【導(dǎo)讀】巖石扒入進料槽，自卸料槽卸料口卸入礦車或箕斗而實現(xiàn)裝巖作業(yè)。該機主要由固定楔、本設(shè)計包含了其中的大部分內(nèi)容，其中最主要是對絞車的設(shè)計，包括電動機、煤炭裝載自動化設(shè)備中的重要組成部分，能夠創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　

【正文】 明 n 層 =7 取得合適 繩速 V=n 電機 * ? *D/（ 60*i 工） 取 n 電機 =1460r/min (1).工作滾筒速度 最小繩速 V 工 min= n 電機 * ? *Dmin/（ 60*i 工 ） =1460**(60*)=最大繩速 V 工 max= n 電機 * ? *Dmax/（ 60*i 工 ） =1460**(60*)=(2).空程滾筒速度 最小繩速 V 空 min= n 電機 * ? *Dmin/（ 60*i 空 ） =1460**(60*)= 最大繩速 V 空 max= n 電機 * ? *Dmax/（ 60*i 空 ） =1460**(60*)= 由前已知： D 內(nèi) =260 滾筒寬度： H=240mm 每層圈數(shù)： Z=H/（ d+） =240/(+)= 取 Z=17 容繩量 L： L=n 層 *Z*? （ D 內(nèi) +n 層 *d） =7*17**(+7*)= 河南理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計 44 已知： 牽引力 主繩： 1350— 1950 公斤 尾繩： 968— 1392 公斤 繩速： 主繩： — 米 /秒 尾繩： — 米 /秒 電動機： 型號： DE3B— 17 功率： 17 千瓦 轉(zhuǎn)速： 1460 轉(zhuǎn) /分 軸的材料： 由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用 45 優(yōu) 質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻 [4]表121 得材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 650?b? MPa 98][ 0 ?b? MPa 59][ 1 ?? b? MPa （ 1） 17xP KW? 由參考文獻 [1]表 12 查得： 滾筒效率η 1=； 彈性聯(lián)軸器效率η 2=； 滾動軸承效率η 3=； 圓柱齒輪傳動效率η 4=； （ 1）軸 0（電動機軸） 河南理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計 45 P0=Pr=17kw n0=1460r/min T0=9550 17/1460=111N m （ 2）軸 1（高速軸） P1=P0 η 1 η 2=17 0． 96 0． 99= n1=n0=1460r/min T1=9550P1/n1=9550 m （ 3） 軸 2（ 中間軸 ） P2=P1 η 3 η 5= = i12=Z2/Z1=64/33= n2=n1/i12=1460247。 = T2=9550P2/n2=9550 m （ 4） 軸 3（ 低速軸 ） P3=P2 η 3 η 4= = i23=Z4/Z3=54/20= n3=n2/i23=247。 = T3=9550P3/n3=9550 m （ 5） 軸 4（ 滾筒軸 ） P4=P3 η 1 η 2 η 3= n4=n3= T4=9550P4/n4=9550 m 校核 （ 1）選擇材料 由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用 45 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻 [4]表121 得材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 650?b? MPa 98][ 0 ?b? MPa 59][ 1 ?? b? MPa 河南理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計 46 Z1=33 Z2=64 Z3=20 Z4=54 m1=m2=3mm m3=m4=4mm Dm1=m1*z1=3*33=99mm Dm2=m2*z2=3*64=192mm Dm3=m3*z3=4*20=80mm Dm4=m4*z4=4*54=216mm 減速器高速軸 1 （ 1） 軸的結(jié)構(gòu)如圖 25 所示 ， 主要尺寸已標出 . 圖 24 （ 2）軸上受力分析（如圖 25a 所示） ①齒輪上的作用力 圓周力： 11 120xx 2 0 0 0 1 0 599t m TF d ???=2121N 徑向力：11 t a n t a n 2 02121c o s c o s 1 4 . 0 4nrtFF ??? ? ? ?=795N 軸向力： 11 t a n 2 1 2 1 t a n 1 4 .0 4atFF ?? ? ?=530N 河南理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計 47 ②求軸承的支反力 水平面上支反力： 1 129 2 1 2 1 1 2 9 16291 6 8 1 6 8tRA FFN? ?? ? ? 1 ( 1 2 9 1 6 8 ) 2 1 2 1 2 9 7 37491 6 8 1 6 8tRB F ?? ?? ? ? 圖 25 垂直面上支反力： 河南理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計 48 1 1199( 1 2 9 ) / 1 6 8 ( 7 9 5 1 2 9 5 3 0 ) / 1 6 822R A r a dF F F? ? ? ? ? ? ? ? ? =454N 111 99[ ( 1 2 9 1 2 8 ) ] / 1 6 8 (7 9 5 2 9 7 5 3 0 ) / 1 6 822R B r a dF F F? ? ? ? ? ? ? ? ? ? =1250N （ 3）畫彎矩圖（如圖 25b、 c） 剖面 B 處彎矩： 水平面上彎矩 331 1 6 8 1 0 1 6 8 1 6 2 9 1 0B R AMF ??? ? ? ? ?