【文章內(nèi)容簡介】 載問題的研究，以及由沖擊動載引起的一系列問題尚需做很多的工作。刮板輸送機(jī)是采煤工作面最主要的運(yùn)輸設(shè)各，工作面運(yùn)輸是采煤生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié)，工作面輸送機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響工作面的生產(chǎn)能力。因此，改善工作面運(yùn)輸條件，對提高產(chǎn)量、加速煤炭工業(yè)的發(fā)展具有極為重要的意義。雖然國外各先進(jìn)刮板輸送機(jī)廠為了競市場，不斷地開發(fā)新技術(shù)，研制新機(jī)型，他們雖在重大技術(shù)上尚無突破，但在結(jié)構(gòu)、電控、檢測、以及可靠性方而有了大幅度的進(jìn)展。但在國內(nèi)外，把刮板輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)作為一個整體去研究它的特性還是很膚淺的，對刮板輸送機(jī)的整體作為一個系統(tǒng)研究它的動特性就更少了。 鑒于目前國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，隨著煤炭工業(yè)對運(yùn)輸設(shè)備的可靠性和工作性能上的要求不斷提高，對圓環(huán)鏈傳動中存在的一些問題應(yīng)盡快加以改進(jìn)，以便使圓環(huán)鏈傳動更能發(fā)揮自身的優(yōu)點(diǎn)。 圓環(huán)鏈傳動的特點(diǎn) 圓環(huán)鏈傳動是一種具有中間撓性的嚙合傳動，它既有齒輪傳動的特點(diǎn)，也有帶傳動的特點(diǎn)，但與其比較還有它自身的特點(diǎn)。 1) 圓環(huán)鏈傳動的制造與安裝精度要求低 2) 鏈條對軸的作用力較小 3) 圓環(huán)鏈傳動能有緩沖與吸振性能 4) 它的傳動比準(zhǔn)確 5) 對環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。因此它是刮板輸送機(jī)的關(guān)鍵配件之一，它起到連接各部件成為完整系統(tǒng)的同時，還承受很大的交變載 荷。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 隨著煤炭工業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，大功率高效采煤機(jī)和長距離、大功率輸送機(jī)迅速增加，對大規(guī)格的礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈需求量逐年增加。因此，研究圓環(huán)鏈傳動對生產(chǎn)實(shí)踐具有重要的意義。 表 11 國外新型工作面刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表 隨著煤炭工業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，大功率高效采煤機(jī)和長距離、大功率輸送機(jī)迅速增加，對大規(guī)格的礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈需求量逐年增加。因此，研究圓環(huán)鏈傳動對生產(chǎn)實(shí)踐具有重要的意義。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 第二章 減速器的總體設(shè)計 電機(jī)功率計算 已知刮板運(yùn)輸機(jī) 設(shè)計長度 :L=60m 輸送 量 :Q=30t/h 鏈速： v=： 10 40 刮板間距 :l=640mm 刮板鏈單位長度質(zhì)量： mkgq / ? 刮板采用水平運(yùn)輸。 （ 1） q 貨載單位長度質(zhì)量 mkgmkgvQq /???? ([4]P31) （ 2） 重段運(yùn)行阻力 zhW NNwqqwgLW zh 108171)(6010 c os)( 00 ??????? ?? ?([4]P38) (3) 空段運(yùn) 行阻力 kW NNLwgqW k c os00 ????? ? ? （ 4） 總牽引力 0W NWWW kzh 8 5 2 1)( ??? （ 5） 軸上總功率 N kwkwvWN o 85211000m a x ???? ? kwkwvgLwqwN of )(21000)c o (2 0m i n?? ????????? ? ? kwkwNNNNN d 2m inm inm a x2m a x ???? 考慮 20%的備用功率，取電機(jī)功率備用系數(shù) k=，則 kwkwNN d ???? 所以選用額定功率為 11kw 的電動機(jī)，因?yàn)榇穗妱訖C(jī)配合刮板運(yùn)煤，在煤層有瓦斯，采用隔爆電動機(jī) YBS11kw。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為 1450r/min。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 總傳動比 i= 因?yàn)榈谝粚X輪為圓錐齒輪，故其傳動比 31?i 所以選取 31?i ???? iiii 39。 ???? iii 2323???iiii 各軸轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩與輸入功率 電動機(jī)的各軸轉(zhuǎn)速 (1)電動機(jī) 1450?? md nn r/min (2)Ⅰ軸 1450?? dnnⅠ r/mim (3)Π軸 01 ??? ?innⅡ r/min (4)Ⅲ軸 ??? ?inn Ⅲ r/min (5)Ⅳ軸 3??? inn ⅢⅣ r/min 電機(jī)傳動效率 由電動機(jī)至工作機(jī)的總效率 ? n?????? ??????? 4321 一對滾動軸承的效率 —— 1? = 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 一對圓柱齒輪傳動的效率 —— 取 2? = 聯(lián)軸器的效率 —— 取 3? = 一對圓錐齒輪傳動的效率 —— 取 4? = 一對斜齒齒輪傳動的效率 —— 取 5? = 各軸的輸入功率 (1)電動機(jī) 11?dP kw (2)Ⅰ軸 ???? ηⅠ dPP kw (3)Π軸 ????? ? ηηⅡ PP kw (4)Ⅲ軸 15ηηⅢ ??PP ???? kw (5)Ⅳ軸 聯(lián)ⅢⅣ ηηη 12PP ? ????? kw 各軸的理論轉(zhuǎn)矩 (1)電動機(jī) 66 ????? ddd nPT? mmN ?? (2)Ⅰ軸 1450 66 ????? ??? nPT ?? N mm (3)Π軸 66 ????? ?????? nPT ?? N mm (4)Ⅲ軸 66 ????? ????????? nPT = ? N mm 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 (5)Ⅳ軸 66 ????? ⅣⅣⅣ nPT = ? N mm 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 第三章 齒輪設(shè)計 圓錐齒輪傳動的設(shè)計 計算 已知輸入功率 kwP ? （略大于小齒輪的實(shí)際功率），小齒輪的轉(zhuǎn)速為：min/14501 rn ? ，大齒輪的轉(zhuǎn)速為 min/4802 rn ? ，傳動比 3i? ，由電動機(jī)驅(qū)動，工作壽命（設(shè)每年工作 300 天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。 、精度等級、材料及齒數(shù) （ 1）按傳動方案，選用直齒圓錐齒輪傳動，螺旋角 ??35? ，不變位。 （ 2）、運(yùn)輸機(jī) 為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 8 級精度。 （ 3）、材料選擇，小齒輪材料為 20MnVB（調(diào)質(zhì)），硬度為 207HBS，大齒輪材料為20MnVB（ 調(diào)質(zhì)），硬度為 207HBS. （ 4）、選小齒輪齒數(shù) 39133,13z 21 ???? z大齒輪 （ 5）、 ??? ， ??? （由 [1] P215 圖 1026） 6 2 ??? ??? ??? 區(qū)域系數(shù) ?HZ （由 [1]P217 圖 1030） 公式： 1td ≥ ? ?3 21 (1 )EF R RZ K Tu? ? ???????? （ 1）、確定公式內(nèi)的各計算值 1）查得材料彈性影響系數(shù) MPa? 。 2）按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 4501lim ?? ，大齒輪的接觸疲勞極限 MPaH 4501lim ?? 。 由 [1]P207 圖 1021d 3）計算應(yīng)力循 環(huán)次數(shù) 小齒 輪： 91 )73 0 082(11 4 4 06060 ?????????? hn jLN 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 大齒輪： 812 ??? uNN 4）查得接觸批量壽命系數(shù) ?HNK ?HNK 5）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 MP aSK HHNH 4051 ][ 1lim11 ????? ?? MP aSK HHNH ][ 2lim22 ????? ?? M P aHHH ][][][ 21 ????? ??? 6）試選 ?vK ， 初選載荷系數(shù) ?tK 查得 ,2 2 ,1, ??? ?? KKK a 所以， 3 4 4 ... ?? ?? KKKKK va 7） 13R?? （ 2） 、計算 1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入 ? ?H? 中的較小值得 1td ≥ ? ? mmuKTZRRHE ][ 2123 ???????????? 