礦車清車機(jī)的設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過(guò))

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級(jí) 機(jī)自 05-1 班 學(xué)生姓名 雷潔 任 務(wù) 下 達(dá) 日期 ： 2009 年 3 月 14 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 2009 年 3 月 15 日 至 2009 年 6 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：礦車清車機(jī) 畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目： 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求： 主要內(nèi)容 通過(guò)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高效快速的清理礦車粘底物，并不損壞礦車，要求設(shè)計(jì)合理，較之傳統(tǒng)清車機(jī)有一定的優(yōu)越性與先進(jìn)性。 其本要求 設(shè)計(jì)要求清車機(jī)額定效率為 5.5kw,截割速度為 1.6m/s。 設(shè)計(jì)圖紙量折合成 A0 圖紙不少于 3 張，并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書，要求說(shuō)明書正文不少于 70 頁(yè) ,要有英文相關(guān)文章的翻譯，翻譯成中文后不少于 3000字。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 院長(zhǎng)簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 摘 要 礦車在煤礦井下運(yùn)輸中占有十分重要的地位，煤矸粘結(jié)礦車車底是煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中存在的一個(gè)普遍問(wèn)題。經(jīng)常而及時(shí)地清掃礦車車箱是提高礦井軌道運(yùn)輸效率的重要因素。不論煤質(zhì)，粒度組成及含水量如何，由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境的惡劣，加之在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中的振動(dòng)等原因， 卸車之后總會(huì)有少量的煤炭，煤矸等易粘結(jié)的物料粘結(jié)在礦車車箱底部及鄰幫。若不將這些殘留煤，巖粉及時(shí)清除干凈，則會(huì)越積越厚，越積越結(jié)實(shí)，增加了礦車自重，使礦車的有效容積減少，它不僅直接影響著礦車的運(yùn)輸能力，造成了運(yùn)輸系統(tǒng)的緊張狀況，而且增加了電力資源的浪費(fèi)，甚至使電機(jī)車運(yùn)輸時(shí)空列起動(dòng)發(fā)生困難，所以清理車底的問(wèn)題，在煤礦就顯得尤為重要。 本設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)機(jī)械礦用清車機(jī)的基礎(chǔ)上加入了液壓系統(tǒng)，由摩擦離合器控制行走部該為液壓控制，安裝了多路電磁換向閥，分別控制清車機(jī)前后，左右的移動(dòng)以及搖臂的運(yùn)動(dòng)，克服了摩擦離合控制因打滑 無(wú)法清理礦車車底粘結(jié)物的弊端。 關(guān)鍵詞： 清車機(jī)； 液壓； 礦車 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 ABSTRACT Mine car plays an important part in the coal mine underground haulage. The gaugue felt on the bottom of the coal car is one of the common problems on the process of coal production and transportation. To clean the compartment of mine car frequently and promptly is a significant way of raising the efficiency of mine pit rail haulage. No matter the quality of coal, the size composition and water content as well, due to the bad environment of coal production and the vibration in the process of transportation, there always has some coal and other materials left which was very easy to cake on the bottom of the mine car after unloading. If we do not clean these remaining coal and rock meal soonly, they would be heavier and solider, which would increase the weight of mine car so that decrease the effective volume of it. Then it would not only affect the transportation ability of mine car directly and make the intense condition of the transportation system, but also increase the waste of electric power, and even make substantial difficulty in starting the spacial vehicle while transporting the electrical machinery truck. So cleaning the bottom of the mine car become espectially important. This design add the hydraulic system on the basis of traditional cleaning machine for mechanical mine car. It changes clutch control into the hydraulic control, and is added the multi-channel electromagnetism cross valves which controlled the all round migration of cleaning machine and the movement of the rocking shaft. It also overcomes the shortcoming that the friction control cannot clean the remainings on the bottom of mine car due to its splitting. Keyword: Pure car machine； Hydraulic pattern； Mineral car 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 買文檔 送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1 概述 1.1 研究背景及意義 煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，礦車在井下運(yùn)輸和各個(gè)環(huán)節(jié)都起著相當(dāng)重要的作用，但是，由于運(yùn)輸過(guò)程中礦車的顛簸 、 振蕩，尤其是井下水汽 、 粉塵特定氣氛的影響以及運(yùn)送物料的繁雜，使得礦車在裝運(yùn)煤 、 矸石等物料的周轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)在車皮底部逐漸積淀一些積垢，形成所謂的大車底。