851 往复式煤炭输送机设计【毕业论文+cad图纸】【机械全套资料】
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851 往复式煤炭输送机设计【毕业论文+cad图纸】【机械全套资料】,往复,煤炭,输送,设计,毕业论文,cad,图纸,机械,全套,资料
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论文题目 往复式煤炭输送机 设计 学 院 信息 学院 专 业 机械制造及其自动化 年 级 2005 级机制信 052 姓 名 郝生全 指 导老师 张文焕 职 称 教授 2009年 6月 山西农业大学教务处制 毕 业 设 计 山西农业大学工程技术学院毕业论文 毕业设计说明书中文摘要 往复式煤炭输送机设计 摘要 ： 煤炭是我国能源安全的基石。煤炭工业是我国重要的基础产业，我国的煤炭产量已是世界第一位，是煤炭生产大国，现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力。 但是 ，我国煤炭开采技术装备总体水平低，煤炭生产技术装备是 机械化、部分机械化和手工作业并存的多层次结构。技术和装备水平低 ，严重影响煤炭的生产效率。 保障煤炭供应是国家加强煤炭工业宏观调控的重点之一， 煤炭深加工更是国家重工业发展的重中之重 ， 输送机设备 作为 煤矿生产系统的 基础 设备 ,给煤 设备的可靠性 ,特别是关键咽喉部位给煤设备的可靠性 ,直接影响整个生产系统的正常运行。 生产实践证明 ,现有的往复式给料机的生产能力小、安装和拆卸不方便、受力不均匀等缺点。，随着煤炭工业的发展 ,煤矿井型不断地扩大 ,现有型往复 煤炭输送机 生产能力小 ,不能满足大型矿井的要求，因此 ,改进和扩大现有型往复 煤炭输送机 是完全必要的。本设计的往复式 煤炭输送机 是在原有的基础上作了一些改进，具有 结构简单、维修量小、性能稳定、噪音低、安装方便等优点。 本文主要介绍了： 往复式 煤炭输送机 的发展历史，用途，组成及工作原理；往复式 煤炭输送机 的特点； 设计的一般步骤； 使用中存在的问题及改进措施；安装和维护等内容。 在本次往复式 煤炭输送机 的设计过程中，着重对减速器、传动平台进行了分析和设计。对重要的部件进行了受力分析、强度的校核，根据其常见失效形式、影响因素及基本设计要求，给出了重要部件的受力分析、强度和刚度的设计方法。 关键词 ： 往复式煤炭输送机 减速器 受力分析 强度校核 郝生全：往复式煤炭输送机设计 毕业设计说明书外文摘要 is s is an s is in of is of of of of To of is to of of of is is of is to of a on to of to of to of to is of to on of it a a of is of to of on in is an of of 西农业大学工程技术学院毕业论文 山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 1 - 目录 1 绪论 . 1 复式煤炭输送机的发展史 . 1 复式煤炭输送机的用途 . 1 炭输送机的结构及其工作原理 . 2 复式煤炭输送机的优越性 . 2 复式煤炭输送机的特点 . 2 复式煤炭输送机与其他煤炭输送机的比较 . 2 计往复式煤炭输送机的必要性 . 3 2 往复式煤炭输送机的结构设计 . 3 炭输送机箱体尺寸的确定 . 4 炭输送机整体结构布局 . 5 炭输送机的箱体设计 . 5 托板的设计及校核 . 6 承选择与校核 . 7 炭输送机的受力分析 . 8 3 往复式煤炭输送机减速器的设计 . 8 动机的选择 . 8 择电动机类型 . 8 择电动机容量 . 8 定电动机转速 . 9 算传动装置的运动和动力参数 . 10 轮的设计及校核计算 . 11 一对齿轮的设计 . 11 二对齿轮的设计 . 18 的设计及校核计算 . 24 的设计及校核 . 24 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 2 - 的设计及校核 . 27 的设计及校核 . 31 承的选择与校核计算 . 34 上的轴承选择与校核 . 34 的轴承选择与校核 . 34 的轴承选择与校核 . 35 的选择与校核计算 . 36 上键的选择与校核 . - 40 - 上键的选择与校核 . 