寺家庄矿15104工作面刮板输送机选型与设计 毕业设计.doc

太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书姓 名： 专 业：机械设计制造及其自动化学 号：0505111050指导教师： 所属系（部）：机械电子工程系太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书题目： 寺家庄矿15104工作面刮板输送机选型与设计 机电 系 机械设计制造及其自动化 专业 姓名 设计时间：2009 年 4月1日2009 年 6 月 8 日 评阅意见：成绩： 指导教师：（签字） 职务：200 年月日太原理工大学阳泉学院前 言四年的大学生活就要结束了，我即将踏上新的起点。大学毕业设计是高校教学中最后一个环节，是综合能力的体现。它是在学生学习了一系列基础课程和专业课程，并且在实习、实践基础上，利用自己所学知识，结合生产实际，在老师指导下，自行选择设计与解决实际问题的过程。它是学生四年大学课程的一次全面总结和综合利用，通过毕业设计不仅可以巩固所学的专业知识，而且可接触实际，发现不足，开拓视野，在实践中检验和丰富所学知识，增强分析和解决问题能力，因此它是非常重要的一个环节。当前社会大步迈向知识经济时代，市场竞争激烈，任何企业都必须进行深刻改革与创新，紧紧把握时代脉搏，以更好的产品和服务满足人们生产和生活的要求。我们工程技术人员也面临严峻考验，我们不仅要有专业技术方面的能力，更要有经济头脑，只有这样我们所设计与提供的产品，将更为轻巧、灵便、美观、经济！所以我们在设计中要大胆革新，尝试新见解、新方案，紧密联系实际，达到最佳设计要求。由于设计时间有限，还有本人的知识能力和经验不足，设计中错误在所难免，恳请各位老师严格指导。谢谢！摘 要本次设计对象是矿用刮板输送机，首先是刮板输送机的工作原理及历史贡献，简要介绍最新刮板输送机的发展方向，刮板输送机各部件的结构和工作原理，在井下的安装使用和维护方法，同时参考文献扩大了视野，及时了解了最新科技发展前沿。设计计算过程，首先校核mgty750/1800-3.3d型采煤机生产能力，然后选取符合采煤机生产能力的刮板输送机（mgz1000/1400），然后是刮板输送机牵引部的设计，包括刮板链受力分析与校核，减速器轴和齿轮的设计校核，箱体设计，其次是液力偶合器、轴承和键的选择校核。关键词：刮板输送机；减速器；齿轮；刮板链；abstract the design is mine scraper conveyor, scraper conveyor first is the working principle and historical contribution to a brief account of the latest development of scraper conveyor direction, the scraper conveyor components and working principle of the structure, in the underground use and maintenance of the installation methods, and references to expand their horizon, to keep abreast of the latest cutting-edge scientific and technological development. design and calculation process, first of all, check capacity mgty750/1800-3.3d shearer, shearer and then select the production capacity in line with the scraper conveyor (mgz1000/1400), followed by the department of scraper conveyor traction design, including analysis