摘 要
刮板输送机是为采煤工作面和采区巷道运煤的机械。它具有适应性好，协作性好，耐磨性好，可弯曲性好，机身的强度和刚度高，能承受碰撞和冲击等优点，成为综采设备中最主要的设备之一，是煤炭装运的第一个环节，在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。
主要对边双链型刮板输送机机头传动部进行设计。整体式链轮组件在运转过程中经常存在维修不便的问题，经常拆卸影响传动装置的可靠性。针对这一问题，本设计将链轮组件设计为剖分式。对于刮板输送机的其他部件如机头架、过渡槽、链轮、闸盘紧链器等，综合已有的多种结构进行最佳设计，进而完成输送机的整体结构设计。从电动机的选择开始设计，经减速器设计、链轮组件设计、闸盘紧链器的选择，最终确定机头部整体结构。
关键词 刮板输送机 链轮 减速器 机头部
Abstract
Scraper conveyor for the coal face and the coal mining area roadway machinery. It has a good adaptability, collaboration and good, wear resistance, and can bend a good body of high strength and stiffness, can withstand the impact of the collision and the advantages of a fully mechanized coal mining equipment in one of the most important equipment, coal The shipment of the first session, to a large extent determine the coal face of production capacity and efficiency.
Mainly on the edge of double-stranded nose scraper conveyor transmission of the design. - Sprocket component in the overall functioning of the process of inconvenience to the regular maintenance of existing problems, often the demolition of the impact of transmission reliability. In response, the design of components designed to be sprocket-style subdivision. The scraper conveyor components such as the nose of the other planes, the transition slot, sprocket, the gate was tight chain, etc., have integrated the best design for a variety of structures, thereby completing the overall structure of conveyor design. Motor start from the choice of design, the reducer design, sprocket component design, gate-tight chain's choice, ultimately determine the overall structure of the head.
Key words scraper conveyor sprocket reducer machine head
目录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 国内外发展情况 1
1.1.1 国外刮板输送机发展概况 1
1.1.2 我国刮板输送机发展现状 1
1.1.3 我国刮板输送机的技术改进方向 2
1.2 研究目的和意义 3
1.3 设计方案 3
第2章 电动机和液力耦合器的选择计算 6
2.1 运行阻力计算和驱动电动机选择 6
2.1.1 运行阻力计算 6
2.1.2 电动机的选择 9
2.2 液力耦合器的选择 10
第3章 减速器的设计计算 12
3.1 传动比的分配和传动效率的选择 12
3.1.1 传动比的分配 12
3.1.2 传动效率的选择 12
3.2 传动装置的运动和动力参数计算 13
3.2.1 各轴转速的计算 13
3.2.2 各轴输入功率的计算 14
3.2.3 各轴输入转矩的计算 14
3.3锥齿轮传动的设计 15
3.3.1 选精度等级、材料及齿数 15