據(jù)觀測(cè)，有的礦車粘底物可占礦車有效容積的 20%-30%，多的則達(dá) 50%。大車底降低了礦車的有效容積，直接影響了礦車的裝載量，增加了礦車的周轉(zhuǎn)次數(shù)，降低了運(yùn)輸提升的效率，特別是由于井下潮 濕，溶解了大車底中的一些酸性物質(zhì)，加速了車皮的腐蝕，縮短了礦車的使用壽命，增加了礦車的投入。為此，礦用清車機(jī)的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。 清理礦車粘結(jié)物，可分為人工和機(jī)械清理、高壓水射流清理等。用人工清理，勞動(dòng)強(qiáng)度大，清車速度慢，且不符合煤礦安全生產(chǎn)規(guī)定；采用機(jī)械清理，不僅可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度而且清車效果好，效率高；高壓水射流清理由于耗水量大，在推廣上受到限制。目前國(guó)內(nèi)礦車清理機(jī)械形式繁多，品種不一，而且造價(jià)較高。 1.2 礦車清車機(jī)設(shè)計(jì)的目的 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教學(xué)的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)完技術(shù)基礎(chǔ)課及有關(guān)專業(yè)課以后 的一個(gè)專業(yè)課程內(nèi)容的綜合設(shè)計(jì)。礦車清車機(jī)的設(shè)計(jì)正是通過(guò)具體設(shè)計(jì)來(lái)提高學(xué)生的機(jī)構(gòu)分析與綜合能力、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力、機(jī)電液一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，掌握實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)方法有效途徑。通過(guò)這一教學(xué)環(huán)節(jié)要求達(dá)到： （ 1）通過(guò)設(shè)計(jì)，把有關(guān)課程（機(jī)構(gòu)分析與綜合、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)等）中所獲得的理論知識(shí)在實(shí)際中綜合地加以運(yùn)用，使這些知識(shí)得到鞏固和發(fā)展，并使理論知識(shí)和生產(chǎn)密切的結(jié)合起來(lái)。因此，礦車清車機(jī)設(shè)計(jì)是有關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課以后的綜合性的專業(yè)課程設(shè)計(jì)。 （ 2）礦車清車機(jī)設(shè)計(jì)是機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的 學(xué)生一次比較完整的機(jī)電一體化整機(jī)設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的機(jī)械整機(jī)設(shè)計(jì)的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握機(jī)電一體化機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟 ,為自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。 （ 3）通過(guò)設(shè)計(jì)，使學(xué)生能熟練的應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖冊(cè)和規(guī)范；熟悉有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)，以完成一個(gè)工程技術(shù)人員在機(jī)械整體設(shè)計(jì)方面所必須具備的基本技能訓(xùn)練。 （ 4）煤礦生產(chǎn)的需要。 1.3 國(guó)內(nèi)幾種礦用清車機(jī)簡(jiǎn)介 礦用清車機(jī)按照工作原理可分為振動(dòng)法、電滲法、高壓水射流法、機(jī)械法等，其中振動(dòng)法又包括電磁振動(dòng)、電動(dòng)高頻 振動(dòng)、電動(dòng)低頻振動(dòng)、風(fēng)力振動(dòng)以及與翻車機(jī)籠體聯(lián)動(dòng)的無(wú)動(dòng)力振動(dòng)等；機(jī)械法又包括抓斗式、刮板式和圓盤（旋轉(zhuǎn)）式等?，F(xiàn)將幾種主要的礦用清車機(jī)簡(jiǎn)介如下： 一、振動(dòng)清車機(jī) 振動(dòng)清車機(jī)是我國(guó)使用比較早、研究比較多的一種清車機(jī)。在多年的實(shí)踐和研究中，通過(guò)取長(zhǎng)補(bǔ)短和采用有關(guān)的新技術(shù)，已逐步趨于完善。 部分金屬礦山在采用電動(dòng)高頻振動(dòng)清車機(jī)時(shí)，由沖擊強(qiáng)度和剛度比較小的礦車底部或兩側(cè)改為沖擊強(qiáng)度和剛度比較大的礦車斗緣，以延長(zhǎng)礦車的使用壽命：用比較簡(jiǎn)單的偏心軸皮帶輪取代比較復(fù)雜的振動(dòng)器，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 。 煤炭部門最多采用的電動(dòng)低頻振 動(dòng)清車機(jī)雖有不少優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)也較多。湘東鐵礦礦務(wù)局對(duì)北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì)的低頻振動(dòng)清車機(jī)作了一些改進(jìn)，由原來(lái)比較復(fù)雜的單獨(dú)安裝簡(jiǎn)化為與翻籠固定在一起，由原來(lái)需要摘鉤、每次只能清理一輛礦車改為不需要摘鉤，每次能清理兩輛礦車。 二、電滲清車器 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 電滲法清理礦車是在外電場(chǎng)的作用下，以水為介質(zhì)在礦車與粘結(jié)物之間形成一層水膜，使粘結(jié)物與車壁脫離而達(dá)到清理礦車的目的。這種方法具有無(wú)噪聲、無(wú)粉塵、不損壞礦車等優(yōu)點(diǎn)。但是由于耗電較多，故它僅適用于存積物含水量較高的礦車。該方法起初在徐州權(quán)臺(tái)煤礦使用。后來(lái)，銅陵銅山銅礦 和龍游黃鐵礦等金屬礦山也陸續(xù)采用，并取得了較好的效果。 三、高壓水射流聯(lián)合機(jī)械截齒清理 機(jī) 該種礦車清理裝置的工作機(jī)理包括高壓水射流清理和機(jī)械截齒清理兩部分。 