【導讀】隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，機械行業(yè)的技術也日益更新。新方法、新技術不斷的出。與此同時，對機械尤其是機械制造業(yè)的要求也更加復雜化、多元化。產(chǎn)中，對資源的利用已經(jīng)成為衡量工業(yè)發(fā)展的關鍵一環(huán)。之重，因此，對煤炭資源的開采利用也就不可避免的成為世人關注的焦點。采煤工作面是井下進行采煤工作的地點，是礦井生產(chǎn)的基礎。我國緩斜及傾斜煤層占煤炭總量的很大比重。廣泛采用著走向長壁工作面采煤法。眾所周知，煤礦井下運輸機械工作任務繁重，工作條件惡劣。特別是采掘工作面的運輸機械，要求其主要運動部件和工作機構（牽引機。構及承載機構）強度高、剛度大、韌性好、耐磨損、抗腐蝕。根據(jù)這些要求，使用鏈條。作為輸送機的牽引構件比較合適。而刮板輸送機就是為滿足這種特殊要求而誕生的一種。作面較惡劣的工作環(huán)境，并可作為采煤機的運行軌道而被廣泛應用。減速器是用于原動機和工作機之間的獨立的封閉傳動裝置。常用減速器已標準化，由專門

　　

【正文】 擊力不太大的重要軸） 查《機械設計基礎》表 811取 C=105 ｄ = mmnpA 33 330 ??? 圖 4— 3 (2)、按軸向定位要求確定各軸段 直徑及長度尺寸 軸段①：此處裝軸承，因經(jīng)設計計算，三軸最小直徑為 40ｍｍ，因此所用內(nèi)徑為40ｍｍ的ＧＢ 29764滾動軸承 7610，所以①段軸徑取ｄ =40ｍｍ，軸長?。?=35ｍｍ 軸段②：為了保證軸承軸向定位，此處設置了軸肩，軸徑取ｄ =66ｍｍ，軸長取ｌ=78ｍｍ 軸段③：為直齒輪軸，齒輪寬度的 d=70mm，兩端軸肩 l各取 4mm 軸段④：裝配斜齒輪，周向固定用平鍵，軸向固定左邊在軸段③和④之間設一個軸肩，右邊定位用擋圈，軸徑?。?=55ｍｍ，軸長?。?=64ｍｍ 軸段⑤：安裝軸承，左邊用擋圈定位，右邊用軸承蓋 定位，軸徑取ｄ =40ｍｍ，軸長?。?=46mm 第四軸確定最小直徑 (1)、選取軸的材料為 20MnvB調(diào)質（用于載荷較大，但沖擊力不太大的重要軸） 查《機械設計基礎》表 811取 A=126 ｄ = mmnpA 33 330 ??? 本科生畢業(yè)設計（論文） 27 圖 4— 4 (2)、按軸向定位要求確定各軸段直徑及長度尺寸 軸段①：此處花鍵，因經(jīng)設計計算，軸最小直徑為 60ｍｍ，所以①段軸徑取 ｄ =60ｍｍ，軸長?。?=50ｍｍ 軸 段②：為了保證軸承軸向定位，此處設置了軸肩，軸徑?。?=63ｍｍ，軸長取 ｌ =40ｍｍ 軸段③：所用內(nèi)徑為 80ｍｍ的ＧＢ 29764滾動軸承 32916， d=80mm， l=58mm 斜度低端 d=73mm， l=20mm。 軸段④：為了保證軸承軸向定位，此處設置了軸肩，軸徑取ｄ =88ｍｍ，軸長取 ｌ =66ｍｍ 軸段⑤： 裝配直齒輪，一個軸肩 d=68， l=12，左邊定位用擋圈，軸徑?。?=60ｍｍ，軸長?。?=145ｍｍ， 安裝軸承，右邊用擋圈定位，左邊用軸承蓋定位，軸徑?。?=60ｍｍ，軸承蓋和套筒取軸長 l=46mm 軸段⑥ ：用花鍵傳動， d=60mm， l=40mm。 本科生畢業(yè)設計（論文） 28 第五章 軸的強度校核 圖 5— 1 因為Ⅳ軸作為輸出軸，軸上受到扭矩和力相對于其他三根軸是最大的，所以如果此軸的強度滿座設計要求的話，其他軸也同樣滿足設計要求。 求軸上的轉矩 66 ????? ⅣⅣⅣ nPT = ? N mm Ⅳ軸上大齒輪的分度圓直徑 d 為 ???? ? os os22 ?nmZd 圓周力 tF 徑向力 rF 和軸向力 F? 的大小如下 NdTF t 24 ???? NtgtgaFtFr n os 206513c os ?? ????? ? NFF nta 2 3 7 020t a n6 5 1 3t a n ????? ? 計算軸上的載荷 根據(jù)軸的結構圖確定軸承的支點位置，從手冊中查取 32916 型的圓錐滾子軸承的 本科生畢業(yè)設計（論文） 29 a=。因此，軸的跨度 mmL 156126678 ???? 。 (1)垂直 面 NLL LFF tNV 78651332 31 ?????? NFF tNV N V 12 ????? mmNLFM NVV ??????? 532 載荷分析圖水平垂直面由裝配圖俯視受力視角決定 (2)水平面 mmNDFM aa ?????? NLL MLFF arNH 1343156 )( 53231 ??????? ??? NFF NHrNH 3 7 8 61 3 4 32 4 4 3F 12 ????? mmNLFM NHH ????????? 5211 mmNLFM NHH ??????? 5322 7 8 6 (3) 總彎矩 mmNMMM HV ?????????? 525252 121 )()( mmNMMM HV ????????? 525252 222 )()( mm??? 64 本科生畢業(yè)設計（論文） 30 圖 5— 2 彎矩圖 按彎扭合成校核軸的強度 從軸的結構以及扭矩圖中可以看出截面 Ft 是軸的危險截面。進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。扭轉切應力為脈動循環(huán)應力，取 ?? ，軸的材料為 20MnvB，調(diào)質處理 ，查得 ? ? MPa601??? 。 軸的 計算應力為： 32525221 )()()( ? ??????? W TMca Ⅲ?? ? ? M P aMP a 1 ??? ?? ca? 〈 [ 1?? ] 此軸合理安全 本科生畢業(yè)設計（論文） 31 精確校核軸的疲勞強度 . (1)判斷危險截面 截面 Ⅱ、Ⅲ只受扭矩作用。所以 Ⅱ、Ⅲ無需校核 .從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看 ,截面Ⅵ和Ⅶ處過盈配合引起的應力集中最嚴重 ,從受載來看 ,截面C上的應力最大 .截 面Ⅵ的應力集中的影響和截面Ⅶ的相近 ,但是截面Ⅵ不受扭矩作用 ,同時軸徑也較大 ,故不必做強度校核 .截面 C上雖然應力最大 ,但是應力集中不大 ,而且這里的直徑最大 ,故 C截面也不必做強度校核 ,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強度校核 .由第 3章的附錄可知 ,鍵槽的應力集中較系數(shù)比過盈配合的小，因而 ,該軸只需膠 合截面Ⅶ左右兩側需驗證即可 . ⑵ . 截面Ⅶ左側。 抗彎系數(shù) dw? = 33 2 1 6 0 mm?? 抗扭系數(shù) Tw = 3d = 33 4 3 2 0 mm?? 截面Ⅶ的左側的彎矩 M為 mmNMM ????? 1 截面Ⅳ上的扭矩 3T 為 mmNT ??? 63 截面上的彎曲應力 ??WMb? MP ? 截面上的扭轉應力 T? =TWT3 = M 20 011 00 00 0 ? 軸的材料為 20MnvB 鋼。調(diào)質處理。查得： aB MP640?? aMP2751 ??? aMPT 1551 ?? 因 ?dr ? ?dD ? ,經(jīng)插入后得 ??? T? = 軸性系數(shù)為： ??q ?q = K? =1+ )1( ????q = K? =1+?q （ T? 1） = 所以 ??? ??? 軸按磨削加工，則查圖的表面質量系數(shù)為 ?? ?? ?? 綜合系數(shù)為： ???????? ??kk ???????? ??Kk 本科生畢業(yè)設計（論文） 32 碳鋼的特性系數(shù) : ～??? 取 ～??? 取 安全系數(shù) caS S? = 761 ??? maaK ??? ?? S?= ??? mtak ??? ?? caS = 1022 ?? ?? ?? SSSS ≥ S= 所以它是安全的 截面Ⅳ右側： 抗彎系數(shù) 333 2 1 6 0 mmdw ???? 抗扭系數(shù) 333 4 3 2 0 mmdw T ???? 截面Ⅳ左側的彎矩 M為 mmNM ?? 102510 截面Ⅳ上的扭矩 3T 為 3T =1100000N 截面上的彎曲應力 ??WMb? MP 00102 510? 截面上的扭轉應力 T? =TWT3 = M 20 011 00 00 0 ? 