英文原文中文譯文刮板輸送機(jī)減速器潤滑油傳感器檢測裝置的應(yīng)用摘要:新開發(fā)的運(yùn)行傳感器是用于檢測刮板輸送機(jī)減速器中的 N320 齒輪潤滑油的污染程度。該傳感器可檢測潤滑油 NAS 的污染程度,并能及時(shí)的更換潤滑油,檢測油污染水平超過了縱橫交換標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的 L–CKC 工業(yè)封閉齒輪油。本文介紹了傳感器的設(shè)計(jì)要求,工作原理,波長,機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和測試校準(zhǔn)的選擇。在傳感器和存在的不足并提出相應(yīng)的解決方法。關(guān)鍵詞:傳感器,機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),油污染,傳感器標(biāo)定,光纖,刮板輸送機(jī)。一 引言磨損與潤滑不良是直接導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備故障或重大損害的主要原因。殼牌公司的最新研究數(shù)據(jù)顯示,大約 35%運(yùn)行故障和 38.5%的柴油機(jī)齒輪故障是由于不正確的潤滑[1,2]的結(jié)果產(chǎn)生。磨損顆粒是潤滑油污染的主要來源。目前,應(yīng)用檢測用于工業(yè)是基于早期的光譜分析方法和鐵譜分析技術(shù)對(duì)潤滑油進(jìn)行的分析,并使用離線的方法,不能滿足現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的要求。因此,有必要開發(fā)一個(gè)在線油污染檢測器,可以提醒操作者采用過濾裝置,根據(jù)油污染的程度,并及時(shí)的跟換潤滑油,比規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)更高。在許多類型的油污染檢測技術(shù),利用光學(xué)測量方法具有非接觸的優(yōu)點(diǎn),實(shí)時(shí)性和在線測量接觸。二 工作原理該傳感器的原理是基于光學(xué)吸收的方法。它使用的傳動(dòng)系統(tǒng)中的光學(xué)纖維,具有許多優(yōu)點(diǎn),如被抗干擾,無溫度和電磁等。只有小顆粒存在的油設(shè)備是正常磨損狀態(tài)。磨損粒子大量的出現(xiàn)可能會(huì)在一很短的時(shí)間內(nèi)損害設(shè)備。因此,在線監(jiān)測可以觀測潤滑油磨損的濃度和顆粒大小并能有效地防止發(fā)生故障.自然引起的磨損顆粒在潤滑油分為三類[3,4]:粘磨損顆粒,是產(chǎn)品設(shè)備的摩擦嚴(yán)重磨損和破壞的重要標(biāo)志;非金屬磨損顆粒的結(jié)果是從燃燒失敗的密封和過濾裝置故障;環(huán)境污染物微粒,包括空氣中的各種粒子,尤其是在開放系統(tǒng),那里的污染程度較高,通??吹酱嬖诘奈廴疚镅趸_@些粒子的大小介于 1 - 40μm 之間,以及 20 - 30μ m 之間對(duì)于設(shè)備有最大的影響,而低于 1μm 者沒有任何效果影響在設(shè)備 [5]中。因此傳感器應(yīng)是最敏感的的粒子介于 140μm 之間?;椭械膽腋☆w粒對(duì)潤滑油的光學(xué)性能產(chǎn)生重大影響。濁度可以用來描述透光性質(zhì)的粒子對(duì)油的影響。這一水平之間的濁度和污染程度是通過半定量測量濁度確定。圖 1 顯示了光纖傳感器的原理圖。由半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光穿過光纖和光纖準(zhǔn)直器,然后進(jìn)入油池中。該探測器收集和反映光子傳輸并轉(zhuǎn)換成電壓,把固體顆粒污染的油的信息傳遞出來。圖一光纖傳感技術(shù)的原理圖三 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案原理當(dāng)光纖通過含有污染物的油,通過光纖的一部分得到分散,其他吸收。當(dāng)一束平行單色光的強(qiáng)度 I0通過油時(shí),其強(qiáng)度會(huì)降低到它的穿透深度,作為一個(gè)深度 L 函數(shù),繼蘭伯特[6,7]的公式如下:(1)t0eI??這是蘭伯特法,在均勻介質(zhì)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,τ 是吸收系數(shù)。當(dāng)媒介溶解在油中,它的吸聲系數(shù)是成正比的濃度 c:(2)ac?在一個(gè)連續(xù)溶解的濃度中,分子特征是取決于分子不斷的吸收材料分子決定的。從(1) , (2) ,中我們可以得到以下公式:(3)acL0eI??這個(gè)公式是比爾定律數(shù)學(xué)表達(dá)式。假設(shè)這個(gè)顆粒懸浮分散在油的散射模型和均衡的粒子那就可以被看作是一個(gè)二維的不透明磁盤。所有的入射光被吸收,衰減系數(shù) τ 可寫為:(4)NKD2????消光系數(shù) K 表明,各個(gè)微粒分散的相對(duì)媒介體積是由一個(gè)函數(shù)的粒徑、不同波長和折射率的粒子乘積;N 是粒子的濃度;D 是粒子直徑;σ 是粒子所面臨截面的光。公式(3)是對(duì)顆粒大小不同的多粒子系統(tǒng)中得到:(5)????????mi iiLN120 ),(4ILn??其中 m 是粒子相對(duì)折射率對(duì)周圍介質(zhì); 是粒子的直徑 。ρ 表示粒子的iNiD比例關(guān)系,建立了重量之間的頻率 W 和粒度分布的關(guān)系表示如下:(6)i3iiND6W???由(6)到(5)可以得到在一個(gè)單一波長計(jì)算公式:(7)????????mi iK1i0 ),(CILn?從(3) , (4) ,我們可以得到單分散粒子系統(tǒng),當(dāng)穿透深度是固定的,其值是正比粒子數(shù)濃度,從而也得到粒子的質(zhì)量濃度,即粒子的重量是間接??????Iln0通過測量獲得的。通過這種方式,來確定油被污染的程度。四 波長選擇燈光是由某些光子能量依賴的波長。這些分子和原子構(gòu)成的物質(zhì)是在不同的運(yùn)動(dòng)方式分別對(duì)應(yīng)不同的能量水平。當(dāng)光在油運(yùn)輸時(shí),油分子所吸收的能量被量子化,這樣可以吸收光子激發(fā)分子的旋轉(zhuǎn)或振動(dòng)方式,或電子的能量水平。光的波長傳感器應(yīng)符合下列條件:(1)敏感的固體粒子在油中。 (2)在油中光吸收率基本保持在選定的波長附近不變。 (3 )光線穿過油時(shí),這個(gè)能量衰變率應(yīng)該是低谷。1-20 號(hào)工業(yè)油,2-真空泵油,3-MD 1130,4-HL110,5-32 號(hào)液壓油圖 2. 油的透射特性曲線一般來說,固體顆粒的尺寸介于 5-30μm 之間的是最危險(xiǎn)的污染物。 根據(jù)光吸收和散射理論,我們可以看到,吸收和散射光的油時(shí),最強(qiáng)的粒子尺寸與光的波長約為 10。為了使選波長的光線敏感,這些污染物的波長選擇會(huì)在 0.5-5μm 波長中被選。隨著這樣波長的光,透光率曲線,得到了搭配不同類型的油樣品和使用高齒 340 記錄分光光度計(jì),如圖 2 所示。左邊的圖板是五個(gè)波長在0.4-1μ m 之間的油樣品透過率曲線,而正確的對(duì)應(yīng)應(yīng)在 1.0-2.2μm 波長。我們從圖中可以看到,此五種油樣品的透過率曲線相同的跡象表明,這是由油的共性決定。從波長的透過率表明吸收系數(shù)是一種波長依賴的功能。因?yàn)轭伾陀吞砑觿┑念悇e不同,決定該曲線的出發(fā)點(diǎn)是從對(duì)方身上開始的。我們也可以從圖 2 中看到五個(gè)油樣品的透射率變化,波長在 0.4-0.7μm 時(shí)變化大,而波長在 0.7-0.9μm,透光率相對(duì)穩(wěn)定。 波長在 0.9 -1.0μm 之間的范圍內(nèi)透光率有明顯的波動(dòng)。有兩個(gè)透光率在 1.2μm 和 1.4μm 的吸收峰,這是因?yàn)橛偷慕Y(jié)構(gòu)由兩種元素組成,即碳和氫。上述分析表明,當(dāng)波長在 0.7-0.9μm 之間,透光率相對(duì)穩(wěn)定和大的,結(jié)合典型的光纖傳輸窗口,最終的測試光的波長為 850nm。五 傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該傳感器主要用于在線監(jiān)測煤礦刮板輸送機(jī)減速器的油污染。為此,傳感器嵌入在減速的內(nèi)壁。為了防止油中的粒子顆粒長時(shí)間積累玻璃擋板,可能會(huì)導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確,因此,內(nèi)部的玻璃隔板必須定期清理。該傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)如下:圖 3 傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)1-纖維 2-光電探測器,3-拉澤 4-法蘭 5-芯鞘 7-密封套 8-緊固螺母 9-密封環(huán) 10-緊固螺栓 11-石英玻璃擋板 1 12-密封的圓圈在石英玻璃 13-引線腔 14 - 石英玻璃擋板 2 15 -探測器 16-下層外鞘室 17-向鞘 18-內(nèi)芯 4 19-內(nèi)芯 2 20-內(nèi)芯 3傳感器的結(jié)構(gòu)解釋:1、該傳感器是主要結(jié)構(gòu)的核心,是由內(nèi)鞘外鞘和密封組成;2、內(nèi)部的核心是由四個(gè)緊固螺栓連接部分。石英玻璃擋板組成左,右邊并把擋板安裝在油池內(nèi)部;3、外部護(hù)套是由上下兩件,外部的油可以通過在外部護(hù)套的孔流入油側(cè)量池中。