高壓水射流清理：高壓水經(jīng)噴嘴噴出后形成具有一定動(dòng)能的高壓水射流，當(dāng)作用于礦車粘結(jié)物時(shí)，將對(duì)其進(jìn)行切割和沖刷作用，使有一定粘結(jié)力的非固結(jié)性粘結(jié)物迅速脫落，同時(shí)高壓水射流沖人粘結(jié)物的縫隙和孔洞后，則產(chǎn)生高壓水楔作用，使粘結(jié)物的縫隙和孔洞不斷擴(kuò)展斷裂，而破碎脫落。 機(jī)械截齒清理：利用螺旋分布的截齒對(duì)堅(jiān)硬粘結(jié)物的切割作用，使粘結(jié)物快速與礦車分離。 該種清理裝置 主要由可三維空間移動(dòng)的門式組合機(jī)架、高壓泵站、電控系統(tǒng)和截齒可伸縮清理滾筒等組成，其中清理滾筒是實(shí)現(xiàn)清理作業(yè)的直接執(zhí)行部件。 截齒可伸縮清理滾筒由圓柱形筒體、切割截齒、高壓水射流噴嘴、旋轉(zhuǎn)密封等組成，筒體上螺旋分布著 12 個(gè)切割截齒和 6 個(gè)高壓水射流噴嘴，每個(gè)切割截齒能沿其旋轉(zhuǎn)直徑方向在 50 mm的范圍內(nèi)伸縮移動(dòng)，以適應(yīng)變形礦車的清理。高壓水射流噴嘴隨截齒螺旋均勻分布，泵站提供的高壓水，經(jīng)高壓管路和旋轉(zhuǎn)密封進(jìn)入圓柱形筒體的中心孔，由各噴嘴噴出而形成高壓水射流，實(shí)現(xiàn)對(duì)粘結(jié)物的沖刷、冷卻潤(rùn)滑截齒和滅塵的作用。 四、 機(jī)械清車機(jī) 機(jī)械清車機(jī)利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)清掃器在礦車車箱內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)清除車底的粘結(jié)物。清掃器有金屬刷式、盤式、滾筒式、螺旋割刀式等幾種。清車機(jī)的橫向行走部、縱向行走部、截割部都是由許多機(jī)械零件組合起來(lái)的，因此，結(jié)構(gòu)笨重、操作復(fù)雜、維修量大。此外，使用這種清車機(jī)還需二次翻卸，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率不高。有關(guān)煤礦雖作了一些改進(jìn)，但效果不明顯。吉林通化銅礦曾研制成一臺(tái)由刷洗頭、制動(dòng)軸、減速器和電動(dòng)機(jī)等組成的車箱清掃器。其縱向行走部分是一個(gè)裝有四個(gè)小輪的小車，能沿軌道前進(jìn)或后退。清掃器底座與小車鉸接， 能繞鉸點(diǎn)上下和左右擺動(dòng)。最近， 這類清車機(jī)有了新的進(jìn)展。由洛陽(yáng)工學(xué)院等單位研制的 Qw3型機(jī)械銑切臥式三噸礦車清車機(jī)通過(guò)了技術(shù)充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 鑒定。據(jù)稱，適應(yīng)性強(qiáng)；能利用部分現(xiàn)有配件和標(biāo)準(zhǔn)件，便于加工；與同類產(chǎn)品相比成本低、省人、省力、省電、經(jīng)濟(jì)效益好。 圖 1 機(jī)械圓盤截齒式礦車清掃機(jī) 1-電動(dòng)機(jī) 2-減速器 3-小鏈輪 4鏈輪大軸 5-截盤軸 6-圓截盤 7-前輪軸 8-大齒輪 9-雙向摩擦離合器 10-小齒輪 11-大齒輪 12-單向摩擦離合器 13-錐齒輪 14-下踏板 15-離合器手把 16-底輪傳動(dòng)軸 17-錐齒輪組 18-換向手把 19-升降架 20-升降手輪 21 司機(jī)座椅 22-上車架 23-底架 五、液壓清車機(jī) 液壓傳動(dòng)與機(jī)械、電氣、氣壓傳動(dòng)相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，調(diào)速范圍大，單位重量的輸出功率大，結(jié)構(gòu)緊湊，慣性小，能傳遞大扭矩和較大的推力，控制和調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單、方便、省力，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和過(guò)載保護(hù)。因此，近年來(lái)， 各種液壓清車機(jī)相繼問(wèn)世。 1980 年 4 月，邯邢礦山局礦山研究所研制成功 YQJ 型液壓清車機(jī)，它用于符山鐵礦側(cè)卸式礦車，以鏟頭的鏟扒達(dá)到清車的目的。 1983 年，湖 南馬田煤礦研制成功液壓鏟抓式清車機(jī)，其效果優(yōu)于圓盤切割式清車機(jī)和機(jī)械高頻振動(dòng)清車機(jī)不需要二次翻卸。1986 年 l2 月，徐州礦山設(shè)備制造廠試制成功的適用于 l t 礦車的 YQ l型液壓清車機(jī)通過(guò)了市級(jí)技術(shù)鑒定。 1987 年 5月，徐州礦山機(jī)械廠和中國(guó)礦業(yè)大學(xué)共同研制的適用于 U型礦車的 YLQ型液壓螺旋式清車機(jī)通過(guò)了部級(jí)技術(shù)鑒定。這幾種清車機(jī)的共同特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、操作輕便靈活，拆裝維修方便等。最近，福州大學(xué)又研制成全液壓礦車清理機(jī)控制系統(tǒng)，以液壓邏輯元件組成的邏輯控制回路取代由電器元件組成的控制線路，實(shí)現(xiàn)對(duì)清車機(jī)的自動(dòng)控制 。整機(jī)除了用防爆型電機(jī)及磁力啟動(dòng)器驅(qū)動(dòng)油泵工作外，沒(méi)有其它電器元件，符合井下防爆要求。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1.4 液壓式雙圓盤截齒清車機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程 液壓式圓盤截齒清車機(jī)主要由行走機(jī)構(gòu)、截割機(jī)構(gòu)、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及操作機(jī)構(gòu)等四部分組成。各部關(guān)系如 下 圖所示。 圖 2 礦車清車機(jī)組成圖框 1、縱向行走機(jī)構(gòu)： 由上車體、縱向行走輪軸、縱 向 行走 液壓 缸等組成。由于縱 向 行走液壓缸的缸體與縱向行走的軌道架連接，而活塞桿與上車 架 連接，因此 通過(guò) 操作換向閥， 使 液壓 油 進(jìn)入壓力 缸 ，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以帶動(dòng)清車機(jī)前進(jìn)或后退。 2、橫向行走機(jī)構(gòu)： 由下車體、橫向行走輪軸、橫向行走油 液壓 缸等組成。橫向行走液壓缸的缸體 鉸接 在 地面 上，活塞桿與下車體底托盤連接。同理操作換向闊的手柄即可使清車機(jī)左、右行走。 3、截割機(jī)構(gòu)： 由圓形截盤，升降臂和支承截盤的軸承等組成。截割盤是清車機(jī)的主要工作部件。每個(gè)截齒盤上裝有四個(gè)截齒。截齒的旋轉(zhuǎn)是通過(guò)鏈條傳動(dòng)的。為適應(yīng)礦車清理的需要，升降臂靠液壓活塞可作上下擺動(dòng)，以達(dá)清理整個(gè)車底之目的。 4、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) ： 有氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)和機(jī)械式四種形式。氣動(dòng)式速度快，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，成本低。采用電位控制或機(jī)械擋塊定位時(shí)，有較高的重復(fù)定位精度。