【正文】 第 31 頁 圖 310 交叉滾子 軸承式回轉(zhuǎn)支承 （ 3） 四點接觸滾珠式 （圖 311） 這種旋轉(zhuǎn)支承裝置的內(nèi)外座圈滾道是兩個對稱的圓弧曲面，滾珠的接觸壓力角一般為 60 ~70??，它具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、承載能力大、高度尺寸小的優(yōu)點。本設(shè)計選用滾動軸承式，滾動軸承式旋轉(zhuǎn)支承裝置主要有： （ 1） 雙排球軸承式 （ 圖 39） 雙排滾珠支承由上、下兩排滾珠、內(nèi)外座圈、隔離體、密封和潤滑裝置 等組成，內(nèi)外座圈中的一個可制成上下分片式。= = = ++ca SSS SSstst 故疲勞強度安全 。= = =180。 p HT d p mmiz ???? ? ? ?? ? ? 取 pd =48 ㎜ 按彎曲強度驗算公式校核 pd 32 2 22 2 22 0 .4 7 5 2 3 .1 4 0 .4 7 5 4 9 4 3 1 0 3 8 4 0 ( )/ 2 8 0 4 8tpT T TF k gr z P z d ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 1. 5 48 72 ( )pb d m m?? ? ? ? 取 ? ，則 1 .6 7 2 1 1 5 .2L mm? ? ? 22 332 . 5 2 . 5 3 8 4 0( ) ( 1 1 5 . 2 3 6 ) 6 . 8 8 ( / )2 4 8tFpF bL k g m md? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?226 .8 8 1 2 .4FF??? ? ?，故銷齒彎曲強度足夠 第 24 頁 按彎曲強度驗算公式校核齒輪輪齒彎曲強度 ? ?221116 1 6 3 8 4 0 0 . 4 7 5 8 . 4 / 1 4 . 5 /7 2 4 8tFFF k g m m k g m mbp????? ? ? ? ?? 故齒輪輪齒彎曲強度足夠。按 10r/min 查表得 ? ?H? =120kg/㎡、 ? ?1F? =㎡ （ 3） 選定 ? 、 1z 、 /pdp和確定 1z 、 /ahp、 2z 等參數(shù) 查表 取： ? =、 1z =1 /pdp= 第 23 頁 銷輪齒數(shù) 21 6 .1 7 1 3 8 0 .2z iz? ? ? ? 取 80 齒 銷齒傳動實際傳動比 2139。 銷輪傳動適用于低速、重載的機械傳動和粉塵多、潤滑條件差等工作環(huán)境比較惡劣的場所。 延充式限矩型液力偶合器主要用于啟動困難的和大慣量的工作機時，在啟動過程中電動機可具有較低的載荷， 防護動力系統(tǒng)動力過載，協(xié)調(diào)多臺原動機間載荷分配，不能調(diào)速和脫離。在電機轉(zhuǎn)速恒定下可以無極調(diào)節(jié)工作機的轉(zhuǎn)速，與傳統(tǒng)的節(jié)流調(diào)節(jié)相比可以大量節(jié)省電能。 mfV 5 8 8Q n 0 . 8 5 0 . 9 3 4 6 t / hf 1 . 3= r = 創(chuàng) =gg 代入計算得 F1=則切割阻力 F= = 故切割功率： P1 = 3F v 1 3 . 7 1 0 1 . 7 3 25KW1 0 0 0 1 0 0 0創(chuàng)==g 提升功率： mQR 3 4 6 1 . 2 2P 2 . 5 K W3 6 7 3 6 7b 創(chuàng)= = =gg2 驅(qū)動功率 ： 121 PP 3 2 . 4 K W0 . 8 5 0 . 8 5+= = = 考慮到由于冬季雪水的滲透、凍結(jié)，挖掘物料的阻力要比其他季節(jié)大。對于切割功率和提升功率有以下簡化計算公式 : 切割功率： P1 = FvKW1000g 提升功率： mQRP KW367b= gg2 其中 : mfVQ n t / hf=rgg F1=+1480C F1— 物料切割力， KN/m C— 物料黏性， Mpa 物料黏性 C隨地表以下深度的增加而增加，地表 C= 式中 : F——— 切割阻力 ,N。無格式斗輪的卸料角可達 130o ，遠遠大于有格式斗輪，所以無格式斗輪相對于有格式斗輪卸料要容易一些。 無格式斗輪體是用鋼板焊成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，為了保證鏟斗卸到帶式輸送機上，在靠近帶式輸送機一側(cè)，斗輪體必須是敞 開式，傳遞力的結(jié)構(gòu)只能在另一側(cè)。 鏟斗容量 q 的確定 鏟斗容量 q取決于機器的理論生產(chǎn)率 LQ 和物料的松散系數(shù)。決定鏟斗數(shù)目及尺寸的重要條件是鏟斗的卸料過程。 