【文章內(nèi)容簡介】 竄動，并起密封作用。滾筒通過平鍵分別與減速器輸出軸及盲軸連接，使鏈輪組件連成一個整體，滾筒與鏈輪同步旋轉(zhuǎn)。在安裝時必須保證兩個鏈輪各對應輪齒在相同的相位角上，一保證與刮板鏈正常嚙合運行。鏈輪是刮板輸送機的只要傳動部件之一，它的結(jié)構(gòu)是否合理和質(zhì)量優(yōu)劣直接影響輸送機的正常工作和鏈條的使用壽命，降低鏈條的沖擊負荷，改善鏈條的受力狀態(tài)，減少鏈環(huán)的磨損。合理的幾何尺寸即使鏈條受力節(jié)距伸長后（在允許的范圍內(nèi)），也能保持正確的嚙合，并具有高的嚙合傳動效率，減少電動機功率消耗。331 圓環(huán)鏈鏈輪的主要技術(shù)要求１）鏈輪的齒形和幾何尺寸都具有高的嚙合效率。目前，刮板輸送機的傳動率不斷的增加，鏈速已增加至１ｍ／ｓ以上，鏈環(huán)在受力和磨損后允許鏈環(huán)節(jié)距在一定范圍內(nèi)增大。在上述條件下，要保證鏈輪和鏈條的正常嚙合，鏈輪必須具有能滿足上述要求的齒形和幾何尺寸。2） 要有較高的使用壽命。鏈輪是刮板輸送機的易損件之一，它的壽命過短，不但影響輸送機的正常運轉(zhuǎn)，而且能影響與之別和的圓環(huán)鏈的使用壽命。所以，在結(jié)構(gòu)和工藝上要保證鏈輪有足夠的強度、硬度、耐磨性和抗擠壓變形強度。3） 鏈輪的結(jié)構(gòu)要便于安裝與拆卸。332 鏈輪的幾何尺寸及齒形計算2 鏈輪的幾何尺寸和齒形結(jié)構(gòu)計算 ,平臥于齒輪間鏈窩里的稱為平環(huán)。,其長度應比鏈環(huán)略長。 立槽的寬度L,也比鏈環(huán)棒料的直徑稍大. 鏈輪的齒廓為兩段圓弧,頂部齒廓圓弧的半徑為R1,*P和鏈輪齒數(shù)N選定后, 鏈輪的各部分幾何尺寸可計算如下: 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形結(jié)構(gòu)1) 基本參數(shù) 鏈輪齒數(shù)N確定,主要是根據(jù)刮板輸送機的鏈速的大小,減速器的傳動比的配合和機頭部的結(jié)構(gòu)而選擇的, 刮板輸送機的鏈輪齒數(shù)一般為4—12齒.圓環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)如圖示,鏈環(huán)棒料的直徑d\節(jié)距p\寬度a和b\ 圓環(huán)鏈的本參數(shù)成品鏈環(huán)直邊直徑d節(jié)距p寬度圓弧半徑r公稱尺寸極限偏差公稱尺寸極限偏差最小內(nèi)寬a最大外寬b公稱尺寸極限偏差1040123415+201450174822+201864216028+202286267434+202) 圓環(huán)鏈輪的幾何尺寸和齒形計算中,一部分參數(shù)是由幾何分析,結(jié)合工作要求而推導出的計算公式。 圓環(huán)鏈輪的幾何尺寸和齒形計算公式表名稱符號計算公式鏈輪節(jié)距角θ鏈輪節(jié)圓直徑D鏈輪園弧半徑外徑鏈輪立環(huán)槽直徑鏈輪立環(huán)槽寬度l齒跟園弧半徑R鏈窩長度L鏈窩平面園弧半徑RR的值為扁平連接鏈環(huán)圓弧部分的最大外圓半徑鏈輪中心至鏈窩底平面的距離H短齒厚度W鏈窩中心距離A齒形園弧半徑R立環(huán)槽園弧半徑R短齒跟部園弧半徑R鏈窩間隙T限制W的最大值，保證圓環(huán)鏈在鏈窩中得到足夠的支撐，也能保證開口式連接環(huán)和刮板在鏈窩中有足夠的間隙1節(jié)圓半徑==288mm2頂圓直徑De=D0+2d=188+2*18=324mm3鏈輪立環(huán)的立槽直徑= 取=210 mm其中對1864的鏈條為14mm4鏈輪立環(huán)的立槽寬度=25mm其中對1864的鏈條為7mm5齒根圓弧半徑=9mm6鏈窩圓弧半徑在連接鏈環(huán)圓弧部分最大外圓半徑對1864的鏈條事R=30mm7鏈輪中心至鏈窩平面的距離=129mm8鏈窩長度= 取L=105 mm9鏈窩中心距= 取A=87mm10短齒厚度=60mm11齒形圓弧半徑R==37mm12立槽圓弧半徑R==9mm13短齒根部圓弧半徑==9mm3．