and verification scraper chain, shaft and gear reducer design verification, cabinet design, followed by the fluid coupling, the choice of bearings and checking keys. keywords: scraper conveyor; reducer; gear; scraper chain;目 录前 言i摘 要iiabstractiii第一章 概 述1第一节 刮板输送机简介1第二节 刮板输送机在煤矿的使用发展2第三节 sgz1000/1400刮板输送机（重型）3第二章 刮板输送机的选型计算4第一节 初步选型4一、mgty750/18003.3d采煤机的生产能力4二、配套刮板输送机运输能力4第二节 刮板输送机运行阻力和电动机功率计算5一、直线段运行阻力5二、曲线段运行阻力6三、总阻力和牵引力6四、电动机功率计算6第三节 刮板链设计计算7一、刮板链张力的计算：7二、刮板链强度验算：7第三章 刮板输送机传动部的设计8第一节 机头传动方案确定8第二节 减速器传动比的分配8一、传动比分配8二、传动装置的运动和动力参数计算9第四章 齿轮及轴的设计10第一节 圆锥齿轮的设计计算10一、选择材料10二、按齿面接触疲劳强度设计10三、校核计算13第二节 斜齿圆柱齿轮设计计算17一、选择材料17二、按齿根弯曲疲劳强度设计17三、校核计算20第三节 直齿圆柱齿轮设计23一、选择材料23二、按齿面接触疲劳强度设计23三、齿根弯曲疲劳强度校核24第四节 轴的设计计算25一、选择材料25二、 估算轴最小直径25三、轴承选取及校核26四、轴的结构设计26五轴的受力分析26六、弯曲强度和扭转刚度校核27第五节 轴的设计计算30一、选择材料30二、初步估算轴径30三、轴承选择30四、轴的结构设计30五、轴的受力分析30六、弯曲强度和扭转刚矩校核32第六节 轴的设计计算34一、选择材料34二、初步估算轴颈34三、轴承的选取34四、轴的结构设计34五、轴的受力分析34六、弯曲强度和扭转刚度校核36第七节 轴的设计38一、选择材料38二、初步估算轴颈38三、轴承的选择38四、轴的结构设计38五、轴的受力分析38六、弯曲强度和扭转刚度校核39第五章 液力偶合器的选择41第六章 轴承及键的校核计算41第一节 轴承的选择校核41一、轴承选择41二、校核锥齿轮所选轴承42第二节 键联接的选择及校核计算43一、键联接的选择43二、键联接的校核43第七章 减速器箱体的设计43一、减速器箱体设计43二、箱体的尺寸计算44三、减速器附件的选择45第八章 sgz1000/1400刮板输送机主要零部件46一、机头传动部和机尾传动部46二、机头架46三、联接罩及联接盘46四、链轮组件46五、液压紧链装置46六、压链块46七、舌板、拨链器、垫块及支座47八、过渡槽47九、中部槽47十、开口槽47十一、调节槽47十二、抬高槽47十三、刮板链47十四、机头挡板48十五、中部槽挡板特点和作用48十六、铲煤板48十七、机头机尾推移部48十八、推进系统特点和作用49十九、销轨特点和作用49第九章 输送机与配套设备安装及运行49一、输送机下井需要注意的事项49二、输送机在工作面安装前的准备工作49三、输送机的拆出50四、安装后的检查及试运转50五、刮板输送机的运行50第十章 输送机的维护与润滑51第十一章 常见故障处理方法及贮藏52一、常见故障处理方法52二、输送机的贮藏53结束语54参考文献55英语文献56翻译部分59致 谢62viii第一章 概 述第一节 刮板输送机简介 图1可弯曲刮板输送机外形刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续运输机械。其中刮板链是牵引机构，溜槽是承载机构，刮板链在溜槽中做无极循环牵引，实现拖拉运煤和卸载。刮板输送机主要用于长臂采煤工作面，也可用于采区顺槽，联络眼，采取上下山及掘进工作面，承担运输任务。由于刮板机承担拉、压、弯曲、冲击、腐蚀和摩擦等多种作用，因此要求有足够的强度、刚度、耐磨和耐腐蚀性，传动部分必须安全，隔爆。