通過降低外鞘和內(nèi)鞘室的密封間距就可以脫離外部的油,使內(nèi)核可以取出和石英玻璃隔板分開清洗;六 試驗(yàn)標(biāo)定使用顆粒計(jì)數(shù)器校準(zhǔn)不同污染的配置,依照定律規(guī)定使用重力的方法。對(duì)應(yīng)不同程度的油和油點(diǎn)信號(hào)的改變是油放入油和測量傳感器的輸出信號(hào)決定。由于 N320 潤滑油是廣泛應(yīng)用于煤礦的重型減速機(jī)中,它可以用來作為搭配不同程度潤滑劑油。目前 NAS1638 潤滑油被廣泛使用。首先,可以看出從表 1 表明,油固體顆粒污染的上限是 0.5 個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)表 2,我們也可以看到,0.5 個(gè)百分點(diǎn)的重量百分比對(duì)應(yīng) NAS18 污染程度。共 13 種,油污染的程度與 NAS8 、NAS20 相搭配。NAS1638 污染標(biāo)準(zhǔn)完全有 14 度從 NAS00 到 NAS12 污染,相鄰的兩層次粒子濃度比為 2。所以當(dāng)污染程度高于 12,用外推法可決定它。礦山機(jī)械和設(shè)備所用的油污染的程度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 NAS12 甚至更大,所以我們可以只使用該方法來解決這一問題[8]。表 1. L 型縱橫交換標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)齒輪油封閉(SH/T0586)項(xiàng)目 互換油標(biāo)準(zhǔn)外表 不規(guī)則出現(xiàn)異常運(yùn)動(dòng)粘度(40°)的變化率/%+15 或 20-水分/% 0.5機(jī)械雜質(zhì)/%≥ 0.5銅腐蝕(100°C,3h)/度≥ 3b鐵姆肯行值/否≦ 133.4表 2.重污染標(biāo)準(zhǔn)污染程度(NAS1638)12 13 14 15 16mg/1000ml 50 100 200 400 800污染程度(NAS1638)17 18 19 20mg/1000ml 1600 3200 6400 12800 12800七 油校核校準(zhǔn)油樣品及標(biāo)定法與粒子計(jì)數(shù)器搭配并得到了他們準(zhǔn)確的污染程度。但校準(zhǔn)將有以下問題:1 該原油粘度用于粒子計(jì)數(shù)器應(yīng)介于 10 和 15,而 N320 不符合本規(guī)定的粘度2、上限的油污染程度由粒子計(jì)數(shù)器是 NAS12 測試。這個(gè)是可以解決稀釋油問題的,但是這可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的污染程度。對(duì)于問題 1,根據(jù)不同比例配置的油和油醚按,測量粘度與粘度計(jì)混合物得出結(jié)論,當(dāng)油和油醚滿足 3:1 的比例式,混合粘度符合粒子計(jì)數(shù)器的要求。對(duì)于問題 2,選擇四種 13 個(gè)原油樣品,污染程度NAS12,NAS14,NAS16,NAS18 使用粒子計(jì)數(shù)器測量油樣本,如果污染程度粒子計(jì)數(shù)器測量是用同一水平,同樣,它表明,使用粒子計(jì)數(shù)器測定油搭配的污染與模型法一致?;蛘撸瑥臏y量結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)某些規(guī)則,其他油樣的實(shí)際污染程度可以推測使用這個(gè)法則。從測量結(jié)果的 4 油樣品中,我們可以看到,污染程度由粒子計(jì)數(shù)器測量的程度與樣品法搭配的油樣比高 2。按照定律規(guī)定實(shí)際水平污染的 13 種油,因此是從 NAS10 到 NAS22。這個(gè)相應(yīng)的換油點(diǎn)的污染程度是 NAS20。測量油污染的搭配分別采用傳感器。在測量過程中,半導(dǎo)體激光器的光通過光纖傳輸,經(jīng)過光纖準(zhǔn)直器、油,最后到達(dá)該探測器表面。通過測量光探測器輸出的電壓,我們可以得到從 NAS10 到 NAS22 的污染程度信息,如表 3 所示:表 3 光的侵徹試驗(yàn)數(shù)據(jù)NAS 污染水平 10 11 12 13 14 15 16輸出電壓(mv)402 401 401 401 401 401 400NAS 污染水平 17 18 19 20 21 22輸出電壓(mv)398 392 390 368 357 338 338從圖 4 可以看出分析的數(shù)據(jù)1、對(duì)于同一種比較干凈的油該探測器的輸出電壓值基本不變。這表明,阻斷光線的油粒子時(shí),油污染程度低于 NAS16 可以忽略不計(jì)。2、測量上述 NAS17 油污染程度時(shí)該探測器的輸出電壓明顯下降。這表明,光線變得明顯,污染程度明顯輕阻塞。NAS20 點(diǎn)是不斷變化的污染油水平,所以這點(diǎn)是可衡量的。圖 4 不同的輸出電壓相對(duì)應(yīng)的 NAS 污染水平。一 概述1.1 轉(zhuǎn)載機(jī)的發(fā)展概況在長壁后退式采煤時(shí),隨著工作面的推進(jìn),要求順槽內(nèi)的輸送機(jī)也能跟著移動(dòng),以免繼續(xù)維護(hù)順槽。在綜采機(jī)械化采煤工作面上,工作推進(jìn)速度較快,為了不經(jīng)常移動(dòng)順槽可伸縮膠帶輸送機(jī),而采用順槽轉(zhuǎn)載機(jī)。轉(zhuǎn)載機(jī)可跟緊工作面輸送機(jī)的推移速度而移動(dòng),并把工作面輸送機(jī)運(yùn)出的原煤轉(zhuǎn)運(yùn)到順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)上。橋式轉(zhuǎn)載機(jī)是一種特殊的刮板輸送機(jī),是綜合機(jī)械化采煤工作必不可少的設(shè)備之一。機(jī)構(gòu)和刮板輸送機(jī)基本相同,只是在機(jī)頭部多了臺(tái)支撐小車、爬坡段和懸拱梁。橋式轉(zhuǎn)載機(jī)安裝在采煤工作面的下順槽中。它的作用是把工作面刮板輸送機(jī)上的煤轉(zhuǎn)運(yùn)到工作面下巷的可伸縮帶式輸送機(jī)上,并將煤抬高運(yùn)向膠帶輸送機(jī),使裝煤更方便。橋式轉(zhuǎn)載機(jī)能隨工作面的推進(jìn)而整體縱向移動(dòng),減少了可伸縮帶式輸送機(jī)移動(dòng)次數(shù),從而加快了綜采工作面的采煤作業(yè)速度。保證工作面采煤機(jī)連續(xù)采煤,實(shí)現(xiàn)綜采工作面的高產(chǎn)高效作業(yè)。1.2 轉(zhuǎn)載機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及趨勢(shì)過去認(rèn)為,和綜合機(jī)械化采煤工作面設(shè)備配套的橋式轉(zhuǎn)載機(jī),應(yīng)是與工作面刮板輸送機(jī)選用同樣元部件組成的短的刮板輸送機(jī).隨著綜合機(jī)械化采煤工藝的發(fā)展及綜采設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)的積累和豐富,目前已明確認(rèn)識(shí)到,橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的功能與工作面刮板輸送機(jī)有許多不同, 其結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)行參數(shù)及元部件選用均應(yīng)有所區(qū)別。近年來與長壁式綜采工作面設(shè)備配套的橋式轉(zhuǎn)載機(jī)有一些新的設(shè)計(jì)觀念和技術(shù)發(fā)展:⑴ 輸送能力高于工作面刮板輸送機(jī)。橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的鏈速比較快,溜槽應(yīng)較寬,可運(yùn)貨載斷面應(yīng)較大。其溜槽兩側(cè)均可安裝擋板或一側(cè)按加高擋板,其輸送能力應(yīng)高于工作面刮板輸送機(jī),以便將工作面刮板輸送機(jī)卸下的短時(shí)高峰煤流負(fù)載及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)出去。一方面可避免工作面刮板輸送機(jī)底鏈帶回煤,另一方面可使工作面運(yùn)出的峰谷不均的煤流逐步均勻化,以便在通過破碎機(jī)或卸入帶式輸送機(jī)時(shí)比較均衡平穩(wěn),不致造成堆積外溢。⑵ 中雙鏈結(jié)構(gòu),刮板加密布置。橋式轉(zhuǎn)載機(jī)較工作面刮板輸送機(jī)的長度和運(yùn)距短許多,一般為 25~50cm;其機(jī)身無橫向彎曲段,故其刮板鏈條受力顯著小于工作面刮板輸送機(jī),常選用規(guī)格與工作面刮板輸送機(jī)相同或稍小的圓環(huán)鏈及較小結(jié)構(gòu)尺寸的刮板,從而節(jié)省了鋼材、動(dòng)力、也降低了機(jī)頭、機(jī)尾的高度。為提高轉(zhuǎn)運(yùn)塊煤的中雙鏈或準(zhǔn)邊雙鏈布置形式。美國長避式綜采工作面運(yùn)輸巷橋式轉(zhuǎn)載機(jī)鏈速大多較工作面刮板輸送機(jī)鏈速高 20%~30% ,一般為1.5~1.8m/s,最高到 1m/s。⑶ 溜槽寬度較大,機(jī)身聯(lián)接強(qiáng)固,橋式轉(zhuǎn)載機(jī)溜槽一般較工作面刮板輸送機(jī)溜槽寬度大。