TGSS-50型水平刮板输送机

1、2010 届届毕业毕业生生 毕毕 业业 设设 计计 说说 明明 书书 设计题设计题目目: TGSS-50 型水平刮板型水平刮板输输送机送机设计设计 院系名称：院系名称： 机机电电工程学院工程学院 专业专业班班级级： ： 农业农业机械化及自机械化及自动动化（化（汉汉） ）2 班班 学生姓名：学生姓名： 王王苏苏博博 学学 号：号： 指指导导教教师师： ： 崔崔红红梅梅 教教师职师职称：称： 讲讲 师师 2010 年 6 月 17 日 设计设计概况概况 刮板输送机是输送粉尘状、小颗粒及小块等散状物料的连续输送设备，可以水平、 倾斜和垂直输送。MS 即指水平型输送机，由于输送时，刮板链条全被埋在物料

2、之中，故 称为 MS 埋刮板输送机；又因为埋刮板机槽宽是 500mm 所以称为 MS50 型刮板输送机。输 送物料具有内擦力和侧压力等特性。垂直输送时，主要依赖物料所具有的起拱特性。封 闭机槽内的物料在受到刮板链条在运动方向的推力，且受到下部不断的给料而阻止上 物料下滑的阻力时，产生横向阻力时，产生横向侧压力，从而增加物料的内摩擦力，当 物料之间的内摩擦力大于物料和侧壁间的外摩擦力及物料自重时，物料就随刮板链条 在运动中有振动，有些物料的料拱会时而形成，因而使物料在输送过程中对于链条产生 一种滞后现象，影响输送能力。埋刮板输送机主要由封闭断面的壳体（机槽）、刮板链条、 驱动装置及张紧装置等部件

3、组成。其设备结构简单、体积小、密封性能好、安装维修比 较方便；能多点加料、多点卸料，工艺选型及布置较为灵活；在输送飞扬性、有毒、高温、 易燃易爆的物料时，可改善工作条件，减少环境污染。埋刮板输送机目前已被广泛应用 于化工、建材、冶金、电力、粮食、轻工和交通领域。MS 型埋刮板输送机是采用倾斜度较 小或水平布置的一种刮板输送机，其倾角一般为 0。a15。单台设备的输送高度不大 于 80m。 关关键词键词： ： 输送 料拱 内摩擦力 外摩擦力 侧压力 DesignDesign overviewoverview Scraper conveyor is conveying dust, small pa

4、rticles and small pieces of etc of continuous conveying equipment, vertical and horizontal, tilt. MS horizontal conveyor, because that means, scraper conveyor chains are buried in the material, so called MS scraper conveyor, And because the wind was buried trigger 500mm therefore called slot width M

5、S50 type scraper conveyor. Materials to be conveyed with force and the lateral pressure inside brush etc. Vertical conveyor, which mainly rely on materials of arch characteristics. Sealing material in the slot machine by scraper chain in the direction of movement, and is constantly under the thrust

6、of the feeding and prevent slipping on the resistance, transverse resistance, transverse lateral pressure, thus increasing the friction material, when materials within the friction between the inside wall of the room than material and the friction and weight materials, materials with scraper chain i

7、n movement, some materials are of vibration, thus will sometimes arch in the process of conveying material to produce a lag phenomenon chain, transmission capacity. Scraper conveyor consists mainly of closed cross- section of the shell (machine), scraper chain, driving device and a device etc. Parts

8、. The equipment is simple in structure, small volume, sealed performance is good, easy installation and maintenance, Can more charging and discharging points, process selection and arrangement more flexible, The dust, poisonous, high temperature, inflammable and explosive materials, can improve the

9、working conditions, and reduce environmental pollution. Scraper conveyor has been widely used in chemical industry, building materials, metallurgy, electric power, food, light industry and transportation. MS type scraper conveyor is smaller or using gradient layout of a level of scraper coveyor, its

10、 Angle is commonly 0. More than a more than 15. The single machine conveyance height is not more than 80m. Keywords: transport within the friction friction material arch lateral pressure 目 录 1 1 前言前言 .0 2 2 TGSS-50TGSS-50 型水平刮板输送机工作原理和特点型水平刮板输送机工作原理和特点.2 2.1 使用范围和特点.2 2.2 主要结构 .3 2.3 工作原理 .3 3 3 本课题

11、的设计目的和主要内容本课题的设计目的和主要内容.4 4 4 设计进度安排及要完成任务设计进度安排及要完成任务.4 5 5 设计计算设计计算( (参照埋刮板输送机通用设计手册参照埋刮板输送机通用设计手册) ).4 5.1 输送量计算公式：.5 5.2 刮板链条张力计算.5 5.3 电动机的功率计算.6 5.4 输送链的选择与设计.7 5.5 链轮设计.10 5.6 减速机计算选型.12 5.7.齿轮的计设计（机械设计 211 页）.13 5.7.1 高速级的设计.13 5.7.2 低速级齿轮的设计.17 5.8 轴的设计与校核.21 5.9 联轴器选择计算.25 6.6.轴承的选择与计算轴承的选