液動(dòng)式可實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制，使工業(yè)機(jī)械的用途和通用性更廣，定位精度一般在 1mm 范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)采用液動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。 5、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，如下圖所示 行走機(jī)構(gòu) 截割機(jī)構(gòu) 礦車 操作機(jī)構(gòu) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖 1. 橫向行走液壓缸 2.電磁換向閥 3. 電磁溢流閥 4. 縱向行走液壓缸 5.電磁換向閥 6. 電磁溢流閥 7. 仰俯液壓缸 8. 電磁換向閥 9. 電磁溢流閥 10. 液壓馬達(dá) 11. 電磁換向閥 12. 電動(dòng)機(jī) 13. 齒輪 泵 14. 濾清器 15. 空氣濾清器 16.液位液溫計(jì) 17.壓力表 清車機(jī)安裝在垂直于翻車機(jī)縱向中心線的專用硐室中，翻車機(jī)專用于安放待清礦車于水平位置。清掃過(guò)程是，載重礦車進(jìn)入翻車機(jī)，翻車機(jī)連同礦車朝清車機(jī)的相反方向旋轉(zhuǎn) 270 度完成卸載后開動(dòng)清車機(jī)，割盤由液壓馬達(dá)通過(guò)鏈條帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，操縱 縱向 液壓換向閥，壓力油進(jìn)入液壓缸， 縱向 液壓缸伸出，使機(jī)身縱向前進(jìn)，將割盤伸入到礦車內(nèi)，割盤旋轉(zhuǎn)，截割粘車底煤。然后操縱 橫向 換向閥，壓力油進(jìn)入液壓缸， 橫向 液壓缸作往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 使截盤沿礦車往復(fù)截割， 并可配合 仰俯 換向閥，可使截盤上下擺動(dòng)，直到全部清理干凈為止。 1.5 設(shè)計(jì)要求及參數(shù) 通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高效快速的清理礦車粘底物，并且不損壞礦車，要求設(shè)計(jì)合理，符合可行性研究，較之傳統(tǒng)清車機(jī)有一定的優(yōu)越性和先進(jìn)性。 設(shè)計(jì)參數(shù)：清車機(jī)額定功率 p=5.5kw 截割速度 v=1.6m/s 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 設(shè)計(jì)方案確定 2.1 總體方案的制定原則 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是礦車清車機(jī)的設(shè)計(jì)。作為一次整機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)各方面都 要 有明確的原則要求。 1） 設(shè)計(jì)出的整機(jī)礦車清車機(jī)要能夠在控制系統(tǒng)的控制驅(qū)動(dòng)下，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)預(yù)定動(dòng)作，完成設(shè)計(jì)任務(wù)； 2） 設(shè)計(jì)出的整機(jī)礦車清車機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸要合理，要具有良好的工藝性，方便制造，方便安裝。要留有合理的空間，以便各種控制線路或是液壓油路的鋪設(shè)； 3） 設(shè)計(jì)出的整機(jī)礦車清車機(jī)在最大負(fù)載情況下要能夠符合強(qiáng)度要求。并且，為了提高其抗瞬間振蕩沖擊的能力，應(yīng)留有一定的強(qiáng)度和功率余度。 原則是固定的大框架，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)在遵循大框架的前提下，做一些靈活的變動(dòng)，以達(dá)到設(shè)計(jì)的良好工藝性、高效性，積極應(yīng)用各種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。 2.2 本設(shè)計(jì)方案的規(guī)劃 2.2.1 清車機(jī)各部分的設(shè)計(jì) 一、礦車清車機(jī)運(yùn)動(dòng)方式的選擇 礦車清車機(jī)， 不僅要求能夠順利的實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，而且還要求這種有目的的動(dòng)作能夠有耗時(shí)短、動(dòng)作迅速，效率高，能耗小的特點(diǎn)。所以，在設(shè)計(jì)礦車清車機(jī)的時(shí)候，我們就要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際使用需求來(lái)最優(yōu)化的選擇它的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)方案。 本設(shè)計(jì)中的礦車清車機(jī)，在實(shí)際生產(chǎn)中主要要求實(shí)現(xiàn)的任務(wù)是完成礦車底部粘結(jié)物的清理。在綜合考慮了各種方案后，我選擇了以下方案： 1） 截割部實(shí)現(xiàn)粘結(jié)物的清理工作； 2） 行走部實(shí)現(xiàn)前后左右的行走； 3） 臂部實(shí)現(xiàn)截割部支撐與上下擺動(dòng)； 4） 控制部分實(shí)現(xiàn)整機(jī)的操作控制； 5） 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞和轉(zhuǎn)換。 二 、 礦車清車機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的選擇 設(shè)計(jì)礦車清車機(jī)時(shí)，選擇哪一類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，要根據(jù)礦車清車機(jī)的作業(yè)要充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 求、礦車清車機(jī)的性能規(guī)范、控制功能、維護(hù)的復(fù)雜程度、運(yùn)動(dòng)的功耗、性能與價(jià)格比以及現(xiàn)有條件等綜合因素加以考慮。在注意各類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，綜合上述各因素，充分論證其合理性、可行性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性后進(jìn)行最終的選擇。 工業(yè)機(jī)械較之其他用處機(jī)械 （如教育 、 醫(yī)療或科研等） ，顯示出的主要特點(diǎn)就是輸出功率大，需承受載荷重。因此，在本次設(shè)計(jì)如此定位的情況下，選擇了液壓傳動(dòng)方式。相比較其他的傳動(dòng)方式，如電動(dòng)、氣動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)等，液壓傳動(dòng) 方式有著自己獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)： 1） 液壓傳動(dòng)能在運(yùn)行中實(shí)線無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速方便且調(diào)速范圍比較大，可達(dá) 100： 1 2000： 1。 