1.可弯曲刮板输送机主要组成部分有：机头部（包括机头架、电动机、液力偶合器、减速器、链轮组件等），机尾部（包括机尾架、电动机、液力偶合器、减速器、链轮组件等），中间部（包括中间溜槽、联接溜槽、调节溜槽、刮板链子），附属装置（紧链器、铲煤板、挡煤板，防滑锚固装置）以及供移动输送机用的移溜装置。2.刮板输送机的工作原理：由绕过机头链轮和机尾链轮的无极循环的刮板链作为牵引机构，以溜槽为承载机构，电动机经液力偶合器、减速器带动链轮旋转，从而刮板链子连续运转，将装在溜槽中的货载从机尾运到机头处卸载转运。上部溜槽是输送机的重载工作槽，下部槽是刮板链的回空槽。3.刮板输送机适用范围：刮板输送机适用于煤层倾角不超过25度的采煤工作面，但对于兼做采煤机轨道配合机组采煤的刮板输送机，适用于煤层倾角不超过10度，倾角增大时，要采取防滑装置。此外，在顺槽和联络眼，采区平巷，上、下山也可使用刮板输送机运送煤炭。4.刮板输送机优点： 结构强度高，运输能力大，可以爆破装煤，机身低矮，沿输送机全长可以任意位置装煤，机身可弯曲，便于推移，可以作为采煤机的运行轨道和液压支架的支点；推移输送机时候铲煤板可以清扫机道浮煤；挡煤板后面电缆槽可架设供电、信号、通讯、照明、冷却、喷雾系统的管线，并起保护作用。5.刮板输送机缺点：运行阻力大，耗电量高，溜槽磨损严重，使用维护不当时容易出现掉链、漂链、卡链、甚至断链的事故，影响正常运行。第二节 刮板输送机在煤矿的使用发展刮板输送机在煤矿的生产与建设中的发展，大致经历了三个阶段。第一阶段在30-40年代，是可拆卸的刮板输送机，它在工作面内只能直线铺设，随工作面的推进，需人工拆卸、搬移、组装。刮板链是板式，多为单链，如v型、sgd-11型、sgd-20型等小功率轻型刮板输送机。第二阶段是40年代前期由德国制造出可弯曲刮板输送机，它与采煤机、金属支架配合实现了机械化采煤。这种刮板输送机咳适应底板不平凸凹凸不平和水平弯曲等条件，移设时不需拆卸，并且运煤量也有所增大，如当时的型号sgw-44型刮板输送机就是这个阶段的代表产品。进入60年代由于液压支架的出现，为了适应综采的需要，刮板输送机发展到了第三阶段，研制出大功率铠装咳弯曲重型刮板输送机，如sgd-630/75型、sgd-630/180型等就是属于这个阶段的产品。目前，随着采煤工作面生产能力的不断增大，刮板输送机主要发展趋势是：1、大运输量。国外先进采煤国家已经发展到小时运输能力高达1500t（80年代）3500t（90年代）的刮板输送机。2、长运输距离。为了减少采区阶段煤柱的损失量，加大工作面的长度，刮板输送机的长度已经达到335米以上。3、大功率电动机。电动机的功率已发展到单速电机达900kw，双速电机500/250kw。4、寿命长。由于使用大直径圆环链，增加了刮板链的强度，延长了刮板输送机的寿命，整机过煤量高达600万吨以上。新型刮板输送机刮板输送机是煤矿、化学矿山、金属矿山及电厂等用来输送物料的重要运输工具。它是由中部槽、链条、刮板及牵引系统组成。其中，中部槽是刮板输送机的主要部分，钢制的中部槽已有近百年的历史，在长期的使用过程中存在以下缺点：重量大，安装和搬运费时费力；中部槽一般是由1540mm的钢板制成，在受到较大的冲击时易变形，修复比较困难；耐腐蚀性差；耐磨性差；物料与中部槽的摩擦系数大，刮板输送机的功率大部分消耗于物料与中部槽的摩擦力上，造成了能耗过大、投资增加。 用超高分子量聚乙烯是制造刮板输送机的中板，可解决钢制中板所存在的问题，得到塑料刮板输送机。对于小型刮板输送机可以通过改性超高分子量聚乙烯来制造刮板输送机。对于上面行走采煤机的大型刮板输送机，要采用钢塑复合的方法，用超高分子量聚乙烯作为衬里，提高大型刮板输送机的耐磨性，延长使用寿命，降低摩擦系数，从而降低功率消耗并降低对牵引、传动系统的要求，这对大型刮板输送机有巨大意义。本产品由山东科技大学研制，可用于煤矿、化学矿山、金属矿山及电厂等物料运输。第三节 sgz1000/1400刮板输送机（重型）刮板输送机是矿井运输设备的主要组成部分，本输送机完成工作面的运煤任务，适用于缓倾斜接近与水平出厚煤层长壁式经济综采，还可用于回采工作面，近几年由于采煤工艺的发展，在放顶煤回采工作面的应用也越来越多，本输送机适用与多种采煤机，液压支架，转载机，破碎机等配套使用，实现工作面综合机械化。