12、择与计算.25 7 7 安装安装 .27 8 8 试车试车 .28 9 9 操作操作 .28 1010 维修保养维修保养.28 1111 常见故障及排除常见故障及排除 ( (见表见表 2)2).29 小小 结结 .30 致致 谢谢 .32 参考文献参考文献.33 1 前言 输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机 可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送 机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。 输送机的发展历程：中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板 输送机的雏形；17

13、世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19 世纪中叶，各种现代结 构的输送机相继出现。1868 年，在英国出现了带式输送机；1887 年，在美国出现了螺旋 输送机；1905 年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906 年，在英国和德国出现了惯性输送 机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐 步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运， 成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。 未来输送机的将向着多功能化、大型化发展、物料自动分拣、降低能量消耗、减少 污染等方面发展。 扩大输送机的使用范围，是指发展能在高温、低温条件下

14、有腐蚀性、放射性、易燃 性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的输送机。而水平输 送机就是将物料的输送、刮板、冷却等工艺过程合理结合。它可在输送物料的过程中同 时进行物料的干燥和冷却，主要用于大豆生坯、膨化料、预榨饼的输送，也可用于浸出 粕的输送干燥、输送冷却。 水平输送机结构合理，节省了设备投资及车间面积，避免了豆胚在较长的输送距离中， 因豆胚的温度降低、形成表面水分而对浸出产生的不利影响。而且采用热空气直接对流 干燥，对料胚加热均匀，干燥速率较高。输送干燥过程中物料的翻动少，料层运行平稳， 粉末度小。 它主要由密闭的机壳、机壳内的水平筛板或栅板、刮板链条、链轮、传动机

15、构、张紧 装置、空气加热器、离心通风机等部分组成。豆坯通过分料装置均匀地落在水平输送机 的水平筛板上，在刮板链条的拖动下向前移动，同时风机鼓入的热风穿过筛板和料层， 将料层加热并进行干燥，干燥后的料胚在筛板末端缺口处排出机外，而载湿空气从机壳 上部的出气口排出。 水平输送机在输送物料的同时进行物料的干燥，可以省去一条输 送刮板。主要用于大豆生坯、膨化料、预榨饼的输送、去水干燥，浸出粕的冷却干燥或其 它油料加工中的加热输送过程。适用于大、中、小不同规模的浸出油厂。 在 TGSS-50 型水平刮板输送机改进设计的时候，我采用的绘图软件 AutoCAD。 AutoCAD 是由美国 Autodesk

16、公司于二十世纪八十年代初为计算机应用 CAD 技术 而开发的绘图程序软件包，它易于使用、适应性强、易于二次开发，经过不断的完善，现 已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD 可以绘制任意二维和三维图形，并且 同传统的手工绘图相比，用 AutoCAD 绘图速度更快、精度更高、而且便于个性，它已经 在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用，并 取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。而 AutoCAD2004 版本以它能在 windows 平台下 更方便的更快捷的进行绘图和设计工作，以它更高质量和更高速度的超强图形功能、三 维功能、internet 功能，而为

17、广大用户所喜爱并广泛流行。 AutoCAD 不仅具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种 操作；而且具有减小绘图量、缩短设计周期、易于建立和使用标准图库及改善绘图质量、 提高设计及管理水平等一系列优点，并且能根据用户的指令迅速而准确地绘制出所需 要的图形，具有易于校正错误以及大量修改图形而无需重新绘制的特点，而且能输出清 晰、准确的图纸，是手工绘制根本无法比拟的一种高效绘图工具。它的多文档设计环境， 让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种 应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。 随着 CAD 基础理论和应用技术的不断发展，对 CAD 系统的

18、功能要求也越来越高。 设计人员不再仅仅满足于借助 CAD 系统来达到“甩图板”的目的，而是希望它能本质上 减轻大量简单繁琐的工作，使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中。 以二维形式表达的工程图是工程技术人员反映其设计思想的语言，还包含着一些 行业约定和简化，通过选择最合理的投影面、剖切位置、剖切方式来表达零件的几何和 加工信息，具有简单、完整、准确等特点，这种以投影原理为基础的工程图能够表达的 零件的复杂性几乎是无限的，人类近 200 年的使用充分证明了工程图表征零件的合理 性。 由于二维 CAD 能很好的满足我的毕业设计绘图软件需求，因此我选择了二维 CAD。 本毕业设计课题为

19、水平干燥输送机设计，借助 AutoCAD 软件，先设计绘制图形，然 后编制设计和制造工艺，通过车、铣床进行加工，从而实现零件的设计、制造一体化的 图纸设计和图纸制造，具有相当大的实用价值和发展空间。 通过本次毕业设计，希望用 AutoCAD 软件把设计和制造为一体，并解决从设计到 制造成型的一系列实际问题。 2 TGSS-50 型水平刮板输送机工作原理和特点 2.1 使用范围和特点 TGSS 系列水平刮板输送机分为普通性、密封型和特殊型三类。主要适用于粮油加 工厂仓库、码头、轻工、酿造等行业输送各种原料、料坯等小颗粒状或粉状物料。不宜输 送容量大于 1t/m3的物料以及高温、高湿、腐蚀性物料或

