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刮板取料机是一种挠性牵引的连续输送机械，是为采煤工作面和采区巷道运煤布置的机械。它的牵引机构是刮板链，承载装置是中部槽，刮板链安装在中部槽的槽面。
本次设计主要针对顶堆侧取堆取料机刮板取料机进行设计。首先，通过对刮板取料机结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了总体结构方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过AutoCAD制图软件绘制了刮板取料机装配图及主要零部件图。
通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。
关键词：侧取堆取料机，刮板取料机 ；减速器
Abstract
Scraper conveyor is a reprint of fully coal face ancillary equipment in the transport system an important part of the roadway in the face of the accepted face scraper conveyor unloading of coal flow, not halt the transfer to the retractable belt Conveyor boost.
This design first, based on the structure and the principle of electric lifting device of high analysis, this analysis based on put forward the overall structure scheme of and then, the design and verification of main technical parameters of the main parts is discussed; then, through the three-dimensional design software Pro / E design the electric lifting device and motion simulation is carried out. Finally, draw the electric lifting device assembly and major parts of the map.
Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; master the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software, for the future work in life is of great significance.
Key words：Scraper conveyor；Reducer
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪 论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状及发展趋势 1
第2章 主要部件结构确定 3
2.1机头部分 3
2.1.1机头架 3
2.1.2链轮 3
2.1.3减速器 4
2.1.5联轴器 4
2.1.6电动机 5
2.2 机尾部分 5
2.3中部槽及附属部分 6
2.4刮板链部分 7
2.5链条张紧装置 7
2.6推移装置 8
第3章 总体参数计算 10
3.1主要技术参数选定 10
3.2电动机的选择 10
3.3总传动比及传动比的分配 11
3.3.1总传动比的确定 11
3.3.2传动比的分配 11
3.4各级传动参数计算 11
3.4.1各轴转速计算 11
3.4.2各轴功率计算 12
3.4.3各轴扭矩计算 12
第4章 主要零部件设计 14
4.1圆锥齿轮传动设计 14
4.1.1选择齿轮材料 14
4.1.2按齿面接触疲劳强度设计计算 15
4.1.3齿根弯曲疲劳强度校核计算 17
4.1.4齿轮其他主要尺寸计算 18
4.2直齿圆柱齿轮传动设计 19
4.2.1选择齿轮材料 19
4.2.2按齿面接触疲劳强度设计计算 21
4.2.3齿根弯曲疲劳强度校核计算 23
4.2.4齿轮其他主要尺寸计算 24
4.3轴的设计与校核 24
4.3.1 Ⅰ轴的设计 24
4.3.2 Ⅱ轴的设计 26
4.3.3 Ⅲ轴的设计 27
4.3.4输出轴的设计 28
4.4减速器键的校核 29
4.4.1 Ⅰ轴键的校核 29
4.4.2 Ⅱ轴键的校核 29
4.4.3 Ⅲ轴键的校核 29
4.4.4 输出轴键的校核 29
4.5减速器轴承的校核 30