37 系部件的结构设计 . 37 速器箱体的设计 . 38 4 往复式煤炭输送机的改进措施及其发展趋势 . 40 复式煤炭输送机的 使用说明 . 40 复式煤炭输送机的安装说明 . 42 复式煤炭输送机的维护措施 . 42 复式煤炭输送机的发展趋势 . 42 结 论 . 43 参考文献 . 44 致 谢 . 45 毕业设计说明书中文摘要 山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 3 - 往复式煤炭输送机设计 摘要 ： 煤炭是我国能源安全的基石。煤炭工业是我国重要的基础产业，我国的煤炭产量已是世界第一位，是煤炭生产大国，现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力。 但是 ，我国煤炭开采技术装备总体水平低，煤炭生产技术装备是 机械化、部分机械化和手工作业并存的多层次结构。技术和装备水平低 ，严重影响煤炭的生产效 率。 保障煤炭供应是国家加强煤炭工业宏观调控的重点之一， 煤炭深加工更是国家重工业发展的重中之重 ， 输送机设备 作为 煤矿生产系统的 基础 设备 ,给煤设备的可靠性 ,特别是关键咽喉部位给煤设备的可靠性 ,直接影响整个生产系统的正常运行。 生产实践证明 ,现有的往复式给料机的生产能力小、安装和拆卸不方便、受力不均匀等缺点。，随着煤炭工业的发展 ,煤矿井型不断地扩大 ,现有型往复 煤炭输送机 生产能力小 ,不能满足大型矿井的要求，因此 ,改进和扩大现有型往复 煤炭输送机 是完全必要的。本设计的往复式 煤炭输送机 是在原有的基础上作了一些改进，具有 结构简单、维修量小、性能稳定、噪音低、安装方便等优点。 本文主要介绍了： 往复式 煤炭输送机 的发展历史，用途，组成及工作原理；往复式 煤炭输送机 的特点； 设计的一般步骤； 使用中存在的问题及改进措施；安装和维护等内容。 在本次往复式 煤炭输送机 的设计过程中，着重对减速器、传动平台进行了分析和设计。对重要的部件进行了受力分析、强度的校核，根据其常见失效形式、影响因素及基本设计要求，给出了重要部件的受力分析、强度和刚度的设计方法。 关键词 ： 往复式煤炭输送机 减速器 受力分析 强度校核 毕业设计说明书外文摘要 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 4 - is s is an s is in of is of of of of To of is to of of of is is of is to of a on to of to of to of to is of to on of it a a of is of to of on in is an of of 西农业大学工程技术学院毕业论文 - 5 - 往复 式煤炭输送机设计 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 6 - 1 绪论 进入 21 世纪，我国煤炭工业快速发展， 煤矿 深加工产业规模也 在飞速 扩大 ,现有 煤炭机械设备 生产能力小 ,不能满足大型 加工厂 的 生成 要求。因此 ,改进和扩大现有 煤炭机械设备 是完全必要的。 往复式煤炭输送机作为煤炭加工的基础设备， 在我国煤矿广泛应用几十年。生产实践证明 ,该设备对煤的品种、粒度、外在水份等适应性强 ,与其他给料设备相比 ,具有运行安全可靠、性能稳定、噪音低、维护工作量少等优点 ,仍不失推广使用的价值。 复式 煤炭输送机 的发展 史 运输机设 备是煤矿生产系统的主要设备之一 ,给煤设备的可靠性 ,特别是关键咽喉部位给煤设备的可靠性 ,直接影响整个生产系统的正常运行。目前 ,我国 煤矿使用的给煤设备主要是往复式 煤炭输送机 和电振 煤炭输送机 。 往复式 煤炭输送机 最早研制于 20 世纪60 年代初 ,70 年代 ,在基础上 ,更换了驱动装置 ,改为系列 ,并一直沿用至今。国外煤炭输送机 发展状况也与国内大相径庭 ,并没有更高的技术含量 ,但价格却是国内同类产品的 4 5 倍。 自 20 世纪 60 年代定型后 ,我国各大煤矿使用的 煤炭输送机 主要是 K 系列的往复式煤炭输送机 。 复式 煤炭输送机 的用途 最通用的往复式 煤炭输送机 为 K 型，一般用于煤或其他磨琢性小、黏性小的松散粒状物料的给料。往复式 煤炭输送机 适用于矿井和选煤 厂，将煤碳经煤仓均匀地装载到输送机或其它筛选、贮存装置上。 