20、块状物料。 TGSS-50 型水平刮板输送机是与胶带输送机、斗式提升机一样，刮板输送机也是一 种具有挠性牵引构件的连续输送机械，可用于水平、倾斜和垂直方向输送散体物料，常 用于粮油、饲料加工厂原粮、半成品及成品的输送，特别适用于油脂加工厂生产工艺中 油料的输送和粮食仓库原粮的输送。 密封型水平刮板可用于浸出油厂输送含有易挥发、易渗溶剂的物料及其它易燃易 爆的物料。 特殊型有双层刮板、油刮板、通风刮板等。 较之水平刮板机其它设备，它的显著特点是： 1、该设备常用于水平输送颗粒和粉状物料，亦能在 150 角范围内作倾斜输送。因此， 在单点进出料基础上，也可多点进料，多点出料，对输送有毒、易爆、高温

21、和易飞扬的物 料，改善工人操作条件和减少环境污染等方面有突出的特点。 2、该机具有整机寿命高、运行平稳、结构尺寸小、输送量大、能耗低、物料破损率 低等特点 3结构简单，密封性好，进卸料装置简单，可多点进卸料，布置形式灵活，可同时多 方向完成物料的输送。 4、导轨采用高密度耐磨塑料板或锰板，在机壳的侧面和底面均镶有耐磨性良好的 锰材钢板，大大延长了使用寿命（选用）。 5、头、尾机壳及中间机壳均采用组装式结构，装、拆、检修、维护和更换衬板等简单 易行。 6、链条采用焊接弯板链，模锻链，套筒滚子链等，性能可靠，强度高，拉力大，寿命 长。 2.22.2 主要结构主要结构 本机主要由传动装置、机头、中间

22、段、进（出）料段、机尾、刮板链条等部分组成。 该机机壳采用组装式，根据现场输送距离的长短，可以方便的进行调整，并便 于运输和安装。 2.3 工作原理 进入机槽的物料受到刮板链条在运动方向的压力和自身重量的作用，在物料间产 生内磨擦力，这种磨擦力保证了物料层之间的稳定状态，并能克服物料在机槽内移动而 产生的外磨擦阻力，使物料形成随刮板链条一起运动的连续的整体的物料流而被输送。 头尾链轮即为驱动轮和张紧轮，链条作为牵引构件被环绕支承于头尾链轮和机槽 内，安装于链条上的刮板为输送物料构件，物料在封闭形机槽内通过连续运转的刮板链 条实现输送。与前面二种输送机相同，刮板输送机的驱动装置安装于头部驱动轮端

23、，张 紧装置设置于尾部张紧轮端，通常采用滑块螺杆式张紧装置，其进料口开设于尾部机槽 上部，卸料口开设于头部机槽下部。注意，胶带输送机和斗提机的牵引构件是通过摩擦 实现驱动，而刮板输送机的链条是通过齿啮合实现驱动。 刮板输送机工作时，无论是水平还是垂直输送，当物料从进料口进人封闭的机槽后， 在刮板推力、物料自身重力等外力作用下，散体物料形成足够的内摩擦，该内摩擦力足 以克服物料输送时所受的机槽对其的外摩擦力及垂直输送时物料的重力，这样物料就 可形成一个相对稳定的整体，在刮板链条的作用下完整地向前输送。 刮板链条它是由刮板和链条连接于一体而形成的，其作用是承载、传递动力和输送 物料。 机槽是刮板输

24、送机的外壳，它起到密封和支承其他构件的作用，更重要的它还是物 料犏送的内腔，必须有良好的耐磨性 3 本课题的设计目的和主要内容 本课题拟通过设计一个型号的水平输送刮板机，完成机头段的设计和计算； 学习 如何综合应用本专业的知识进行资料的查阅、方案的拟定和设备的具体设计，熟悉机械 图样的绘制方法，熟练掌握计算机绘图的技能。通过此次设计，提高分析问题、解决问 题的能力，培养认真、踏实、严谨的工作作风。 主要的设计内容： 设计 TGSS-50 型水平刮板输送机，设计产量 220300（t/h）（处理原料为破碎大豆）， 完成整体结构、传动装置、筒体部装、底座装置等零部件的设计、绘图，所有的图纸均采 用