2） 在同等功率的情況下，液壓傳動(dòng)方式裝置的體積小，重量輕，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊（如液壓馬達(dá)的重量只有同功率 電機(jī) 重量的 10 20），而且能傳遞較大的力或轉(zhuǎn)矩； 3） 液壓傳動(dòng)工作比較平穩(wěn)，反映快沖擊小，能高速啟動(dòng)、制動(dòng)和換向。液壓傳動(dòng)裝置的換向頻率，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)每分鐘可達(dá) 500 次，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)可達(dá) 400 1000 次； 4） 液壓傳動(dòng)裝置的控制、調(diào)節(jié)比較簡(jiǎn)單，操 縱比較方便、省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，與電氣控制配合使用，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的順序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制； 5） 液壓傳動(dòng)裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，系統(tǒng)超負(fù)載，油液經(jīng)溢流閥回油箱。由于采用油液做工作介質(zhì)，能自行潤(rùn)滑，所以壽命長(zhǎng)； 6） 液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，易于設(shè)計(jì)，制造和推廣使用； 7） 液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、直線運(yùn)動(dòng)，且元件排列布置靈活。制約因素較少； 8） 液壓傳動(dòng)中，由于功率損失所產(chǎn)生的熱量可由流動(dòng)著的 油 帶走，所以可避免在系統(tǒng)某些局部位置產(chǎn)生過(guò)度的溫升。 當(dāng)然，相比其他傳動(dòng)方式，液壓傳動(dòng)由于其工作方式的特 殊性，也存在一些缺點(diǎn)： 1） 液體為工作介質(zhì)，易泄漏，油液可壓縮，故不能用于傳動(dòng)比要求很高的場(chǎng)合。 2） 液壓傳動(dòng)中有機(jī)械損失、壓力損失、泄漏損失，效率較低，所以不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 3） 液壓傳動(dòng)對(duì)油溫和負(fù)載變化比較敏感，不宜在 低 、高溫度條件下充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 使用，對(duì)污染也很敏感。 4） 液壓傳動(dòng)需要有單獨(dú)的能源（例如液壓泵站），液壓能不能像電能那樣從遠(yuǎn)處傳來(lái)。 5） 液壓元件制造精度高，造假高，所以需要組織專業(yè)生產(chǎn)。 6） 液壓傳動(dòng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)不易追查原因，不易迅速排除。 2.2.2 可行性和必要性分析 本次礦車清車機(jī) 的設(shè)計(jì)，采用的 是 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)中要解決的幾個(gè)核心問(wèn)題有如下幾個(gè)方面： 1） 設(shè)計(jì)好礦車清車機(jī)的極限工作載荷（ G），并當(dāng)之 為 一個(gè)重要的已知條件來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算后續(xù)的結(jié)構(gòu)尺寸； 2） 確定驅(qū)動(dòng)液壓缸的參數(shù) (D、 d)； 3） 在設(shè)計(jì)臂部俯仰動(dòng)作時(shí)，首先確定臂 部 的俯仰行程角度 (1 、 2 )。然后在計(jì)算了俯仰各部的重量、 軸銷處的摩擦阻力矩后適當(dāng)選擇驅(qū)動(dòng)液壓缸。俯仰液壓缸的行程如 下 圖所示。 4） 各連接處的螺栓、螺釘或銷釘連接要嚴(yán)格按照 連接強(qiáng)度要求。各液壓缸的各密封處的密封件也要嚴(yán)格按照密封條件選取。 以上就是本次礦車清車機(jī)設(shè)計(jì)的可行性和必要性分析?？赡茉谠O(shè)計(jì)中，我還會(huì)遇到很多原理或是機(jī)構(gòu)的矛盾和問(wèn)題，我也會(huì)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的功能和強(qiáng)度要求一一糾正的。 圖 4 俯仰液壓缸行程示意圖 2.3 總體 設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容總結(jié) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 本次設(shè)計(jì)要求，能夠鮮明地體現(xiàn)機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)構(gòu)思。所謂機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械工程技術(shù)吸收微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)等形成的一種新的綜合集成技術(shù)。盡管機(jī)電一體化 的產(chǎn)品名目繁多，并由于它們的功能不同而有不同的型式和復(fù)雜程度，但做功的機(jī)械本體部分（包括動(dòng)力部分）和微電子控制部分（包括信息處理）是其基本的、必不可少的要素。我們選擇礦車清車機(jī)作為設(shè)計(jì)題目，無(wú)論從內(nèi)容的深度、分量以及覆蓋各科知識(shí)面的程度來(lái)衡量都是適當(dāng)?shù)摹?設(shè)計(jì)時(shí)的主要流程如下： 1） 擬定整體方案，特別是機(jī)電液的有機(jī)結(jié)合的設(shè)計(jì)方案； 2） 根據(jù)給定的參數(shù)選擇合適的截割部、臂部、行走部和控制機(jī)構(gòu)； 3） 各部件的設(shè)計(jì)計(jì)算； 4） 礦車清車機(jī)工作裝配圖的設(shè)計(jì)和繪制； 5） 液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)和繪制； 6） 編寫 礦車清車機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。 2.4 具體設(shè)計(jì)思路與舊式清車機(jī)改進(jìn) 以前研制的圓盤截齒式清車機(jī) （見上圖） ，屬于六十年代產(chǎn)品。該機(jī)前后、左右等行走部靠磨擦離合器控制，運(yùn)行容易產(chǎn)生打滑，無(wú)法保證正常工作。同時(shí)該機(jī)操作復(fù)雜、清車效果差，滿足不了煤礦實(shí)際生產(chǎn)的需要。為此，我針 對(duì) 該機(jī)使用上存在的這些缺點(diǎn)，對(duì)原清車機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一臺(tái)液壓式雙圓盤截齒清車機(jī)。 