【導(dǎo)讀】更加合理化的方向發(fā)展，但是煤炭資源在今后一段時(shí)間內(nèi)仍是主要的能源。金屬礦山的開(kāi)采可劃分為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采兩大類。出礦石的比重約占70%，但從事地下開(kāi)采的人員比露天開(kāi)采的人員多。下礦投資的人力和物力遠(yuǎn)大于露天礦的緣故。保護(hù)自然環(huán)境和合理利用礦藏資源，是發(fā)展社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的必要條件。表遭受大面積的破壞時(shí)，就必須采用地下開(kāi)采。鑿巖爆破將崩落的松散礦石或巖石，經(jīng)裝運(yùn)作業(yè)運(yùn)至下步工序的作業(yè)地點(diǎn)。裝載作業(yè)式礦山整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中既繁重又費(fèi)時(shí)的作業(yè)。研制成功側(cè)卸式裝載機(jī)，與鑿巖臺(tái)車配套使用。裝載機(jī)械的發(fā)展與掘進(jìn)斷面。的大小及被裝物料的特性密切相關(guān)。隨著掘進(jìn)斷面的增大，在大斷面巷道中。輸設(shè)備中運(yùn)離工作面,實(shí)現(xiàn)這一功能的設(shè)備統(tǒng)稱為裝載機(jī)械。連續(xù)動(dòng)作式是工作機(jī)構(gòu)攝取物料。為了使耙斗能往復(fù)運(yùn)行，采用雙滾筒絞。隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要，耙斗裝巖機(jī)已初步形成系列。側(cè)卸式鏟斗裝載機(jī)和后卸式裝載機(jī)相比，有很多優(yōu)點(diǎn)：鏟斗比機(jī)身寬，

　　

【正文】 nPT ???????? 6 3 2 5 0 8 5 6 62262 (2)確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，取設(shè)計(jì)系數(shù) 115?A ,可得 mmnPAd 3322m i n2 ??? （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 35 中間軸結(jié)構(gòu)草圖 1） 按軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 軸段 1 該段安裝滾動(dòng)軸承，考慮軸承主要承受徑向力，選擇深溝球軸承。取軸段直徑 mmd 451 ? ，選用 6000 型 深 溝 球 軸 承 ， 尺 寸198545 ????? BDd 。取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 mm20?? ，考慮到箱體的鑄造誤差。滾動(dòng)軸承應(yīng)距箱體內(nèi)壁有一段距離 S,取 mmS 8? ，為了便于滾動(dòng) 軸 承 的 安 裝 ， 在 軸 頭 做 出 ??452 的 倒 角 ， 則mmSBL 9422081921 ?????????? 。軸承和齒輪采用軸套進(jìn)行軸向定精品文檔 值得下載 位。 軸段 2 該軸安裝齒輪，齒輪端采用軸套 定位，右端使用軸環(huán)定位。取軸段直徑 mmd 552 ? ，軸段長(zhǎng)度等于齒輪的齒寬 mmBL 1002 ?? ，軸段 ② 和軸段 ③ 之間做出軸環(huán)用以齒輪的軸向定位，取軸環(huán)直徑為 mm63 ，軸向長(zhǎng)為mm10 。 軸段 3 該軸安裝齒輪，齒輪右端采用軸套定位，左端使用軸環(huán)定位，取軸段直徑 mmd 553 ? ，軸段長(zhǎng)度等于 齒輪齒寬 mmBL 823 ?? 。 軸段 4 該軸段同軸段 1， mmd 454 ? ， mmL 494 ? 1） 軸上零件的周向定位 兩齒輪均采用 A 型普通平鍵進(jìn)行周向定位。平鍵的尺寸分別為801118 ????? Lhb , 631118 ????? Lhb 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過(guò)度配合來(lái)保證，因此軸段直徑尺寸公差為k6。 2） 確定軸上圓周和倒角尺寸 軸段倒角取 ??452 （ 4）軸的強(qiáng)度校核 1）求作用在齒輪上的力 中間軸上裝的齒輪分別是 2Z , 3Z ,其分度圓直徑分別為 mmZmd 1 8 6623212 ???? mmZmd 120245323 ???? 圓周力 tF ，徑向力 rF 和軸向力 aF 的大小如下，方向如圖精品文檔 值得下載 圖 36 中間軸受力分析圖 NdTF t 3 4 9 61 8 6 2 5 0 8 122 2 22 ???? NdTF t 5418120 3 23 ???? NFF tr 12 7 220t a n34 9 6t a n22 ???? ?? NFF tr 1 9 7220t a n5 4 18t a n33 ???? ?? 032 ?? aa FF 2）求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸計(jì)算簡(jiǎn)圖，確定 6000 型深溝球軸承支點(diǎn)位置后，可得軸的跨距 mmL 267? 。軸上 A,D 處支撐反力分別為： 精品文檔 值得下載 水平面，由 ? ?0DM 可得 )(267 23 ?????? ttHA FFR ，則 NRHA 4670? 23 ttHDHA FFRR ??? ，則 NRHD 4244? 