25、计算机绘图。 4 设计进度安排及要完成任务 本设计总的时间约 13 周，主要进度安排见表 2-1。 表 2-1 进度安排 时 间 工 作 内 容 第 45 周 调研、查资料、完成毕业实习报告（调研报告） 第 68 周 总体方案确定、系统总体设计 第 912 周 详细设计 第 1314 周 编制设计说明书，准备答辩 5 设计计算(参照埋刮板输送机通用设计手册) 已知工艺参数表 规格型号 TGSS-50 生产能力 （T/D)220300 链条速度(s/m)0.50.63 机槽宽度 mm 500 输送距离 m 40 5.15.1 输送量计算公式输送量计算公式： Q=3600B*h* 及其已知参数 ：

26、计算量 QQmax(选用要求最大量)，取 q=300t/h h 是刮板机槽高； B 是刮板机槽宽； 是物料容量：取 r=0.75t/m3(参照) ； 是刮板链速度：取 v=0.6m/s； 是输送效率，=0.75（参照 SMS40）； B*h 是输送截面。 B*h=300/（36000.60.750.75）=0.25 2 m 取 B=0.5m h =0.5m 5.2 刮板链条张力计算 T= B hn ffGGL V . 1 . 1 10 式中： T 是绕入头轮时的张力，即最大张力（N）； 输送机长度，=40m； 0 L 0 L G刮板链条每米重量,G=36.3kg/m(参照 SMS40) ； 物

27、料每米重量(Nm) ； V G =139kg/m V G 3600 max Q 物料的内摩擦系数，按下面公式计算；f 物料的外摩擦系数，即物料与壳体的摩擦系数。 1 f 或ftg 1 f 1 tg 式中：物料内摩擦角即堆积角，平均取，取； 4035 40 物料的外摩擦角，=（参照小麦）； 1 1 35 n物料对机槽两侧的侧压系数。 =0.94n sin1 x 式中：x动力系数 当032ms 时，x=1.0；v 当 O32ms 时，x1.5。v T=9916kg 5.3 电动机的功率计算 m VT KN 102 1 式中： N是所需电动机计算功率（kw）； T刮板链条张力，T=9916kg； 备

28、用系数，1.1-1.3,取 1.1； 1 K 1 K 传动效率。 m =0.86 m 21 式中： JZQ 减速器的传动效率，0.920.94，取；=0.94； 1 1 1 开式链传动的传动效率，=0.85 一 0.90,取=0.90。 2 2 2 N=74.6kw 计算的之电动机功率，必须满满足 电机 NN 式中：是电动机的额定功率. 电机 N 故选用三相异步电动机 Y 系列（Ip44）Y315L2-10，电动机额定功率为 75kW 转速 590r/min，效率 0.925，功率因素 0.75，电压等级 380V，台数 1 台。 注：（综合考虑到电动机的常用性，机械的负载性质和生产工艺对电动

29、机的要求，使 用场所的环境条件，运行可靠性等条件，故选择三相异步电动机 Y 系列（Ip44）封闭式三 相异步电动机） 5.45.4 输送链的选择与设计输送链的选择与设计 刮板链条是埋刮板输通机的承载牵引构体，是由许多链节通过销轴等零件顺序连 接而成，链节又由不同的链条和刮板焊接组合而成。根据机槽宽度、节距大小、承载特 性的不同，链条和刮板有各种不同的型式。刮板的联结采用焊接方式，而精铸型可以将 链条与刮板焊成一体。刮板板输送机是一种高效率、节能的连续运输机械，因此通常称 之为连续物流输送机。 理论板输送机的输送链条有如下三种结构型式：模锻链条、套简滚子链条和双板 链条。 (1)模锻链条(代号

30、DL) 由链杆与销轴组成，链杆通过模锻或辊锻，再近行铣、钻、 铰等机加工制成，分为大头、小头、杆身三部分，小头是连接端，大头与头轮轮齿啮合。 具有强度高、结构简单、使用可靠、装拆方便等特点。由于进行等强度设计，在相同强度 和相同节距的条件下，模锻链条的重量最轻。 (2)套筒滚子链条(代号 GL) 由内、外链板、销轴、滚子和衬套织成，有时衬套可省 去，内外链板冲压而成。该链条以其滚子与头轮轮齿啮合，有利于减小摩擦。其特点是 转动灵活，胶接处比压较低，可降低磨损，延长使用寿命。它的重虽较大、拆换链条时必 须成对更换。 (3)双板链条(代号 BL) 双板链条的链杆由两块弯曲镀板点焊连接而成，链板为冲

31、 压件。焊接后形成如同模锻链杆一样的大头、小头及杆身，作用也相同。这种链条节距 较大，具有承载能力强、装拆方便，使用安全可靠等特点，但无法进行等强度设计，致使 其重量最大。 链杆或链板的材料为 45 钢或 45Mn，后者为高强度链条所用的材料，通常采用 45 钢即可，并进行调质处理。考虑到链的常用性以及计算方便，本设计采用滚子链。 1.链条的选择 刮板链的张力计算必须满足：T F P 式中：T 是链条的最大张力, T=9916kg； P 刮板链的许用载荷(N) ； g重力加速度，取 g=9.8N/kg； F刮板链的使用系数。 F=1.211.2=1.44 ulv fff 式中： 速度系数，当