其主要优点是运输量大，结构强度高，适应性强，价格便宜。该sgz1000/1400刮板输送机设计长度为250m,输送量2500t/h,装机功率, 刮板链采用圆环链,溜槽间用哑铃联接,中部槽整体铸焊封底溜槽,为满足其功能的基本组合体，在运输煤炭中起主导作用，一般由机头传动部，机头过渡槽，机头推移部，伸缩机尾液压控制系统，中部槽，开口槽，调节槽，电缆槽，机尾过渡槽，刮板链，调节链，拨链器，机尾推移部，阻链器，机尾传动部及附件组成，不同的主机只为了满足使用要求，在个别零部件上稍有区别。 sgz1000/1400刮板输送机主要参数：输送机型号sgz10002x700技术特征设计长度出厂长度输送量装机功率刮板链速300m270m2500th2x700kw1.3ms减速器型号传动比冷却方式js7001：39.326水冷电动机型号额定功率额定电压额定转速ybsd-700350700kw3300v1450rmin刮板链型式规格链环破断力链间距刮板间距中双链42x146mm2200kn260mm876mm中部槽规格1500x1000x352mm槽间连接形式哑铃卸载方式端卸紧链方式液压马达低速紧链第二章 刮板输送机的选型计算第一节 初步选型一、mgty750/18003.3d采煤机的生产能力 其中v1=3.6m/s h=5.2m b=0.8m r=1.42t/初步选定sgz1000/2700型刮板输送机出厂长度270m大于220m输送量2500t/h大于1475.96t/h二、配套刮板输送机运输能力 根据矿山运输机械公式11 =3.6x0.3646x915x1.31 =1573.3 t/h 式中 q刮板输送机运输能力 ，t/hq每米长度货载质量 ，p物料散碎密度 ，kg/ 煤散碎密度p=830-1000 kg/ 取p=915 kg/v刮板链速，1.31m/sa中部槽运行时的断面积， 0.3646中部槽装煤的动堆积角按30，装煤断面形状如下图所示，计算得: 结论： 符合运输要求 第二节 刮板输送机运行阻力和电动机功率计算一、直线段运行阻力 在重段直线段运行阻力在空段直线段运行阻力：式中：重段直线段运行的总阻力 ，n空段直线段运行的总阻力， n中部槽的单位长度上的装煤量 ， 刮板链单位长度的质量，刮板输送机的长度，煤在槽内运行的阻力系数 ，矿山运输与提升设备表1-5取=0.68刮板链在槽内运行的阻力系数，表1-5取=0.35重力加速度 取g=9.8倾斜角度 取= 所以：=595498.04 n =27345.31 n二、曲线段运行阻力 三、总阻力和牵引力 =1.1x1.1x622843.34=753640.45 n式中 刮板输送机运行时总阻力，n附加阻力因素，一般取=1.1总阻力即为主动链轮的牵引力四、电动机功率计算1.最大轴功率式中p 电动机轴功率，kw 传动装置效率， 主动链轮牵引力（总阻力），n2.最小轴功率 =144.48 kw3.等效功率 考虑20%的备用功率，电动机设备功率为 sgz1000/2x700刮板机电机功率2x700 kw足够 符合运输要求第三节 刮板链设计计算一、刮板链张力的计算： 逐点计算法计算张力： 可知张力最小 =n(2000-3000) n, =2x2500=5000 n 二、刮板链强度验算：其中 k 刮板链抗拉安全系数n 链条数目链条间负荷分配不均因数，双链圆环链=0.85一条刮板链破断力, n刮板链最大张力点张力，n 刮板链张力足够 结论：在该工作面选用sgz1000/1400型刮板输送机，在铺设长度220米的情况下，输送能力，电动机功率和刮板链强度均满足要求。第三章 刮板输送机传动部的设计第一节 机头传动方案确定刮板输送机机头部动力传递顺序为：电动机液力偶合器减速器链轮合理的传动方案首先应该满足工作机的性能（功率、转速及运动方式等），另外由于煤矿井下空间有限，所以减速器应该工作可靠，结构简单，尺寸紧凑，传动效率高，使用维护方便。本刮板输送机传动装置采用并列式布置（电动机轴和链轮轴垂直），采用三级圆锥齿轮减速器。