目前國內(nèi)外高產(chǎn)高效工作面運(yùn)輸巷橋式轉(zhuǎn)載機(jī)溜槽寬度多在 1m左右,兩側(cè)配裝加厚側(cè)擋板,接口與溜槽接口錯(cuò)開,使機(jī)身聯(lián)接強(qiáng)固,可承受較長坡道段和拱橋段彎矩以為破碎機(jī)的附加載荷⑷強(qiáng)有力的整體推移設(shè)備,高產(chǎn)高效綜采工作面卸式刮板輸送機(jī)機(jī)頭部與橋式轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾上下交聯(lián)為一體,整體推移,需要一套強(qiáng)有力的推移設(shè)備。一般是用工作面端頭支架的強(qiáng)力液壓千斤頂扒工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭部和橋式轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)發(fā)展部,同時(shí)用運(yùn)輸巷中的液壓錨固支柱的千斤頂拉轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)身。這些動(dòng)作既可以由工作面端頭支架的控制閥組集中操作,也可以分設(shè)閥組同步操作。⑸履帶自行機(jī)構(gòu)。 為了更方便靈活地推移轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、和可伸縮帶式轉(zhuǎn)送機(jī)機(jī)尾,近年來美國、澳大利亞長壁綜采工作面運(yùn)輸巷中已開始使用履帶自行式轉(zhuǎn)載機(jī),將破碎機(jī)也裝在轉(zhuǎn)載機(jī)履帶上,統(tǒng)稱為破碎給煤機(jī);可利縮帶式輸送機(jī)機(jī)尾也裝上自行履帶。利用采煤工作面液壓支架的乳化液泵站供液或單帶電動(dòng)機(jī)、液壓泵供液來驅(qū)動(dòng)履帶行走。國內(nèi)幾家公司的轉(zhuǎn)載機(jī)移動(dòng)是直接和帶式輸送機(jī)機(jī)尾連接,直接通過兩側(cè)千斤頂伸縮移動(dòng)。轉(zhuǎn)載機(jī)主要用于綜采機(jī)械化采煤工作面順槽輸送煤炭,也可以用于掘進(jìn)工作面當(dāng)作掘進(jìn)運(yùn)輸機(jī),還可與破碎機(jī)、端頭液壓支架相配套。在綜采機(jī)械化采煤運(yùn)輸系統(tǒng)中,由于采用了橋式轉(zhuǎn)載機(jī),不僅輸送量大,而且還會(huì)使運(yùn)輸系統(tǒng)簡化,移動(dòng)方便。 是 與 綜 采 工 作 面 設(shè) 備 S GZ800/800 型 前 部 輸 送 機(jī) 、 PCM160 型 錘 式 破 碎 機(jī) ,LY-2 *385 型 拉 移 裝 備 配 套 使用 , 完 成 把 工 作 面 輸 送 機(jī) 送 來 的 煤 輸 送 、 破 碎 、 轉(zhuǎn) 運(yùn) 到 后 續(xù) 皮 帶 輸送 設(shè) 備 上 的 任 務(wù) , 并 提 供 相 應(yīng) 的 聯(lián) 接 手 段 。1.3 轉(zhuǎn)載機(jī)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)載機(jī)由機(jī)頭部、機(jī)身部、機(jī)尾部、刮板鏈、擋煤板組成。機(jī)頭部包括傳動(dòng)裝置、機(jī)頭架、鏈輪組件、支撐小車;機(jī)身部包括標(biāo)準(zhǔn)槽、凹形溜槽、圖形溜槽;機(jī)尾部包括機(jī)尾架、機(jī)尾軸、壓鏈板。實(shí)際上,橋式轉(zhuǎn)載機(jī)是一臺(tái)可以縱向整體行走的短距離重型刮板輸送機(jī),其機(jī)尾安裝放在工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭下順槽的底板上,以方便接受從工作面內(nèi)運(yùn)出煤。在機(jī)尾部的后面平鋪一段后,用一個(gè)凹形溜槽逐漸將機(jī)身抬高,并用滑撬的移動(dòng)架支撐。當(dāng)抬高一定的高度后,再用一個(gè)凸溜槽使機(jī)身伸平出去,直到機(jī)頭伸出并形成一個(gè)橋式結(jié)構(gòu)。機(jī)頭安放在小車架上,小車騎在帶式輸送機(jī)機(jī)尾的滑軌上,以便于和工作面推進(jìn)同步進(jìn)行。當(dāng)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)和帶式輸送機(jī)搭接達(dá)到最大極限時(shí),須將帶式輸送機(jī)進(jìn)行伸、縮,使橋式轉(zhuǎn)載機(jī)與帶式輸送機(jī)搭接達(dá)到另一極限后,橋式轉(zhuǎn)載機(jī)才能繼續(xù)移動(dòng)和帶式輸送機(jī)配合工作。當(dāng)采煤工作面的進(jìn)度等于橋式轉(zhuǎn)載機(jī)水平轉(zhuǎn)載段可轉(zhuǎn)載長度時(shí),橋式轉(zhuǎn)載機(jī)需要整體移動(dòng)一次,而橋式轉(zhuǎn)載移動(dòng)到極限位置時(shí),可伸縮帶式輸送機(jī)需要伸縮一次??缮炜s帶式輸送機(jī)的不可伸縮部分為 50 米左右,因此當(dāng)工作面運(yùn)輸距離小于 60 米時(shí),不能繼續(xù)使用可伸縮帶式輸送機(jī)。這時(shí),可將橋式轉(zhuǎn)載機(jī)水平轉(zhuǎn)載段接長,以單獨(dú)完成工作面巷道的煤炭運(yùn)輸任務(wù)。㈠ 機(jī)頭部機(jī) 頭 主 要 由 傳 動(dòng) 裝 置 、 機(jī) 頭 架 、 后 槽 體 、 伸 縮 油 缸 、 機(jī) 頭 鏈輪 軸 組 件 、 舌 板 、 撥 鏈 器 、 液 壓 系 統(tǒng) 、 卡 箍 及 擋 板 等 組 成 。 傳動(dòng) 裝 置 可 根 據(jù) 順 槽 的 實(shí) 際 情 況 安 裝 在 機(jī) 頭 架 的 兩 側(cè) 。 伸 縮 油 缸和 推 移 梁 把 前 、 后 機(jī) 頭 架 聯(lián) 為 一 體 , 并 起 微 調(diào) 鏈 條 張 緊 力 的 作用 。 卡 箍 把 機(jī) 頭 部 固 定 到 自 移 裝 置 上 支 撐 著 轉(zhuǎn) 載 機(jī) , 當(dāng) 轉(zhuǎn) 載 機(jī)前 移 時(shí) , 沿 軌 道 滾 動(dòng) 。⑴導(dǎo)料槽導(dǎo)料槽安裝在橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的前面而且騎在帶式輸送機(jī)機(jī)尾部機(jī)架兩側(cè)的工字鋼軌道上,并通過左右兩塊連接耳板與橋式轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭小車車架前端的連接座相連接。其作用是減輕物料對(duì)膠帶的沖擊,并防止膠帶偏載而跑偏,從而保護(hù)膠帶,以有利于帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行。⑵機(jī)頭行走部機(jī)頭行走部是橋式轉(zhuǎn)載機(jī)縱向行走的執(zhí)行機(jī)構(gòu),它騎在帶式輸送機(jī)的尾部軌道上,并依靠推移機(jī)構(gòu)的動(dòng)力而整體縱向前、后移動(dòng)。不同型號(hào)的轉(zhuǎn)載機(jī)行走部有所不同,但基本組成相同的,即由機(jī)架、橫梁、底板、固定環(huán)、行走輪組成。⑶機(jī)頭傳動(dòng)部機(jī)頭傳動(dòng)部主要由機(jī)頭部分和動(dòng)力部組成。機(jī)頭部分由鏈輪軸組、機(jī)頭架、護(hù)板、撥鏈器、防護(hù)罩等組成。動(dòng)力部由減速器、限矩液力偶合器、聯(lián)接罩、電機(jī)、液壓緊鏈器等零部件組成。帶有法蘭盤的聯(lián)接罩將減速器、限矩液力偶合器、電機(jī)等聯(lián)成一體,通過聯(lián)接板組裝在機(jī)頭架一側(cè),通過減速器輸出軸的外花鍵與鏈輪軸組的內(nèi)花鍵相嚙合,從而驅(qū)動(dòng)鏈輪軸組。在電機(jī)軸上裝有液壓緊鏈器完成緊鏈功能。㈡ 減速器該轉(zhuǎn)載機(jī)減速器為圓錐-圓柱齒輪三級(jí)減速器,由各軸組件和箱體等組成。所有齒輪和軸承是用 L-CKC680 中負(fù)荷工業(yè)齒輪油潤滑。箱體內(nèi)有油槽,通過浸油、飛濺形式潤滑軸承和齒輪。在減整器內(nèi)還設(shè)有水冷裝置,以防止減速器工作時(shí)過熱。鏈輪是轉(zhuǎn)載機(jī)的重要傳動(dòng)部件,刮板鏈和刮板輸送機(jī)是由鏈輪驅(qū)動(dòng)的。鏈輪主要由鏈輪和滾筒兩部分組成。鏈輪滾筒要承受整個(gè)機(jī)器的最大力矩。鏈輪軸組裝在機(jī)頭傳動(dòng)部的機(jī)頭架上, 鏈輪軸組主要由軸承蓋、軸承座、鏈輪、軸、油封、套、螺塞、滾動(dòng)軸承等組成。鏈輪為合金鋼整體鍛造。齒形為數(shù)控加工成形。齒面淬火處理。內(nèi)孔為漸開線花鍵, 與軸裝配在一起, 動(dòng)力由減速器輸出經(jīng)鏈輪軸傳遞到鏈輪花鍵, 從而使鏈輪帶動(dòng)刮板鏈運(yùn)行。鏈輪軸組件可以整體拆卸便于檢修。輪軸組為集中式附油箱儲(chǔ)油稀油潤滑,潤滑油為 N320 極壓齒輪油。潤滑油經(jīng)油箱的軟管進(jìn)入鏈輪軸組,使其加油更方便,并延長軸組的使用壽命。㈢ 機(jī)身⑴溜槽轉(zhuǎn) 載 機(jī) 采 用 整 體 箱 型 焊 接 全 封 閉 溜 槽 , 在 爬 坡 段 電 纜 槽 掛 在 槽體 側(cè) 面 , 根 據(jù) 工 作 面 的 不 同 , 選 擇 左 、 右 懸 掛 方 向 ; 在 落 地 段 , 電纜 槽 在 槽 體 上 方 , 每 節(jié) 溜 槽 由 槽 體 、 電 纜 槽 、 蓋 板 組 成 。 槽 間 除 機(jī)尾 部 幾 節(jié) 調(diào) 節(jié) 槽 是 啞 鈴 聯(lián) 接 外 , 其 余 都 是 由 兩 個(gè) Φ 50 定 位 銷 和 12 條 M30 的 螺 栓 剛 性 聯(lián) 接 , 加 大 了 聯(lián) 接 強(qiáng) 度 , 提 高 了 可 靠 性 。 