【正文】 取條件載荷確定精確，材料性質(zhì)均勻～載荷確定不夠精確，材料性質(zhì)不夠均勻～載荷確定不精確，材料性質(zhì)均勻度較差～③所求危險截面的疲勞安全系數(shù)由手冊公式可得：然后根據(jù)表42可知，～，顯然，該軸的疲勞強度足夠。 鏈輪軸剛度計算常見的軸大多可視為簡支梁。若是光軸，可直接用材料力學(xué)中的公式計算其撓度或偏轉(zhuǎn)角；若是階梯軸，如果對計算精度要求不高，則可用當(dāng)量直徑法作近似計算。即把階梯軸看成是當(dāng)量直徑為dv的光軸，然后再按材料力學(xué)中的公式計算。當(dāng)量直徑為： （48）　　式中：——階梯軸第i段的長度，mm；　　　　　——階梯軸第i段的直徑，mm；　　　　　——階梯軸的計算長度，mm；　　　　　——階梯軸計算長度內(nèi)的軸段數(shù)。　　當(dāng)載荷作用于兩支承之間時，（為支承跨距）；當(dāng)載荷作用于懸臂端時，（k為軸段的懸臂長度）?！　≥S的彎曲剛度條件為： 撓度： y≤[y] （49） 偏轉(zhuǎn)角：θ≤[θ] （410）　　式中：[y]——軸的允許撓度，mm；　　　　　[θ]——軸的允許偏轉(zhuǎn)角，rad。對該主、從動鏈輪軸進行相應(yīng)的計算可知其剛度滿足要求。 其他零件設(shè)計計算在前文中主要設(shè)計的計算是關(guān)于主要零部件的，其上的相關(guān)零件仍需要進行必要的計算和強度校核。其中主要闡述的軸承、鍵、油缸活塞桿前端的銷軸、耳環(huán)、鏟斗的三維造型設(shè)計等。 鏈輪軸軸承的計算鏈輪軸上的軸承計算應(yīng)該是在設(shè)計軸的時候進行的，本文中將其放在本節(jié)內(nèi)容中。首先由于在該工作裝置當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)動時，軸向力很小，甚至為零，所以選擇主要承受徑向力的深溝球軸承。根據(jù)安裝軸承處的軸徑為，所以軸承內(nèi)徑為45mm 。查GB/T2781994和GB/T58682003選擇軸承型號為6009。下面進行該對軸承的校核計算。1）首先求軸承上的支反力。其中圓周力，徑向力為。 軸承受力圖兩軸承的受載情況一樣，所以只需任選其一進行校核計算即可。選軸承1作為分析對象。由可以得出軸承的垂直支反力和水平支反力則作用在軸承上的徑向載荷為：2）計算當(dāng)量動載荷該系統(tǒng)具有一定沖擊，所以查閱相關(guān)文獻取一動載荷系數(shù)；軸承可以認為只承受徑向載荷。故當(dāng)量動載荷為：3）計算所需的基本額定動載荷兩端采用了相同的軸承，而且其相互對稱布置，所以受載也完全一樣，按下式計算所需的基本額定動載荷。 （411）上式中—壽命指數(shù)，對球軸承取為；—軸承的預(yù)期壽命； n —軸的轉(zhuǎn)速。對此本文中將軸承壽命按五年，每天工作16小時計算，則預(yù)期的壽命為29200h。軸的轉(zhuǎn)速計算如下： m/s，由可推得轉(zhuǎn)速為。所以軸承所需的基本額定壽命為：查閱標準GB/T58682003可知6009軸承的基本額定動載荷為。則有，所以選擇6009軸承滿足要求。 鍵的計算鍵的計算和軸承一樣，同樣是在設(shè)計軸的時候進行，進行鍵的強度計算校核后，若是發(fā)現(xiàn)強度不夠，就要考慮采用雙鍵或者其余承載能力和傳遞轉(zhuǎn)矩的能力更強的聯(lián)接。鍵是鏈輪周向定位的元件，所以鍵在整個工作裝置中也很重要，必須具有足夠的強度。1）選擇鍵的類型和尺寸根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和鏈輪寬度選擇普通平鍵聯(lián)接。由于鏈輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵。由于軸徑為，查手冊可得鍵的截面尺寸為：。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長。2）校核鍵聯(lián)結(jié)的強度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，據(jù)此查得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值?？梢运愕面I的工作長度為，以及鍵與輪轂的接觸高度。由此可得鍵聯(lián)接的擠壓強度為：所以鍵的選擇是合適的。標記為：鍵 。 油缸銷軸與耳環(huán)的計算⑴ 銷軸的聯(lián)結(jié)計算銷軸通常是雙面受剪（除特殊安裝外），為此直徑的計算可以按照下式進行計算： （412）式中—銷軸直徑；—液壓缸輸出的最大推力；—銷軸材料的許用切應(yīng)力，對于45號鋼。在這幾個油鋼中，取前端的舉升油缸的計算為例。