4.5.1 验算Ⅰ轴轴承寿命 30
4.5.2 验算Ⅱ轴轴承寿命 30
4.5.3 验算Ⅲ轴轴承寿命 31
4.5.4 验算输出轴轴承寿命 32
4.6箱体及附件的设计校核 33
结 论 35
参考文献 36
致 谢 37
第1章 绪 论
1.1研究背景及意义
采掘下来的煤或其它有用矿物，只有运出矿井才有使用价值。因此，运输是煤炭生产过程中非常重要的一部分。刮板取料机是煤炭装运的第一个环节，因此，刮板取料机的输送能力在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。然而，井下运输在工作面和巷道中进行，巷道是根据煤层条件，按开采方法的需要，综合各种要求，在煤层或岩石中开凿出的。因此，井下运输条件的特点是：在有限断面的巷道内运行；线路是水平和倾斜交错连接；运输的货载品多种多样；装载点常常变更，有的线路需经常延长或缩短；机械化采煤连续生产、小时生产率高；环境湿度大，有的工作地点有沼气或煤尘。由此可见，作为为采煤工作面和采区巷道运煤的机械——刮板取料机在使用中，要承受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用，必须要有足够的强度、刚度、耐磨和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行，运行阻力和磨损都很大。但是，在采煤工作面运煤，目前还没有更好的机械可代替它。只能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究改进，使它更加完善、耐用。由此可见，刮板取料机是煤炭等矿物运输中必不可少的运输机械。
1.2国内外研究现状及发展趋势
20世纪80年代以来，国内外刮板取料机都在向大运量、长运距、大功率、高强度、长寿命与高可靠性方向发展。目前，国外综采最大的工作面刮板取料机，去运量已达6000t/h，装机功率4×800kW，运距450m。国内自主研发的刮板取料机运量已达3500t/h，装机功率3×700kW，运距300m。随着神东等大型煤炭基地400m工作面的出现，国产刮板取料机将朝着更大型的方向发展。但是运量、运距和功率的增大受到诸多因素的限制。首先，中部槽的高度不宜太高，否则会影响装煤效果。其次，输送机的长度也不宜太长，会降低推进速度。然后最主要的影响因素还在于关键元部件的技术性能和寿命。所以，在刮板取料机向大型化发展的同时，高性能元部件的研发将成为今后刮板取料机的发展重点，软启动技术、工况检测、运行状态控制等机电一体化技术的运用将成为今后刮板取料机发展的重要标志。
用刮板取料机运输散碎物料的方式20世纪初出现于工业发达的英国。早期的刮板取料机长度只有几十米；功率小，牵引链的强度也不高。经过多年的改进和发展，目前综合采矿用的刮板取料机除了运煤之外，还有四中功能：给采煤机做运行轨道，为拉移液压支架作升缩油缸的固定点；清理工作面的浮煤；悬挂电缆、水管、乳化液管等。挂板输送机在综合采煤工作面与采煤机和液压支架配套工作。
刮板取料机在煤矿是使用量大、消耗多的重要设备。多年来，我国制造的刮板取料机有几十种型号。目前，我国制造的最大的刮板取料机运输能力为900t/h；装机总功率为320kW；一条牵引链的破断负荷为85t；沿水平线的运输距离为150米；整机全部重量为204t。
为使刮板取料机的生产达到标准化、系列化和通用化，提高产品的制造质量，我国于1991年制定并发布了《矿用刮板取料机型式与参数》(MT15-1991),1993年制定并发布了《刮板取料机通用技术条件》（MT105-1993）。《矿用刮板取料机型式与参数》是产品系列的规划，是今后一个时期设计制造产品的依据。《刮板取料机通用技术条件》规定了刮板取料机的主要质量标准和技术要求，以提高产品质量。
矿用刮板取料机按刮板链是形式分三种：中单链型、中双链型、边双链型。系列型谱中的刮板取料机都采用以矿用高其强度圆环链制成的刮板链。
第2章 主要部件结构确定
2.1机头部分
机头部由机头架、链轮、减速器、盲轴、联轴器和电动机组成，是将电动机的动力传递给刮板链的装置。图2-1为一种轻型边双链式刮板取料机的机头部。
图2-1边双链式刮板取料机的机头部
2.1.1机头架
机头架是机头部的骨架，应有足够的强度和刚度，由厚钢板焊接制成，各型机头部的共同点如下：
（1）两侧对称，两侧壁上都能安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要；
（2）链轮由减速器伸出和盲轴支承连接，这种连接方式，便于在井下拆装；
（3）拨链器和护轴板固定在机头架前梁上，它的作用防止刮板链在与链轮的分离点处被轮齿带动卷入链轮，护轴板是易损部位，用可拆换的活板，既便于链轮和拨链器的拆装，有可更换；
（4）机头架的易磨损部位采取耐磨措施，例如加焊高锰钢堆焊层或局部采用耐磨材料的可更换零件。
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