=274N m 垂直面上彎矩332 1 6 8 1 0 1 6 8 4 5 4 1 0B R AMF ??? ?? ? ? ? =76N m 合成彎矩 2 221 BBB MMM ?? =284 N m （ 4）畫轉(zhuǎn)矩圖（如圖 25d） ?1T 105N m （ 5）判斷危險剖面并驗算強度 剖面 B 彎距和扭距均為 最大，故剖面 B 為危險剖面，因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，取 ? = 剖面 B 處當量彎矩 2 2 2 21( ) 2 8 4 (0 . 6 0 2 1 0 5 )BBM M T?? ? ? ? ? ? =290N m dMBe ???= 33290 60??? MPa= ?? b][ 1? 59MPa 所以該軸強 度滿足要求。 減速器中間軸 2 的設(shè)計 （ 1）軸的結(jié)構(gòu)如圖 26 所示，主要尺寸已標出。 河南理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計 49 圖 26 （ 2）軸上受力分析（如圖 27a） ①齒輪 2 上的作用力 齒輪 2 的受力與齒輪 1 大小相等，方向如圖 6a 所示 : 圓周力： 12 tt FF ? =2121N 徑向力： ?? 12 rr FF 795N 軸向力： ?? 12 aa FF 530N ②齒輪 3 上的作用力 圓周力： 23 320xx 2 0 0 0 1 9 080t TF d ???=4750N 徑向力：33 t a n t a n 2 04750c o s c o s 1 4 . 0 4nrtFF ??? ? ?=1782N 軸向力： 33 t a n 4 7 5 0 t a n 1 4 .0 4atFF ?? ? ?=1184N ③求軸承的支反力 水平面上支反力： 450/)345105( 23 ????? ttRA FFF =（ 4750 105－ 2121 345） /450=517N 河南理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計 50 450/)105345( 23 ???? ttRB FFF =(4750 345－ 2121 105)/450=3146N 圖 28 中間軸 垂直面上支反力 ： 322 3 2 3( 3 4 5 1 0 5 ) / 4 5 022R A r r a a ddF F F F F? ? ? ? ? ? ? ? ? 河南理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計 51 =(795 345+2121 105+ 1 9 2 8 05 3 0 1 1 8 422? ? ?)/450=1112N 32 1 9 2 8 0( 3 4 5 1 0 5 2 3 ) / 4 5 022R B r rF F F F a F a? ? ? ? ? ? ? ? ? =(2121 345+795 105 1 9 2 8 05 3 0 1 1 8 422? ? ?)/450=1804N （ 3）畫彎矩圖（如圖 27b、 c） 剖面 D 處彎矩： 水平面上 ： 310105 ???? RBD FM =105 3146 =330N m 垂直面上： 3 313 801 0 5 1 0 1 0 5 1 8 0 4 0 . 0 0 1 1 1 8 4 0 . 0 0 1 2 3 622D R B a dM F F?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 21 3 3 0 2 3 6D D DM M M? ? ? ? ?=405N m （ 4）畫轉(zhuǎn)矩圖（如圖 27d） 2T =190N m （ 5）計算當量彎矩 用剖面 D 處的最大合成彎矩計算當量彎矩： 2 2 2 22( ) 4 0 5 (0 . 6 0 2 1 9 0 )DDM M T?? ? ? ? ? ?=420N m （ 6）判斷危險剖面并驗算強度 剖面 D 處當量彎矩最大，為危險剖面： 3 33310 42 0 55e De M MWd? ?? ?? ? ? ?= b][ 1?? =59MPa 即該軸強度滿足要求。 減速器低速軸 3 的校核 （ 1）選擇材料： 查參考文獻 [4]表 121 選 40Cr 合金鋼，調(diào)質(zhì)處理， b? =750MPa, b][ 0? =118MPa, b][ 1?? =69MPa。 河南理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計 52 （ 2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 如圖 28 所示，主要尺寸已標出。 圖 28 低速軸 （ 3）軸上受力分析（如圖 29a） ①齒輪 4 的作用力 齒輪 4 的受力與齒輪 3 的受力大小相等，方向如圖 8a 所示 圓周力： 34 tt FF ? =4750N 徑向力： 34 rr FF ? =1782N 軸向力： 34 aa FF ? =1184N ②求軸承的支反力 水平面上： )1 0 33 3 7/(1 0 34 ??? tRA FF =4750 103/440=1111N 4 3 3 7 /( 3 3 7 1 0 3 )R B tFF? ? ?=4750 337/440=3638N 垂直面上： 444( 1 0 3 ) / 4 4 02R A r a dF F F? ? ? ? ? =(1782 103+ 2161184 2? )/440=708N 河南理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計 53 444( 3 3 7 ) / 4 4 02R B r a dF F F? ? ? ? ? =(1782 3371184? 2162)/440=1074N （ 4）畫彎矩（如圖 29b、 c） 剖面 C 處彎矩： 水平面上 ： 333 3 7 1 0 1 1 1 1 3 3 7 1 0C R AMF ??? ? ? ? ? ?=374N m 垂直面上 ： 331 3 3 7 1