底 、 中板 采 用 高 強(qiáng) 度 耐 磨 板 , 以 滿 足 過 煤 量 的 要 求 。調(diào)節(jié)槽。安裝時(shí),工作面的長度已經(jīng)確定,即橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾位置已經(jīng)確定。在安裝的過程中,中部槽的長短視實(shí)際情況通過調(diào)節(jié)槽進(jìn)行調(diào)節(jié),其結(jié)構(gòu)和中部槽基本相同,長度有1m、0.75m、0.5m三種。調(diào) 節(jié) 槽 : 共 1 節(jié) , 長 度 9 85mm。伸縮槽。伸縮槽安裝在機(jī)頭和中部槽之間,伸縮槽有一可滑移的伸縮搭接端,利用兩側(cè)的液壓缸的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)伸縮動(dòng)作,它的作用是調(diào)節(jié)鏈條的松緊。伸縮槽同時(shí)還具有過渡槽、連接槽和調(diào)節(jié)槽的功能。過度槽。過度槽也叫連接槽,有機(jī)尾連接槽和機(jī)頭連接連接兩種。在安裝時(shí),由于地面狀況的影響,機(jī)頭、機(jī)尾和中間槽不能吻合連接,因此需要經(jīng)過渡槽的過渡連接。 3000 mm 長 , 每節(jié) 槽 上 都 有 活 中 板 通 過 螺 栓 在 槽 的 兩 側(cè) 固 定 ,凹、凸槽。為了使轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭與伸縮帶式輸送機(jī)搭接,從而保證足夠的搭接長度和空間,由凹槽把地面水平段的中部槽引向爬坡,然后通過凸槽把爬坡10°的中部槽引向水平架橋段,從而使中部槽與安裝在行走部上的過渡架相連,以形成橋式轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭與帶式輸送機(jī)機(jī)尾搭接的空間。凸、凹槽的結(jié)構(gòu)與中部槽的結(jié)構(gòu)基本相同,只是彎曲10°,并在槽幫鋼中板彎曲段堆焊耐磨材料以增加耐磨性。 使 爬 坡 段 煤 流 通 暢 。 凸 槽 和 凹 槽 的 中 板 和 底板 均 增 加 了 厚 度 , 并 采 用 大 圓 弧 過 渡 , 減 少 了 磨 損 , 提 高 了 過 煤量 。 在 爬 坡 段 與 凹 槽 聯(lián) 接 的 是 鉸 接 槽 , 以 適 應(yīng) 巷 道 底 板 的 起 伏 不平 和 皮 帶 機(jī) 尾 移 動(dòng) 時(shí) 引 起 的 高 度 變 化 便 于 維 護(hù) 。 這是橋式轉(zhuǎn)載機(jī)和刮板輸送機(jī)不同的地方之一。2.3.3 刮板鏈刮 板 鏈 是 轉(zhuǎn) 載 機(jī) 的 重 要 部 件 , 在 工 作 過 程 中 承 受 較 大 的 靜負(fù) 荷 和 動(dòng) 負(fù) 荷 ,并 與 溜 槽 相 磨 擦 。 因 此 , 要 求 刮 板 鏈 不 僅 強(qiáng) 度高 , 耐 磨 , 而 且 要 具 有 一 定 韌 性 和 抗 腐 蝕 性 。刮 板 鏈本 轉(zhuǎn) 載 機(jī) 的 刮 板 鏈 為 中 雙 鏈 型 式 , 由 圓 環(huán) 鏈 、 刮 板 、 橫 梁 、螺 栓 、 接 鏈 環(huán) 、 螺 母 組 成 , 如 圖 。 圓 環(huán) 鏈 規(guī) 格 為 Φ 34 ×126 礦 用高 強(qiáng) 度 圓 環(huán) 鏈 , 鏈 間 距 為 2 00mm, 每 段 為 1 97 個(gè) 環(huán) , 長 2 4.822m,在 每 7 個(gè) 鏈 環(huán) 處 安 裝 一 個(gè) 刮 板 , 刮 板 間 距 為 7 56mm。 刮 板 采 用合 金 鋼 鍛 造 刮 板 , 刮 板 與 鏈 條 由 橫 梁 和 螺 栓 用 防 松 螺 母 聯(lián) 接 在一 起 , 組 裝 刮 板 時(shí) 注 意 刮 板 上 標(biāo) 記 的 運(yùn) 行 方 向 。 使 用 中 應(yīng) 經(jīng) 常檢 查 螺 栓 是 否 松 動(dòng) , 若 有 松 動(dòng) 應(yīng) 立 即 擰 緊 。調(diào) 節(jié) 鏈調(diào) 節(jié) 鏈 是 用 來 調(diào) 節(jié) 刮 板 鏈 的 長 度 , 以 適 應(yīng) 轉(zhuǎn) 載 機(jī) 長 度 變 化 。調(diào) 節(jié) 鏈 的 結(jié) 構(gòu) 型 式 完 全 與 刮 板 鏈 相 同 。㈣ 機(jī)尾部和刮板輸送機(jī)相比,橋式轉(zhuǎn)載機(jī)短的多,其工作負(fù)荷也小得多,所以在機(jī)尾部一般不安裝動(dòng)力傳動(dòng)裝置。機(jī)尾部是由機(jī)尾架、機(jī)尾滾筒組成的,機(jī)尾架用來安裝滾筒回轉(zhuǎn)刮板鏈?zhǔn)綐蚴睫D(zhuǎn)載機(jī)的導(dǎo)向部分。㈤ 推移裝置推移裝置是根據(jù)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的需要選擇的。橋式轉(zhuǎn)載機(jī)與刮板輸送機(jī)的同步推進(jìn)工作面端頭支架推移油缸來完成,也可以用兩個(gè)千斤頂代替,千斤頂?shù)囊欢撕蜆蚴睫D(zhuǎn)載機(jī)連接,另一端套在錨固柱上,并利用液壓泵站供液來實(shí)現(xiàn)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的推移?,F(xiàn)在,有的橋式轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)有配合推移裝置的輔助裝置。如圖1.1圖 1.1 轉(zhuǎn)載機(jī)示意圖1.4 限矩型液力聯(lián)軸器的選擇圖 1.2 液力耦合器1.注油塞、 2.泵輪、 3.后半連軸節(jié)、4.O 型圈、5.墊圈、6.緊固螺栓 7.前半連軸節(jié)、8.彈性塊、9.外殼、10.渦輪、11.軸、12.螺栓、13.油封 14. 油封、15.密封圈蓋、16.軸承、17.軸承、18.熱保護(hù)塞液力耦合器是一種動(dòng)力式液力傳動(dòng)元件、由于它效率高,結(jié)構(gòu)簡單,能夠帶動(dòng)負(fù)載平穩(wěn)起動(dòng),改善起動(dòng)性能,提高起動(dòng)能力;具有過載保護(hù)作用;能隔離扭振和沖擊;在多臺(tái)電機(jī)傳動(dòng)鏈中均衡各電機(jī)的負(fù)荷;并減小電網(wǎng)的沖擊電流;在很多行業(yè)得到看廣泛的使用。本機(jī)所選液力偶合器屬限距型液力傳動(dòng)裝置,安裝在減速器和電動(dòng)機(jī)之間,只要作用是使電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞減速器,使電機(jī)起動(dòng)平穩(wěn),具有過載保護(hù)能力,能減緩傳遞系統(tǒng)中的沖擊振動(dòng);在多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中能保證各電機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)。液力偶合器是一種能量轉(zhuǎn)換裝置,它將電動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液力能,通過泵輪和透平輪的相互作用,將液力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出,在液力偶合器的傳遞功率范圍內(nèi),根據(jù)不同的傳遞功率,注入相應(yīng)的液體后,在電機(jī)帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí),液體被泵輪葉片驅(qū)動(dòng),液體在離心力的作用下形成環(huán)流,并嚴(yán)泵輪工作腔曲面流向透平輪,同時(shí)沖擊透平輪葉片,使之帶動(dòng)從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),在離心力的作用力下,又從透平輪的近軸處流回泵輪,能量的傳遞完全由液體形成閉合環(huán)流來完成。表1液力耦合器的主要技術(shù)參數(shù)外形尺寸 最大輸入孔徑 及長度( mm ) 最大輸出孔徑 及長度( mm ) d1max d2max 國家標(biāo)準(zhǔn) 型 號(hào) 輸入轉(zhuǎn)速 r/min 傳遞功率范圍 N ( KW ) 過載系數(shù) 效率 η D L L1max L2max 充油量( L ) 重量 ( kg ) TVA750 1500 480-760 1-2.3 0.977 842 603 140/245 150/240 44.2 88.4 406液力聯(lián)軸器的工作液體在煤礦井下使用的液力偶合器?,F(xiàn)在規(guī)定一律采用燃液或水為工作介質(zhì)。以清水為介質(zhì)的液力偶合器,在結(jié)構(gòu)上與以油為介質(zhì)的液力偶合器的主要不同點(diǎn)有其二:其一是工作室與軸承之間要有可靠的密封,防止軸承銹蝕;其二是在液力偶合器外殼上除了必須有防止過熱的易容塞外,還必需裝有防止過壓的易爆塞保護(hù)裝置。由于水的重度比油大,所以,與相同規(guī)格尺寸的以油為介質(zhì)的偶合器相比,以水為介質(zhì)的液力偶合器可多傳遞 10~15%的力矩。二 總體方案的確定本轉(zhuǎn)載機(jī)是在長壁式工作面輸送機(jī)和順槽可伸縮皮帶機(jī)之間起轉(zhuǎn)載輸送煤炭作用;使用轉(zhuǎn)載機(jī)可以避免順槽皮帶機(jī)機(jī)尾的頻繁移動(dòng),從而保證工作循環(huán)的正常進(jìn)行。