【導(dǎo)讀】刮板輸送機是輸送機械的重要組成部分。刮板輸送機的設(shè)計制造涵蓋了運動轉(zhuǎn)換、動力傳輸、變速機構(gòu)、等機械設(shè)計。通過對知識的整合，選擇刮板輸送機作為畢業(yè)設(shè)計。本設(shè)計是以港口的實際運輸環(huán)境為依據(jù)，在設(shè)計中盡可能采用新的設(shè)計思想、習(xí)刮板輸送機設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，參考有關(guān)設(shè)計資料，完成刮板輸送機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要的研究問題有：行星齒輪減速器的優(yōu)化、鏈的設(shè)計、刮板的設(shè)計，運輸方式，設(shè)計出具有實際應(yīng)用要求的產(chǎn)品。通過這次設(shè)計，鍛煉了自己調(diào)研分析、提高工程設(shè)計計算、理論分析、圖表繪制、技術(shù)文件編寫的能力。

　　

【正文】 ， 所以得： 1324 SSSS ??? 即最小張力點 為 31,SS 。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 22 頁 由上分析可知， 鏈條與主動鏈輪 剛 分離 時的 點處 有 最小鏈張力，由《礦山機械》 知道 最小張力 1S 與 3S 在 2021~3000N之間 ， 如果超過會 增 大 鏈條 的 磨損和功率消耗， 低于這個值會使 鏈條在此產(chǎn)生 較大 垂度 與扭曲，不能夠保證鏈的正確嚙合運行 ， 所以 一般鏈條在最小鏈張力點 的 松馳垂度 小于 鏈節(jié)長度的 50%。取 用 250031 ??SS N， 因為 該刮板輸送機 是雙中心 鏈，所以 500031 ??SS [9]。 把 500031 ??SS 和相關(guān)的 數(shù)據(jù)代入式 ，得 刮板輸送機水平彎曲 時 阻力為 ? ? ? ?? ? ? ?? ?1s i nc os 1s i nc os)s i nc os( 110 311010 ????? ?????? ????? ?????? ffzheLLgq eSgLqgLqW Ne7505913163711623721)1)(15s i n15c o )(150300(41)1e(5000)15s i n15c o ()15s i n15c o (0000????????????????????? 水平彎曲時總的運行阻力： 1 6 5 1 2 927 5 0 5 20 ??????? hWW N 電機功率的確定與選擇 根據(jù) 材料力學(xué) 182 頁 [10]查得電機功率 P 為 01000WvP ??? kw () 式中： 0W ： 刮板 鏈 總 運行阻力， N； v： 刮板鏈運行速度 ， m/s； ?： 傳送效率 ， 1 2 3 4 5 6。? ?? ?? ? ?? 其中： 1? ： 液力耦合器傳 動 效率，取 1? = ； 2? — 圓錐齒輪的傳 動 效率，取 2? = ； 3? — 直齒圓柱齒輪的傳 動 效率，取 3? = ； 4? — 行星齒輪的傳 動 效率，取 4? = ； 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 5? — 花鍵以其他鍵的傳 動 效率，取 5? = ； 6? — 所有軸承的傳 動 效率，取 6? = 。 所以 1 2 3 4 5 6 。? ?? ? ? ? ?? = 把已知數(shù)據(jù)代入式 ，得 kwP 24 00 51 2 9 ?? ?? 選擇電機功率 250kW 的電動機 ， 則電動機總功率為 2? 250kW =500kW ＞ P ， 所以滿足實際要求。由于該電 機用于刮板輸送機 ，應(yīng)選 用 刮板輸送機專用電機，即電機 型號 為 YS7114,該 電機的 性能 如下 表 ： 表 YS7114電機性能 型 號 功率 (kw) 電流 (A) 電壓 (V) 頻率 (HZ) 轉(zhuǎn) 速 (r/min) 效率 (%) 功率因數(shù) (cos248。) Mst (mn) Ist (A) MmAx (mn) YS7114 250 220/380 50 1480 67 6 刮板鏈強度的驗算 刮板鏈的受力分析 由于是雙中心鏈結(jié)構(gòu)，在圖 中，根據(jù)受力分析在點 2,4 處所鏈節(jié)受力最大，對一個鏈節(jié)進(jìn)行受力分析，其主要受到拉力，摩擦力的作用。所以拉力 F 為 : fcWF ?? 0 （ ） 式中： 0W — 總的運行阻力， N； c— 溜槽數(shù)，在這里是雙向運輸所以 c=2。 f— 鏈的數(shù)量，由于是雙中心鏈所以 f=2。 將以上數(shù)據(jù)代入式 得 41 8372216 51290 ????? fcWF N 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 刮板鏈的強度驗算 如圖 ，根據(jù)鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)特征只需驗算連桿的 1， 2,3 處的強度與軸的抗剪切能力是否滿足條件。 圖 連桿 對 1 處的斷裂強度進(jìn)行驗算，考慮兩條鏈?zhǔn)芰Φ牟痪鶆蛐?，?? 表示不均勻系數(shù)參考圓環(huán)鏈取 ?? 。 所以 1 處所受拉力時最危險截面即最小受力面積 1A 及受到剪切力時的最小橫截面積 2A 2)2(31 ????? rhwA () 22 )2(32 ????? wrlA () 將以上的數(shù)據(jù)分別代入式 和式 3,25 得 231 6722)2640(122)2( mmrhwA ??????????? 