炭输送机 的 构造 及工作原理 往复式 煤炭输送机 结构是由电动机、减速器、联轴器、 H 形架、连杆、底板 (给料槽 )、传动平台、漏斗闸门、托辊等组成。 传动原理：当电动机开动后，经弹性联轴器、减速器、曲柄连 杆 机构拖动倾斜的底板在 托 辊上作直线往复运动，当底板正行时 ,将煤仓和槽形机体内的煤带到机体前端 ;底山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 7 - 板逆行时 ,槽形机体内的煤被机体后部的斜板挡住 ,底板与煤之间产生相对滑动 ,机体前端的煤自行落下。将煤均匀地卸到运输机械或其它筛选设备上。该机设有带漏斗、带调 节阀门和不带漏斗、不带调节阀门两种形式。 复式 煤炭输送机 的 优越性 复式 煤炭输送机 的特点 (1) 结构简单 ,维修量小 在往复式 煤炭输送机 中 ,电动机和减速器均采用标准件 ,其余大部分是焊接件 ,易损部件少 ,用在煤矿恶劣条件下 ,其适用性深受使用单位的好评。 (2) 性能稳定 往复式 煤炭输送机 对煤的牌号 ,粒度组成 ,水分、物理性质等要求不严 ,当来料不均匀 ,水分不稳定且夹有大块煤、橡胶带、木头及钢丝等时 ,仍能正常工作。 (3) 噪音低 往复式 煤炭输送机 是非振动式给料设备 ,其噪音发生源只有电动机和减速 器 ,而这两个的噪音都很低。尤其在井下或煤仓等封闭型场所 ,噪音无法扩散 ,这一点是电动给料机所无法达到的。 (4) 安装方便、高度小 往复式 煤炭输送机 一般安装在煤仓仓口 ,不需另外配制仓口闸门溜槽及电动机支座 ,安装可一步到位 ,调整工作量小 ,而电动 煤炭输送机 由于不能直接承受仓压 ,需要另外安放仓口过渡溜槽 ,相比之下 ,往复式 煤炭输送机 占有高度小 ,节省了建筑面积和投资。 复式 煤炭输送机 与 其他 煤炭输送机 的比较 往复式与振动式 煤炭输送机 两种给料方式不同点是给料频率和幅值以及运动轨迹不同。在使用过程中，由于振 动式给料机给料频率高，噪声也大；由于它是靠高频振动给料，其振动和频率受物料密度及比重影响较大，所以，给料量不稳定，给料量的调整也比较困难；由于是靠振动给料，给料机必须起振并稳定在一定的频率和振幅下，但振动参数对底板受力状态很敏感，故底板不能承受较大的仓压，需增加仓下给料槽的长度，结果是增加了料仓的整体高度，使工程投资加大；由于给料高度加大，无法用于替换目前大量使用的往复式 煤炭输送机 。 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 8 - 计 往复式 煤炭输送机 必要性 随着煤炭工业的迅猛发展 ,煤矿井型也在不断扩大 ,现有的往复式 煤炭输送机 ，如产能 力最大 ,但也只有 已不能再满足煤矿生产系统的选型要求。正是基于这个原因 ,我们在对 煤炭输送机 使用情况大量调研的基础上 ,研制了 大型往复式 煤炭输送机 。 了解往复式 煤炭输送机 的用途、工作原理以及工作中存在的问题，设计一台单曲柄往复式 煤 炭输送机 。 设计参数 给料量： 往复行程： 2 往复式 煤炭输送机 的 结构 设计 在确定往复式 煤炭输送机 整体结构尺寸之前，首先考虑 煤炭输送机 的容积利用系数。容积利用系数是 煤炭输送机 槽体内煤的体积与槽体容积的比值。在 煤炭输送机 槽体容积一定的情况下 ,容积利用系数取值的高低 ,决定设计 给料 能力的 值就越 大 ,则设计生产能力大 ,反之就小。现有型往复 煤炭输送机 容积利用系数取值为 了提高 煤炭输送机 的综合性能 ,通过对 K 型往复 煤炭输送机 的使用情况进行大量调查和性能测试 ,煤炭输送机 实际生产能力比设计生产能力偏大约 10 20%。这说明原设计容积利用系数取值偏低。在该往复 煤炭输送机 设计中 ,我们将容积利用系数提高到 就意味着 ,与原设计比较 ,在相同设计生产能力条件下 ,煤炭输送机 槽体容积可以缩小 13%。 煤炭输送机的实际生产能力与煤的粒度、水份有较大关系。同样一台 煤炭输送机 ,煤的流动性好 ,则实际生产能力大 ;煤的流动性差 ,则实际生产能力就小。现有型往复 煤炭输送机 之所以适应范围广 ,除其它性能以外 ,就在于设计时余量较大 ,即容积利用系数取值较低。 