SZZ800/250 型橋式順槽轉(zhuǎn)載機(jī),主要用于高產(chǎn)、高效綜采機(jī)械化工作面順槽轉(zhuǎn)載輸送煤炭,可與工作面刮板輸送機(jī)、破碎機(jī)及皮帶機(jī)配套使用,使用時(shí)將轉(zhuǎn)載機(jī)的小車搭接在皮帶機(jī)結(jié)尾的導(dǎo)軌上,并能沿其作整體運(yùn)動(dòng),從而使轉(zhuǎn)載機(jī)隨工作面輸送機(jī)的推移步距作整體調(diào)整,煤炭有工作面輸送機(jī)經(jīng)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載到可伸縮皮帶機(jī)上運(yùn)走。2.1 結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)方案如圖所示:圖2.1傳動(dòng)系統(tǒng)1--鏈輪軸組 2--減速器 3—液力偶合器 4--電動(dòng)機(jī) 5--機(jī)尾鏈輪軸組2.2 適用條件和特點(diǎn)1.本機(jī)傳動(dòng)功率大,結(jié)構(gòu)緊湊,整機(jī)體積不大,高度相對(duì)低,整體可靠性更高,最大寬度 3050mm,機(jī)頭距地最大高度 2650mm。2.本機(jī)設(shè)計(jì)有鉸接槽能垂直彎曲±3°,機(jī)尾 0.75m 槽能水平彎曲±6°,垂直彎曲±4°,機(jī)頭傳動(dòng)部相對(duì)于皮帶機(jī)機(jī)尾可左右擺動(dòng),上下移動(dòng),從而能在一定程度上適應(yīng)順槽底板起伏。由于 S GZ800/800 型 前 部 輸 送 機(jī) 機(jī)尾配合,適應(yīng)性有更大的提高。3.本機(jī)設(shè)計(jì)要求與破碎機(jī)配合適用,由破碎機(jī)限制煤的塊度,消除了大塊煤對(duì)皮帶的不利影響。4.本機(jī)在液壓馬達(dá)阻鏈器緊鏈外,還可通過伸縮機(jī)頭在 320mm 范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)每檔 10mm 的微調(diào)。5.本機(jī)設(shè)計(jì)與輸送機(jī)是交叉?zhèn)刃?,轉(zhuǎn)載機(jī)的移動(dòng)由工作面端頭支架提供堆移力來實(shí)現(xiàn)。另外,在破碎機(jī)上還設(shè)計(jì)一備用拉移點(diǎn),在特殊性情況下可用來拉移或錨固。2.3 轉(zhuǎn)載機(jī)組成及用途本轉(zhuǎn)載機(jī)是與破碎機(jī)、皮帶自移機(jī)尾的皮帶機(jī)配套使用的,分為主體部和機(jī)尾部。本轉(zhuǎn)載機(jī)的主體部和機(jī)尾部主要由機(jī)頭傳動(dòng)部、架橋槽、凸槽、聯(lián)接槽、鉸接槽、0.75m 調(diào)節(jié)槽、機(jī)尾過渡槽、阻鏈器和其它零部件等組成。 2.3.1 機(jī)頭傳動(dòng)部本部是由電機(jī)、減速器、機(jī)頭架、后槽體、鏈輪組件、設(shè)備組件和聯(lián)接罩、液壓緊鏈系統(tǒng)等組成??筛鶕?jù)順槽實(shí)際需要安裝以適應(yīng)左右工作面。其中減速器需要按要求注入潤滑油,接水冷卻;鏈輪要接遠(yuǎn)程注油裝置,加注 N320 或N460 潤滑油;伸縮機(jī)架和液控系統(tǒng)配合可伸縮,在小范圍內(nèi)微調(diào)刮板鏈張力,緊鏈后用銷軸限位。在后槽體上,有 4-Φ75 孔,用來擦阻鏈器,與液壓馬達(dá)緊鏈裝置配合可實(shí)現(xiàn)緊鏈。① 機(jī)架機(jī)架分為前機(jī)架和后槽體(后機(jī)架)兩大部分。機(jī)頭架安裝著傳動(dòng)鏈輪組件、拔鏈器、刮板鏈、傳動(dòng)裝置(減速器到電機(jī)) ,與后槽體插接,由伸縮油缸與固定銷固定,微調(diào)緊鏈?zhǔn)峭ㄟ^伸縮油缸的伸縮來實(shí)現(xiàn)的。② 伸縮油缸伸縮油缸是一個(gè)單伸縮雙左右缸,通過伸縮油缸把前后機(jī)架連接在一體,起到微調(diào)鏈條張力上的作用。當(dāng)刮板鏈較松時(shí),把操縱閥手柄打到伸長位置,使油缸活塞伸出到合適位置,并用定位銷固定:當(dāng)刮板鏈較緊時(shí),把操縱閥手柄打到縮回位置,使油缸活塞縮回到合適位置,并用定位銷固定。當(dāng)伸縮油缸伸長到極限位置后,需將油缸活塞桿縮回,重新緊鏈。③ 鏈輪組件鏈輪組件裝在機(jī)頭傳動(dòng)部的機(jī)頭部上,其中鏈輪為合金鋼整體鍛造七齒鏈輪,齒形加工成型,表面淬火處理。鏈輪軸承座在機(jī)頭架上由壓塊、螺栓壓緊。鏈輪組件可以在不拆傳動(dòng)裝置的情況下整體拆裝。④ 拔鏈器、舍板拔鏈器為焊接結(jié)構(gòu)。安裝拔鏈器時(shí)拔茶插入鏈輪齒的溝槽內(nèi),可以保證刮板鏈的鏈條與鏈輪能順利的嚙合和分離。拔鏈器的作用是:當(dāng)輸送機(jī)卸載后,防止鏈環(huán)卡在鏈輪溝槽內(nèi)而不能在正常分離點(diǎn)脫開。拔鏈器時(shí)由舍板、螺栓固定在機(jī)頭架山。舍板和拔鏈器時(shí)易磨損,磨損后及時(shí)跟換。2.3.2 輸送槽有多種樣式,但槽形基本相同。都是整體箱型焊接全封閉溜槽,由槽體、擋板、電纜槽、蓋板等組成。在爬坡段,電纜槽掛在槽體側(cè)面,根據(jù)工作面的不同,選擇左、右懸掛方向;在落地段,電纜槽在槽體側(cè)面。輸送槽間除機(jī)尾部調(diào)節(jié)槽間是啞鈴聯(lián)接外,其余都是有兩個(gè)定位銷和 18 或 22 條高強(qiáng)度螺栓剛性聯(lián)接,加大了聯(lián)接強(qiáng)度,提高了可靠性。底、中板采用高強(qiáng)度耐磨板,以滿足過煤量的要求。架橋槽,3m 長,是為了延伸架橋段的長度,架橋槽可提供形成與皮帶機(jī)搭接的足夠合適空間;凸槽是為了產(chǎn)生下彎角度,中板和地板均增加了厚度,并采用大圓弧過渡,減少了磨損,提高了過煤量。中間的聯(lián)接槽、鉸接槽是為了讓轉(zhuǎn)載機(jī)伸起一定的高度,轉(zhuǎn)載機(jī)爬坡角為 10°,使爬坡段煤流暢通;鉸接槽能垂直彎曲±3°,以適應(yīng)巷道底板的起伏不平和皮帶機(jī)尾移動(dòng)時(shí)引起的高度變化;中部槽還有開窗,打開天窗維護(hù)時(shí),可觀察刮板鏈底鏈運(yùn)行情況和排除刮板鏈底鏈故障;機(jī)尾部 0.75m 調(diào)節(jié)槽槽間能水平±0.6°和垂直彎曲±4°,機(jī)尾過渡槽提供了與輸送機(jī)交叉?zhèn)刃稒C(jī)頭的連接手段。2.3.3 刮板鏈刮板鏈轉(zhuǎn)載機(jī)的重要部件,在工作過程中承受較大的靜負(fù)荷和動(dòng)負(fù)荷,并與溜槽相摩擦。因此,要求刮板鏈不僅強(qiáng)度高,耐磨 ,而且要具有一定韌性和抗腐蝕性。本轉(zhuǎn)載機(jī)的刮板鏈為中雙鏈型式,由圓環(huán)鏈、刮板、U 形螺栓、接鏈環(huán)、螺母組成。圓環(huán)鏈規(guī)格為 2-Φ 34 ×1 26-C 礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈,鏈間距離為 7 56mm。刮板采用合金鋼鍛造刮板,刮板與鏈條由 U 形螺栓和螺母緊固并焊接在一起,組裝刮板時(shí)注意刮板上標(biāo)記的運(yùn)行方向。使用中應(yīng)經(jīng)常檢查螺栓的聯(lián)接情況,若有松動(dòng)應(yīng)立即調(diào)換。調(diào)節(jié)鏈:是用來調(diào)節(jié)刮板鏈的長度,以適應(yīng)轉(zhuǎn)載機(jī)長度變化。調(diào)節(jié)鏈的結(jié)構(gòu)型式與刮板鏈完全相同。2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)頭傳動(dòng)部的電動(dòng)機(jī)經(jīng)液力偶合器、減速器帶動(dòng)機(jī)頭的鏈輪、鏈輪帶動(dòng)繞過機(jī)頭鏈輪、機(jī)尾滾筒的刮板鏈,刮板鏈沿著運(yùn)煤方向把中部槽內(nèi)的煤運(yùn)到卸載端。2.4.1 主要技術(shù)參數(shù)該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下:1、 設(shè) 計(jì) 長 度 ------------------------------------------ 50m2、 輸 送 量 ------------------------------------------ 1 800t/ h3、 刮 板 鏈 速 -------------------------------------------1 .545 m/s4、 爬 坡 角 度 -------------------------------------------10°5、 減 速 器 型式 ----------------------------------圓 錐 -行 星 傳 動(dòng) 減 速器速 比 --------------------------------------24.2: 16、 刮 板 鏈型 式 ---------------------------------------中 雙 鏈圓 環(huán) 鏈 規(guī) 格 -------------------------------------2-Φ 34 ×1 26-C刮 板 間 距 --------------------------------------7 56mm7、 緊 鏈 方 式 -------------------------------------- 閘 盤 緊 鏈 和 伸 縮機(jī) 頭 輔 助 緊 鏈2.4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇設(shè)計(jì)要求功率為250KW,根據(jù)礦井電機(jī)的具體工作環(huán)境情況,電機(jī)必須具有防爆和電火花的安全性,以保證在有爆炸危險(xiǎn)的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對(duì)安全,而且電機(jī)工作要可靠,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,過載能力強(qiáng),效率高。