第一级：圆弧圆锥齿轮传动第二级：斜齿轮传动第三级：直齿轮传动第二节 减速器传动比的分配一、传动比分配按前大后小的原则进行，相邻两级传动比相差不易过大，且高速级传动比略低于低速级的传动比，这样逐级减速，可使机构较为紧凑。 第一级：圆锥圆柱齿轮传动。 第二级：斜齿圆柱齿轮传动。 第三级：直齿圆柱齿轮传动。 总传动比 i=39.326，根据机械设计基础中表2-11-1，取 ； 计算得：； ； 二、传动装置的运动和动力参数计算1.各轴的转速；轴：轴：轴：轴：滚筒轴：2.各轴的输入功率：液力偶合器效率： 滚子轴承的效率各级齿轮传动的效率 滚筒轴的效率 轴:=轴:=658.77kw 轴:=626.23kw轴:= =595.29k滚筒轴：=577.55kw电动机轴的输出转矩 t=9550=4610.3 3.各轴的输入转矩：轴:t=9550=4564.2轴: t=9550=13016.2轴: t=9550=52957.6轴: t=9550=154023.8滚筒轴：t=9550=149433.8 第四章 齿轮及轴的设计 第一节 圆锥齿轮的设计计算 一、选择材料由吴宗泽主编机械设计表6-5、表6-6选择大小齿轮： 40cr调质钢,调质处理，硬度：241- 286=686 mpa，490mpa 8级精度二、按齿面接触疲劳强度设计计算项目计算说明及过程计算结果轴交角改变角度中点螺旋角通常，两轮螺旋角相等，螺旋方向相反，选择方向应使小轮轴向力指向大端压力角标准齿数z大端分度圆直径=269mm载荷系数k原动机是电动机，k=1.2-1.8k=1.2设计齿轮许用接触应力= =640试验齿轮接劳强度极限机械零件设计手册图12-12=640接触强度安全系数一般=11.2=1分锥角外锥距=435.6mm齿数比=3齿宽系数=0.30313齿宽=132 mm中点模数=11中点法向模数=10中点分度圆直径=229mm=685mm中点锥距=371mm切向变位系数机械零件设计手册表147，=0.060=-0.060径向变位系数机械零件设计手册表148，=0.35=0.35顶隙=2.5mm齿顶高其中齿根高12mm工作齿高大端模数12.8全齿高25mm齿根圆直径247mm798mm齿顶圆直径300mm816mm当量齿数40121端面重合度=1.2447参数42.6653参数35.86117.244参数206.5993719.205参数14.8445.933齿根角齿顶角三、校核计算（一）、按齿面接触疲劳强度校核；计算项目计算说明及过程计算结果校核公式=600.182mpa中点分度圆切向力机械零件设计手册表14-2234703.467n使用系数机械零件设计手册表1222动载荷系数其中=15.34 ， =0.0100机械零件设计手册表14241.2173齿轮速度19.96m/s载荷分布系数1.65参数机械零件设计手册表1425=1.1载荷分配系数根据=1.2节点区域系数机械零件设计手册图1227弹性系数机械零件设计手册表1224重合度系数机械零件设计手册图149，当时，0.8963螺旋角系数0.9051参数=0.8112锥齿系数齿顶和齿根未修形寿命系数长期工作，取无限寿命润滑油膜影响系数机械零件设计手册图1225尺寸系数机械零件设计手册图1217工作硬化系数由平均模数确定接触强度最小安全系数按齿轮失效概率1%选取许用接触应力661.92mpa与实际接触应力比较=600.182mpa=661.92mpa符合要求（二）、按齿根弯曲疲劳强度校核；计算公式226.135mpa210.889mpa载荷分布系数载荷分配系数重合度和螺旋角系数机械零件设计手册图1222=0.64复合齿形系数机械零件设计手册图1425，1426许用弯曲应力=427.5mpa齿根应力基本值机械零件设计手册图1223630mpa相对齿根圆角敏感系数机械零件设计手册表1225=1.0相对齿根表面状况系数齿根表面粗糙度确定=1.0尺寸系数机械零件设计手册图1225，=0.95弯曲强度最小安全系数齿轮折断损伤后果更严重，取较高值=1.4许用与实际弯曲应力比较符合要求第二节 斜齿圆柱齿轮设计计算一、选择材料由吴宗泽主编机械设计表6-5、表6-6选择大小齿轮： 40cr调质钢,调质处理，硬度：241- 