【正文】 強(qiáng)度當(dāng)量彎矩（取折合系數(shù)） 軸的計(jì)算應(yīng)力因此軸滿足強(qiáng)度要求。圖44 彎矩扭矩圖(7) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度f) 選擇危險(xiǎn)截面如圖41所示，各個(gè)截面均有應(yīng)力集中源，選擇其中應(yīng)力較大，應(yīng)力集中較嚴(yán)重的截面。g) 計(jì)算危險(xiǎn)截面工作應(yīng)力截面彎矩 截面扭矩 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面上彎曲應(yīng)力 截面上扭剪應(yīng)力 彎曲應(yīng)力幅 扭切應(yīng)力 h) 確定軸材料機(jī)械性能查表可得，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限。材料特性系數(shù)：，i) 確定綜合影響系數(shù)軸肩圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù)、根據(jù)r/d=，D/d=，查表可得，、。配合處綜合影響系數(shù)、根據(jù)d，由表計(jì)算可得，鍵槽處有效應(yīng)力集中系數(shù)、根據(jù)計(jì)算可得、。尺寸系數(shù)、根據(jù)d可得。表面善系數(shù)，根據(jù)可得。軸肩處綜合影響系數(shù)、 鍵槽處綜合影響系數(shù)、 同一截面處如有兩個(gè)以上的應(yīng)力集中源，取其中較大的綜合影響系數(shù)來計(jì)算安全系數(shù)，故按配合處的綜合影響系數(shù)來計(jì)算。j) 計(jì)算安全系數(shù)查表得取可用安全系數(shù)為。 故疲勞強(qiáng)度安全。 其它軸的設(shè)計(jì)，尤其對(duì)低速軸的校核要用精確校核的方法進(jìn)行。(1) 材料軸Ⅲ：20CrMnTi，調(diào)質(zhì)處理；(2) 軸的結(jié)構(gòu)各軸的結(jié)構(gòu)方案，直徑與長度如圖45和46所示：圖45 軸Ⅱ結(jié)構(gòu)尺寸5 鍵和軸承的選用 鍵的選用和校核 軸Ⅰ鍵的校核離合器處的鍵選用A型鍵，由于該鍵所處的軸的直徑為86mm，故查機(jī)械手冊(cè)選用25x70 GB/T10962003，鍵的尺寸如下所示： 許用擠壓應(yīng)力為，按擠壓強(qiáng)度校核： 由于強(qiáng)度不滿足要求，故采用雙鍵，按180度布置?？紤]到載荷分布的不均勻性。所以說，故滿足要求。小錐齒輪處鍵選用A型鍵，由于該處軸徑為90mm，查手冊(cè)選用25x125 GB/T10962003，該鍵的尺寸如下所示： 許用擠壓應(yīng)力為，按擠壓強(qiáng)度校核： 故滿足掠奪強(qiáng)度要求。 軸Ⅱ鍵的校核軸Ⅱ上圓錐齒輪處的鍵選用A型鍵，由于該鍵所處的軸的直徑為150mm，故查機(jī)械手冊(cè)選用36x235 GB/T10962003，可得鍵的尺寸如下所示： 許用擠壓應(yīng)力為，按擠壓強(qiáng)度校核： 故滿足擠壓強(qiáng)度要求。 軸Ⅲ鍵的校核軸Ⅲ上圓錐齒輪處的鍵選用A型鍵，由于該鍵所處的軸的直徑為205mm，故查機(jī)械手冊(cè)選用20x66 GB/T10962003，可得鍵的尺寸如下所示： 由于扭矩較大，軸Ⅱ上均采用雙鍵連接，按180176。布置。則許用擠壓應(yīng)力為： 按擠壓強(qiáng)度校核： 故不滿足擠壓強(qiáng)度要求，因此選用花鍵連接。選用漸開線花鍵：分度圓直徑 外花鍵小徑 大徑 內(nèi)花鍵小徑 其中 因此，內(nèi)花鍵小徑，內(nèi)花鍵大徑，選擇花鍵長度l=120mm由于該花鍵的工作方式為承載時(shí)移動(dòng)的動(dòng)聯(lián)接，選用許用壓強(qiáng)。校核花鍵連接的強(qiáng)度： 故滿足要求。 軸承的選用與校核 軸Ⅰ上軸承的選用(1)軸Ⅰ上軸承的選用軸Ⅰ上軸承初步選擇30310型圓錐滾子軸承，其主要性能參數(shù)如下： 軸承支反力：查表可得，軸承派生軸向力：軸承所受軸向載荷：由于，故因?yàn)?，則； ，則。軸承所受當(dāng)量動(dòng)載荷：式中：——載荷系數(shù)，取。軸承壽命壽命，滿足要求。 其它軸承的選用按上一步驟完成其它軸上軸承的選用，并根據(jù)所選用的軸承的型號(hào)和受力情況計(jì)算校核軸承壽命。各軸上軸承的型號(hào)： 軸Ⅱ：30330型圓錐滾子軸承；軸Ⅲ：6240型深溝球軸承；6 減速器箱體及附件的設(shè)計(jì) 箱體的設(shè)計(jì)箱體是減速器的重要組成部件，它是傳動(dòng)零件的基座，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。