所以選擇礦用防爆電動(dòng)機(jī),型號(hào)為 -YBS DS -2 50/1 25-4 /8;具體參數(shù)如下型 號(hào) --------------------------------------------YBS DS -2 50/1 25-4 /8功 率 --------------------------------------------250 kW額 定 電 壓 ---------------------------------------------1140 V轉(zhuǎn) 速 --------------------------------------------147 5/73 5r/min2.4.3 總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配要求要求:(1)查閱有關(guān)資料,完成橋式轉(zhuǎn)載機(jī)總體方案的設(shè)計(jì)。(2)完成總體傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(3)大功率減速器整體設(shè)計(jì)。(4)傳動(dòng)主要部件、組件、零件圖設(shè)計(jì)。(5)編寫完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。①總傳動(dòng)比的確定總傳動(dòng)比 : 總i1475=2.60.9總②傳動(dòng)比的分配在進(jìn)行多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí),傳動(dòng)比分配是一個(gè)重要環(huán)節(jié),能否合理分配傳動(dòng)比,將直接影響到傳動(dòng)系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、成本及工作能力。多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定有如下原則:1.各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi),不應(yīng)超過所允許的最大值,以符合其傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn),使減速器獲得最小外形。2.各級(jí)傳動(dòng)間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱;各傳動(dòng)件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞;所有傳動(dòng)零件應(yīng)便于安裝。3.使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力接近相等,即要達(dá)到等強(qiáng)度。4.使各級(jí)傳動(dòng)中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等,從而使?jié)櫥容^方便。初定各級(jí)傳動(dòng)比為:12.3746i?03.9i三 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 各級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩的的確定①各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算:從電動(dòng)機(jī)出來,各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸。Ⅰ軸 1475/minnr?Ⅱ軸 2/.3618inr?Ⅲ軸 23in6./7014minrⅣ軸 3in?67./2905inr②各軸功率計(jì)算:Ⅰ軸 3211???p50.9680.7kWⅡ軸 4212×=p8.09.8??kⅢ軸 523?p19.08.7kW?Ⅳ軸 6234×=p08.9.80?1k式中: ——液力偶合器效率 =0.961??——滾動(dòng)軸承效率 =0.982 2——錐齒效率 =0.973 3——斜齒效率 =0.984?4?——圓柱齒輪效率 =0.975 5——滾筒效率 =0.966 6③各軸扭矩計(jì)算:Ⅰ軸 11950/528.1/4756.8()TPnNm????Ⅱ軸 22934Ⅲ軸 33/0./.1.7()?Ⅳ軸 449551265086TPnNm???④將上述計(jì)算結(jié)果列入下表(表3.1):表3.1軸號(hào) 輸出功率 P(kW) 轉(zhuǎn)速n( )min/r輸出轉(zhuǎn)矩T/(N·m)傳動(dòng)比Ⅰ軸 228.1 1475 1476.85 2.3746Ⅱ軸 219.1 621.16 3368.44 3.7101Ⅲ軸 208.3 167.43 11881.17 2.7469Ⅳ軸 192.0 6095 30083.68 13.2 第一級(jí)錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 選擇齒輪材料材料是齒輪承載能力的基礎(chǔ),合理選擇齒輪材料,可以使其有足夠長的使用壽命,滿足性能要求,保證傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。查齒輪手冊(cè),小齒輪:20Cr 2Mn2Mo大齒輪:18Cr 2Ni4W熱處理方法:表面滲碳、淬火,芯部低溫回火由圖 16.2-17 h 得 =1650 =1650N/mm1limH?2/N2limH?=550 =550N/mmliF liF3.2.2 初步設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)公式: 3HP2116≥'??KTde載荷系數(shù): .75=齒數(shù)比: 12n475ui2.36.8??估算時(shí)齒輪許用接觸應(yīng)力: 2HlimP mN 150=.6S'='?估算時(shí)的安全系數(shù): 1.'H估算結(jié)果: 31 275468'61.432.0ed???取 e30m?2.幾何計(jì)算齒數(shù): 取 15=z21uz.37465???實(shí)際齒數(shù)比: =分錐角: ?62.3tanrtar211czc??8.7=5trtr=12大端模數(shù): 取 表 16.4-31'309edmmz?9em?大端分度圓直徑: 513ee?26924dz??齒形角: ?0=na外錐距: ?si2eR1310.nsi2.6edm??初定齒寬系數(shù): 初取R?8=R齒寬: 取0.13eb??29b中點(diǎn)法線模數(shù): (~4)2nmb??初定中點(diǎn)螺旋角: ?35=m?實(shí)際齒寬系數(shù): Rb290.291e???大輪大端分度圓直徑: 2dum中心錐距: 其中0.5cos0.29.518.mekbm??????0=k?內(nèi)錐距: iR-71?假想平面齒輪齒數(shù): 3=62.sini=?zc實(shí)際中點(diǎn)螺旋角: 9aroarco40.7'85.1mmzR?????中點(diǎn)分度圓直徑: 1(-0.5)1(02).32ed m???236.74mR???當(dāng)量齒輪分度圓直徑: 221 .41d10.59vmu???221.40.5976.vv m??當(dāng)量齒輪頂圓直徑:11d*.213.27.vaavanmhd?????2269408?當(dāng)量齒輪基圓直徑:1dcos10.57cos28.15.92vbvtam??2 60t ?當(dāng)量齒輪端面壓力角:tantan20arcrc9.41osos.7vt m?????當(dāng)量齒輪傳動(dòng)中心距:12a()(0.56.)0.62vvd m???當(dāng)量齒輪基圓螺旋角arcsin(os)arcin(s40.79cos2)37.8vbmn??????????當(dāng)量圓柱齒輪齒數(shù): 5.16=2.=11??zv0.938.7cos22?zv當(dāng)量法面圓柱齒輪齒數(shù):112 211542.01coscos4.37cos0.9s.6vnvbmzz????????12 2 .87.3vnvb ???當(dāng)量齒輪基圓端面齒距: pcos3.cos8.59.16vbmvta?????嚙合線長度:vtva asin)dd(21gvb2a2vb12a ???27.305.8971.865.0)47.6sin29.41? ???(54)2.8m端面重合度: vabg2.851.49p7??縱向重合度: mvnsisi3.5.2?????總重合度: 2 2vrav1491??????齒中部接觸線長度:由 .5?224.70cos.1cos3.8vabmrbl m?????齒中部接觸線的投影長度: ' 24.70.19.5bmvbl??3.2.3 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核校核公式: HPKLSEHBMbmH ZZul ???? ????1dFK21tHaVA中點(diǎn)分度圓切向力: t10T476.8523.417N???使用系數(shù): 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3》表 16.2-301.KA?