炭输送机 箱体尺寸的 确定 根据已知参数（给料量： 往复行程： ，初步设定曲柄的转数为山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 9 - 箱体的有效高度和宽度，高度为 宽度为 给料量可表示为 0 12 式中 Q 煤 炭输送机 给料量， H 给料机箱体高度， m ； B 给料机箱体宽度， m ； l 给料机行程， m ； 煤的密度， 32.1 n 给料机箱体高度， 工况系数， 。 因此，由式 12 可求出给料量 0 由上式结果可得出，箱体尺寸满足给料要求。 炭输送机 整体结构布局 图 2炭输送机 整体结构布局图 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 10 - 炭输送的 箱体设计 煤炭输送机 的箱体、机架是由钢板 (材料： 角钢用螺栓或焊接的方式联接在一起，具体尺寸查参考文献 6。根据已知参数（给料量： 往复行程： ，初步确定箱体、机架的基本形状和尺寸。设定箱体的有效高度和宽度，高度为 宽度为 其结构简图如图 4示： 图 4料机的结构简图 参考文献 6，初定侧板的厚度为 10版的厚度为 16设计主要对底托板、托辊进行详细的说明外，其余的角钢、槽钢、螺栓等，则参考文献 6上的标准型号和尺寸，故不再赘述。 托板的设计及校核 如图 4示 1 角钢 1 2 角钢 2 3 底托板 4 钢板 山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 11 - 图 4底托板示意图 底托 板是给料机的承压部件，它长期处于高压受力状态，所以，应具有足够的强度和刚度 。 由 (2可知 , 1m 为 煤 炭 输 送 机 槽 体 内 煤 的 质 量 ， 则 6 7 5 11 。根据计算简图作出剪力图、弯矩图， B 截面的弯矩最大，是底托板的危险截面。 底托板的结构受力分析 1) 惯性矩： 43 4 9 8 612 161 0 4 012 2) 支反力 垂直力 ， 水平力 2 9 1 010s 7 5 8s 3) 弯矩： b 4 4 6 4 1 7 05 4 5 1 4) 弯曲应力： b 选取底托板的材料为 235Q ，参考文献 4表 4得 2225 ， 所以 底托板的弯曲强度校核满足设计要求。 承选择与校核 根据轴的结构尺寸，参考文献 6表 得知，选用 30212 型圆锥滚子轴承轴承，该轴承的主要性能参数为：基本额定动载荷 02000 ；基本额定静载荷NC 30000 ， 4.0e ， 。 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 12 - 根据以上轴的载荷计算，得知： (1) 轴承的支反力： 水平支反力 455 ， 455 垂直支反力 802 ， 802 合成支反力 2221 2222 (2) 轴承所承受的轴向载荷： 参考文献 5,由式 5 5 6 1 72111 5 6 1 72222 (3) 轴承的当量载荷 两对轴承结构对称，尺寸相同，所以当量载荷也相同。 因 参考文献 5查表 5 : 11 X ， 6 91 5 6 1 71111121 (4) 轴承的寿命 因 21 P ,由表 3 3得 5.1 110631026 满足使用要求。 炭输送机 的受力分析 往复 式 煤炭输送机 运行时，电动机功率主要消耗在克服下列阻力上。 正行时：底板在托滚上的运动阻力 1F 和煤与固定侧板的摩擦阻力 2F 。 逆行时：底板在托滚上的运动阻力 1F 和煤与底板的摩擦阻力 3F 。 山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 13 - 此外，还有一些能量消耗在克服底板加速运动时的运行阻力上。 往复式 煤炭输送机 正行时的功耗是有效功耗，逆行时的功耗是无效功耗。 3 往复式 煤炭输送机 减速器 的 设计 动机的选择 择电动机类型 本设计中的往复式 煤炭输送机 工作于井下煤仓。井下煤尘多、瓦斯浓度较大、易发生爆炸 。根据工作环境要求， 参考文献 2表 23择 列隔爆型三相异步电动机。 择电动机 容 量 电动机所需工作功率为 即 000 13 传动装置的总效率为 5423321 23 参考文献 3，查 表 2定各部分效率为：联轴器效率 ，滚动轴承传动效率（一对） ，闭式齿轮传动效率 ， 曲柄 连杆的传 动效率 ，槽摩擦传动效率 代入 23 式得 3 。 有式 3出， 所需电动机功率为 d 0 0 7 8 9 41 0 0 0 因载荷有轻微冲击，故电动机额定功率 大于 可。