286=686 mpa，490mpa 8级精度二、按齿根弯曲疲劳强度设计计算项目计算说明及过程计算结果计算公式齿数z齿宽系数机械设计吴宗泽主编表610，硬齿面齿轮，非对称安装使用系数机械设计表67动载荷系数机械设计图66b齿向载荷分布系数机械设计图68b齿间载荷分配系数机械设计查表68，齿面硬化，斜齿轮载荷系数当量齿数109.9齿形系数机械设计图6182.18应力修正系数机械设计图6191.581.83齿轮端面重合度机械设计图612，613， 齿轮螺旋角初步取齿轮螺旋角系数重合度系数机械设计图620齿轮螺旋角系数机械设计图629齿轮材料弯曲疲劳极限应力机械设计图624弯曲疲劳寿命系数机械设计表613，尺寸系数机械设计图625实验齿轮应力修正系数机械设计式614弯曲疲劳强度安全系数机械设计表612弯曲疲劳许用应力参数比较abab根据大齿进行疲劳强度计算代入公式机械设计612取（避免干涉）齿轮分度圆直径齿宽b齿顶圆直径中心距a三、校核计算（一）、校核齿面接触疲劳强度计算项目计算说明及过程计算结果接触应力圆周力使用系数查表16.2-36，新版机械设计手册第三卷=1.0动载系数新版机械设计手册式16.212=1.3齿向载荷布系数新版机械设计手册表16.2-40齿向载荷分配系数新版机械设计手册查表16.2-42，=1.1节点区域系数新版机械设计手册查图16.2-15，=2.38材料弹性系数新版机械设计手册表16.2-43齿面接触应力接触疲劳寿命系数按无限寿命设计，新版机械设计手册图9.1-11工作硬化系数新版机械设计手册图9.2-4齿轮的接触疲劳极限应力齿轮的接触疲劳安全系数安全（二）、按齿根弯曲疲劳强度校核计算项目计算说明及过程计算结果弯曲应力载荷分布系数=载荷分配系数=1.1=1.1复合齿形系数新版机械设计手册图16.2-23复合齿形系数新版机械设计手册图16.2-23重合度与螺旋角系数新版机械设计手册图16.2-25弯曲应力弯曲应力寿命系数新版机械设计手册图9.1-17相对齿根圆角 敏感系数新版机械设计手册图16.2-23知， 查，表16.2-48相对齿根表面状况系数新版机械设计手册表16.2-71，齿面粗糙度按式16.2-21尺寸系数新版机械设计手册图16.2-28得弯曲强度最小安全系数新版机械设计手册表16.2-46=1.6安全系数安全安全系数安全第三节 直齿圆柱齿轮设计一、选择材料大小齿轮： 40cr调质钢, 调质处理， 硬度：241- 286=686 mpa，490mpa 8级精度 二、按齿面接触疲劳强度设计计算项目计算过程和说明计算结果分度圆直径计算公式教材机械设计吴宗泽主编齿数z齿轮模数m标准中心距a计算载荷系数k机械设计吴宗泽主编式64齿宽系数机械设计吴宗泽主编表610，硬齿面齿轮，非对称安装=0.7弹性系数机械设计吴宗泽主编表69=1节点区域系数机械设计吴宗泽主编图614=2.0重合度系数机械设计吴宗泽主编图612，613=1齿面接触许用应力772.8mpa齿轮宽度b实际接触应力771.2mpa应力比较符合要求三、齿根弯曲疲劳强度校核 计算公式齿形系数机械设计吴宗泽主编图618应力修正系数机械设计吴宗泽主编图619重合度系数机械设计吴宗泽主编图620弯曲疲劳极限应力机械设计吴宗泽主编图624弯曲疲劳寿命系数尺寸系数机械设计吴宗泽主编图625应力修正系数机械设计吴宗泽主编图625弯曲疲劳强度机械设计吴宗泽主编表612弯曲疲劳许用应力参数比较abab根据大齿轮校核弯曲疲劳强度符合要求第四节 轴的设计计算一、选择材料由于传递的载荷较大，耐磨，要求强度级韧性均较高所以选40cr钢，调质处理硬度：241hbs286hbs 抗拉强度：屈服强度：弯曲疲劳极限：扭转疲劳极限：许用静应力：许用疲劳应力：二、 估算轴最小直径 由转矩估算轴颈 轴的许用转应力，n/，查机械零件设计手册表19.3-2考虑5%备用系数 以及键的削弱作用，取 d=1.2x80=96mm三、轴承选取及校核查表机械零件设计手册20.617，选用调心滚子轴承 22220基本尺寸：d=100mm d=180mm b=45mm深沟球轴承6220基本尺寸：d=100mm d=180mm b=34mm四、轴的结构设计 如图所示，为便于装配轴承，取装轴承处直径d=100mm，长度b=300mm轴伸l=200mm五轴的受力分析1. 