動(dòng)載荷系數(shù):由 7 級(jí)精度和中點(diǎn)節(jié)線速度1md.32475V8.606060nms???在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3》查圖 16.4-28 1Kv齒向載荷分布系數(shù)在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3》中表 16.4-28:取 有效工1.KeH??作齒寬 ,按式(16.4-28),be85.0?1.65.K1HeH?????端面載荷系數(shù): ,由表tteF2347N91.510mb??16.4-29, 1.0Ha?節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù): 由式,6.4-4, vbHCOScos37.8Z221.92sin()in(2.4)vta?????中點(diǎn)區(qū)域系數(shù):由式 16.4-5,計(jì)算??????????????? 22121 1)()(tvvbavvbatvBM ZFdZFd??2 2tn9.47.3.70.81.49()()05896516360???????????????1.參數(shù) 和 按表 16.4-30,計(jì)算 1F2 12.49vaF??彈性系數(shù): 表 16.2-4328.9mNZE?螺旋角系數(shù) coss350.8192mZ???錐齒輪系數(shù):由式 16.4-7, .KZ載荷分配系數(shù):由式 16.4-9,計(jì)算5.025.14)2(1??????????????????vrvrLSZ??0.51.52().?0.9347?計(jì)算接觸應(yīng)力: 2H1651241.587.9218??????08.730.892N3m?許用接觸應(yīng)力: WXLVRNTHminlPZS??試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限:, ,圖 16.2-172Hlim1650?2li21650壽命系數(shù): ,長期工作,取無限壽命設(shè)計(jì)。ZNT?潤滑油影響系數(shù): , ,圖 16.2-20.9LVR1.9LVR2?工作硬化系數(shù): , ,圖 16.2-21W2尺寸系數(shù): , ,圖 16.2-2250.Zx1?x最小安全系數(shù): SHmin許用接觸應(yīng)力值: 21 76.1359.05.6mNP????2 4250H?????2lim1li ,76.3in,nHP?齒面接觸強(qiáng)度校核結(jié)果: 。通過2HN10150HPNm????3.2.4 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算公式 ,式 16.4-11FPLSKFsnmFYb??????1taFVAK, , , ,1.AK.V65.?HP? 0.1?Ha2653.471t N復(fù)合齒形系數(shù) 按 , ,142.0vnZ2.8vnZ查圖 16.4-25, ,FSY3FS重合度系數(shù) 按式 16.4-15 計(jì)算22'119.50()()1.094'4.bmKlY?????載荷分配系數(shù) 由式 16.4-16,計(jì)算 0.725.8ZY22LS?齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算值 21 mN8.76425.073.125.6042.75639.801. ????F?2FS122 mN.4.Y?齒根許用彎曲應(yīng)力 ,式 16.4-17xRrelTYlTFinEPS??齒根彎曲疲勞強(qiáng)度基本值 , ,圖 16.2-26h210mNFE??2210mNFE?壽命系數(shù) 長期工作。取為無限壽命設(shè)計(jì)YT相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù) ,表 16.2-48relT??相對(duì)齒根表面狀況系數(shù) 1rl?尺寸系數(shù) , ,圖 16.2-285.90Y1x?2x最小安全系數(shù) 4SminF許用彎曲應(yīng)力值 2P1 .74695.01. mN???F2840?齒根彎曲強(qiáng)度校核結(jié)果 22F1 .7468.64mN???。通過2 1573mN3.3 第二級(jí)斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 選擇齒輪材料材料是齒輪承載能力的基礎(chǔ),合理選擇齒輪材料,可以使其有足夠長的使用壽命,滿足性能要求,保證傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。查齒輪手冊(cè),小齒輪:20CrMnTi大齒輪:18Cr 2Ni4W熱處理方法:表面滲碳、淬火,芯部低溫回火由圖 16.2-17 h 和圖 16.2-26 ,21limN650?H?22limN1650?H?, FEFE3.3.2 斜齒輪的初步設(shè)計(jì)按表 16.2-33, 321)(476uKTuaHPa????式中 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 12108.95493.662PNTmn???載荷系數(shù) K:考慮對(duì)稱軸承布置速度較低,沖擊負(fù)荷較大,取 1.6K?齒寬系數(shù): .a?齒數(shù)比:暫取 u=i=3.7102許用接觸應(yīng)力 :按表 16.2-33HP?minlPS?按表 16.2-33,取最小安全系數(shù) ,按大齒輪計(jì)算.1SHmin?2HP2N150.6??將以上數(shù)據(jù)代入中心距的公式得:32.60.476(.) 19.421537a m????圓整為標(biāo)準(zhǔn)中心距: 。ma30?按經(jīng)驗(yàn)公式: 。mn 6~1.230).~07.()2.~7.( ??取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù): 。4初取 , 。?9??98.cos??123031.()4(.7)nazmu???取 ,31?21z5??精求螺旋角 β973.032)1(4)(cos21????an?所以: '063??mmnt 1097.43.cos?zdt .21???圓整 取ba 8974.6.0? mb802?3.3.3 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度按表 16.2-34HaVAtEHKubdZ????1F??式中 分度圓上的圓周力 t1t2T30.624759.08NdF???使用系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3》表 16.2-36.KA載荷系數(shù) 按公式 16.2-12V2121v0uvzKbFtA???????????圓周速度 v, 17.4061.84.160dn ms?????根據(jù)齒輪的圓周速度,參考表 16.2-73 選擇齒輪的精度等級(jí)為:7-7-8 GB100955-1988按表 16.2-39, ,23.9K1?0.872 2v.314710.398475380?????? ????????齒向載荷分布系數(shù) ,按表 16.2-40?HKbdb321H 0.)(.61.2???????????(? 8012.).478(08.0. 32 ??((26.1?齒向載荷分配系數(shù) :按HaKe 2AF59.1. 4.980Nbm???查表 16.2-42, 1.節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ,按 ,x=0 查圖 16.2-15,HZ'63?? .ZH查表 16.2-43, 2E8.9mN?接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度及螺旋角系數(shù) ??Z首先計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)621.3)97.0(cosZ31v ???z.4).(5332v量齒輪的端面重合度 ; ,按 , ,va??a???? '163???621.3Zv1?,從圖 16.2-10 分別查得 ,726.14Zv2? 2.80? 8.0a??所以 .7180?a?按 , 查入 16.2-11,縱向重合度4bm?'63??? 4.1???按 , , 查圖 16.2-16,.71?va?.??'? 65.0??Z所以: 4759.083.712.4189.6.03981.26.2H???????2.3Nm計(jì)算安全系數(shù) HS,式中,壽命系數(shù)WXLVRliHZ??S NTZ應(yīng)力循環(huán)次數(shù): 91160621.83501.Nknt????827.4.從圖 16.2-18 查得 ,9ZNT1.NT2?潤滑油影響系數(shù) ,按照 選用 L-CKC680 號(hào)中極壓型工業(yè)齒輪LVR.mvs油,其運(yùn)動(dòng)粘度 ,查圖 16.2-19, ,240?03.1ZLVR?工作硬化系數(shù) ,WZ1.接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù) ,查圖 16.2-22, 。x .24x將以上值代入安全系數(shù)的計(jì)算公式得 39.124.013.0962.15H ???S 582?按表 16.2-46,最小安全系數(shù) .SHmin,故安全。HminS?3.3.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度按表 16.2-34 ???KFFSVAn1tb?