4 機頭架及機尾架機頭架是支承和裝配機頭傳動裝置（電動機、液力聯(lián)軸器、減速器）、鏈輪組件、盲軸以及其他附屬裝置的構(gòu)件。SGW150型刮板輸送機的機頭架是一個焊接組件。側(cè)板中板底板構(gòu)成機頭架的主體，均用16Mn鋼制造。傳動裝置固定在機頭架側(cè)板上。為增加板的強度和剛度，在卸載端側(cè)板上焊有橫墊和立板；不增強機頭架橫身剛度，在底板前端有圓鋼橫梁。為了耐磨，在圓鋼上兩端鏈道處有半圈高錳鋼堆焊接層；在中板前端下方焊著連接兩側(cè)板及中板的前梁及加強板。固定架用螺栓固定在前梁上，舌板和撥鏈器安裝在固定架上。耐磨板焊接在中板后部兩側(cè)鏈道彎折處，作用相當于上鏈的壓鏈塊，其材質(zhì)為ZG13Mn，此處與下股回空鏈接觸壓力大，磨損較嚴重。為增強與聯(lián)接溜接頭處的強度及耐磨性能，機頭架后端側(cè)板上焊有高錳鋼端頭。為縮短機頭長度，中板傾角較大，鏈道彎折處磨損較嚴重，所以此機頭架在易磨損部位的零件均采用耐磨材料及便于拆換的結(jié)構(gòu)。根據(jù)國外同類輸送機使用經(jīng)驗，這些零件需要經(jīng)常檢查更新。機尾架與機頭架的不同點為：1）不需要卸載高度，底板是近似水平的，故機尾架較短，較矮。2）傳動裝置裝配軸線向上翹起,與機尾底板水平線成3176。夾角。因為工作面刮板輸送機總是沿煤層底板鋪設，傾斜向下運輸，機尾位置較高，機尾傳動裝置上翹，可抵消輸送機沿工作面傾斜鋪設的一部分影響，使減速器內(nèi)油面趨于水平，有利于齒輪和軸承的潤滑；3）機尾錨固裝置安裝位置與機頭處不同，故機尾架端部側(cè)板上焊有立板和筋板，便安裝橫梁，橫梁與機尾錨固裝置用銷軸聯(lián)接。35　　緊鏈裝置刮板輸送機在安裝或運轉(zhuǎn)中，當鏈條松弛時，都需進行拉緊，并調(diào)整其長度。在調(diào)整刮板鏈長度時，必須先張緊整臺刮板輸送機的絕大部分刮板鏈而在松弛段內(nèi)拆開鏈條，調(diào)整長度，在行連接，投入運轉(zhuǎn)。各種刮板輸送機均利用緊鏈器來張緊刮板鏈。目前，國產(chǎn)可彎曲刮板輸送機的緊鏈器有棘輪緊鏈器和液壓緊鏈器兩種。SGW150型刮板輸送機使用棘輪緊鏈器。棘輪緊鏈器安裝在減速器第二軸靠采空區(qū)一側(cè)的伸出端上，主要有底座、棘輪、插爪、導向桿及扳手等零件組成。緊鏈時先將兩條緊鏈掛鉤的一端分別插在機頭架左右側(cè)板的圓孔內(nèi)，另一端分別插在兩根鏈條的立環(huán)中。然后將緊鏈器扳手扳到緊鏈位置，使插爪與棘輪嚙合。再反方向（與刮板輸送機轉(zhuǎn)動方向相反）斷續(xù)開動電動機，使傳動裝置處的底鏈通過鏈輪向上運行，而上鏈的一端已被緊鏈掛鉤固定。當鏈條張緊到一定程度時即停車。這時由于插爪插在棘輪齒槽中使輸送機減速器制動住，被張緊的鏈條不會放松，而在機頭鏈輪與緊鏈掛鉤固定鏈條處之間的鏈條處于松弛狀態(tài)?？稍诖怂沙阪湺蝺?nèi)拆除多余的鏈子并重新接好。再將緊鏈器手把扳到運行位置使插爪與棘輪脫離。如被頂緊而難脫開，可再點動電機開反車，同時扳手把脫出插爪。然后正向點動電機，放松緊鏈掛鉤，將緊鏈掛鉤取下，即完成緊鏈的操作。刮板鏈的張緊程度，以其運轉(zhuǎn)時在機頭鏈輪下方稍有下垂為宜。緊鏈時，應嚴格按上述操作程序進行，特別注意緊鏈器扳手的位置，否則會發(fā)生拉斷鏈條或燒毀電機，損壞減速器等事故。4減速器的設計計算41 三級齒輪減速器的優(yōu)化設計減速器的設計是機械傳動設計中的一部分。首先，根據(jù)原參數(shù)選擇合適的電動機。