圆弧齿锥齿轮受力 切向力 径向力 轴向力 t转矩，t=4564.2nm中点分度圆直径， ，齿宽中点螺旋角，齿形角，分锥角，2.画出轴的空间受力图.图13.画出水平面受力图，计算支点反力并画出弯矩图.图1 4.画出垂直面受力图，计算支点反力并画出弯矩图.图1 5.合成弯矩计算，并作图。图1 6.当量弯矩图，图1六、弯曲强度和扭转刚度校核1.机械设计式2-45， 扭转切应力为静应力，合金钢许用弯曲应力， 符合要求2.机械设计式2-50， t轴所受转矩， g轴材料切变模量，对于钢 轴截面极惯性矩，对于圆轴， 一般传动， 符合要求图第五节 轴的设计计算一、选择材料由于用于传递的载荷较大，耐磨，要求强度级韧性均较高所以选40cr钢，调质处理硬度：241hbs286hbs 抗拉强度：屈服强度：弯曲疲劳极限：扭转疲劳极限：许用静应力：许用疲劳应力：二、初步估算轴径疲考虑5%备用系数，d=1.05x113=120mm三、轴承选择根据机械设计手册表20.617，选取轴承代号：22224基本参数：d=120mm d=215mm b=58mm四、轴的结构设计如图所示，为便于轴承装配，取装轴承处直径d=120mm，宽度b=120mm，装齿轮处直径d=130mm，长度l=225mm五、轴的受力分析1.大锥齿轮中点分度圆切向力径向力：轴向力：2.斜齿轮受力分析3.轴的空间受力图.4.水平面受力图，计算支点反力画出弯矩图.图25.垂直面受力图，计算支点反力画出弯矩图.图26.合成弯矩计算并作图.图27.转矩t图.图28.当量弯矩图.图2六、弯曲强度和扭转刚矩校核1.机械设计式2-45， 扭转切应力为静应力，合金钢许用弯曲应力，符合要求2.计算公式 t轴所受转矩， g轴材料切变模量，对于钢 轴截面极惯性矩，对于圆轴， 一般传动，。 0.50 符合要求 图第六节 轴的设计计算一、选择材料由于传递载荷较大，耐磨，要求强度级韧性均较高所以选40cr钢，调质处理。二、初步估算轴颈按表19.31公式考虑5%安全系数，取三、轴承的选取因受力较大，有轴向力，选用调心滚子轴承轴承代号 23038四、轴的结构设计 为便于轴承装配，取装轴承处直径d=190mm，宽度b=115mm，装齿轮处直径d=220mm，长度l=266mm五、轴的受力分析1.斜齿轮受力分析切向力径向力轴向力2.直齿轮受力分析圆周力 径向力 法向力 3.轴的空间受力图，图34.水平面受力图,计算支撑反力并画出弯矩图.图3 5.垂直面受力图，计算支撑反力并画出弯矩图.图36.合成弯矩计算并作图.图37.转矩t图.图38.当量弯矩图.图3六、弯曲强度和扭转刚度校核1.弯曲校核公式符合要求2.刚度校核公式符合要求图第七节 轴的设计一、选择材料由于传递载荷较大，耐磨，要求强度级韧性均较高所以选40cr钢，调质处理。二、初步估算轴颈考虑5%备用系数 三、轴承的选择选取调心滚子轴承，轴承代号 23048基本参数 四、轴的结构设计为便于轴承装配，取装轴承处直径d=240mm，宽度b=130mm，去装齿轮处直径d=270mm，长度l=380mm，轴伸长度l=220mm五、轴的受力分析1.直齿轮受力分析圆周力 径向力 法向力 2.轴的空间受力图3.水平面受力图,计算支撑反力并画出弯矩图。图44.垂直面受力图，计算支点反力并画出弯矩图.图45.合成弯矩图。图46.转矩t图 7.当量弯矩图.图4六、弯曲强度和扭转刚度校核1.弯曲校核公式 符合要求2. 刚度校核公式 符合要求 图第五章 液力偶合器的选择由于煤矿工作环境恶劣，刮板输送机重载启动频繁，选择液力偶合器。限矩型液力偶合器延长输送机启动时间既结构简单，又能减小负载的启动加速度，降低刮板链的动负荷。型号传递功率范围（kw）过载系数tg效率重量（kg）yoxsj75055088522.50.96360外形尺寸（mm）最大输入孔径及长度d1/（mm）最大输出孔径及长度d2/（mm）dl860675140/210150/250第六章 轴承及键的校核计算第一节 轴承的选择校核一、轴承选择轴承要承受轴向载荷和径向载荷，所以选用角接触轴承和调心滚子轴承，角接触球轴承能承受双向轴向载荷，承载能力随着角度的增大而增加，有较大的抗弯刚度，适合于悬臂轴的支承。