目前 我國生產(chǎn)的斗輪取料機的軌上堆取料高度范圍為 7～ 16m，常用 10～ 12m；軌下高度為 ～ 6m，常用為 ～ 2m。 額定取料能力是指在取料作業(yè)時，在規(guī)定的標準形狀料堆上連續(xù)工作一定的時間，操作者根據(jù)規(guī)定的操作程序和方法進行操作，設(shè)備在這段時間可以 達到的平均取料速度或平均每小時取料量。 懸臂式斗輪取料機的工作性能參數(shù)決定了機器本身各個機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、功率、轉(zhuǎn)速性能等。所有漏斗、溜槽的沖刷面均襯有厚度不小于8mm的不銹鋼襯板，漏斗、溜槽不能堵煤，其傾斜面與水平面的夾角不小于 60度。 （ 5） 聯(lián)鎖作業(yè)。 圖 13 懸臂式斗輪取料機 斗輪取料機包含了 斗輪機構(gòu)、 輸送機、 回轉(zhuǎn)機構(gòu)、 控制系統(tǒng)等眾多小系統(tǒng)，這對我們學生運用大學期間所學知識進行綜合運用有很大益處。 ABB公司已開發(fā)出自適應的操作系統(tǒng)，使斗輪堆取料機始終處于較高的工作能力，并盡可能地受環(huán)境和操作人員水平的影響。 （ 2） 各國都在使斗輪堆取料機的生產(chǎn)系列化。前蘇聯(lián)的別列日諾依等對斗輪 堆取料機斗輪驅(qū)動系統(tǒng)的動載荷進行了分析，給出了動態(tài)載荷的經(jīng)驗公式 ， 丘特諾夫斯基則研究了斗輪 堆取料 機工 作裝置的振動對切削參數(shù)的影響 ， 國內(nèi)對斗輪 堆取料機的研究還比較落后， 目 前，研究工作主要集中在挖掘阻力的測試及其載荷譜的編制、輪斗斗唇形狀改變、總體參數(shù)優(yōu)化設(shè)計及其結(jié)構(gòu)件的靜態(tài)剛度強度分析等方面。 （ 2） 研制適應性更好的機型 。目前國內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量基本可以滿足國內(nèi)用戶的要求 ， 現(xiàn)在可設(shè)計制造斗輪堆取料機的廠家達五六家 。在鋼鐵企業(yè)、電力企業(yè)、各大港口幾乎都可以看到斗輪堆取料機的應用。最早的斗輪堆取料機設(shè)計可以追溯到 1966 年，當時參加設(shè)計和研制的單位有 ： 北京鋼鐵設(shè)計院、大連工礦車輛廠、北京起重機械研究所、鞍山鋼鐵設(shè)計院、哈爾濱重機廠、華北電力設(shè)計院、東北電力設(shè)計院、西北電力設(shè)計院等單位。散料機械在港口行業(yè)的高速發(fā)展已經(jīng)開始并會持續(xù)一定的時間。近幾年在股市上鋼鐵板塊普遍看好 ,建筑業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的提高加大了對鋼鐵的需求 ， 中國建筑業(yè)在鋼鐵的應用數(shù)量方面和世界發(fā)達國家相比還有很大的差距 ,隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展這一行業(yè)對鋼鐵的需求會更會加大。 連續(xù)裝卸機械的采用，大大縮短了裝卸時間，提高了工作效率，減輕了工人勞動強度。 在功率相同的情況下，斗輪堆取料機的生產(chǎn)效率為單斗裝載機的 ～ 。汽車進入百姓耐用消費品市場已經(jīng)開始，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也拉動鋼材的需求量。 在電力方面，前幾年部分電力部門出現(xiàn)了供大于求的矛盾，部分電廠限制發(fā)電或只是部分機組開機 ， 受國民經(jīng)濟持續(xù)增長的影響，各行各業(yè)用電量也在不斷的增長。 當時國內(nèi)部分鋼廠、碼頭急需使用此類設(shè)備，國外當時已使用了十余年，為滿足當時的社會需要開發(fā)了我國早期的斗輪堆取料機。在港口人們也已經(jīng)把斗輪堆取料機當作一種港口機械。 經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國的斗輪堆取料機研制水平取得了較大提高，但同發(fā)達國家相比，仍存在明顯差距，其控制 技術(shù)僅限于基于可編程控制器（ PLC）為核心的單機控制，作業(yè)水平也僅限于單機手動方式。 （ 3） 提高自動化程度，實現(xiàn)作業(yè)和保護的自動控制 。 第 8 頁 雖然國內(nèi)外已對斗輪挖掘機進行過多方面的動態(tài)問題研究，但對于斗輪堆取料機 的工作裝置的運動仿真以及對其變幅裝置的多工位動態(tài)性能進行 研究的報道并不多見。系列化的好處之一是可保證某些零配件，如鏟斗、履帶板、驅(qū)動輪等通用化、標準化，使顧客更方便地在市場上買到現(xiàn)貨。 第 9 頁 設(shè)計課題 及選題意義 取料機與堆料機適用于大型碼頭、港口項目。 