32、032V05ms 时, =12； v f v f 长度系数，输送机总长度=50m 时, =1.0； l f l f 物料系数，=1.2。 u f u f T F =1.4499169.8N=139.912.7 双排)=17.6mm 11 93 . 0 bbf 为内链节内宽=18.9mm 1 b 1 b 8.齿全宽 =72.32mm tfn pnb1 1f b 为排距=49.35mm； t p t p 5.65.6 减速机计算选型减速机计算选型 1.减速器的总传动比 电动机额定功率为 75kW，满载转速是 600r/min =8.8 n n i m a 7 . 66 590 2.分配减速器的传动

33、比 按展开式布置。考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可按图 12（课程设 计指导书）展开曲线差得 =3.4，则=2.6。 1 i 2 i 1 i ia 3.各轴转速 1 轴 =590r/min 1 n 2 轴 =173.5r/min 2 n 1 1 i n 3 轴 =66.7 r/min 3 n 2 2 i n 输送轴 =33.35r/min 4 n 4.各轴输入功率 1 轴 =72.8kw 11 d pp 2 2 轴 =69.2kw 212 pp 3 3 轴 =65.8kw 323 pp 2 输送轴 =61.3kw 34 pp 2 4 是电动机功率，取=0.99（弹性联轴器）， d p

34、1 =0.98（滚子轴承），=0.97（齿轮效率），链的效率=0.95。 2 3 4 5.各轴输入转矩 已知电动机输出转矩 =9550=1213.98N.m m d d n p T9550 590 75 输入转矩 1 轴 =1201.84N.m 11 d TT 2 轴 =3884.41N.m 32112 iTT 3 轴 =9600.54N.m 32223 iTT 输送轴 =18241.03N.m 34 TT 4 i 5.7.齿轮的计设计（机械设计 211 页） 5.7.15.7.1 高速级的设计 1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 1）按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动； 2）输送机为为一般工

35、作机器，选 7 级精度； 3）材料选择，选小齿轮材料为 40Cr，硬度 280HBS，大齿轮为 45 钢（调质）硬度为 2240HBS，二者材料硬度相差 40HBS； 4）选小齿轮齿数=17，大齿轮齿数=3.4 17=57.8，取=58。 1 z 2 z 2 z 2 按硬面接触强度设计 由设计公式进行试算 3 2 1 1 1 32 . 2 H e d t z i iKT d 1）试选载荷系数=1.3； t K 2）计算小齿轮传递的转矩 =1.16 1 15 1 10 5 . 95 n P T 6 10 3）由表 10-7 选取齿宽系数；1 d 4）由表 10-6 材料的弹性影响系数； 2 1

36、8 . 189 MPaZe 5）由图 10-21d 按齿轮硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限600Mpa,大齿 1limH 轮的接触疲劳强度极限=550Mpa。 2limH 6)由是 10-13 计算应力循环次数。 =() h jLnN 11 60 = 9 1015 . 4 = 8 . 5 1017 . 4 9 2 N 8 1019 . 7 7)由图 10-19 取接触寿命系数=0.90 ， =0.96； 1HN K 2HN K 8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由是（10=12）得 =540Mpa S K LHN H 1lim1 1 =528Mpa S K Lim

37、HN H 2 2 (2)计算 1）试算小齿轮分度圆直径，代人中较小的值 t d1 H =2.32 3 2 1 1 1 32 . 2 H e d t z i iKT d 3 2 6 528 8 . 189 4 . 3 14 . 3 1 1016 . 1 3 . 1 =119.8mm 2)计算圆周速度 v V=3.7m/s 100060 590 8 . 119 100060 11 nd t 3)计算齿宽 b b=1 119.8=119.8mm td d1 4)计算齿高与齿宽比 模数=119.8/17=7.05mm 1 1 z d m t t 齿高 h=2.25=15.86m t m =7.55 8

38、6.15 8 . 119 h b 5)计算载荷系数 根据 v=6.4m/s,由图 10-8 查得动载荷系数=1.07； V K 直齿轮， ；1 FH KK 由表 10-2 查得使用系数=1； A K 由表 10-4 用插值法查得 7 级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，=1.423； H K 由=7.56，=1.423 查图 10-13 的=1.31 故载荷系数 h b H K F K =1 1.07 1 1.423=1.523 HHVA KKKKK 6)按时间的载荷系数校正所算的分度圆直径，得 126.29mm 3 3 11 3 . 1 523 . 1 8 . 119 t t K K dd

39、7)计算模数 m =7.43 1 1 z d m 3.按齿根弯曲强度设计 由式（10-5）得弯曲强度的设计公式为 3 2 1 1 2 F SaFa d YY z KT m (1)确定公式中个计算值 1）由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限=500Mpa, 1FE 大齿轮的弯曲强度极限=380Mpa； 2FE 2)由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数=0.85,=0.88； 1FN K 2FN K 3)计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 由式（10-12）得 =303.57Mpa S K FEFN F 11 1 =238.86Mpa S K FEFN F 22 2