调心滚子轴承(面对面排列)其承载能力大，额定动载荷比2.35.2，主要承受径向载荷也可以承受任一方向的轴向载荷，调心性能好，适用于在重载荷和震动载荷下使用。根据新版机械设计手册第三卷 表20.68(面对面排列)和表20.617选取轴承代号内径d（mm）外径d（mm）宽度b（mm）基本额定载荷（kn）极限转速（r/min）crcor脂润滑油润滑角接触球轴承7220c/df1001806824025522003000调心滚子轴承22220c/w331001804531042518002400调心滚子轴承222241202155834256513001700调心滚子轴承23038190290755551230700900调心滚子轴承23048240360927922060530670二、校核锥齿轮所选轴承因受有轴向载荷，选用调心滚子轴承。新版机械设册第三卷表20.6-17，所选轴承为22220c/w33根据式20.3-3 当量动载荷 式中p当量动载荷（n）； fr轴承所受径向载荷（n）； fa轴承所受轴向载荷（n）； x径向动载荷系数； y轴向动载荷系数；据表20.37，滚子轴承 ，取， 所以根据式20.318 ,基本额定寿命c基本额定动载荷（n）p当量动载荷（n）n转速（r/min） 寿命指数（球轴承，滚子轴承） 通用轴承工作寿命一般要求大于7200h符合要求第二节 键联接的选择及校核计算一、键联接的选择轴与齿轮连接选用普通圆头平键（a型），机械零件设计手册表74.转矩t/nm轴颈d/mm键长l/mm键宽b/mm键高h/mm轴4564.2961402816轴13016.31301403620轴52957.62201805028轴154023.82702806332二、键联接的校核校核公式，齿轮和轴均采用双键联接轴 轴 轴 轴 均符合要求 第七章 减速器箱体的设计一、减速器箱体设计减速器的箱体是支撑和安装齿轮等传动零件的基座，因此本身有很好的刚性，以免产生过大的变形而引起齿轮上的载荷分布不均匀，为此目的，轴承座凸缘下部设有肋板。减速器箱体多制成剖分式，分箱盖和箱座，减速器箱体材料为ht200灰铸铁二、箱体的尺寸计算底座壁厚及箱厚底座上部凸缘厚度底座下部凸缘厚度p底座加强筋厚度m箱盖加强筋厚度m地脚螺栓直径轴线旁联结螺栓直径底座及箱盖联结螺栓直径轴承盖固定螺钉直径表18-12视孔固定螺钉直径箱壳外径至螺栓中心线距离c底座上部或下部凸缘宽度k轴承键空边至螺栓中心线距离e轴承座凸出部分宽度轴承盖螺钉分布圆直径d地脚螺栓数目n三、减速器附件的选择（一）1.通气器通气螺塞m271.52.油面指示器游标尺m163.起吊装置箱盖2个吊钩，箱座4个吊耳放油螺塞选用外六角油塞及垫片m24（二）润滑与密封1.轴承润滑采用润滑脂，润滑脂的加入量为轴承空隙体积的；2.最大齿轮节圆速度，采用浸油润滑；3.静密封采用垫片密封（端盖与箱盖之间），动密封采用毡圈密封（端盖与轴之间）。第八章 sgz1000/1400刮板输送机主要零部件一、机头传动部和机尾传动部机头传动部，机尾传动部是输送机的动力部分，两者均包括机头架，链轮组件，联轴器，联接垫架，联接板，舌板，拨链器，垫块，支座，挡板，减速器，联接罩等。 二、机头架机头架是框架式焊接机构，主要有左侧板，右侧板和中板组件焊接而成。在机头架上设有组装拨链器的长槽及安装固定舌板的支座，侧板上开有经机加工的鄂口，以组装链轮组件的轴承座，再用螺栓将轴承座固定在鄂口内，并用挡块封口，以增强机头架侧板的刚性，在其两个侧面都可以安装连接垫架，以便和传动部联接，其底部可通接联接板与推移部相连，实现机头和机尾的推移，机头架的上面可以安装机头挡板，以保证正常卸载，机头架的后端面有两个定位销，以便和机尾过渡槽定位，然后用螺栓将两者联接在一起。三、联接罩及联接盘联接罩由罩，散热盖，盖，螺栓，电机联接盘和减速器联接盘组成，主要用来联接减速器和电动机同时在其上安装液压紧链器。四、链轮组件链轮组件的结构有轴承盖，轴承座，链轮轴，油封，密封环，滚动轴承，罩等主要部件组成，选用高强