液壓傳動(dòng)與機(jī)械、電氣、氣壓傳動(dòng)相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，調(diào)速范圍大，單位重量的輸出功率大，結(jié)構(gòu)緊湊，慣性小，能傳遞大扭矩和較大的推力，控制簡(jiǎn)單、方便、 省力，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和過(guò)載保護(hù)。為此，我選擇了液壓。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我吸取了國(guó)內(nèi)各類清車機(jī)的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)分析與論證，最后選定了液壓式雙圓盤截齒清車機(jī)。根據(jù)以前的清車機(jī)現(xiàn)場(chǎng)使用情況，我認(rèn)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)必須有一定的過(guò)載能力，設(shè)計(jì)時(shí)須考慮沖擊負(fù)荷對(duì)清車機(jī)的影響，應(yīng)采取相應(yīng)的減振、緩沖和過(guò)載保護(hù)等措施。液壓控制部分的流量與壓力必須滿足該機(jī)縱向、橫向行走速度的要求。在零部件的設(shè)計(jì)選型中，在不影響總體設(shè)計(jì)的情況下，盡量采用了煤礦常用標(biāo)準(zhǔn)零部件。如軌道傳動(dòng)部分中選用的車輪、車架、軌道、軸承等均系煤礦常用標(biāo)準(zhǔn)零部件。 與機(jī)械式 礦車清掃機(jī)相比較液壓礦車清車機(jī)主要改進(jìn)了以下部位 : 1、由摩擦離合器控制行走部改為液壓控制，控制系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)代充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 替， 安裝了多路液壓換向控制閥，分別控制清車機(jī)前后、左右行走及割盤升降。 2、增設(shè)了 傳動(dòng)軸中心距調(diào)整 裝置：降低工作噪聲，延長(zhǎng)使用壽命。 3、增加鏈保護(hù)罩，為 鏈 傳動(dòng)提供更優(yōu)的工作環(huán)境。 4、由單排鏈改為三排鏈，極大地減小了鏈輪尺寸。 5、主要傳動(dòng)軸的滑動(dòng)軸承均改為滾動(dòng)軸承，并增加了密封，減少傳動(dòng)系統(tǒng)的磨損與振動(dòng)，延長(zhǎng)了壽命。 3. 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 清車機(jī)動(dòng)力的選擇 目前礦車清車機(jī)的驅(qū)動(dòng)方 式有液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電力驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)四種。 液壓驅(qū)動(dòng)礦車清車機(jī)的工作原理是以壓力油作為驅(qū)動(dòng)力而進(jìn)行工作的，被驅(qū)動(dòng)件（如臂 部 等）的運(yùn)動(dòng)速度，決定于油液在油缸（直線油缸或回轉(zhuǎn)油缸）內(nèi)容積變化的快慢，而驅(qū)動(dòng)力的大小，則決定于油液的單位壓力及作用的有效面積。 1、液壓驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn) 輸出力大體積小。作為傳力介質(zhì)的液壓油，其可壓縮性不大（高壓研究動(dòng)態(tài)性能時(shí)不可忽略），能傳遞的壓力大。 在同等的功率下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小，重量輕，運(yùn)動(dòng)慣量小，動(dòng)態(tài)性能好。 控制性能好。液壓系統(tǒng)中，借助于調(diào)節(jié)閥可以方便地改變系統(tǒng)的壓力 、流量和方向，能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)整和緩沖定位，以適應(yīng)不同的工作要求。 適用范圍廣。采用液壓傳動(dòng) ，用 以實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平衡，定位精度比氣動(dòng)高，自我潤(rùn)滑性能好，壽命長(zhǎng)，易實(shí)現(xiàn)三化。 液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)是密封性能差，易污染環(huán)境，防水性能由于油液粘溫性能差，限制液壓驅(qū)動(dòng)只能在常溫下工作。另外，油液中如果混入氣體，將會(huì)降低傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛性，低速爬行， 影 響定位精度，與氣動(dòng) 設(shè)備 相比成本高。由于以上原因，某些場(chǎng)合限制了 清車機(jī) 的應(yīng)用。 2、氣動(dòng)裝置系統(tǒng)的特點(diǎn) 系統(tǒng)的輸出力小、體積大?？諝饩哂幸欢ǖ目蓧嚎s性。所以氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出力小 。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 控制性能差，由于空氣的可壓縮性大，陰尼效果差，低速不能控制，運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性差，速度及定位精度不易控制，壓縮空氣的粘性小，流速大，與液動(dòng)相比，動(dòng)作反應(yīng)快，易獲得高速，沖擊大，需要增設(shè)緩沖和定位裝置。 成本低，傳動(dòng)介質(zhì)是空氣，取之不竭，用過(guò)之后排入大氣，不需要回收設(shè)備，不污染環(huán)境，可安全地應(yīng)用在易燃，易爆和粉塵大的場(chǎng)合。 維修方便，使用范圍廣。空氣介質(zhì)清潔不易堵塞，不腐蝕管路，因粘性小，管路損失小，可作遠(yuǎn)距離輸送，可建立空壓站集中供應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的 液壓設(shè)備及氣動(dòng)設(shè)備作動(dòng)力源，使用維修方便。 3、電力驅(qū)動(dòng)裝置 電力驅(qū)動(dòng)是 以電機(jī)為動(dòng)力源。一般采用的電力驅(qū)動(dòng)裝置是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和螺旋副三部分組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般可以分兩大類。一類為功率較大的異步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，另一類為功率較小的步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 1）異步電機(jī)和直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)特點(diǎn) 輸出功率較大 控制性能差 成本低，使用維修方便。與液（氣）壓傳動(dòng)比較，效率高，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離和自動(dòng)控制。 2）步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)特點(diǎn) 輸出功率小，體積也小，不需要專門的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 控制性能好。 