40、 4)计算载荷系数 =1 1.05 1 1.31=1.38 FFVA KKKKK 5)查齿形系数 由表 10-5 插得=2.97 ， =2.18； 1Fa Y 2Fa Y 6）查取应力校正系数 由表 10-5 查得=1.52 ， =1.79； 1Sa Y 2Sa Y =0.01487 57.303 52 . 1 97 . 2 1 11 F SaFaY Y =0.02106 86.238 79 . 1 18 . 2 2 22 F FaFa YY 大齿轮的数值大 （2）设计计算 m=6.16 3 2 6 171 02106 . 0 1016 . 1 38 . 1 2 对比计算结果，由齿面接触疲劳强

41、度计算的模数 m 大于齿根弯曲疲劳强度计算的 模数，由于齿数模数 m 的大小主要取决于齿根弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触 疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取有弯曲强度算得的模数 6.16 就近 圆整并取标准值 m=6.5mm，按接触强度算得的分度圆直径=126.29mm,算出小齿轮齿 1 d 数。 =126.29/6.5=19.4，取 20 m d z 1 1 =3.4 20=57.8 取 68 2 z 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度， 并做到结构紧凑，避免浪费。 4.几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径 =130mm 11 mzd

42、=442mm 22 mzd (2)计算中心距 a=286mm 2 21 dd (3)计算齿轮宽度 b=130mm 1 d d 取=130mm =135mm 2 B 1 B 5.7.2 低速级齿轮的设计 1 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 选小齿轮齿数=25，大齿轮齿数=2.6 25=65，取=65。 1 z 2 z 2 z 2 按硬面接触强度设计 由设计公式进行试算 3 2 1 1 1 32 . 2 H e d t z i iKT d 1）试选载荷系数=1.3； t K 2）计算大齿轮传递的转矩 =3.8 2 25 1 10 5 . 95 n p T 6 10 3）由表 10-7 选取齿宽

43、系数；1 d 4）由表 10-6 材料的弹性影响系数； 2 1 8 . 189 MPaZe 5）由图 10-21d 按齿轮硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限600Mpa,大齿 1limH 轮的接触疲劳强度极限=550Mpa。 2limH 6)由是 10-13 计算应力循环次数。 =() h jLnN 11 60 = 9 1015 . 4 = 1 . 4 1017 . 4 9 2 N 9 1002 . 1 7)由图 10-19 取接触寿命系数=0.90 ， =0.94； 1HN K 2HN K 8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由是（10=12）得 =540Mpa S

44、 K LHN H 1lim1 1 =517Mpa S K LimHN H 22 2 (2)计算 1）试算小齿轮分度圆直径，代人中较小的值 t d1 H =2.32 3 2 1 1 1 32 . 2 H e d t z i iKT d 3 2 6 517 8 . 189 6 . 2 16 . 2 1 108 . 33 . 1 =172.3mm 2)计算圆周速度 v V=1.56m/s 100060 5 . 173 3 . 172 100060 21 nd t 3)计算齿宽 b b=1 172.3=172.3mm td d1 4)计算齿高与齿宽比 模数=172.3/25=6.89mm 1 1 z

45、d m t t 齿高 h=2.25=15.5mm t m =11.11 5 . 15 3 . 172 h b 5)计算载荷系数 根据 v=2.6m/s,由图 10-8 查得动载荷系数=1.00； V K 直齿轮， ；1 FH KK 由表 10-2 查得使用系数=1； A K 由表 10-4 用插值法查得 7 级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，=1.423； H K 由=11.11，=1.423 查图 10-13 的=1.32 故载荷系数 h b H K F K =1 1 1 1.32=1.32 HHVA KKKKK 6)按时间的载荷系数校正所算的分度圆直径，得 173.2mm 3 3 11

46、3 . 1 32 . 1 3 . 172 t t K K dd 7)计算模数 m =6.9 1 1 z d m 3.按齿根弯曲强度设计 由式（10-5）得弯曲强度的设计公式为 3 2 1 1 2 F SaFa d YY z KT m (1)确定公式中个计算值 1）由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限=500Mpa,大齿轮的 1FE 弯曲强度极限=380Mpa； 2FE 2)由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数=0.85,=0.88； 1FN K 2FN K 3)计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 由式（10-12）得 =303.57Mpa S K FEFN F

47、11 1 =238.86Mpa S K FEFN F 22 2 4)计算载荷系数 =1 1 1 1.32=1.32 FFVA KKKKK 5)查齿形系数 由表 10-5 插得=2.62 ， =1.59； 1Fa Y 2Fa Y 6）查取应力校正系数 由表 10-5 查得=1.52 ， =1.79； 1Sa Y 2Sa Y =0. 57.303 52 . 1 62.2 1 11 F SaFaY Y =0. 86.238 79 . 1 59 . 1 2 22 F FaFa YY 小齿轮的数值大 （2）设计计算 m=5.9mm 3 2 6 251 013118 . 0 108 . 332 . 1 2

