畢業(yè)論文-刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)

[3]：（1）各級(jí)傳動(dòng)比的用值范圍可以在自薦內(nèi)選取，各類機(jī)械傳動(dòng)的傳動(dòng)比薦用值和最大值。平帶傳動(dòng)V帶傳送鏈傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)單級(jí)薦用值單級(jí)最大值（2）分配傳動(dòng)比應(yīng)注意使傳動(dòng)件的尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱及利于安裝.（3）傳動(dòng)零件之間不應(yīng)造成相干涉.（4）減速器里的各級(jí)大齒輪要有相近的半徑，目的是讓它們的浸油的深度差不多，實(shí)現(xiàn)油池的潤(rùn)滑。通常取。初取，則，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)》得,3.4各級(jí)傳動(dòng)計(jì)算3.4.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算從電動(dòng)機(jī)出來，各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸I軸：n1=587r/minII軸：n3=n/i3=587/2.256=260.195r/minIII軸：n4=n3/i2=260.19/2.641=98.521r/minIV軸：n5=n4/i1=98.52/2.256=43.671r/min3.4.2各軸功率計(jì)算I軸：=160*0.99*0.99*0.97*0.97=147.55kwII軸：=147.55*0.99*0.97*0.97=137.44kwIII軸：=137.44*0.99*0.97*0.97=128.02kwIV軸：=128.02*0.99*0.97*0.97=0.97kw式中——滾動(dòng)軸承效率=0.99——閉式圓柱齒輪效率=0.97——花鍵效率=0.99——圓錐錐齒輪效率=0.973.4.3各軸的扭矩計(jì)算I軸：T1=9550P1/n1=9550*147.55/587=2400.52N·mII軸：T2=9550P2/n2=9550*137.44/260.195=5044.49N·mIII軸：T3=9550P3/n3=9550*128.02/98.52=12409.57N·mIV軸：T4=9550P4/n4=9550*119.25/43.671=26077.66N·m將計(jì)算結(jié)果寫入表：表：各軸參數(shù)軸號(hào)輸出功率P/kW轉(zhuǎn)速n/r·min輸出轉(zhuǎn)矩T/N·m傳動(dòng)比Ⅰ軸147.555872400.523.052Ⅱ軸137.44260.1955044.492.641Ⅲ軸128.0298.5212409.572.256Ⅳ軸119.2543.67126077.663.5各級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1選擇圓錐齒輪材料查齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，兩個(gè)齒輪都選用.滲碳猝火。許用接觸應(yīng)力[]由式，=1572N/mm2=1572N/mm接觸疲勞極限接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)ZN應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式N1==N1=N2=N1/i=N2=查得、=1=1.05接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1則許用彎曲應(yīng)力[]由式,[]彎曲疲勞極限彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù)YN1=YN2=1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1.4則785.7N/mm785.7N/mm3.5.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按估取圓周速度，選取公差組8級(jí)小輪分度圓直徑，由式得齒寬系數(shù)：查表，按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取小輪齒數(shù)：=20大齒輪齒數(shù)齒數(shù)比：傳動(dòng)比誤差誤差在范圍內(nèi)小輪轉(zhuǎn)矩：=9.55=2.4載荷系數(shù)：使用系數(shù)：查表動(dòng)載荷系數(shù)：由推薦值1.05~1.4＝1．2齒向載荷分布系數(shù)：由推薦值1.0~1.2＝1.1則載荷系數(shù)的初值材料彈性系數(shù)：查表節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)：故121.63mm齒輪模數(shù)按規(guī)定圓整，得=7小輪大端分度圓直徑=140mm小輪平均分度直徑圓周速度=3.7497齒寬圓整=623.5.