参考文献 2,列电动机技术数据，选用电动机的 功率 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 14 - 定电动机转速 连杆所需的 转速 rn w 二级圆柱齿轮减速器的传动比常用的范围为 408 i ，故电动机转速的可选范围为 m 0 048060408 rn w 符合这一范围的同步转速有很多， 参考文献 2的表 23经过比较决定 选取： rn m 参 考文献 2，选用 电动机。 动装置的总传动比及其分配 （ 1） 总传动比 33 （ 2） 分配传动装置各级传动比 参考文献 3表 2取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比 对于展开式二级圆柱齿轮减速器，在两极齿轮配对材料、性能及齿宽系数大致相同的情况下，即齿面接触强度大致相等时，两极齿轮的传动比可按下式 分配： 21 .1 即 代入式 33 得 5 8 5 2 算传动装置的运动和动力参数 各轴的转速根据电动机的满载转速 传动比进行计算 ;传动装置各部分的功率和转矩 。 计算各 轴时将传动装置中各轴从高速轴到低速轴依次编号， 定 0 轴（电动机轴）， 1轴， 2 轴， 3 轴， 4 轴；相邻两轴间的传动比表示为 12i ， 23i ；各轴的输出功率为 0p ， 1p ，2p ， 3p ； 各轴的输出转矩为 0T ， 1T ， 2T ， 3T 。 山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 15 - 各轴的输出功率 0 轴（电动机轴） d 1 轴（高速轴） d 2 轴（中间轴） 3 轴（低速轴） 各轴的输出转速 0 轴（电动机轴） m 1 轴（高速轴） m i 001 2 轴（中间轴） m i 15 8 01212 3 轴（低速轴） m i 12323 各轴的输出 转矩 0 轴（电动机轴） 5 09 5 5 00 1 轴（高速轴） 2 轴 （中间轴） 3 轴 （低速轴） 轮的 设计及校核计算 一对齿轮的设计 (1) 选择齿轮材料 参考文献 4查表 8 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 16 - 小齿轮选用 质并 表面淬火 55481 大齿轮选用 质并 表面淬火 55482 (2) 按齿面接触疲劳强度设计计算 确 定 齿 轮 传 动 精 度 等 级 ， 按 3 13.0 t 估取圆周速度 t 参考文献 4表 8 8取 公差组 8 级 小轮分度圆直径 参考文献 4， 由式 （ 8求 得 3211 12齿宽系数 d 参考文献 4， 查表 8 23 按齿轮相对轴承为非对称布置，取 6.0d 小齿轮齿数 1Z , 在推荐值 20选 241 Z 大齿轮齿数 2Z ，圆整取 1102 Z 齿数比 u 012 传动比误差 误差在 %5 范围内 。 合适 小齿轮转矩 1T 参考文献 4， 由式 （ 8求 得 161 1055.9 8 2 载荷系数 K 参考文献 4， 由式 （ 8得 使用系数 参考文献 4， 查 表 8 K 动载荷系数 参考文献 4， 查图 8初值 齿向载荷分布系数 K 参考文献 4， 查图 8K 山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 17 - 齿间载荷分配系数 K 参考文献 4， 由式（ 8 0 得 c o 参考文献 4， 查表 218 并插值 K 则载荷系数 K 的初值 弹性系数 参考文献 4， 查表 8 节点影响系数 参考文献 4， 查图 80,0 21 得 Z 重合度系数 Z 参考文献 4， 查图 8 65 0 得 Z 许用接触应力 H 参考文献 4， 由式（ 8 69）得 接触疲劳极限应力 1、 2 参考文献 4， 查图 8 69 21330 22020 参考文献 4， 应力循环次数由式 (8 70) 预设 煤炭输送机 每天工作 20 小时 ，每年工作 350 天，预期寿命为 10 年 1020350197060601 hn 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 18 - 2 89 则 参考文献 4， 查图 8接触强度的寿命系数 1、 2不允许有点蚀） 121 Z 硬化系数 参考文献 4， 查图 8说明 1接触强度安全系数 参考文献 4， 查图 8一般可靠度查 取 S 1 21209 2 2927 