經(jīng)綜合計算，按（式412）計算出直徑為：為了使得活塞桿的剛性足夠，活塞桿直徑在計算結(jié)果的基礎(chǔ)上有所加大，所以需將該直徑加大兩倍，取。銷軸的長度視局部結(jié)構(gòu)而定，但應(yīng)該取成長度的標準值。⑵ 耳環(huán)的聯(lián)結(jié)計算耳環(huán)是將活塞桿與工作裝置中油缸直接作用部分相聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)，必須具有一定的寬度和厚度才能保證聯(lián)結(jié)的可靠性。耳環(huán)材料選用35號鋼。耳環(huán)的寬度為：取為整數(shù)則?！h(huán)寬度；、——同前；——耳環(huán)材料的許用壓應(yīng)力，唱??；為材料的抗拉強度，35號鋼的=530MPa。耳環(huán)的其他尺寸按照相關(guān)標準查取即可。 鏟斗的三維造型設(shè)計對鏟斗的三維造型是設(shè)計中的需要，包括對整個機器的造型設(shè)計，是對設(shè)計有很大幫助的。即應(yīng)用虛擬樣機技術(shù)（機械系統(tǒng)仿真技術(shù)），在相關(guān)軟件中模擬系統(tǒng)的運動，以便修改設(shè)計上的缺陷，分析和評估系統(tǒng)的性能，以達到產(chǎn)品的最優(yōu)化。該工作裝置中的鏟斗經(jīng)過造型后如圖所示： 鏟斗 本章小節(jié)本章主要講述的是對整個工作裝置中的部分零部件進行了相應(yīng)的設(shè)計計算、強度、剛度、穩(wěn)定性等多方面的校核計算，以及對局部的結(jié)構(gòu)進行細致的設(shè)計，通過反復(fù)的校核計算得出最優(yōu)的結(jié)果，達到使結(jié)構(gòu)上最簡單，材料消耗最少，最經(jīng)濟，功能更強大，從而使整個裝置更優(yōu)化。本章是本次設(shè)計和論文的重要內(nèi)容之一。第五章 總結(jié)與展望近年來，我國的煤炭工業(yè)發(fā)展迅猛。據(jù)悉我國煤炭行業(yè)“十一五”期間將新建煤礦規(guī)模3億噸左右，將對工業(yè)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，大力整合、改造現(xiàn)有煤礦、關(guān)閉小煤礦、淘汰落后的生產(chǎn)能力，加快大型煤炭基地和現(xiàn)代化大型煤礦的建設(shè)，這為我國礦山機械企業(yè)的發(fā)展提供了良好的機遇。煤礦裝備的發(fā)展提供了廣闊的市場前景。這也勢必會帶動像水倉清理這種保證礦下工作正常開展的技術(shù)的現(xiàn)代化、機械化和高效化。本文以設(shè)計一種新型的清倉工作裝置為起點，對該工作裝置的總體方案、功能實現(xiàn)、技術(shù)指標等進行初步的研究；對工作裝置的各部分進行了全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計；對其中重要的零部件進行強度、剛度、穩(wěn)定性等多方面的校核計算以及相關(guān)零件的三維造型設(shè)計。本文的主要工作與創(chuàng)新點如下：對工作裝置的總體結(jié)構(gòu)上進行與現(xiàn)有其他清倉設(shè)備的區(qū)別設(shè)計。該工作裝置是以鏈斗式輸送機、刮板輸送機、斗式提升機等多種礦山機械的功能特點為基礎(chǔ)的，將其合理的結(jié)合在該裝置中。集以往多種清倉設(shè)備的優(yōu)點于一體，克服其缺陷，使工作更加可靠、高效。在整個設(shè)計過程中最重要的就是結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新設(shè)計。該工作裝置采用了高強度的圓環(huán)鏈的傳動，將一系列鏟斗通過專門設(shè)計的接斗鏈節(jié)聯(lián)結(jié)在鏈條上，并在鏟斗的兩端設(shè)計有滾子，使其在預(yù)定的軌道上運行，這樣形成一個閉合的連續(xù)運動的鏟卸回路。此外，該工作裝置通過舉升油缸、旋轉(zhuǎn)用油缸等實現(xiàn)在車身不動的條件下完成垂直方向的升降與水平方向的擺動，實現(xiàn)水倉全面的清理。利用槽鋼的特有抗彎性能，代替油缸活塞桿承受上部工作裝置的壓應(yīng)力，使得活塞桿直徑可以相對減小，以達到最優(yōu)設(shè)計。由于時間和實驗條件的關(guān)系，以及本文作者的實際研究能力、實踐經(jīng)驗等方面存在很多的不足，使得該工作裝置的許多結(jié)構(gòu)還未達到最優(yōu)設(shè)計。例如，接斗鏈節(jié)的設(shè)計未能考慮兩端的半鏈環(huán)受到較大的拉力，所采用局部聯(lián)接可靠性有待驗證；若采用鉚釘聯(lián)接就不能定期更換與適應(yīng)其他斷面結(jié)構(gòu)的作業(yè)。整個工作裝置的空間尺寸尤其在寬度和高度方向的尺寸過大。