同理可求得垂直面 A,D 處支撐反力 NFFR rrVA 1 7 0 0267 )( 23 ?????? NR VD 1 5 4 41 7 0 01 2 7 21 9 7 2 ???? 軸上 B、 C 處彎距分別為 水平面 mmNRM HAHB ?????? mmNRM HDHC ?????? 3 3 3 1 5 2 4 垂直面 mmNRM VAVB ?????? 1 4 8 7 5 7 0 mmNRM VDVC ?????? 從軸的結(jié)構(gòu)圖和彎距圖可以看出， B 截面處彎距最大，是軸的危險(xiǎn)截面，所以只需對(duì) B 截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 B截面合成彎距 BM mNMMM VBHBB ?????? 4 3 4 8 5 7)1 4 8 7 5 0()4 0 8 6 2 5( 2222 扭矩 mNTT ??? B截面當(dāng)量彎距 BCaM mNTMM BBCa ??????? 476597)()434857()( 2222 ? 3） 校核軸強(qiáng)度 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得 2/650 mmNB ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力為： ? ? 223 /60/)55( 476594 mmNmmNWM Bcc ?????? ?? ?? 精品文檔 值得下載 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該軸滿足強(qiáng)度要求。 該軸為一般用途的軸，所以不再按照安全系數(shù)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度。 （ 5）中間軸上軸承壽命的估取 查 手 冊(cè) 得 到 所 選 用 的 軸 承 的 主 要 性 能 參 數(shù) 為 ：KNCr ? , KNC rO ? 1） 計(jì)算軸承支反力 水平支反力 NRHA 4670? , NRHD 4244? 垂直支反力 NRVA 1700? , NRVD 1544? 合成支反力 NRRR VAHAA 2222 ????? ）（）（ NRRR VDHDD 451615444244 2222 ????? ）（）（ 2)軸承的當(dāng)量載荷 因 為 軸 承 不 承 受 軸 向 力 ， 所 以 121 ??XX ， 021 ??YY , 則NRP Ar ?? , NRP Dr 45162 ?? 3)軸承壽命 因?yàn)?21 rr PP? ，所以應(yīng) 按照 1rP 計(jì)算，取 ?pf ， 1?tf ，則hPf CfnLrprth 15 2 8) 6 24 5 001( 10)(6010 366 ?????? ? 按照每天工作八小時(shí)計(jì)算，需要每半年更換一次軸承。 （ 6）中間軸上鍵的擠壓強(qiáng)度計(jì)算 普通平鍵聯(lián)接工作時(shí)，當(dāng)軸傳遞扭矩時(shí)，鍵的工作面受到壓力作用，工作面受擠壓，鍵受到剪切。失效形式是鍵、軸槽和輪轂槽三者中最弱的工作面被壓潰和鍵被剪切。當(dāng)鍵用 45 鋼制造時(shí)，主要失效形式是壓潰，所以 通常只進(jìn)行鍵的擠壓強(qiáng)度計(jì)算。假定擠壓應(yīng)力在鍵的接觸面上是均勻分布的，此時(shí)擠壓強(qiáng)度條件是： ? ?PP dklT ?? ?? 2 本次設(shè)計(jì)的中間軸上的普通平鍵采用 45 鋼制造，其尺寸為精品文檔 值得下載 801118 ????? Lhb ，許用擠壓應(yīng)力為 ? ? 2/110 mmNP ?? ，鍵的工作長(zhǎng)度mmbLl 621880 ????? 。鍵與軸槽的接槽高度 mmhk ??? ，則? ?PP mmNdk lT ?? ??????? 2/ 5 08 122 所欲選用的鍵滿足擠壓強(qiáng)度 要求。 3 低速軸的設(shè)計(jì) （ 1）低速軸上的扭矩 ?3T mmNnPT ??????????? 63363 （ 2）求作用在齒輪上的力 圓周力 tF ，徑向力 rF 和軸向力 aF 的大小如下，方向如圖 NdTF t 5 1 8 53 2 5 4 2 6 0 62243 ?????? NFF tr 18 8 720t a n51 8 5t a n ???? ?? 0?aF （ 3）確 定軸的最小直徑 選取軸的材料為 40Cr,取設(shè)計(jì)系數(shù) 98?A ,可得 mmnPAd 3333m i n3 ?????? （ 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 精品文檔 值得下載 圖 37 低速軸結(jié)構(gòu)草圖 1）按軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 軸段 1 該軸段安裝滾動(dòng)軸承?？紤]軸承主要承受徑向力，選擇深溝球軸承。取軸段直徑 mmd 451 ? ，選用 6000 型深溝球軸承，尺寸198545 ????? BDd 。 取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 mm20?? ，考慮到箱體的鑄造誤差。滾動(dòng)軸承應(yīng)距箱體內(nèi)壁有一段距離 S,取 mmS 8? ，為了便于滾動(dòng)軸承的安裝，在軸頭做出 ??452 的倒角，為了保證低速軸上的齒輪 ?4Z 與中間軸上的齒輪 3Z 的嚙合，則該軸段的長(zhǎng)度 mmSBL 5232208192 941 0021 ????????????? 