故 1d 的设计初值 3211 12 8 2 齿轮模数 m t 山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 19 - 参 考文献 4， 查表 8 3 取 小轮分度圆直径的参数圆整值 1t 圆周速度 v t 0 0 09 7 0606 0 0 0 011 与估计取 25.3差距，对 值影响不大，不需修正 参考文献 4， 查图 8 小轮分度圆直径 11 01 大轮分度圆直径 7 51 1 中心距 a 11024( 21112 齿宽 b i ， 取大轮齿宽 02 小轮齿宽 885081 (3) 齿根弯曲疲劳强度校核计算 211 T 63 齿形系数 参考文献 4， 查图 8 小轮 大轮 应力修正系数 参考文献 4， 查图 8小轮 大轮 重合度系数 Y 参考文献 4， 由式（ 8 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 20 - Y 许用弯曲 应力 F 参考文献 4， 由式（ 8 l i m 弯曲疲劳极限 参考文献 4， 查图 87201l im 26 0 02l i m 弯曲寿命系数 参考文献 4， 查图 821 Y 尺寸系数 参考文献 4， 查图 8 1安全系数 参考文献 4， 查表 8S 则 1720/ 111l i m1 1600/ 222l i m2 故 /1 2 FF 齿根弯曲强度足够 。 (4) 齿轮其 他尺寸计算与结构设计 (参考文献 4表 81) 小齿轮的相关尺寸 分度圆直径 齿顶高 11*1 齿根高 1 齿全高 a *1 齿顶圆直径 *11 根圆直径 *11 山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 21 - 基圆直径 b o o 齿距 齿厚 齿槽宽 基圆齿距 b o o 法向齿距 n o o 顶隙 2 中心距 11425(32 )( 21112 传动比 2) 大 齿轮的相关尺寸 分度圆直径 7 012 齿顶高 11*2 齿根高 2 齿全高 a 6 2 *2 齿顶圆直径 8 02 1*22 齿根圆 *22 基圆直径 b o o 齿距 齿厚 齿槽宽 基圆齿距 b o o 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 22 - 法向齿距 n o o 顶隙 2 中心距 11024(32 )( 21112 传动比 参考文献 4表 8 知，当 a 500200 ， 选用腹板式的结构 3 7 5 1 hm n 取 101 应大于 h 为齿全高 0 21522 8 2 n k 2 a 21522 8 0 二对齿轮的设计 参考文献 4 (1) 选择齿轮材料 查表 8小齿轮选用 质表面淬火 55481 大齿轮选用 质表面淬火 55482 (2) 按齿面接触疲劳强度设计计算 确 定 齿 轮 传 动 精 度 等 级 ， 按 3 13.0 t 估 取 圆 周 速 度 t 参考表 8 8取 公差组 8 级 山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 23 - 小轮分度圆直径 由式（ 8 3221 12齿宽系数 d 查表 8 23 按齿轮相对轴承为非对称布置，取 6.0d 小齿轮齿数 3Z , 在推荐值 20选 283 Z 大齿轮齿数 4Z ，圆整取 992 Z 齿数比 u 3536289934 传动比误差 误差在 %5 范围内 。 合适 小齿轮转矩 2T 由式（ 8 2262 1055.9 载荷系数 K 由式 8 使用系数 查表 8 K 动载荷系数 查图 8 初值 齿向载荷分布系数 K 查图 8K 齿间载荷分配系数 K 由式（ 8 0 得 c o 查表 218 并插值 K 则载荷系数 K 的初值 弹性系数 查表 8 郝生全：往复式煤炭输送机设计 - 24 - 节点影响系数 查图 80,0 21 得 Z 重合度系数 Z 查图 8 65 0 得 Z 许用接触应力 H 由式（ 8 69）得 接触疲劳极限应力 1、 2查图 8 69 21330 22020 应力循环次数由式 (8 70) 预设 煤炭输送机 每天工作 20 小时，每年工作 350 天，预期寿命为 10 年 1020350197060601 hn 2 89 则 查图 8接触强度的寿命系数 1、 2不允许有点蚀） 121 Z 硬化系数 查图 8说明 1接触强度安全系数 查图 8一般可靠度查 取 S 山西农业大学工程技术学院毕业论文 - 25 - 1 21209 2 2927 故 1d 的设计初值 3213 12329 2 95 3 2 6 3 齿轮模数 2m t 查表 8 3 取 2 小轮分度圆直径的参数圆整值 3t 8432833 圆周速度 v t 0 0 0 0 023 与估计取 01.1差距，对 值影响不大，不需修正 目录 1 绪论 . 