【導讀】畢業(yè)設計-刮板輸送機設計。11刮板輸送機的發(fā)展史和發(fā)展趨勢。刮板輸送機的工作原理和基本結(jié)構(gòu)與我國在公元186年至189年間發(fā)。明的翻車龍骨水車是相同的可是刮板輸送機運送散碎物料是在上個世紀初出現(xiàn)。于工業(yè)發(fā)達的英國早期的刮板輸送機結(jié)構(gòu)簡單輕使那時它僅是運煤之用人工裝。度也不高經(jīng)過多年的改進和發(fā)展目前綜采工作面的刮板輸送機除運煤之外還有。1發(fā)展大運量大功率刮板輸送機迫在眉睫。1大運量70年代末刮板輸送機的運量能力一般小于1000th80年代。為了提高刮板輸送機運轉(zhuǎn)的可靠性其零部件要向高強度高壽命發(fā)展主要從。材料的發(fā)展此外某些刮板輸送機特需的標準件外購件也應跟上高強度高壽命的。及材料要求較高目前世界上僅有少數(shù)廠家能夠生產(chǎn)這種大型刮板鏈適用于工作。12刮板輸送機的組成部分工作原理和使用范圍。傳動裝置鏈輪組件等此外對于各安裝在采煤工作面的刮板輸送機還在溜槽側(cè)板。面用刮板輸送機通用技術(shù)條件》規(guī)定了

　　

【正文】 求軸承反力 H 水平面 根據(jù)力的平衡方程和對齒輪載荷點取距得方程組 上式中 分別為大斜齒輪小齒輪的分度圓直徑 把數(shù)據(jù)代入解方程組得 N N V 垂直面 根據(jù)力的平衡方程和對齒輪載荷點取距得方程組 把數(shù)據(jù)代入解方程組得 N N 求各齒寬中點處彎距 H 水平面 Nmm Nmm V 垂直面 Nmm Nmm 合成彎距 M Nmm Nmm ②校核軸的強度 軸的材料為 20CrMnTi 鋼滲碳淬火查得由文獻 [2]表 89 查得材料許用應力 由文獻 [2]式 84 得軸的計算應力為 故該軸滿足強度要求 6 校核軸的疲勞強度 對于重要的軸必須按安全系數(shù)精確校核軸的疲勞強度一般用途的軸該步即可省略 ①判斷危險截面 危險截面應該是應力較大同時應力集中較嚴重的截面從受載情況觀察截面B上 M最大但應力集中不大過盈配合及鍵槽引起的應力集中均在兩端而且這里軸徑較大故截面 B 不必校核 從應力集中對軸的疲勞強度削弱程度觀察軸段 4 的左側(cè)為危險截面 ②計算危險截面的應力 截面右側(cè)彎矩 M 為 N 截面上的扭矩 T 為 T 0N mm 2156905 抗扭截面系數(shù) 1078452 截面上的彎曲應力 截面上的扭轉(zhuǎn)剪應力 0 彎曲應力幅 2768 彎曲平均應力 0 扭轉(zhuǎn)剪應力的應力幅與平均應力相等即 2 0 ③確定影響系數(shù) 軸的材料為 20CrMnTi 鋼滲碳淬火由表 41 查得 1200σ 1 850τ 1 250 軸肩圓角處的有效應力集中系數(shù)根據(jù) rd 2130 0015 Dd 172720210 132 由文獻 [2]表 89 插值后可得 350 210 尺寸系數(shù)根據(jù) d 查文獻 表 812 得 060 068 表面質(zhì)量系數(shù)根據(jù) 1200 和表面加工方法為精車查得 078 材料彎曲扭轉(zhuǎn)的特性系數(shù)取 01 05 0005 由上面結(jié)果可得 877 查表 44 中的許用安全系數(shù) [S] 18 值可知該軸安全 設計與校核 1 輸入軸轉(zhuǎn)矩 小斜齒輪軸的轉(zhuǎn)矩 N m 2 大斜齒輪上所受的力 圓周力 N 徑向力 N 軸向力 N 小直齒輪上所受的力 圓周力 N 徑 向力 N 3 確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 20CrMnTi 鋼滲碳淬火 由文獻 [2]式 82 計算軸的最小直徑并加大 3 以考慮鍵槽的影響 查文獻 [2]表 42 取 A 105 則 mm 4 軸的結(jié)構(gòu)設計 ①擬定軸上的裝配方案如圖 36 圖 36 軸 3 的設計圖 ②按軸向定位要求確定各軸的直徑和長度 軸段 1 該軸段安裝滾動軸承考慮軸承即受徑向力也受軸向力同時考慮到軸的最小直徑所以選用調(diào)心滾子軸承取軸段直 徑為 mm 軸承型號為23124CW33 d D B 120 180 46 所以 mmmm 軸段 2 軸段 1 右端制出定位軸肩取軸肩高度為 h 20mm 所以軸段 2 直徑 mm根據(jù)最后整體安裝尺寸取 L2 16 ㎜所以 mmmm 軸段 3 由于齒輪較小在此把齒輪與軸作為一體所以 mm ㎜ 軸段 4 此段為軸肩考慮到大圓柱齒輪的定位以及加工方便所以取㎜根據(jù)最后整體安裝尺寸取㎜ 軸段 5 該軸段安裝齒輪齒輪右邊采用套筒定位左端采用軸肩定位取軸段直徑 d5 140 ㎜已知齒輪輪轂寬度為 146 ㎜為了是套筒端面可靠的壓緊齒輪軸段長度應略短與 齒輪輪轂孔的寬度所以取軸段長度為 L5 146 ㎜ 軸段 6 該段安裝滾動軸承該軸段直徑與軸段 1 的直徑取 d6 120 ㎜ 選用調(diào)心滾子軸承軸承型號為 23124CW33 d D B 120 180 46 所以 mmmm 5 軸的強度校核 ①求軸的載荷 支反力水平面 38057N N 支反力垂直面 N N 彎矩水平面 Nmm N mm 彎矩垂直面 Nmm Nmm 合成彎距 M Nmm Nmm 彎距圖如圖 37 所示 圖 37 軸 3 的計算圖 ②校核軸的強度 軸的材料為 20CrMnTi 鋼滲碳淬火查得由文獻 [2]表 89 查得材料許用應力 由文獻 [2]式 84 得軸的計算應力為 故該軸滿足強度要求 軸 4 的校核與軸 3 的原理相同這里就不在校核了 34 軸承壽命的校核計算 軸承的設計壽命比照國際水準一般為 10000h～ 30000h 采煤機在工作過程中時常受到?jīng)_擊載荷 對其零部件的破壞相對較大因而為了充分保證軸承使用的可靠性取其設計壽命低一些選取＝ 11000h 軸承的壽命按下式計算 341 式中 n－軸承內(nèi)外圈的相對速度 C－軸承的額定載荷 P－軸承承受的當量載荷 －載荷系數(shù) －溫度系數(shù)ε－壽命系數(shù)取ε＝ 軸承壽命的校核 由前面軸的結(jié)構(gòu)設計過程可知這里選擇了圓錐滾子軸承 30216 它的主要參數(shù)如下表 32 所示 表 32 軸承 型號 D mm d mm T mm e mm Y mm 額定動負載 kN 額定靜負載 kN 極限轉(zhuǎn)速 rmin 脂潤滑 油潤滑 30216 140 80 2825 042 14 160 212 2600 340 參考文獻 [2]可知對于既承受徑向載荷又承受軸向載荷的圓錐滾子軸承而言其當量載荷 P 342 式中 xy 分別為徑向載荷系數(shù)軸向載荷系數(shù) ①計算軸承支反力 水平支反力 N N 垂直支反力 N N 合成支反力 N N ②軸承的派生軸向力 N N ③軸承所受的軸向載荷 因得 N N ④軸承的當量動載荷 1 因查文獻 [2]表 105 得 由式 341 得 N 2 因查文獻 [2]表 105 得 由式 341 得 N ⑤軸承壽命 因故應按計算由文獻 2 表 103 查得 100 11 11080h 由計算結(jié)果知所選軸承的計算壽命大于其設計壽命所以這里確定使用型號為 30216 的軸承 軸承壽命的校核 這里選擇軸承的設計壽命和截一軸上的軸承設計壽命相同 取 Lh＝ 11000h 由前面的選擇知這里采用調(diào)心滾子軸承 22217CW33 其參數(shù)如下表 33 所示 表 33 軸承 型號 D mm d mm T mm e mm Y mm 額定動負載 KN 額定靜負載 KN 極限轉(zhuǎn)速 rmin 脂潤滑 油潤滑 22217C 130 85 36 022 30 210 278 2021 2800 參考文獻 [2]可知對于既承受徑向載荷又承受軸向載荷的圓錐滾子軸承而言其當量載荷 P 式中 xy 分別為徑向載荷系數(shù)軸向載荷系數(shù) ①計算軸承支反力 水平支反力 N N 垂直支反力 N N 合成支反力 N N ②軸承的派生軸向力 N N ③軸承所受的軸向載荷 因得 N N ④軸承的當量動載荷 1 因查文獻 [2]表 105 得 由式 342 得 N 2 因查文獻 [2]表 105 得 由式 342 得 N ⑤軸承壽命 因故應按計算由文獻 2 表 103 查得 100 13190h 由計算結(jié)果知所選軸承的計算壽命大于其設計壽命所以這里確定使用型號為 22217CW33 的調(diào)心滾子軸承 其他軸承的校核與上面的校核方法一樣就不再一一校核了 35 鍵的強度校核 的鍵強度校核 選用普通平鍵 32 100 擠壓強度條件 351 查文獻 [2]表 32 得 軸 2 的轉(zhuǎn)距 45318N mm mm mm mm mm 把以上數(shù)據(jù)代入式 351 計算得 故該鍵滿足擠壓強度要求 的鍵強 度校核 選用普通平鍵 40 140 查文獻 [2]表 32 得 軸 3 的轉(zhuǎn)距 124442N mm mm mm mm mm 把以上數(shù)據(jù)代入式 351 計算得 故該鍵滿足擠壓強度要求 的鍵強度校核 選用普通平鍵 45 180 查文獻 [2]表 32 得 軸 4 的轉(zhuǎn)距 262024N mm mm mm mm mm 把以上數(shù)據(jù)代入式 351 計算得 故該鍵滿足擠壓強度要求4 刮板輸送機的運轉(zhuǎn) 41 刮板輸送機負載試運轉(zhuǎn) 輸送機空轉(zhuǎn)試驗后要做四小時的負載試驗負載試運轉(zhuǎn)主要應做到以下兩點檢查 1 仔細觀察安培表上負荷指示 2 檢查輸送機的傳動裝置是否過熱減速器和鏈輪組件是否漏油注意檢查刮鏈連條的張緊程度發(fā)現(xiàn)問題及時處理 42 刮板輸送機的負載運轉(zhuǎn) 1 檢查刮板鏈松緊程度如果在機頭傳動部鏈輪下面下垂超過兩個鏈環(huán)則必須進行緊鏈 2 比較機頭傳動部和機尾傳動部電動機兩個安培表的讀書以檢查機頭和機尾的負載分配是否均勻如果兩個表的讀書之差達到或超過 10 則必須調(diào)整負載分配 43 刮板輸送機運轉(zhuǎn) 輸送 機在運轉(zhuǎn)時應注意下列事項 1 啟動順序應是轉(zhuǎn)載機輸送機采煤機 2 當浮煤較多時推溜速度要慢否則部分浮煤可能被擠到鏟煤板和溜槽下面溜槽出現(xiàn)不平現(xiàn)象導致采煤機漂刀割頂增加回空鏈阻力甚至發(fā)生斷底鏈事故 3 推移溜槽時一定要推移到位所謂到位就是要使溜槽的移動距離等于一個步距一個步距就相當于采煤機截割滾筒的截深否則刮板輸送機就會產(chǎn)生不直現(xiàn)象導致刮板鏈磨損不均勻刮板脫槽采煤機掉道等事故 4推移溜槽時避免出現(xiàn)急彎彎曲段的長度應在 12m左右即 8節(jié)溜槽的長度相鄰兩節(jié)溜槽之間的水平彎曲角度控制在只有符 合這個要求才能避免出現(xiàn)急彎 5 刮板輸送機滿載運行時刮板鏈在最小張力點處的松弛量不應超過兩個鏈環(huán)否則就要按規(guī)定及時緊鏈 6 刮板輸送機停止運轉(zhuǎn)時不可進行溜槽的推移工作 7 推移溜槽時的彎曲段要與采煤機保持兩節(jié)溜槽以上的距離 8 每班作業(yè)前和結(jié)束后必須使刮板輸送機空運轉(zhuǎn)一段時間以便排除回空槽內(nèi)的所有回煤 9 避免短時間內(nèi)重復起動刮板輸送機以防電動機過熱或液力耦合器噴液 10 大塊巖石或大塊煤不能放入工作面輸送機里否則可能發(fā)生事故發(fā)現(xiàn)大塊巖石或煤應及時處理5 刮板輸送機的維護 為了 保證刮板輸送機的安全運行發(fā)揮其最佳性能必須按要求定期維修輸送機的各零部件需對