箱體通常用灰鑄鐵制造，灰鑄鐵具有很好的鑄造性能和減振性能。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筋。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)械加工面積，箱體底一般不采用完整的平面。其具體的設(shè)計(jì)尺寸如表61所示。表61 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)尺寸（）箱座壁厚δ20箱蓋壁厚δ116箱座上部凸緣厚度b30箱蓋凸緣厚度b130箱座底部凸緣厚度b230地腳螺栓直徑df24地腳螺栓數(shù)目n8（個(gè)）軸承旁連接螺栓直徑d118蓋與座連接螺栓直徑d216檢查孔蓋螺栓直徑d48定位銷直徑d10df、d1至外箱壁距離C1245df、d1至凸緣邊緣距離224最大齒頂圓與內(nèi)箱壁距離Δ123齒輪端面與內(nèi)箱壁距離Δ220箱蓋肋厚m115箱座肋厚m215 減速器附件的設(shè)計(jì)(1) 油標(biāo)為指示減速器內(nèi)油面的高度是否符合要求，以便保待箱內(nèi)正常的油量，在減速器箱體上設(shè)置油面指示裝置。油面指示器的種類很多，設(shè)計(jì)中采用桿式油標(biāo)。(2) 通氣器減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)氣壓隨著油溫上升而增大，容易把油從密封處擠出，為使箱內(nèi)熱脹空氣能自由排出，以保持箱內(nèi)壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件處向外滲漏，在窺視孔蓋板上設(shè)置通氣器。通氣器有通氣螺塞和網(wǎng)式通氣器兩類，清潔的環(huán)境用通氣螺塞，灰塵較多的環(huán)境用網(wǎng)式通氣器。本設(shè)計(jì)選用網(wǎng)式通氣器。(3) 放油螺塞箱座底部應(yīng)設(shè)置放油螺塞，以便換油時(shí)排放污油和清洗劑。在箱座底部、油池的最低位置開設(shè)放油孔，平時(shí)用放油螺塞將放油孔堵住，放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。(4) 視孔減速器上箱體頂部開設(shè)窺視孔，用以檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況、潤滑狀態(tài)，并向箱體內(nèi)注入潤滑油。因此，在箱體頂部能直接觀察到齒輪嚙合的部位處設(shè)置檢查孔，平時(shí)視孔用視孔蓋蓋嚴(yán)。(5) 定位銷為保證每次拆裝箱蓋時(shí)，仍保持軸承座孔制造和加工時(shí)的精度，在箱蓋與箱座的縱向聯(lián)接凸緣上配裝定位銷。本設(shè)計(jì)中使用三個(gè)圓錐銷。(6) 啟蓋螺釘由于分箱面粗糙度小、裝配時(shí)又涂密封膠，分開上下箱體十分困難。為方便拆卸時(shí)開蓋，在箱蓋聯(lián)接凸緣上加工1個(gè)螺孔，裝入啟蓋用的圓柱端啟蓋螺釘，旋轉(zhuǎn)啟蓋螺釘可將箱蓋頂起。(7) 起吊裝置在箱體上設(shè)置起吊裝置，以便于減速器起吊搬運(yùn)。箱蓋上采用吊環(huán)螺釘，用于起吊箱蓋通常不用于起吊整個(gè)減速器；箱座上直接鑄出吊鉤，用于起吊箱座或整個(gè)減速器。7 其它部件的選用 機(jī)架與中間架機(jī)架式支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。（1）機(jī)架有四種結(jié)構(gòu)如圖71所示?？蓾M足帶寬500~1400㎜、傾角、圍包角多種形式的典型布置。并能與漏斗配套使用。圖71 機(jī)架：用于傾角的頭部傳動(dòng)及頭部卸料滾筒。選用時(shí)應(yīng)標(biāo)注角度。b．02機(jī)架：用于傾角的尾部改向滾筒或中間卸料的傳動(dòng)滾筒。c．03機(jī)架：用于傾角的頭部探頭滾筒或頭部卸料傳動(dòng)滾筒，圍包角小于或等于。d．04機(jī)架：用于傳動(dòng)滾筒設(shè)在下分支的機(jī)架?？捎糜趩螡L筒傳動(dòng)，也可以用于雙滾筒傳動(dòng)（兩組機(jī)架配套使用)。圍包角大于或等于。e．01，02機(jī)架適于帶寬500~1400mm；03，04機(jī)架適于帶寬800~1400mm。(2).本系列機(jī)架適用于輸送帶強(qiáng)度范圍；CC56棉帆布3~8層，NN100~300尼龍帶及EP100~300聚酯帶3~6層；鋼繩芯帶ST2000以下。