過盈配合處的???k 由插值法求出，并取???? ?? kk ? ， 于是得 ： ????k ????k 軸按磨削加工，則查圖的表面質量系數(shù)為： ?? ?? ?? 綜合系數(shù)為： ???????? ??kk ???????? ??Kk 安全系數(shù) caS : S? = 421 ??? maaK ??? ?? S?= ??? mtak ??? ?? caS 22 ?? ?? ?? SSSS ≥ S= 所以軸是符合要求的。 本科生畢業(yè)設計（論文） 33 第六章 結構設計 刮板輸送機的基本組成如圖 51 所示。裝有刮板的鏈條 2，圍繞驅動鏈輪 1接成封閉圓環(huán)。刮板鏈置于上、下溜槽 3和 4中，將刮板鏈連續(xù)循環(huán)運行，裝入溜槽中的物料，被刮板鏈拖拉，在槽內(nèi)滑動運行到一端卸下。 圖 61 刮板輸送機的基本組成 1尾部鏈輪； 2刮板鏈； 3上溜槽； 4下溜槽； 5驅動鏈輪 驅動裝置位置的確定 驅動裝置應該設置在使牽引力構件的最大張力為最小，且所需張緊力最小的位置。 有牽引構件的運輸機械，驅動裝置是通過牽引構件傳遞牽引力，以克服各種運行阻力 使機器運行。阻力愈大，牽引構件的張力增加也大。由于連續(xù)運輸機械的運行阻力是沿途分布的，因而牽引構件的張 力沿運行方向逐漸增加。牽引構件在各點的張力，用“逐點計算法”計算。 逐點計算法，是計算牽引構件在運行時，其各點張力的方法。逐點計算法的規(guī)則是：牽引構件某一點上的張力，等于沿其運行方向后一點的張力與這兩點間的運行阻力之和。用公式表達為 iiii WSS /)1(1 ?? ?? （ 51） 式中 is、1is?—— 分別 為牽引構件上前后兩點的張力； iiW /)1(? —— 前后兩點間的運行阻力。 用逐點計算法求算牽引構件個點上的張力，可以從任意點開始，依次分別繞進和繞出驅動裝置的相遇點和分離點進行。由于連續(xù)運行的運輸機械對牽引構件的最小張力往往有一定的要求，所以，計算各點張力時，通常是從牽引構件的最小張力點開始。 牽引構件運行時，最小張力點的位置，依運動方向、驅動裝置和安裝傾角的不同而異，在給定的工作條件下，按逐點計算規(guī)則，經(jīng)比較確定。 本次設計，向上運輸物料，驅動裝置在上端，最簡單的線路如圖圖 52示，用逐點本科生畢業(yè)設計（論文） 34 計算法求各點張力的方法如下。 圖 62 用逐點計算法求張力圖 沿牽引構件的運行方向，將直線和曲線段的變換點逐點編號。據(jù)逐點計算法的規(guī)則，可寫出下列各式。 kWSS ?? 12 （ 52） 3/223 WSS ?? （ 53） zkWSS ?? 34 （ 54） 式中 1s、2s、3s、4s—— 分別為牽引構件在各點的張力； kW —— 空行程段（以后稱空段）的運行阻力； zkW —— 承載段（以后稱重段）的運行阻力； 3/2W —— 繞經(jīng)上端曲線 2/3 的阻力。最小張力點的位置，按圖 52的條件，當傾角? 不大， kW ＞ 0時，可以看出 4s＞3s＞2s＞1s （ 55） 驅動裝置的位置，對牽引構件的張力有影響。設置驅動裝置的位置，如果沒有其他條件限制，例如，供電是否方便；有無便于安裝和維護的合適空間等，應該設置在使牽引力構件的最大張力為最小，且所需張緊力最小的位置。在不同位置時 ，牽引構件的最大張力可作如圖圖 53的比較： 本科生畢業(yè)設計（論文） 35 圖 53 驅動裝置位置不同的比較 按圖 a的位置時，最小張力在 1 點，設其張力值為 0S ，據(jù)逐點計算法的規(guī)則得 kWSS ?? 02 （ 56） )( 32123 SSkSS ??? （ 57） 整理得 22113 11 kSSkkS ???? （ 58） zkkzk WWSkWSS ????? )( 034 （ 59） 按圖 b的位置時，最小張力在 1? 點，其張力值也為 0S ，據(jù)逐點計算法的規(guī)則得 zkWSS ?? 039。2 （ 510） )( 39。339。2139。239。3 SSkSS ??? （ 511） 整理得 39。239。21139。3 11 kSSkkS ????