所以該裝置在諸多方面還需要進行優(yōu)化設(shè)計，才能使整車的性價比更高，在實踐中得到更好的收益。結(jié) 束 語該清淤機工作裝置的設(shè)計是在分析國內(nèi)外現(xiàn)有清倉設(shè)備和研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合其諸多的優(yōu)點和長處，以鏈斗式輸送機、刮板輸送機以及斗式提升機為設(shè)計依據(jù)，采用模塊化設(shè)計理論，對組成工作裝置的各個部分進行詳細的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及相應(yīng)的強度、剛度、穩(wěn)定性等的校核計算的技術(shù)路線，努力在使設(shè)計更加完善、使清倉效率得到提高的同時，降低設(shè)計制造的成本。在整個設(shè)計過程中，遇到了許多的問題，像結(jié)構(gòu)設(shè)計后零件裝拆問題、材料性能的選擇區(qū)分等，但是通過不斷學(xué)習(xí)、閱讀查找相關(guān)文獻、瀏覽專業(yè)網(wǎng)站論壇以及老師的諄諄指導(dǎo)，認真的思考問題、分析問題，最終問題都得到了比較合理的解決；而且在實踐中積累了不少經(jīng)驗，并能將知識運用到實際工作中，使本人受益匪淺。通過本次畢業(yè)設(shè)計后，本人完成了對清淤機工作裝置的設(shè)計，使自己的專業(yè)知識得到了鞏固，提高了解決問題的能力，同時也在設(shè)計過程中找到很多問題，這對我今后的工作將有很大的幫助。致 謝時間如白駒過隙，四年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，心中不由得感慨萬千。四年的學(xué)習(xí)，不僅使我學(xué)到了實用的專業(yè)知識和真誠的學(xué)習(xí)態(tài)度，還學(xué)到了做人的原則；認識了很多無時無刻不在關(guān)心幫助我的老師和同學(xué)，我由衷的感謝你們！首先我要衷心地感謝我的導(dǎo)師——宋德玉教授，以及多次指導(dǎo)我的鄒鳳樓教授。兩位老師在百忙之中抽出時間在課題的開展，以及到后來的論文都給予了我全面而具體的指導(dǎo)。兩位老師扎實的專業(yè)基礎(chǔ)與實踐經(jīng)驗，令我受益匪淺。感謝班主任尹炳龍老師、吳瑞明老師在考研與畢業(yè)設(shè)計之間的協(xié)調(diào)給了很好的建議和指導(dǎo)，沒有您的幫助，我很難將兩者兼顧好。感謝輔導(dǎo)員老師在學(xué)習(xí)、生活等各方面對我的幫助，讓我在四年的學(xué)習(xí)生活沒有虛度。還有同組的成員——卜大偉、曹相軍、曹偉、張挺和陳曉冬以及班級里其他同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計中給予我的幫助，使我學(xué)習(xí)和生活中少走許多彎路。當(dāng)然還要感謝我的家人，正是他們在默默地支持，使我能順利完成在浙江科技學(xué)院的學(xué)習(xí)生涯，他們給了我無私的愛和學(xué)習(xí)的動力，在此我致上我最崇高的敬意和最真誠的感謝。參考文獻[1] 何正忠. ，1999年1月[2] 周復(fù)光. ，1986年6月[3] 謝錫純,李曉豁. ，2004年6月[4] 朱龍根等. ：機械工業(yè)出版社，2005年8月[5] 吳慶鳴,何小新等. ：武漢大學(xué)出版社，2006年4月[6] 王耀斌,簡曉春. ：人民交通出版社，2003年10月[7] 王桂梅,宋德玉. ，2000年第2期[8] 毛平淮,王成軍. 煤礦水倉 YMZZJ ，第33卷2005年第3期[9] 辛一行等. ：機械工業(yè)出版社，1996年7月[10] 龔桂義,潘沛霖等. 機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊(第3版),高等教育出版社， 1989年5月[11] 王桂梅，張?zhí)m鎖，張伯俊. 煤礦井下水倉清理方式概述。河北煤炭，1997年第1期[12] 徐灝主編. ：機械工業(yè)出版社，2004年[13] 黃大巍,李風(fēng)等. ：化學(xué)工業(yè)出版社，2006年[14] 濮良貴,紀名剛. ：高等教育出版社，2001年[15] SongDeyu,WangHanjun,BuXiujun. Study about anti2request design of transmission mechanism in job device of colliery sump of coal science amp。 engineering，.[16] Charles W. Beardsley. Mechanical design, Mechanical Engineering, ASME, Regents Publishing Company, 1998.37