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算由式當(dāng)量齒數(shù)齒行系數(shù)查表得小輪=2.84大輪=2.26應(yīng)力修正系數(shù)查表得小輪=1.54大輪=1.74故=1257=11303.5.4圓錐齒輪計(jì)算大端分度圓直徑分度圓錐角切向變位系數(shù)徑向變位系數(shù)小齒輪當(dāng)=0.42大齒輪齒頂高=7齒根高齒高齒根圓直徑大端分度圓齒厚小齒輪=()==15.82大齒輪=6.16錐距RR=244.7小輪大端頂圓直徑=154.6mm大輪大端頂圓直徑3.5.5圓柱齒輪（1）選擇圓柱齒輪材料，確定許用應(yīng)力由齒輪傳動(dòng)手冊(cè)兩個(gè)齒輪都選用滲碳淬火許用接觸應(yīng)力[]，接觸疲勞極限=1572N/mm2=1572N/mm接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Z應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式N1==N2=N1/i=查得、=1=1.05接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1則=1572N/mm2=1650.6N/mm2許用彎曲應(yīng)力[]由式,[]彎曲疲勞極限,彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù)YN1=YN2=1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1.4則（2）確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)按（0.013~0.22）估取圓周速度3參考規(guī)定選取公差組8級(jí)小輪分度圓直徑齒寬系數(shù)，按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置0.8小輪齒數(shù)在推薦值中選25大輪齒數(shù)齒數(shù)比傳動(dòng)比誤差=0誤差在范圍內(nèi)合適小輪轉(zhuǎn)距=9.55=9.55=2.2×載荷系數(shù)使用系數(shù)＝1動(dòng)載荷系數(shù)由推薦值1.05~1.4＝1．2齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.0~1.2＝1.1則載荷系數(shù)的初值K=1.32材料彈性系數(shù)節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)＝2.5重合度系數(shù)由推薦值0.85~0.92=0.87故齒輪模數(shù)=170.86/25=7小輪分度圓直徑=175mm圓周速度==0.508標(biāo)準(zhǔn)中心距齒寬大輪齒寬小輪齒寬3.5.6圓錐齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算由式齒形系數(shù)小輪大輪應(yīng)力修正系數(shù)小輪大輪重合度=1.69重合度系數(shù)0.69故齒根彎曲強(qiáng)度滿足3.5.7圓柱齒輪其他主要尺寸計(jì)算大輪分度圓直徑根圓直徑頂圓直徑3.5.8圓柱齒輪材料，確定許用應(yīng)力（1）直齒圓柱齒輪由齒輪傳動(dòng)手兩個(gè)齒輪都選用許用接觸應(yīng)力[]由式，接觸疲勞極限=1572N/mm2=1572N/mm接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式N1==N2=N1/i=查得、=1=1.05接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1則=1572N/mm2=1650.6N/mm2許用彎曲應(yīng)力[]由式,[]彎曲疲勞極限,彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù)YN1=YN2=1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1.4則(2)確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)按（）估取圓周速度選取公差組9級(jí)小輪分度圓直徑由式齒寬系數(shù)按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置0.8小輪齒數(shù)在推薦值中選25大輪齒數(shù)齒數(shù)比傳動(dòng)比誤差誤差在范圍內(nèi)合適小輪轉(zhuǎn)距=9.55=9.55=載荷系數(shù)：使用系數(shù)：＝1動(dòng)載荷系數(shù)：由推薦值＝1．2齒向載荷分布系數(shù)：由推薦值＝1.1則載荷系數(shù)的初值K=1.32材料彈性系數(shù)：節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)：＝2.5重合度系數(shù)由推薦值0=0.87故齒輪模數(shù)=189.43/25=8小輪分度圓直徑圓周速度==0.58標(biāo)準(zhǔn)中心距齒寬大輪齒寬小輪齒寬由式齒形系數(shù)小輪大輪應(yīng)力修正系數(shù)小輪大輪重合度=1.64重合度系數(shù)0.71故齒根彎曲強(qiáng)度滿足

4.軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核4.1圓錐齒輪軸的設(shè)計(jì)與校核4.1.1作用在齒輪上的受力分析與計(jì)算轉(zhuǎn)距=2.4×10輸出軸上大齒輪分度圓直徑圓周力徑向力N軸向力1804N圖4.1高速軸上的受力分析圖4.1.2初步估算軸的直徑選取鋼作為軸的材料，滲碳淬火處理，由計(jì)算軸的最小直徑并加大以考慮鍵槽的影響，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表取A=107則：取4.1.3圓錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4.2高速齒輪軸示意圖4.1.4繪制軸的彎矩圖和扭矩圖（1）求軸承反力V垂直面，如圖4.4受力分析并對(duì)A點(diǎn)取距得：解：H水平面，如圖4.4受力分析并對(duì)A點(diǎn)取距得：解：（2）求齒寬中點(diǎn)處彎矩H水平面V垂直面合成彎矩扭矩T圖4.4彎矩和扭矩示意圖4.15彎矩和成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度當(dāng)量彎矩，取折合系數(shù)，則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩為:軸的材料為，調(diào)制處理，由表8.2得=735，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8.8得：料許用應(yīng)力=73由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式8—4得軸的計(jì)算應(yīng)力：所以該軸滿足強(qiáng)度要求Ⅱ軸的設(shè)計(jì)4.2.1作用在齒輪上的受力分析與計(jì)算轉(zhuǎn)矩：圓周力：徑向力：軸向力：圖4.5軸I受力分析圖4.2.2初步估算軸的直徑選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式得，4.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4.6軸I的結(jié)構(gòu)示意圖4.2.4繪制軸的彎矩圖和扭矩圖（1）求軸承反力V垂直面，如圖4.7受力分析并對(duì)A點(diǎn)取距得： 解：H水平面，如圖4.7受力分析并對(duì)A點(diǎn)取距得： 解得：（2）求齒寬中點(diǎn)處彎矩H水平面 V垂直面 合成彎矩扭矩T圖4.7彎矩和扭矩示意圖4.2.5軸的彎矩和強(qiáng)度校核軸的當(dāng)量彎矩，取折合系數(shù)，則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩為：軸的材料為號(hào)鋼，調(diào)制處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》8.2表得=640，料許用應(yīng)力=60根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式8—4得軸的計(jì)算應(yīng)力： 所以該軸滿足強(qiáng)度要求4.3Ⅲ軸的設(shè)計(jì)4.3.1齒輪上的受力分析與計(jì)算轉(zhuǎn)矩:圓周力：徑向力：軸向力：圖4.8軸II的受力示意圖4.3.2確定軸的最小直徑Ⅲ軸的材料為，滲碳、淬火、回火處理。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8.6得:4.3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4.9軸II的結(jié)構(gòu)示意圖4.3.4繪制軸的彎矩圖和扭矩圖(1)求軸承反力V垂直面，如圖4.10受力分析并對(duì)B點(diǎn)取距得：解得：H水平面，如圖4.10受力分析并對(duì)B點(diǎn)取距得：解得：(2)求齒寬中點(diǎn)處彎矩H水平面V垂直面合成彎矩扭矩T圖4.10軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖4.3.5軸的彎矩和強(qiáng)度校核軸的當(dāng)量彎矩，取折合系數(shù)，則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩為:軸的材料為號(hào)鋼，調(diào)制處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8.2得=640，許用應(yīng)力=60由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式8—4得軸的計(jì)算應(yīng)力： 所以該軸滿足強(qiáng)度要求

5.減速器軸承的校核5.1驗(yàn)算I軸軸承壽命查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，此處應(yīng)選的軸承為圓錐滾子軸承，型號(hào)為30330，軸承的主要性能參數(shù)（276—1995）：查得802000,1090000,=0.35，1.7（1）計(jì)算軸承的支反力，有前面的計(jì)算得水平面支反力：,水平面支反力：,合成支反力：（2）軸承的派生軸向力（3）軸承所受的軸向載荷（4）軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷軸承工作時(shí)有中等沖擊，由<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>表10.6，載荷系數(shù)=1.2.，查表10.5得，=1，=0，，查<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>表10.5得，=0.4，=1.6，（5）軸承壽命因?yàn)椋蕬?yīng)按計(jì)算，由<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>表10.3得，取溫度系數(shù)=1.0，故所以該軸承滿足要求5.2驗(yàn)算II軸軸承壽命查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，此處應(yīng)選的軸承為圓錐滾子軸承，型號(hào)為軸承的主要性能參數(shù)（276—1995）：查得515000,738000,=0.35，1.7（1）計(jì)算軸承的支反力，有前面的計(jì)算得水平面支反力：,水平面支反力：,合成支反力：（2）軸承的派生軸向力（3）軸承所受的軸向載荷（4）軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷軸承工作時(shí)有中等沖擊，由<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>表10.6，載荷系數(shù)=1.2.