造而成。最大直徑為 90mm，長(zhǎng)為 942mm； (2)車(chē)輪是由輪心 2和輪圈 1熱壓裝配而成的。 輪心 用鑄鐵或鑄鋼制成，是具有眼孔的圓盤(pán)，其橫截面設(shè) 特殊的形狀，使輪心略有彈性，防止電機(jī) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 車(chē)因運(yùn)行中的沖擊而破壞； (3)輪箍用優(yōu)質(zhì)鋼軋制而成。輪箍?jī)?nèi)徑比輪心外徑小 ，輪箍加熱到 300320。壓裝在輪心上，大約用 30t— 45t 的壓力。冷拔時(shí)約為90t 的壓力。輪箍的材料除應(yīng)具有足夠的韌性外，還應(yīng)有足夠的耐磨性。其化學(xué)成分為含碳 %— %，錳 %%．硅 %%，磷，硫不大干 %。機(jī)械特征為：抗拉強(qiáng)度極限為 70kg/m ㎡延伸率 12%，斷面收縮率 15%,輪箍的踏面磨損后可以更換，以減少電機(jī)車(chē)的 維修費(fèi)用。 (4)按滾動(dòng)圓周計(jì)算，車(chē)輪直徑為 680mm(不包括輪緣 )，車(chē)輪厚 100mm。 4)車(chē)輪與鋼軌的關(guān)系 車(chē)輪與鋼軌接觸的表面叫踏面，呈圓錐形，直徑差為 2mm。這是因?yàn)殡姍C(jī)車(chē)通過(guò)曲線(xiàn)時(shí)，沿外軌行使的車(chē)輪，比沿內(nèi)軌行使的車(chē)輪要走稍長(zhǎng)距離，如果車(chē)輪踏面是沒(méi)有斜度的圓柱形，勢(shì)必沿著鋼軌要發(fā)生滑動(dòng)，從而加速踏面的磨損。因此車(chē)輪踏面要有一定的斜度。 為了使輪對(duì)無(wú)淪在曲線(xiàn)或直線(xiàn)上，都能沿軌道作自由滾動(dòng)，車(chē)輪內(nèi)側(cè)的輪緣和鋼軌間必須有一縫隙 (游間 )，以便輪肘在兩軌間能自由串動(dòng)，因此在輪對(duì)上有軌頤和輪緣距的 區(qū)別，它們并不相等。如圖 22 所示，軌距是兩鋼軌內(nèi)側(cè)之間的垂直距離，輪緣距是兩輪緣外側(cè)的距離，它們的差是4mm，因此車(chē)輪每側(cè)與鋼軌間有 2mm 的間隙，即輪對(duì)對(duì)軌道有 4mm 的串動(dòng)量。實(shí)際上軌距有 +5mm 和 2mm 的公差。在曲線(xiàn)上還要加大，因此輪對(duì)在軌道上串劫量是變化的，最大為 25mm。 圖 2－ 2 電機(jī)車(chē)車(chē)輪與鋼軌關(guān)系圖 1－車(chē)輪 2－鋼軌 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 聯(lián)軸器 聯(lián)軸器用來(lái)聯(lián) 接兩軸，使之一同回轉(zhuǎn)并 傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩，有時(shí)也用作安全裝置。聯(lián)軸器在機(jī)器停車(chē)后用拆裝方法才能把兩軸分離或聯(lián)接。 聯(lián)軸器 所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形及溫度變化的影響等，會(huì)引起兩軸相對(duì)位置的變化，致使不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，如圖 2－ 3 所示： χαχα 圖 2－ 3 聯(lián)軸器聯(lián)接兩軸的相