1 复式煤炭输送机的发展史 . 1 复式煤炭输送机的用途 . 1 炭输送机的 结构 及 其 工作原理 . 2 复式煤炭输送机的 优越性 . 2 复式煤炭输送机的特点 . 2 复式煤炭输送机与 其他 煤炭输送机的比较 . 2 计 往复式煤炭输送机的 必要性 . 3 2 往复式煤炭输送机的 结构 设计 . 3 炭输送机箱体尺寸的确定 . 4 炭输送机整体结构布局 . 5 炭输送机的 箱体设计 . 5 托板的设计及校核 . 6 承选择与校核 . 7 炭输送机的受力分析 . 8 3 往复式煤炭输送机减速器的设计 . 8 动机的选择 . 8 择电动机类型 . 8 择电动机容量 . 8 定电动机转速 . 9 算传动装置的运动和动力参数 . 10 轮的设计及校核计算 . 11 一对齿轮的设计 . 11 二对齿轮的设计 . 18 的设计及校核计算 . 24 的设计及校核 . 24 的设计及校核 . 27 的设计及校核 . 31 承的选择与校核计算 . 34 上的轴承选择与校核 . 34 的轴承选择与校核 . 34 的轴承选择与校核 . 35 的选择与校核计算 . 36 上键的选择与校核 . 错误 !未定义书签。 上键的选择与校核 . 37 系部件的结构设计 . 37 速器箱体的设计 . 38 4 往复式煤炭输送机的 改进措施及其 发展趋势 . 40 复式煤炭输送机 的 使用说明 . 40 复式煤炭输送机的安装 说明 . 42 复式煤炭输送机的维护 措施 . 42 复式煤炭输送机的发展趋势 . 42 结 论 . 43 参考文献 . 44 致 谢 . 45 科技译文 英文原文 a in in is so of is of To of of is is in is to 62:1 is an of in a a b c d n of of of of of he in to in it is to a of on a a an of 1. is so to 2 et 2 to a or a to by be is to 3 to a 00, be of by 4 is in is of a of a 5. to it is in by 5in to a of of be at of of it to 7et 7 an 2:1. of a 2,985,984:1 at of at is in It be to of of of in of An of to is to or of at as 1. of is 000, is 1). of is of a, b, c, d, of is An is a, by to d, is as an if in b, at at in in to b, c, d, is so a 3K 1. he of of an 4. is be by is of is a 5 is , 1). in is is to c, a, c, is in to is to is so 2. of is to a is to to is to of on at to of is is to is on of to so is to is of in is as of of a 10:1 an of in be to of a of of or of be of of P (). , is of a, b, c, d in a of , 2, 29, 69, 2 62:1 2). et 7 a 12:1 is of of et 7 to be in an of an of is of of a is . of 162n, 7, 12n, as a of n. is in so of in a of is of 500 m2 in a he by an in an of of to is be 62:1 in be in be of is 7. a a of to be of is to be by he r. ui to . K., A., “53- 60 (1991). 