分配各級傳動比并進行傳動裝置運動參數(shù)計算，求得減速器各軸的輸入功率，轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，考慮裝配關系和潤滑，然后進行傳動部件（齒輪，軸）。滾動軸承，聯(lián)軸器。箱體尺寸等設計計算。減速器的主要組成部分為箱體，齒輪，軸和軸承等。因箱體要保證齒輪的安裝，因此對減速器的優(yōu)化，實際上是對齒輪的優(yōu)化。鑒于第一級弧齒傘齒輪改變加工工藝比較復雜，因此只對第二和第三級圓柱斜齒輪的幾何參數(shù)進行優(yōu)化。優(yōu)化的目的：在保證齒輪強度及總傳動比不變的情況下，對兩對斜齒輪進行優(yōu)化，使其中心距最大，也即減速器最小。在刮板輸送機的設計中三級齒輪減速器的優(yōu)化設計是一個主要的部分因為減速器是刮板輸送機的主要傳動部件之一。根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)速，鏈速和齒輪的合理傳動比，通常采用三級齒輪傳動，箱體采用部分對稱結(jié)構(gòu)，為是刮板輸送機能緊帖煤壁，驅(qū)動裝置多為平行布置形式。根據(jù)《刮板輸送機減速器標準》（MT14888）為適應不同的需要，三級齒輪傳動的減速器有三種裝配形式，一型的第二軸裝有緊鏈機構(gòu)，第四軸（或第一軸）裝有斷銷過載保護裝置。這種形式用于30KW以下的減速器。二型的第二軸裝有緊鏈機構(gòu)，過載保護由液力耦合器來實現(xiàn)，單機功率為40~75KW的減速器多采用這種形式。三形適用于單機功率90KW以上的減速器，緊鏈機構(gòu)裝在第一軸上過載保護由液力耦合器來實現(xiàn)。SGW150型刮板輸送機的減速器的齒輪分配為：第一對齒輪為收縮尺圓弧錐齒輪，圓弧錐齒輪具有傳動平穩(wěn)，承載能力大噪音小，能改變傳動軸方向而且傳動比較大等優(yōu)點，特別適合于高速重載傳動。第二對和第三對齒輪均為斜尺圓柱齒輪。根據(jù)需要更換第二對齒輪，可使刮板鏈獲得兩種不同的鏈速。為了改善減速器的工作條件，在下箱體內(nèi)設有循環(huán)水冷卻裝置，在上箱體設有潤滑一軸軸承的柱塞試油泵。該油泵由二軸上的偏心套驅(qū)動。減速器連續(xù)運轉(zhuǎn)，環(huán)境溫度為20左右時。減速器外殼溫度不得超過90℃，減速器內(nèi)油溫不超過100℃。減速器的軸端形式，按配套需要選用，輸入軸有漸開線花鍵和圓頭平鍵三種。減速器的適用條件為：齒輪圓周速度不大于10m/s。安裝角度為0~+25176。輸入軸的轉(zhuǎn)速不大于1500r/min。工作環(huán)境溫度為20176。~35176。能用于正反向運轉(zhuǎn)，由于傳動裝置采用并列式布置，所以必須有一級錐齒輪傳動。有因刮板輸送機的載荷比較大，故采用圓弧錐齒輪。圓弧錐齒輪具有承載能力大，傳動平穩(wěn)，噪音小的優(yōu)點。適用于重載高速傳動，因此作為第一級傳動。第二，三級采用斜齒輪或直齒圓柱齒輪，通過更換第二級齒輪，可得到不同的傳動比。42　機械傳動裝置的傳動方案的設計合理的傳動方案除了滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低廉，傳動效率高和使用維護方便。還應根據(jù)各種傳動機構(gòu)的特點，選擇一個合理的傳動機構(gòu)。本次課題的選題來自煤礦運輸機械——刮板輸送機的機頭減速器。當前現(xiàn)場使用的150T刮板輸送機JS型減速器具有以下缺點：（1） 體積大，且笨重。（2） 承載能力，使用壽命，傳動效率較差。（3） 運行精度和質(zhì)量不高。（4） 結(jié)構(gòu)設計不夠合理。（5） 生產(chǎn)成本較高，市場競爭力不大。考慮，煤礦機械的市場競爭必須以質(zhì)優(yōu)價廉取勝，非常需要改進設計新的減速器。