。軸承和齒輪采用軸套進(jìn)行軸向定位。 軸段 2 該軸段安裝齒輪。齒輪左端采用軸套定位，右端 使用軸肩定位。取軸段直徑 mmd 622 ? 。軸段長(zhǎng)度等于齒輪的齒寬 mmBL 942 ?? 。 軸段 3 該軸段不裝配零件，其上做出軸肩以定位齒輪，取 mmd 723 ? 。為了保證整個(gè)軸的長(zhǎng)度和中間軸相等，則 mmL 721994522 9 03 ????? 。該軸段的右端做出 ??458 的倒角。 軸段 4 該軸段安裝滾動(dòng)軸承。考慮軸承主要承受徑向力，選擇深溝球精品文檔 值得下載 軸承。取軸段直徑 mmd 454 ? ，選用 6000 型 深 溝球 軸 承 ， 尺 寸198545 ????? BDd 。為了便于滾動(dòng)軸承的安裝在軸頭做出 ??452 的倒角，則軸段長(zhǎng)度 mmL 212194 ??? 。 2）零件的周向定位 齒輪采用 A型普通平鍵進(jìn)行周向定位，平鍵的尺寸 181220 ????? Lhb 滾動(dòng)軸承與軸周向定位采用過(guò)度配合來(lái)保證，因此軸段直徑公差為 k6. 3)確定軸上圓角和倒角尺寸 軸段倒角取 ??452 ，軸段 3 上倒角取 ??458 。 （ 5）軸的強(qiáng)度校核 1)求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。確定 6000 型深溝球軸承的支點(diǎn)位置后，可得軸的跨距 mmL 267? 。 精品文檔 值得下載 圖 38低速軸受力分析圖 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎距圖、扭矩圖和當(dāng)量彎距圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖和當(dāng)量彎距圖可以看出， B 截面的當(dāng)量彎距最大，是軸的危險(xiǎn)截面。 B 截面處的 HM 、 VM 、 M 、 T 以及 caM 的數(shù)值如下： 水平面支反力 NFRtH ?????? NFRtH ?????? 垂直面支反力 NFRrV 2 681 8 ?????? NFRrV 8 ?????? 彎距 HM 和 VM 水平面 mmNRM HH ?????? 0 5 0 0 4 8 11 mmNRM HH ?????? 22 垂直面 mmNRM VV ?????? 1 1 0 0 2 6 11 mmNRM VV ?????? 22 合成彎距 M mmNMMM VH ?????? 3 2 4 5 7 8) 1 1 0 0 2() 0 5 0 0 7( 2221211 mmNMMM VH ?????? 3 2 4 5 7 7) 1 1 0 0 2() 0 5 0 0 6( 2222222 扭矩 T mmNTT ???? 4 2 6 0 63 當(dāng)量彎距 caM mmNTMM ca ??????? 728933)()324578( 222211 ? mmNTMM ca ??????? 7 2 8 9 3 2) 4 2 6 0 6()3 2 4 5 7 7( 222222 ? 2）校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為 45 鋼 ， 調(diào) 質(zhì) 處 理 ， 查 表 得 2/750 mmNB ?? ，則精品文檔 值得下載 ? ? B?? ）（ ~? ,即 2/75~ mmN ,取 ? ? 2/70 mmN?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力為 ? ? 223 /70/)62( 7 2 8 9 3 3 mmNmmNWM cc ?????? ?? ?? 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該軸滿足強(qiáng)度要求。 該軸為一般用途的軸，所以不再按照安全系數(shù)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度。 （ 6）低速軸上軸承壽命的估取 查 手 冊(cè) 得 到 所 選 用 的 軸 承 的 主 要 性 能 參 數(shù) 為 ：KNCr ? , KNC rO ? 1） 軸承支反力 水平支反力 NRH ? , NRH ? 垂直支反力 NRV ? , NRV ? 合成支反力 NRRR VH 7 0 2 6 4 8 5 2221211 ????? ）（）（ NRRR VH 8 0 1 6 9 9 2222222 ????? ）（）（ 2)軸承的當(dāng)量載荷 因 為 軸 承 不 承 受 軸 向 力 ， 所 以 121 ??XX ， 021 ??YY , 則NRPr ?? , NRPr ?? 3)軸承壽命 因?yàn)?21 rr PP? ，所以應(yīng)按 照 1rP 計(jì)算，取 ?pf ， 1?tf ，則hPf CfnLrprth 5080) 245001( 10)(6010 366 ?????? ? 按照每天工作八小時(shí)計(jì)算，需要每?jī)赡旮鼡Q一次軸承。 (7) 低速軸上鍵的擠壓強(qiáng)度計(jì)算 普通平鍵聯(lián)接工作時(shí)，當(dāng)軸傳遞扭矩時(shí)，鍵的工作面受到壓力作用，工作面受擠壓，鍵受到剪切。失效形式是鍵、軸槽和輪轂槽三者中最弱的工作面被壓潰和鍵被剪切。當(dāng)鍵用 45 鋼制造時(shí)，主要失效形式是壓