由于所學知識有限， 再加上煤堆形狀的不確定性， 對斗輪堆取料機的運行將采用半自動控制，一般的操作過程可以自動進行，當遇到一些問題需要調(diào)整時再由人進行操 控 ，這樣可以節(jié)省勞動力。只有當夾軌器或錨定 裝置松開時，行走機構(gòu)才能動作；只有在電纜卷筒制動器松閘后，行走機構(gòu)才能啟動。 取料用中心落煤管下設(shè)置懸掛緩沖裝置，其上的緩沖托輥間距不大于 400mm， 并能防止輸送帶跑偏。工作性能參數(shù)包括：斗輪直徑、斗輪轉(zhuǎn)速、斗數(shù)、料堆切割阻力；斗臂架回擺半徑、回擺角度和俯仰角度等。 已知所要設(shè)計的懸臂式斗輪取料機的最大取料能力為 500t/h,主要挖取 密度 /tm?? 的煤，斗輪轉(zhuǎn)速 8 /minnr? 第 13 頁 理論容積生產(chǎn)率 Qv ： Qv =Q? 3( / )mh 式中 ： Q? 最大取料能力， /th； ?? 物料密度， 3/tm 代入公式得 : Qv = 3500 58 8 / mh? 斗輪取料時每層深度 取料煤層深度應當控制在 ～ ,斗輪取料時的進尺量應當按照 。 料堆 長度 堆料長度 一般是由現(xiàn)場根據(jù)儲料量及地理環(huán)境確定，料堆的長度對設(shè)備影響比較小，它直接與 行走距離密切相關(guān)，料堆越長，行走距離越遠。 鏟斗的個數(shù)應滿足下列需求 ： （ 1） 保證鏟斗完全卸空，并使卸出的物料落到卸料板內(nèi)。 設(shè) QvKq=，當 K為已知量時，根據(jù)已經(jīng)確定的斗輪的理論生產(chǎn)率就可以計算出斗容，根據(jù)對世界上 250臺斗輪挖掘機的統(tǒng)計， K值見表 21。常見結(jié)構(gòu)有雙腹板式和單腹板式。當圓弧擋料板磨損嚴重時，往往需要拆卸斗輪維修，相對維修較困難。 b ——— 系數(shù) ,一般取 1~。 一般認為北方冬季挖掘凍結(jié)物料時所需功率是其它季節(jié)所需功率的 ，故斗輪取料機所需最大驅(qū)動功率為： 21N 1. 3 N 1. 3 32 .4 42 .1 KW= = ?g 選取傳動效率為 ， 則所需電機的功率至少是： N / 52KW== 參考其它斗輪取料機的參數(shù)，本次設(shè)計將采用功率為 55KW的電動機。 （ 2）防護動力過載，偶合器泵輪和渦輪之間沒有機械聯(lián)系，轉(zhuǎn)矩 是通過油來傳遞的，是一種柔性和有滑差的傳動。 已知電動機的額定功率為 55KW，額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min，故選用 YOX420型延充式液力偶合器。 廣泛應用于起重機械、化工、冶金、礦山等部門的一些低速而大型的機械設(shè)備中。zi z? =8013 = 銷輪 實際轉(zhuǎn)速 2 39。 （ 5）幾何尺寸計算 齒輪齒數(shù) 1 13z? 銷輪齒數(shù) 2 80z? 銷齒直徑 48pd mm? 齒距 48 1010 .4 7 5 0 .4 7 5pdp m m??? 齒輪節(jié)圓直徑 11/d pz ?? =1 0 1 1 3 / 3 .1 4 4 1 8 .2 mm?? 銷輪節(jié)圓直徑 22/d pz ?? =1 0 1 8 0 / 3 .1 4 2 5 7 3mm?? 齒輪齒根圓角半徑 ( 0 . 5 1 5 ~ 0 . 5 2 ) ( 0 . 5 1 5 ~ 0 . 5 2 ) 4 8 2 4 . 7 2 ~ 2 4 . 9 6fp d? ? ? ? ? 取 mm? ? 齒輪齒根圓角半徑中心至節(jié)圓距離 ( 0 . 0 4 ~ 0 . 0 5 ) ( 0 . 0 4 ~ 0 . 0 5 ) 4 8 1 . 9 2 ~ 2 . 4pc d m m? ? ? ? 取 mm? 齒輪齒頂高 0 . 4 3 0 . 4 3 1 0 1 4 3 . 4 3ah p m m? ? ? ? 齒輪齒根高 2 2 . 8 2 . 2 2 5ffh p c m m? ? ? ? ? 齒輪全齒高 4 3 .4 3 2 5 6 8 .4 3h h a h f m m? ? ? ? ? 齒輪齒廓過渡圓弧半徑 ( 0 . 3 ~ 0 . 4 ) ( 0 . 3 ~ 0 . 4 ) 4 8 1 4 . 4 ~ 1 9 . 2pR d m m? ? ? ? 取 16R mm? 齒輪齒頂圓直徑 11 2 4 1 8 . 2 2 4 3 . 4 3 5 0 5aad d h m m? ? ? ? ? ? 第 25 頁 齒輪齒根圓直徑 11 2 4 1 8 . 2 2 2 5 3 6 8 . 2fad d h m m? ? ? ? ? ? 中心距 12 4 1 8 .2 2 5 7 3 1 4 9 5 .622dda m m? ?? ? ? 齒輪齒寬 1 . 5 1 . 5