(3) 滾筒直徑范圍：500~1000mm。(4) 中間架用于安裝托輥，其結(jié)構(gòu)如圖72。標(biāo)準(zhǔn)長度為6000mm，非標(biāo)準(zhǔn)長度為3000~6000mm及凸凹弧段中間架；支腿有I型(無斜撐)、H型(有斜撐)兩種。中間架和中間架支腿全部采用螺栓聯(lián)接，便于運(yùn)輸和安裝。中間架為螺栓聯(lián)接的快速拆裝支架，它由鋼管、H型支架、下托輥、和掛鉤式槽形托輥組成，是機(jī)器的非固定部分，鋼管作為可拆卸的機(jī)身，用彈性柱銷架設(shè)在H型支架的管座中。柱銷固裝在鋼管上，只是打入的位置適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，就能方便地從管座中抽出或放入。圖72 中間架槽形托輥軸的兩端加工成矩形，這樣就可以把單個(gè)滾筒放進(jìn)機(jī)架中，即可以定位又可以起到固定軸的作用。因?yàn)槠н\(yùn)輸機(jī)的滾筒很多，損壞的也經(jīng)常，當(dāng)輥?zhàn)有枰S修時(shí)，就可以快速取下，以便于維修和更換，對(duì)運(yùn)輸很小，提高了工作效率。這就是快速拆裝的特點(diǎn)。中間架作為輸送機(jī)架的一部分，輸送機(jī)架的選型即決定了中間架的型式。輸送機(jī)的機(jī)架隨輸送機(jī)類型的不同而不同，有落地式和吊掛式，而落地式又有鋼架落地式和繩架落地式，吊掛式有鋼架調(diào)掛式和繩架吊掛式等種類。本皮帶運(yùn)輸機(jī)是屬于DTⅡ型固定式，選用鋼架落地式機(jī)架。該種機(jī)架機(jī)身機(jī)構(gòu)簡單，節(jié)省鋼材，安裝、拆卸方便，不易跑偏等特點(diǎn)。 制動(dòng)器和離合器對(duì)于水平帶式輸送機(jī)在沒有特殊要求的情況下（如精確停車），不需要采用制動(dòng)器，靠其自身的摩擦力來停車。離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可將傳動(dòng)系統(tǒng)隨時(shí)分離或結(jié)合，用來操縱機(jī)器傳動(dòng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速或換向等操作。對(duì)離合器要求接合平穩(wěn)，分離迅速而徹底，調(diào)節(jié)和修理方便，尺寸小，耐磨性好和有足夠的散熱能力，操縱方便有力。離合器的分類如下圖73： 圖73 離合器分類牙嵌離合器是利用零件上的牙或齒工作，傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。結(jié)構(gòu)簡單、承載能力大、能使主從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速同步，但接合時(shí)有剛性沖擊，適于在停機(jī)或低速時(shí)接合。離合器的牙型有矩形、梯形、鋸齒形和三角形等。矩形牙嵌入與脫開難，牙磨損后無法自動(dòng)補(bǔ)償，使用較少；梯形、鋸齒牙嵌合分離容易，牙磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償，沖擊小，應(yīng)用較廣；三角形牙易結(jié)合和分離，強(qiáng)度低，適用于輕載。摩擦離合器是利用摩擦副間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩的離合器。其種類很多，以圓盤摩擦離合器應(yīng)用最多，它分單盤式和多盤式兩種。其特點(diǎn)是接合平穩(wěn)，即使是在高速下離合也很平穩(wěn)，但傳遞轉(zhuǎn)矩較小，過載時(shí)工作面打滑，具有過載保護(hù)作用。在離合時(shí)，主從動(dòng)軸不能同步回轉(zhuǎn)，磨損較大，外形尺寸大。適用于在高速下接合而主從動(dòng)軸同步要求較低的場合。軸Ⅰ處離合器選用東莞市博信機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的HLW50型液壓操作多盤離合器。其性能參數(shù)如下：額定動(dòng)轉(zhuǎn)矩：額定靜轉(zhuǎn)矩：允許最高轉(zhuǎn)速：重量： 聯(lián)軸器選型聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離；只有在機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。