改型減速器要減小體積和重量，必須使結(jié)構(gòu)設計更加合理，精選材料，強化工藝，在技術(shù)參數(shù)選擇和加工工藝上達到更高的水平，使改型減速器的應用更上一個新臺階。JS系列減速器的特點如下：（1） 齒輪，齒輪軸采用鑄件，經(jīng)滲碳，淬火，磨齒處理，零件的機械性能和耐磨性能高。（2） 體積減小，重量減輕。（3） 提高了運行的精度和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高了市場競爭力。（4） 結(jié)構(gòu)設計合理，拆裝方便，易于維修。因此，本次設計改為錐齒輪，斜齒輪傳動，錐齒輪加工困難，宜置于高速級，以減小其直徑和模數(shù)。斜齒輪傳動較直齒輪平穩(wěn)，應用于中，低速級。為了能傳遞較大的力，選齒輪材料為20CrMnTi，同時為了增強軸的承載能力，其材料也為20CrMnTi，軸的結(jié)構(gòu)為階梯軸。采用三級傳動。,： 傳動方案 改進前后減速器的總體大小比較總長總寬總高箱體外側(cè)與二軸中心的距離二軸，三軸之間的中心距三軸，四軸之間的中心距改進前1175mm497mm285mm改進后549mm246mm279mm116mm107mm130mm通過比較，體積明顯減小，減小約40%，進而所占用的空間減小，使用方便。43 計算傳動裝置的運動、動力參數(shù)一、傳動裝置的已知數(shù)據(jù)已知電動機直接將功率為30，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min，輸入到高速軸（一軸）?？倐鲃颖葹?各軸的傳動比分別為：一級=3 二級= 三級=3二、 計算各軸的轉(zhuǎn)速一軸轉(zhuǎn)速 ==1440r/min 二軸轉(zhuǎn)速 =/=1440/3=480r/mi三軸轉(zhuǎn)速 =/=480/=四軸轉(zhuǎn)速 =/=三、 計算各軸的功率查表得：一對錐齒輪傳動的效率為=，一對斜齒輪傳動的效率為=，一對滾動軸承的效率=，聯(lián)軸器效率=。一軸功率 ===二軸功率 ===三軸功率 == 四軸功率===四、 計算各軸的轉(zhuǎn)矩一軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=二軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=三軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=四軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=44 錐齒輪的設計、校核及繪制一、 已知數(shù)據(jù) 一級采用錐齒輪傳動，大小齒輪材料均采用20，熱處理方法為滲碳后淬火。強度極限為=1100，屈服極限為=850，齒芯強度為300，齒面硬度56~62。二、 按齒面接觸疲勞強度設計主要尺寸簡化設計公式 （）（1） 小錐齒輪轉(zhuǎn)矩 =（2） 齒數(shù)比==3 齒寬系數(shù)?。?） 載荷系數(shù)取（4） 許用應力 查表得 因為在1~，取= 而取=，所以（）將以上代入（）計算=取R=105（5） 選齒數(shù) 小齒輪=17 大齒輪==317=51實際齒數(shù)比==3=（6） 按經(jīng)驗公式選擇模數(shù)。錐齒輪以大端模數(shù)為標準值 ==（）取=4mm（7） 計算主要參數(shù)分度圓直徑 ==417=68（） ==451=204分錐角 === （）=90===71（）錐矩 ==（）齒寬 ==0. =（） 取=34當量齒數(shù) =（）==端面重合度 =（）（） =（）齒寬中心點圓周速度=（）平均分度圓直徑 （）中心分度圓模數(shù) （）齒頂高 （） 齒根高 （）齒頂角 （）齒根角