3.3.2 按接触强度进行初步设计 15
3.3.3 几何尺寸的计算 16
3.3.4 校核接触强度 19
3.3.5 齿根弯曲强度校核 22
3.4 斜齿齿轮传动设计 24
3.4.1 精度等级、材料及齿数确定 24
3.4.2 按齿面接触强度设计 24
3.4.3 按齿根弯曲疲劳强度设计 27
3.4.4 几何尺寸计算 28
3.5 直齿齿轮传动设计 29
3.5.1 选定精度、材料及齿数 29
3.5.2 按齿面接触强度设计 29
3.6 轴的设计 33
3.6.1 轴的材料选择和最小直径估算 33
3.6.2 轴的结构设计 34
3.6.3 轴的校核 37
3.7 键的选择和校核 42
3.8 滚动轴承的选择与校核 43
3.8.1 滚动轴承的选择 43
3.8.2 滚动轴承的校核 44
第4章 链轮组件的计算及闸盘紧链器的选择 46
4.1 链轮设计计算 46
4.2 花键轴和盲轴的计算 48
4.2.1 花键轴计算 48
4.2.2 盲轴计算 51
4.3 闸盘紧链器的选择 51
结论 53
致谢 54
参考文献 55
附录1 57
附录2 62
第1章 绪论
1.1 国内外发展情况
1.1.1 国外刮板输送机发展概况
铠装工作面刮板输送机(Armonred Face Conveyor)是年德国人发明的。年代中期,工作面刮板输送机在液压支架在英国研制成功后, 与滚筒采煤机一起, 形成采、支、运三机配套的综采设备[1]。
自世界上第一台刮板输送机诞生以来，经历了半个多世纪的不断研究、试验、改进，刮板输送机已成为煤矿运输的主要设备。目前世界上生产刮板输送机的国家主要有德国、美国、英国、澳大利亚、日本等。机型从轻型、中型到重型、超重型．装机功率已发展到。保护形式有：弹性联轴器、限矩型液力耦合器、双速电机、调速型液力耦合器、软启动(CST可控传动装置、阀控调速型液力耦合器、交流电机变频调速技术三种软启动装置)等等。
1.1.2 我国刮板输送机发展现状
我国综采机械化的应用始于世纪年代末，经过多年的发展．目前我国中、小功率刮板输送机已具备成型技术。并有成熟的制造能力，完全能够满足国内市场的需求。大功率刮板输送机通过成套引进国外的装备和技术，成功地进行了国产化研制工作．并相继推出了一些产品[2]。从总体水平上看．我国刮板输送机发展现状与国外相比还存在一些差距，主要表现在：基础研究薄弱。缺少强有力的理论支持，计算少，靠经验取值多，缺乏专门的开发分析软件；受基础工业水平的制约，国产输送机制造质量不稳定。元部件的可靠性还有待提高：大功率刮板输送机的关键部件仍需进口，有待进一步研发并国产化；安全性和可靠性的不稳定。直接制约了煤矿的生产效率，从而不能从根本上降低使用成本；煤矿管理水平落后，资金不足。矿工不按操作规程操作等，也间接增加了输送机发生故障的机会．从而不能最大限度地发挥设备的设计能力[3]。
1.1.3 我国刮板输送机的技术改进方向
1．技术先进性
随着科学技术的进步和市场的发展，输送机的国际竞争将越来越激烈，对输送机的设计水平和生产能力要求也越来越高，不仅要求造型科学、配套合理，在技术上不断创新、完善，去适应不断变化着的使用条件，而且关键部件(如刮板链、减速器、保护装置等)的设计或选用，要求与国际接轨，实现标准化。
2．性能可靠性
设备的可靠性是进行高效作业的根本保证。井下受场地、灯光等条件的限制，维修条件较差．有些高瓦斯矿井基本不具备现场维修的条件，一旦出现故障就会严重影响安全生产[4]。因此，输送机各部分的结构型式、传动方式、使用材料等，不仅要求设计合理，还要建立在实践验证的基础上。
3．设备安全性
安全性是至关重要的环节。是所有设备必须具备的性能，同样也贯穿在输送机的设计、制造、使用过程中。目前国家高度重视煤矿安全生产，引起煤矿井下事故的除了瓦斯爆炸、透水、冒顶等之外[5]。设备事故也会引起人员伤亡和财产损失。因此，输送机各部件的防护装置应设计合理、安装完备，在易发生事故的部位尤其要加强防护．防止因断链、飞溅、高温等引发人员伤亡事故。
4．机电液一体化趋势明显
随着实用型新技术的发展，大功率输送机控制系统与保护装置的机电液一体化趋势越来越明显。主要表现为：机头部与机尾部功率分配、顺序启动，电机保护除过流保护、过热保护外．增加过压保护，阀控充液型液力耦合器的推广使用。链条张力监控及工况检测和故障诊断等。虽然还有部分技术的实现与应用尚需时日，但输送机机电液一体化的发展趋势不会变。随着当今世界综采技术的发展和设计思路的不断创新、高产高效工作面的相继投产，大功率刮板输送机的研制与开发已势在必行，要加强计算机辅助设计、模拟工况、仿真等技术的应用。对此，应该抓紧机遇．一方面提高现有机型的可靠性、安全性，降低事故发生率；另一方面要研制开发国产大功率刮板输送机．尽快投入市场，提高与国外同类产品的竞争力，以适应我国煤炭工业迅猛发展的需要[6]。
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