成本高。 由于以上這些特點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)通常只在運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜，工作精度較高的小型機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中使用。 4、機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置 機(jī)械驅(qū)動(dòng)是利用凸輪、齒輪、齒條、蝸桿，鏈條、鏈輪和杠桿等機(jī)構(gòu)來(lái)完成機(jī)械的各種動(dòng)作。 3.2 驅(qū)動(dòng)方案的確定 1、針對(duì)于本設(shè)計(jì)，液壓驅(qū)動(dòng)還有以下主要的優(yōu)點(diǎn)： 1）液壓傳動(dòng)的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來(lái)布置； 2）重量輕，體積小，運(yùn)動(dòng)慣性小，反應(yīng)速度快； 3）操作方便，容易控制，可以實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速； 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4）可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)； 5）可以自動(dòng) 進(jìn) 行潤(rùn)滑，不需要另加潤(rùn)滑劑，使用壽命長(zhǎng)。 6）容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制時(shí)，不僅可以實(shí)現(xiàn)更高程 度的自動(dòng)化，而且還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。 當(dāng)然，各種驅(qū) 動(dòng) 方式均具有各自的特點(diǎn)，但與其他幾種液壓驅(qū)動(dòng)方式相比較，液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)更為突出，同時(shí)，為盡量在一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中采用同一種驅(qū)動(dòng)方式（必要時(shí)可以選擇幾種，應(yīng)根據(jù)要求選擇），結(jié)合本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，以及工藝要求、使用條件、資金等具體情況全面考慮綜合分析，最后選擇液壓驅(qū)動(dòng)作為本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)方式為本設(shè)計(jì)的最佳方案 。 本設(shè)計(jì)采用液壓馬達(dá)作為動(dòng)力的輸出分別經(jīng)過(guò)一級(jí)減速箱和鏈傳動(dòng)后將動(dòng)力傳遞給截割部 。 3.3 馬達(dá) 的選 型 3.3.1 馬達(dá)的相關(guān)計(jì)算 1） 設(shè)定礦車 清車機(jī) 截割部的額定 功率 ： 5.5wPkW 2）清車機(jī)滾筒截割速度： v=1.6m/s 由60DnV ， 得 8.10 13.0 6.16060 DVn r/min 取轉(zhuǎn)速 n= 100 r/min 3）傳動(dòng)裝置總效率： 選取 齒輪傳動(dòng)效率： 98.0齒圓錐滾子軸承效率： 98.0錐承深溝球軸承效率： 99.0深承滾子鏈傳動(dòng)效率： 96.0鏈聯(lián)軸器傳動(dòng) 效率： 99.0花充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 馬達(dá)效率： 9.0馬 總效率： 齒聯(lián)馬深承鏈錐承 26a9.099.00 . 9 689.0 82 =0.766 4）清車機(jī)輸出功率： 5 . 5 7 . 1 80 . 7 6 6wd aPP k W 3.3.2 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的選型 設(shè)計(jì) 輸出 功率 7.18kW 滾筒截割速度 v=1.6m/s (即 n=100r/min) 綜合考慮選取馬達(dá)型號(hào)： M-MFB45 M-MFB45 型 定 量 直列柱塞 液壓馬達(dá)技術(shù)參數(shù)如下 圖 5 定量直列柱塞馬達(dá) M-MFB45 型 定 量 直列柱塞 液壓馬達(dá)技術(shù)參數(shù)型號(hào) : 排量 /L/r: 94.5 最高轉(zhuǎn)速 : 2400 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 最低轉(zhuǎn)速 : 100 最大 輸出轉(zhuǎn)矩 /Nm: 258 重量 /kg: 33 額定轉(zhuǎn)速 300 馬達(dá)的流量計(jì)算 nPQ 式中， rLP / 為排量， m in/rn 為轉(zhuǎn)速， 3.4 減速箱的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.4.1 傳動(dòng)比的計(jì)算 1. 估算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比： 3100300 wnni總2. 傳動(dòng)比分配： 總iii 21減速箱傳動(dòng)比 31 i 鏈傳動(dòng)比 12i 則： 31321 ii 3.4.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 1.計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速： 3001 nn r/min 100112 inn r/min 2.計(jì)算各軸輸入功率： 99.099.09.0042.71 聯(lián)深承馬 dPP 6.33kW 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 99.098.033.612 齒 深承PP = 6.14kW 3.計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩： m5.2 0 13 0 033.69 5 5 09 5 5 0111 NnPT m8.586100 14.69 5 5 09 5 5 0222 NnPT 將上述結(jié)果列于表中 表 1： 軸 號(hào) 轉(zhuǎn) 速 n 功 率 P 轉(zhuǎn) 矩 T 1 300 r/min 6.33 kW 201.5 Nm 2 100r/min 6.14kW 586.8 Nm 3.4.3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）選擇齒輪材料 ，確定許用應(yīng)力 考慮減速器傳遞功率不在，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用 40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 240286HBS，取1HBS=260 HBS。大齒輪選用 45 鋼，正火 ，齒面硬度 210217HBS，取 2HBS=210HBS。 )確定接觸應(yīng)力 H H=lim1minNHS 查手冊(cè)得小齒輪接觸疲勞極限lim1H=700 Mpa 大齒輪 接觸疲勞極限lim2H=550Mpa 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)N，應(yīng)力循環(huán)系數(shù) N 由下式?jīng)Q定： 1=160 hn jL=60 300 1 10 300 12= 81048.6 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2=260 hn jL=60 100 1 10 300 12= 81016.2 查手冊(cè) 得 1N=1 2N=1.05 取接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)minS=1 則 1H=700 1=700 paM 2H =550 1.05=577 paM )確定許用彎曲應(yīng)力 F F = limminF NXFYYS 彎曲疲勞極限 limF，查手冊(cè)取lim1F=378Mpa，lim2F=294 paM 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)NY，查手冊(cè)取1NY= 2NY=1 彎曲強(qiáng)度的尺寸系數(shù)，查手冊(cè)（取模數(shù) m 5mm）取XY=1 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)，取minFS=1.4 則 1F=378 1 1/1.4=386 paM 2F=294 1 /1.4=210 paM (2)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，計(jì)算 確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，tV 7 /ms，查取手冊(cè)選取小輪大端公差組等級(jí)為 7 級(jí)。分度圓直徑1d為： 32 21122 11 ( )1dm HEd m HK T Z Zuduu 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 齒寬系數(shù)dm查手冊(cè) 取dm=0.8 小齒輪齒數(shù)1Z取1Z=30 大齒輪齒數(shù) 取 90Z2 小輪轉(zhuǎn)矩 NmT 5.20 130 0 33.695 501 載荷系數(shù) AV KKKKK AK 使用系數(shù)。查手冊(cè) AK=1.5 VK 動(dòng)載系數(shù)。由推薦值 1.051.4，取VK=1.2 K 齒間載荷分布系數(shù)。由推薦值 1.01.2，取K=1.1 K 齒向載荷分布系數(shù)。由推薦值 1.01.2，取 K =1 載荷系數(shù) AV KKKKK = 1.98 材料彈性系數(shù)EZ，查手冊(cè)，取 2 = 1 8 9 . 8 N / m m EZ節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)HZ，查手冊(cè)，取 2.5HZ 故3 21 348.0 5.20198.12)577 87.05.25.189(d =88mm 齒輪模數(shù) m 11 88m d z 2 . 9 330 mm，查手冊(cè) 圓整得 m=3mm 小輪分度圓直徑1dmm90mzd 11 圓周速度mVs/m414.16 0 0 0 0300906 0 0 0 0/ndv 11 、 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 齒寬 b mm72908.01 db d 取 b=72mm 大輪2b=b=72mm 小輪1b=72+5=77mm （ 3）齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算 由式 21212 11dmF F a S a FKT YYb d mu 齒形系數(shù)FaY， 查手冊(cè)，小輪1FaY=2.52 大輪2FaY=2.20 應(yīng)力修正系數(shù)SaY查手冊(cè)，小輪1SaY=1.63 大輪2SaY=1.78 重合度 1 1 2 2 1 21= t a n - t a n + Z t a n - t a n2 Z（ ） （ ）=1.75 重合度系數(shù) Y0 . 2 5 0 . 7 5 / 1 . 7 5 0 . 6 8Y 故 3 2112 1 . 9 8 2 0 1 . 5 1 0 2 . 5 2 1 . 6 3 0 . 6 8 1 0 7 . 2 /FF N m m 7 2 9 0 3 3 2212 1 . 9 8 2 0 1 . 5 1 0 2 . 2 1 . 7 8 0 . 6 8 1 0 9 . 3 /N m m 7 7 9 0 3 齒根強(qiáng)度滿足要求 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 （ 4）齒輪的主要尺寸參數(shù) 大圓分度圓直徑2d22 3 9 0 2 7 0d m z mm 頂圓直徑ad1 1 a2 h 9 0 + 2 3 = 9 6add mm 2 2 a2 h 2 7 0 + 2 3 = 2 7 6add mm 根圓直徑fdf 2 2 f- 2 h 2 7 0 - 2 3 1 . 2 5 = 2 6 2 . 5dd mm f 1 1 f- 2 h 9 0 - 2 3 1 . 2 5 = 8 2 . 5dd mm 3.4.4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （一）減速箱輸入軸的 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）計(jì)算作用在齒輪上的作用力 轉(zhuǎn)矩 6 . 3 39 5 5 0 = 2 0 1 . 5300T N m輸出軸上大齒輪分度圓直徑 90d mm 圓周力tF= 312 / 2 2 0 1 . 5 1 0 / 9 0 1 6 2 9 . 8mT d N 徑向力 0t a n 4 4 7 7 . 8 t a n 2 0 1 6 2 9 . 8rtF F N （ 2）初步估算軸的直徑 選取 40rC作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 由式 3 PdAn計(jì)算軸的最小直徑并加大 3%考慮鍵槽的影響。 查表 取 A=110 3m i n 6 . 3 31 1 0 3 0 . 4300d mm 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定軸的結(jié)構(gòu)方案 左軸承從軸的左端裝入，靠軸肩定位。齒輪和右軸承從軸的右端裝入，齒輪左端靠軸肩定位齒輪和右軸承之間用定位套筒使右左端面得以定位，半聯(lián)軸器靠軸肩定位。左右軸承均采用軸承端蓋，半聯(lián)軸器靠定位銷固定，齒輪和半聯(lián)軸器均采用普通平鍵得到軸向固定。采用深溝球軸承和平鍵套筒聯(lián)軸器。 確定各軸段直徑長(zhǎng)度： 1段 根據(jù)mind（按 GB/T 1184-1996）圓整并取 d =35mm 并由 T 和 n選取聯(lián)軸器型號(hào)為 33 52.533 52.5，取長(zhǎng)度 60l mm 2段 這段主要是固定半聯(lián)軸器，同時(shí)要便于軸承的拆裝，選取 40d mm 取軸承端蓋的厚度為 34mm，軸承端蓋外端面到半聯(lián) 軸器左端面的距離為 16mm取 l 50mm 3 段 這段軸主要是用來(lái)安裝軸承和定位套筒。查 GB/T276 94，選取6209 型軸承 45d mm ，其寬度是 19mm 軸承潤(rùn)滑方式采用油潤(rùn)滑，齒輪和箱體之間的距離 取 16mm，取軸承距內(nèi)壁的距離為 13mm，則 l 48mm 4 段 50d mm ，為使套 筒能壓緊齒輪，這段軸的長(zhǎng)度比尺寬短，取l 75mm 5段 這段主要是用來(lái)給齒輪定位的，取 55d mm ，