，查表10.5得，=0.4，=1.6，，查表10.5得，=1，=0，（5）軸承壽命因?yàn)椋蕬?yīng)按計(jì)算，由<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>表10.3得，取溫度系數(shù)=1.0，所以該軸承滿足要求5.3驗(yàn)算III軸軸承壽命（1）計(jì)算當(dāng)量載荷：選軸承為深溝球軸承6238，其額定動(dòng)載荷=285000，額定靜載荷=3200（276—2003）由前面計(jì)算可知，該軸承的軸向力=6685；徑向力：查<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>表10.5并插值計(jì)算得=0.21.由于=＜，查<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>表10.5并插值計(jì)算得，=0由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10—7得動(dòng)量載荷軸承工作時(shí)有輕微沖擊，由<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>表10.6得載荷系數(shù)故（2）計(jì)算軸承壽命：由表10.3得溫度系數(shù)=1故在整個(gè)機(jī)器壽命周期里，此處的軸承更換一次所以＞所以該軸承滿足要求

6.結(jié)論刮板輸送機(jī)在井下可以連續(xù)工作的設(shè)備。它的牽引機(jī)構(gòu)是刮板連，溜槽是承載裝置。在運(yùn)輸煤的時(shí)候，刮板輸送機(jī)還要跟液壓支架和采煤機(jī)一起配合使用，所以在溜槽空載的一側(cè)安裝導(dǎo)向管、銷軌、擋煤板座、埋鏈和齒條。刮板輸送機(jī)在井下工作時(shí)起著非常重要的作用，其作用：運(yùn)送煤和采煤機(jī)的導(dǎo)向及液壓支架推移等。刮板輸送機(jī)工作時(shí)是否可靠，使用壽命的長(zhǎng)短及性能都將會(huì)影響采煤的效率和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)刮板輸送機(jī)的發(fā)展的歷程。發(fā)展?fàn)顩r、工作原理、組成部分和容易磨損的部分進(jìn)行研究，完成對(duì)刮板輸送機(jī)部分結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，如刮板輸送機(jī)的機(jī)頭用交叉?zhèn)刃妒?，系統(tǒng)采用CST傳動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)尾則采用可伸縮性的。隨著刮板輸送機(jī)的不斷研發(fā)，未來的刮板輸送機(jī)向著運(yùn)輸煤的功率越來越大，可靠性越來越高，運(yùn)輸距離越來越長(zhǎng)，使用的壽命越來越長(zhǎng)等。本設(shè)計(jì)完成了刮板輸送機(jī)的減速器，鏈輪組件及總體設(shè)計(jì)，完成了零件圖和總裝配圖。

參考文獻(xiàn)孫桓，葛文杰.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.張瑩.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.李育錫.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2008.6梁德本，葉玉駒.機(jī)械制圖手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.李柱國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)與理論.北京：科學(xué)出版社，2003.周伯英.工業(yè)機(jī)器人[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì).第四版.北京：高等教育出版社，1997.王洪欣，劉秉忠.機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)[Ⅰ].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2004.唐大放,馮曉寧，楊現(xiàn)卿.機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)[Ⅱ].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版，2004.許洪基，現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.范維唐.《綜采技術(shù)手冊(cè)》（上、下）.煤炭工業(yè)出版社，1997.吳相憲.實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.王啟廣,李炳文,黃嘉興.《采掘機(jī)械與支護(hù)設(shè)備》.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006.甘永立.幾何量公差與測(cè)量.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003.方昆凡.公差與配合技術(shù)手冊(cè)