48、 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于齿根弯曲疲劳强度计算 的模数，由于齿数模数 m 的大小主要取决于弯曲弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接 触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取有弯曲强度算得的模数 6.23 就 近圆整并取标准值 m=6mm，按接触强度算得的分度圆直径=173.2mm,算出小齿轮齿 1 d 数。 =173.2/6=28.8，取 29 m d z 1 1 =2.629=75.4,取=75 2 z 2 z 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度， 并做到结构紧凑，避免浪费。 4.几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径 =

49、174mm 11 mzd =450mm 22 mzd (2)计算中心距 a=312mm 2 21 dd (3)计算齿轮宽度 b=174mm 1 d d 取=174mm =179mm 2 B 1 B 综上，选择二级直齿圆柱齿轮减速器 JQZ598-IV。 5.8 轴的设计与校核 1 主轴直径的初步估算 轴是组成机械的一个重要零件。它支撑着其他转动件回转并传递转矩，同时它又通 过轴承和机架联接。所有轴上部件都围绕轴心线作回转运动，形成了一个以轴为基准的 组合体-轴系部件。 输送机主轴主要受弯矩和转矩。所以按弯转合成力矩初步估算轴径。 初步估算轴径： 选择轴的材料为 45 钢、经调质处理。 由机械设

50、计手册第四卷 表 38.1-1 查得材料力学性能数据为 毛坯材料许用弯曲应力 1b 抗拉强度 b MPa 屈服点 s MPa 弯曲疲劳强度 -1 MPa 扭转疲劳强 -1 MPa =20060650360270155 E=2.15x10e5Mpa 根据表 15-1 公式初步算轴径，由于材料为 45 钢，由表 15-3 轴的材料 Q23545 /N mm-215252545 A149126126102 注：当弯矩相对较小或只受转矩时，取较大值，A 取较小值；反之取较小值，A 取较大值。 由于结构设计需采用实心轴结构，所以按照实心轴的许用切应力的计算公式： d (5T/ ) (1/(1-4) 或：

51、 d A(P/n) (1/(1-4) 其中： d 轴的直径（mm）； T-轴传递的额定转转矩（N.mm）； P 轴传递的额定功率（kw）； n 轴的转速 （r/min）； 轴材料的许用切应力（MPa），见表 38.3-2 取=20； A 按而定的系数，见表 38.3-2 取 A=102。 由实心轴的计算公式可得 dmin=A 3 n P 故计算的最小轴径为: =50.5mm 1 d =75.0mm 2 d =101.5mm 3 d =125mm 4 d 2 输送轴的结构设计 以及工作要求，轴设计为实心，两端设计为轴头联结。根据轴所需结构，绘制传动 轴的草图如下： 将以上求得的这个直径作为承受扭

52、矩的最小直径，然后在按轴上的零件装配方案 和定位要求，逐步确定各轴段的直径定位轴肩的高度为（0.07-0.1）d,非定位为 1-2mm，轴 环宽 b1.4h，旋转电机圆柱形轴伸根据基本尺寸确定。 (机械手册 5-12) 3.轴传递的扭矩 =1327.65N.m 11 d TT =7824.79N.m 32112 iTT =29604N.m 32223 iTT =56247.6N.m 34 TT 4 i 4.链轮上的圆周力： =1000=224.38kN v p Fe1000 5 . 0 19.112 轴上受力图如下： 5. 压轴力 =. 1 F FP K e F 式中：是压轴力系数，=1.15

53、 FP K FP K =258.04kN 1 F 6.计算所受的弯矩 M =258.04kN300mm=77.4kNm 作弯矩图如下： 7.对轴进行抗扭转强度校核：本次校核采用第三理论强度进行校核。 （1）抗弯截面模量 W=0.2 3 d 是对称循环变用力，=1； =28284.2 =96747.3 =.7 =.6 1 W 3 mm 2 W 3 mm 3 W 3 mm 4 W 3 mm （2）轴 1，2，3 主要受到扭矩 由 = W TM 2 2 =46.9 =155Mpa 1 1b =80.8 =155Mpa 2 1b =22.2 =155Mpa 3 1b 所以轴 1，2，3 符合强度要求

54、（3）.对轴 4 的校核 轴受力如上图作用，左段既受弯矩又受扭矩作用，所以为危险截面，所以只校核此 处的强度即可。 = =159.5Mpa =166Mpa W TM 2 2 1b 强度足够，满足使用要求。 5.9 联轴器选择计算 联轴器一般有两个半联轴器和联接件组成，半联轴器与主，从动轴通常采用键连接。 根据工作情况可选择弹性柱销联轴器：特点是结构简单，制造容易，拆装容易，不需 要润滑，并有较好的耐磨性。 联轴器可以分为两个大类：刚性联轴器和弹性联轴器。弹性联轴器内含有弹性元件， 既有缓冲和减振能力，又可以补偿两轴之间的偏移。 由于柱销与柱销孔间为间隙配合，且柱销富有弹性因而获得补偿两轴相对位

55、移和 缓冲的性能。 1.电动机输出转矩 T=9550Pd/n=1213.98N.m 式中：Pd 是电动机功率，Pd=75kw； n 是电动机转速，n=590r/min。 2 联轴器的计算转矩 Tca=Ka.T Ka 是工作情况系数，Ka=1.3(工作机时电动机)。 Tca=1578.2 N TcaTn 综上选择弹性柱销联轴器 HL5 型,配合直径 55mm。 6.轴承的选择与计算 1 轴承的选择 选择轴选择轴承的原承的原则则： （1）转速较高、载荷较小且旋转精度要求高时选球轴承；转速较低，载荷较大时选滚 子轴承； （2）轴承同时受轴向与径向联合载荷时选接触球轴承或圆锥滚子轴承；径向载荷过 大，

56、径向载荷过小时选深沟球轴承； （3）各类轴承使用时，内外圆间的倾斜角应控制在允许的偏差值范围之内，要不然 会增大轴承的附加载荷，从而降低使用寿命； （4）为便于安装拆卸与调整间隙要选用内外圈可分离轴承，具有内锥孔的轴承或带 紧定套的轴承； （5）选用轴承要讲究经济性。 结合上述受力分析可得：轴承所受径向力较大，轴向力较小可以忽略不计。根据对 各种系列轴承的分析，又考虑到刮板输送机冲击载荷很小，可以减小轴承的直径，本设 计中依次选取的轴承是 1211（调心滚子轴承），1220,1320,6420(深沟球轴承)型(GB/T276- 94)的轴承轴承个两个。其轴向力传递到轴承上在传递到箱体上： 2.

57、轴承的润滑与密封： （1）轴承的润滑主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损，也有吸振、冷却、防锈和密封 的作用。根据机械工程手册提供的滚动轴承润滑方式的选择标准，在综合考虑实际情 况，在设计中采用油润滑，油润滑的优点是润滑的冷却都较好； （2）轴承的密封是为了阻止润滑剂从轴承中流失，也防止外尘、水分进入轴承。 本设计中由于刮板输送机在工作过程中对环境要求一般，对各部分的密封装置都 没有有很高的要求，故此综合考虑在设计中采用的是毡圈密封。 3.键的设计和计算 1.选择键联接的类型和尺寸(机械手册新版第二卷) 一般 8 级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求，应用平键. 根据 =125mm 4 d 查表

58、6-1 取： 键宽 b =40mm h =22mm L=80mm 2.校和键联接的强度 查表 6-2 得 p=125MP 工作长度 l=80-49=40mm 3.键与轮毂键槽的接触高度 k =0.5h =11mm 由式（6-1）得： 4. 键连接传递的扭矩为 T=27423N.m n p 9550 5. 键工作的压强为 =79Mpa125Mpa dkl T p 2 4011 9 . 156 274232 6. 键连接强度通过 取键标记为： 键：1250 A GB/T1096-1979 7 安装 （1）安装前，应对各个零、部件进行检查、清点、分类、妥善保管，不得露天堆放，以 免腐蚀损坏。发现有零

59、部件缺损、不符合要求，应清洗更换或维修。 （2）刮板链条是关键部件，安装前应检查其关节转动是否灵活，否则，应及时修整， 但不允许涂抹润滑油。 （3）应仔细核对机壳和驱动装置基础平台的安装尺寸，如有问题应及时调整处理。 （4）准备好必要的安装材料和工具。 （5）由具有专业技术水平的钳工、起重工、电工和电焊工组成一支安装队伍。 （6）用水平仪测定基础和安装支架的水平度，然后使之固定。 安装步骤： 1按总装配图的要求和出厂时各段机槽的连接标记安装机槽。 2测量和调整天机槽的总不直度及法兰接头、头尾轮的安装位置。 3安装刮板链条。安装刮板链条前应根据输送机的机型、长度和现场条件确定具体 的安装方法，在

60、一般情况下，采用分段组装的方法，即每 l0 节左右串成一组，逐组往输 送机里装，绕过头轮后，可用人工盘车带动；MC 型、MZ 型刮板输送机的刮板链条安装， 应自上而下吊装，但应注意固定好刮板链条的尾部，以防刮板链条下滑而造成事故。刮 板链条的连接，MS 型可在水平中间段上部即空载段进行，MC 型和 MZ 型则应在过渡段的 上观察窗予以连接。 4刮板链条安装完毕后，调整张紧装置，保证刮板链条有适当的紧度，最后保证尚 未利用的张紧行程不小于总行程的一半。 5安装驱动装置，使其牢固安装在基础或平台支架上。 安装的基本要求： 1应保证机槽的水平和垂直度，特别要保证机槽内壁的平直度，不允许法兰接头和 导