232 2162122 263022 )2( mmwrlA ??????????? 材料受到的拉應(yīng)力為 b? ，切應(yīng)力 ? ?? ?? 11 AFb （ ） 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 ?? ?? 21 AF () 將相應(yīng)數(shù)據(jù)分別代入式 和式 得 ? ?bb MpaA F ??? ??????? 611 ? ???? ??????? Mp aA F 41837 621 所以連桿頭滿足強度要求。 對 2 處的斷裂強度進(jìn)行驗算，最小受力面積 3A : 23 rA ??? （ ） （ ） 將數(shù)據(jù)代入式 得 ????? rA ? mm2 拉應(yīng)力 2b? ： ?? ?? 32 AFb （ ） 將數(shù)據(jù)代入式 得 41 83732 ????? ?? A Fb Mpa ? ?b?? 所以 2 處滿足抗拉強度要求。 對 3 處的斷裂強度進(jìn)行驗算，受拉力時的最小受力面積 4A 與受剪力時的最小橫截面 積 5A 2)(24 ???? rRwA () )(25 rRwA ??? () 將數(shù)據(jù)分別代入式 ，式 得 224 1 6 02)614(102)( mmrRwA ????????? 225 80)614(10)( mmrRwA ??????? 拉應(yīng)力 4b? ，剪切應(yīng)力 5? ： 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 ?? ?? 44 AFbMpa ? ?b?? （ ） ?? ?? 55 AFMpa ???? （ ） 將數(shù)據(jù)分別代入式 ，式 得 4308 ????? ?? A FbMpa ? ?b?? 83755 ????? ?? A F Mpa ???? 所以 3 處也滿足強度要求。 對軸進(jìn)行剪切強度驗算因為 5?r mm，由于對軸是雙減所以橫截面積 6A : 216 2 rA ??? （ ） 將數(shù)據(jù)代入式 得 2216 1 5 mmrA ?????? ? 剪切應(yīng)力 6? ： ?? ?? 66 AF （ ） 將數(shù)據(jù)代入式 得 ? ???? ?????? MpaA F 4183766 所以軸滿足強度要求。 刮板輸送機驅(qū)動鏈輪設(shè)計 根據(jù)鏈的 設(shè)計 規(guī)格，節(jié)距 P=180mm， 鏈節(jié)的最大高度 h=40mm， 最 大 寬度1w =30mm。 查 《 綜采技術(shù)手冊 》 1227 頁知道 鏈輪齒數(shù) 推薦值 為 N=7。 并在 《 綜采技術(shù)手冊 》 1228 頁 有以下 的 計算公式 鏈輪節(jié)距角 ? ： 000 0236 0 ???? N? （ ） 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 鏈輪 的 節(jié)圓直徑 0D : 220 009 0 9 0si n si nPdDNN? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? () 把相關(guān)數(shù)據(jù)代入式 ，得 3 8 8 46 6 9 5 6 8)790s i n40()790s i n180( 220 ?????Dmm 取 0D =833mm 鏈輪外徑 eD ： 91340283320 ?????? hDD e mm () 鏈輪立環(huán)槽直徑 iD : ????????????????????? 100 90tan90tanwNhNPDi () 根據(jù)《綜采技術(shù)手冊》 1228 頁知鏈條Δ =14mm,所以把相關(guān)數(shù)據(jù)代入式 ，得 790tan40790tan180 00 ???????????????????????iD mm 齒根圓弧半徑 2R : ???? hR mm 由于鏈的運動方式與鏈節(jié)的設(shè)計，輪立環(huán)立槽寬度 B 取 30?B mm () 鏈輪中心至鏈窩底平面的距離 H： ])790t a n()790t a n([ 00 ???? hPH () （注： H 精確到 ） 把相關(guān)數(shù)據(jù)代入式 ，得 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 ])790t a n(40)790t a n(180[ 00 ??????Hmm 鏈窩圓弧半徑 3R : 3R 值等于 連桿頭與連桿尾相接處的最大圓弧半徑。 圓心在接鏈環(huán)中心線上，此中心線平行鏈窩平面，距離鏈輪中心的距離為 H+=387+20=407mm。 齒形圓弧半徑 1R ： 101??R mm 立環(huán)槽弧半徑 4R : ???? hR mm 短齒根部圓弧半徑 5R : ???? hR mm 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 4 刮板輸送機的減速器的設(shè)計計算 總傳動比的計算與分配 在圖 I軸 為 輸入軸， IV 軸為輸出軸， I軸和 IV與聯(lián)軸器相連。 圖 刮板輸送機減速器示意圖 由 圖 知輸入的轉(zhuǎn)速等于電 動 機 的 轉(zhuǎn)速 ， 即 In =n =1480 minr ，輸出轉(zhuǎn)速 IVn : 由 60 0Dnv IV?? () 式中： v — 刮板輸送機鏈