2）計算圓周速度 v 11 ??? ndv t? m/s 3）計算載荷系數(shù) 根據(jù) ?v m/s， 8 級精度，查得 ?vK ， 所以 ... ?? ?? KKKKK va 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 4）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑： ???? tt KKdd mm 5） 技術(shù)模數(shù) 613/??? zdm 公式： m≥ ? ?3 12 2 214(1 0 .5 ) 1 Fa S aFRRYYKTzu ??? ??? （ 1）、確定公式內(nèi)的各計算值 1）查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 3801 ?FE? Mpa ，大齒 輪的彎曲疲勞強(qiáng)度2 380FE MPa? ? 。 2）查得彎曲疲勞壽命系數(shù) , 2 ?? FNFN KK 3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，則， MP aSK FEFNF ][ 111 ????? ?? MP aSK FEFNF ][ 222 ????? ?? 4）載荷系數(shù) K= 5）節(jié)圓錐角 ??? rc ta n1 u? 2 90 18 .43 5 71 .56 5? ? ? ? 6）當(dāng)量齒數(shù) os 13c os 31311 ???? ?ZZ V 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 os 39c os 32322 ???? ?ZZ V 7）查取齒形系數(shù) ?FaY ?FaY 8）查取應(yīng)力校正系數(shù) ?SaY ?SaY 9）計算大小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? ,并加以比較。 ][ 1 11 ??F SaFa YY ? ][ 2 22 ??F SaFa YY ? 小齒輪的數(shù)值大。 （ 2）、 設(shè)計計算 ? ?3 m a x2212 1 ][ 4 ???????? ????? F SaFaRRn YYuzKTm ??? = 綜合分析考慮，取 13, 1 ?? zm 得， mmzmd ????? （ 1）、計算大端分度圓直徑 , mmd ? , mmzmd ????? （ 2）、計算節(jié)錐頂距 mmudR 2 ??? （ 3）、節(jié)圓錐角 1 1 8 .4 2 5 1 8 2 6 39。 6 39。39。? ?? 2 71 .5 65 71 33 39。 54 39。39。? ?? （ 4）、大端齒頂圓直徑 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 mmmdd a 67c o s2 111 ??? ? mmmdd a 1 7 8c o s2 222 ??? ? （ 5）、齒寬 mmRb R 31???? mmbb 3121 ??取 斜齒 圓 柱 齒輪傳動的設(shè)計計算 已知輸入功率 kwp ? （略大于小齒輪的實(shí)際功率），小齒輪的轉(zhuǎn)速為：min/ rn ? ，大齒輪的轉(zhuǎn)速為 min/ rn ? ，傳動比 ?i ，由電動機(jī)驅(qū)動，工作壽命（設(shè)每年工作 300 天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。 、精度等級、材料及齒數(shù) （ 1）按傳動方案，選用 斜齒圓柱 齒輪傳動，螺旋角 ??15? ，不變位。 （ 2）、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 8 級精度。 （ 3）、材料選擇，小齒輪材料為 20MnVB（調(diào)質(zhì)），硬度為 207HBS，大齒輪材料為20MnVB（ 調(diào)質(zhì)），硬度為 207HBS. （ 4）、選小齒輪齒數(shù) ,16z 43 ???? z大齒輪 （ 5）、 ??? ， ??? （由 [1] P215 圖 1026） ??? ??? ??? 區(qū)域系數(shù) ?HZ （由 [1]P217 圖 1030） 公式： ? ?3 22212 ??????????? HEHdtt ZZuuTKd ??? （ 1）、確定公式內(nèi)的各計算值 1）查得材料彈性影響系數(shù) MPa? 。 2）按齒面 的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 4501lim ?? ，大齒輪的接觸本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 疲勞極限 MPaH 4501lim ?? 。 3）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 小齒 輪： 83 )730082( ?????????? hnj LN 大齒輪： 834 ??? uNN 4 )試選 ?tK 5） （由 [1] P207 圖 1019） 接觸疲勞壽命系數(shù) , 43 ?? HNHN KK 6） 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 MP aSK HHNH 4231 ][ 1lim11 ????? ?? MP aSK HHNH 4321 ][ 2lim22 ????? ?? M P aHHH 4324232 ][][][ 21 ????? ??? （ 2）