根據(jù)對(duì)各種相對(duì)位移有無補(bǔ)償能力（即能否在發(fā)生相對(duì)位移條件下保持聯(lián)接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補(bǔ)償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補(bǔ)償能力）兩大類。剛性聯(lián)軸器有套筒式、夾殼式和凸緣式等。凸緣聯(lián)軸器是把兩個(gè)帶有凸緣的半聯(lián)軸器聯(lián)成一體，以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。凸緣聯(lián)軸器的材料可用灰鑄鐵或碳鋼，重載時(shí)或圓周速度大于30m/s時(shí)應(yīng)用鑄鋼或碳鋼。由于凸緣聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器，對(duì)所聯(lián)兩軸的相對(duì)位移缺乏補(bǔ)償能力，故對(duì)兩軸對(duì)中性的要求很高。當(dāng)兩軸有相對(duì)位移存在時(shí)，就會(huì)在機(jī)件內(nèi)引起附加載荷，使工作情況惡化，這是它的主要缺點(diǎn)。但由于構(gòu)造簡單、成本低、可傳遞較大轉(zhuǎn)矩，故當(dāng)轉(zhuǎn)速低、無沖擊、軸的剛性大、對(duì)中性較好時(shí)亦常采用。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個(gè)類別。無彈性元件的撓性聯(lián)軸器可補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移，但因無彈性元件，故不能緩沖減振。常用的十字滑塊聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器、十字軸式萬向聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器和滾子鏈聯(lián)軸器。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器不僅可以補(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲(chǔ)存的能量愈多，則聯(lián)軸器的緩沖能力愈強(qiáng)；彈性元件的彈性滯后性能與彈性變形時(shí)零件間的摩擦功愈大，則聯(lián)軸器的減振能力愈好。常用的有彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器和梅花形彈性聯(lián)軸器。本設(shè)計(jì)中減速器與傳動(dòng)滾筒之間采用采用聯(lián)軸器連接，查《聯(lián)軸器、離合器與制動(dòng)器設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》，選取GYH11型凸緣聯(lián)軸器。其結(jié)構(gòu)如圖74所示。圖74 聯(lián)軸器 清掃裝置輸送帶輸送的材料往往帶有粘性物質(zhì)，如煤塵、泥漿、粉狀物料，其中一部分會(huì)粘在輸送帶工作面上，在卸料時(shí)不能卸掉。這時(shí)粘著物料便進(jìn)入空行段的下托輥上，把托輥弄臟并粘有這些附著物。物料進(jìn)入托輥殼體內(nèi)，從而增大軸承座上的徑向載荷和軸向載荷，使軸承快速磨損，托輥殼體粘上物料會(huì)撕裂和拉毛輸送帶的面膠，加速輸送帶磨損毀壞。輸送帶上殘留的物料還會(huì)加大對(duì)滾筒的摩擦力，可能引起輸送帶面膠和滾筒包膠層的撕裂。由此可見，清掃器在帶式輸送機(jī)上有著不可忽視的作用。 常用清掃裝置的形式與特點(diǎn)(1)重錘清掃器重錘清掃器是利用杠桿原理,通過壓緊重錘使刮板壓緊輸送帶而起清掃作用。刮板的工作件是用輸送帶或工業(yè)橡膠板做的一個(gè)板條,通常和輸送帶一樣寬,常安裝在卸料滾筒的下部或卸料滾筒與增角滾筒之間的輸送帶下部。這種清掃器的優(yōu)點(diǎn)是制作簡單、維修方便,維修成本較低。其缺點(diǎn)主要是工作件磨損不均勻,因而刮板不能沿輸送帶的整個(gè)寬度同樣貼緊,結(jié)果所粘附的煤大量地漏過,使清掃質(zhì)量得不到保證。重錘架與刮板架之間轉(zhuǎn)動(dòng)部分的連接也比較容易損壞,造成重錘脫落,使清掃器失效。只有當(dāng)煤比較干,帶寬在1 000 mm 以下時(shí),效果才相對(duì)較好。也可將橡膠板制成一個(gè)刮板組,裝在同一根軸上或鋼板制成的刮板架上,刮板裝得與輸送帶運(yùn)動(dòng)方向成一個(gè)角度,使作用區(qū)彼此重合。這樣清掃效果要比用與輸送帶一樣寬的橡膠板做工作件的好得多。如圖75所示。(2)彈簧清掃器彈簧清掃器是利用彈簧壓緊刮煤