2. K., T., M., Y., “ 4., 3, 2861999). 3. H., K., N., N., “a 31702000). 4. “ (2000) 5. T. W., J. J., M. S., S., J. J., “, 999 (1999). 6. J. J., S. L., G. F., M. S., P. J., “by 178(1996). 7. M. S., S. S., S., G. F., “ of 4561998). . of as a of of 中文翻译 采用表面微加工技术制造微型行星齿轮减速器 摘要 这篇文章论述了一种结构紧凑、传动比高的微型行星齿轮减速机构。这种机构的加工方法采用桑迪亚国家实验室研发的过度平面的多极微机电系统技术去除整体结构的冗余部分，而且这种设计原理已经得到承认。为了充分利用表面微加工技术，我们在设计加工这种行星减速齿轮时，需要使用安装在芯片上的微电机。我们将计算这种齿轮预期的减速比，并把它与传统的链传动和齿轮传动相比较。在这篇论文中演示的微行星轮占用较少的空间，消耗较少的材料，减速比却有望达到 162： 1。这 比以前的论文中设计的减速器的传动比要高的多，简直是一个神话。 关键字：微机电 行星齿轮 减速器 表面微加工 过度平面的多极微机电系统的加工（简称为 ） 术语： 定） 转） 介绍 在微机电系统中的齿轮结构通常希望用来在微小的体积内产生较大的扭矩。但是没有较大重量的减速器，往往是很难达到这样的目的。研究发现拥有 微行星齿轮的减速机构能够在狭小的空间内增加扭矩，这好像有点自相矛盾。这是因为微行星齿轮系统能在每单位体积内产生更大的传动比。然而它的结构是如此的复杂，以至于我们很少尝试将齿轮系统微型化。 及他的小组成员曾经用类似的行星齿轮结构来驱动一个机器人，并使它在 直径为一寸的钢管里前后移动。他们利用一个马达来驱动高传动比的齿轮机构，通过微电线的放电加工技术能够实现这种齿轮机构的精确加工。但是这些部件应该在装配驱动马达之前安装在齿轮箱上。 人也用这种技术制造了微行星齿轮。他们建议用特殊 的含陶合金和高碳钢作为最佳选择材料。当这种齿轮 系统的传动比达到 200的时候，才可以安装马达并使之驱动。为了实现用芯片的方法来实现行星齿轮的驱动，在研究中我们采用 方法来加工微行星齿轮。 过程是唯一可以实现 对于总数为五层 (其中一层为地平面 )的硅中释放四层的铸造过程由于这个原因，它经常被用来通过安装在芯片上的电子执行器来驱动复杂的齿轮机构。然而 , 在许多情形 ,微电机不可能提供充足的转力矩来驱动机械负荷 ,因为它们的静电梳的典型驱动只产生几十微牛顿的力。幸运的是 ,这些引擎能容易地达到每分 钟几万转的速度。这就使将转矩转化为速度变成是可行的。罗杰等人设计了二个传动比为 12： 1的双重的水平齿轮。如此六个这样的模组的传输集合在以占据极大的空间为代价的前提下可以达到2,985,984:1的传动比。为了达到结构紧凑，同时达到高传动比的目的少比 , 行星齿轮系统将被作为研究对象。根据作者的认识，它将会是第一个使用表面微加工原理设计的行星齿轮结构。我们还将阐述行星齿轮的操作规则，加工过程和希望达到的行星齿轮系统的性能。 操作原则 使用齿轮传输转矩的其它可行的方法是将一个或者多个的齿轮 ,也就是 , 行星齿轮 ,在另一个齿轮的外面旋转 ,也就是太阳轮。按照传统的尺寸设计的行星齿轮减速器是使整体结构紧凑的常用的传输系统。图 1是上述的行星齿轮的示意图。自从用 以来 ,图（ 1）可以通过软件自动产生 (附 1)。一个完整的行星齿轮系统是由六个齿轮组成的 : 一个太阳齿轮 a，三个行星齿轮 b，一个固定的内齿圈 c,一个旋转的内齿圈 d,和一个输出齿轮 e。除了行星齿轮之外 ,每个齿轮的齿数都不相同。 太阳齿轮 由与微引擎连接的机械手驱动。内齿圈 d,被视为输出齿轮。举例来说 ,如果机械手驱动太阳轮按照顺时针方向方向旋转 , 那么行星轮 b, 将绕着它们自己的轴按照逆时针方向宣战，同时也将绕着太阳轮按照顺时针方向的方向旋转，这样就形成了行星运动。 由于多个行星齿轮 以旋转的内齿圈 也被叫做 3 加工过程和结构测试 程序的特征体现了硅层结构、电解聚乙烯 , 以及传统的集成电路处理等技术水平的四个层次。 技术尤其适应于齿轮机构。行 星齿
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