式中 彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的載荷分布系數(shù) :?FK26.1??HFK彎曲強(qiáng)度計(jì)算的載荷分配系數(shù) :FaK1.?HaFK復(fù)合齒形系數(shù) :按 , ,查圖 16.4-25,F(xiàn)SY624.31?vnZ726.142?vnZ, 03.41FSY9.2彎曲強(qiáng)度計(jì)算的螺旋角系數(shù) :按 , ,查圖 16.2-25??Y.va'13??6.???將以上各數(shù)值代入齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算得 214759.081.39.261.403.61.8F Nm????2 22140FSYNm??計(jì)算安全系數(shù) : 表 16.2-34FFFE??XRrelTrlNTS????式中 壽命系數(shù) ,由圖 16.2-27 查得 ,TY0.1YNT?.NT1相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù) :由圖 16.2-23,知 , 查表relT? 5.q?s.2s16.2-23, 。121?relTrel??相對(duì)齒根表面狀況系數(shù) 查表 16.2-71,齒輪粗糙度 ,relT?YmRa?6.121?按式 16.2-21, 。0.rel?尺寸系數(shù) :查圖 16.2-28, 。XY1?X將以上數(shù)值代入安全系數(shù) 的公式得FS07.25.109F??S3812?由表 16.2-46,取 .SFmin及 均大于 ,故安全F1S2i3.3.5 主要幾何尺寸, , , , 。m4n?m1097.4t 31z?52'163???zdt .231?t 65.52 mhaa 407.134071 ????d82.2?ff .5.1?mhff 6154216.472 ???da 30).70.()(1?取 ,mb85b823.4 第三級(jí)直齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1 選擇齒輪材料及初步計(jì)算材料是齒輪承載能力的基礎(chǔ),合理選擇齒輪材料,可以使其有足夠長的使用壽命,滿足性能要求,保證傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。查齒輪手冊(cè),小齒輪:20CrMnTi大齒輪:18Cr 2Ni4W熱處理方法:表面滲碳、淬火,芯部低溫回火由圖 16.2-17h 和圖 16.2-26,21limN650?H?22limN1650?H?, FEFE接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) ,應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式 6-7NZ8160167.43203.51hNnjL????89/5./i 2查圖 6-5 得 ,1NZ2.01?N1.092?NZ接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) minHSminHS則 NSZ][minHl??21 m173.5.065?298][?H?故取 ??2N.573?許用彎曲應(yīng)力[ ] 由式 6-12, F??FFEXNFlimYYS???XRrelTrelNT???彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù) 查圖 16.2-27YN1=YN2=1.01彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) 查圖 6-9XYYX=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) minFS=1.4minFS則 21 /57.934.1/0.][ N????2F3.4.2 按齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí),采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)按 (0.013~0.22)?t?估取圓周速度 4 參考表 6.7,表 6.8 選取 公差組 8 級(jí)。311/np?tv?sm/ ?小輪分度圓直徑 由式 6-5 得1d????321 uKTZddHE???????????齒寬系數(shù) 查表 6.9,按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置, 0.8 d? ?d?小輪齒數(shù) 在推薦值 20~40 中選, 251Z?1Z大輪齒數(shù) 圓整 21zi2.76958.67??692齒數(shù)比 u.56912?z傳動(dòng)比誤差 在允許誤差范圍內(nèi)。05.3.692.7/ ?????((故,合適小輪轉(zhuǎn)距 1T192.0P9541950.26n6743Nm????載荷系數(shù) K?a?VA使用系數(shù) :查表 6.3, .1?A動(dòng)載荷系數(shù) :由參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》推薦值 1.05~1.4,VK .1?VK齒向載荷分布系數(shù) : 由推薦值 1.0~1.2,? 1.??齒間載荷分布系數(shù) : 由推薦值 1.0~1.2,a a則載荷系數(shù) 的初值 K61.4.1.a ??????VA材料彈性系數(shù) :查表 6.4,EZ2/8.9mNZE節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) :查表 6-3, ,H )0x0(21(? 5.?HZ重合度系數(shù) : 由推薦值 0.85~0.92, =0.87? ?故, ??231 .76189.5.7.4695.45.8082d m?????? ??????齒輪模數(shù) : = 按表 6.6,圓整m1/Zd?./.3m?=6小輪分度圓直徑 :11250?圓周速度 : =?60/1nd??1567.43/01.5???sm/標(biāo)準(zhǔn)中心距 :a2()/(9)28mZ???齒寬 :b1.75.d?大輪齒寬 : ,2b?21小輪齒寬 : ,1)0~(?7.5bm?3.4.3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算由式 6-10 ??FSaFFYmbdKT?????12齒形系數(shù) :查表 6.5,小輪 , aY1a62.1?a大輪 , 2FY4F應(yīng)力修正系數(shù) :查表 6.5,小輪 ,Sa1Sa59.大輪 ,278?重合度 a?????? ????tanttant21221????ZZ65cos05trt3.4969tantan2?? ?? ?????? ?? ????????? ?1.?重合度系數(shù) 0.750.257/2.64319aY?????故 ??1 2.4619.6.8/.5087.3F Nm??????2502417069126][1F?][2F??所以,齒根彎曲強(qiáng)度滿足。3.4.4 齒輪幾何尺寸的計(jì)算大輪分度圓直徑: 26941mdZ???根圓直徑 :f1150.ffdh??135fd2426ff?29f?頂圓直徑 a1150dh??16adm2426aa?24?3.5 傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核軸是組成機(jī)器的主要零件之一。軸類作為支撐作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)零部件的重要零件,常常是機(jī)械產(chǎn)品中運(yùn)動(dòng)部件設(shè)計(jì)的核心。軸的材料主要是碳鋼和合金鋼,鋼軸的毛坯多數(shù)用圓鋼或鍛件,各種熱處理和表面強(qiáng)化處理可以顯著提高軸的抗疲勞強(qiáng)度。碳鋼比合金鋼價(jià)廉,對(duì)應(yīng)力集中的敏感性比較低,適用于一般要求的軸。合金鋼比碳鋼有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能,在傳遞大功率并要求減小尺寸和質(zhì)量、要求高的耐磨性,以及處于高溫、低溫和腐蝕條件下的軸常采用合金鋼。在一般工作溫度下(低于 200℃) ,各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不多,因此相同尺寸的碳鋼和合金鋼軸的剛度相差不多。高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵可用于制造外形復(fù)雜的軸,且具有價(jià)廉、良好的吸振性和耐磨性,以及對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點(diǎn),但是質(zhì)較脆。軸的結(jié)構(gòu)主要取決于:軸在機(jī)器中的安裝位置及形式;軸屬零件的類型、尺寸、數(shù)量及和軸的聯(lián)接方法;載荷的性質(zhì)、大小及分布情況;軸的加工工藝等。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足:軸和軸上零件有準(zhǔn)確的工作位置;軸上零件便于裝拆和調(diào)整;軸有良好的制造工藝等。提高軸的強(qiáng)度的常用措施:1.合理布置軸上零件以減小軸的載荷2.改進(jìn)軸上零件的結(jié)構(gòu)以減小軸的載荷3 改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)以減小應(yīng)力集中的影響4.改進(jìn)軸的表面質(zhì)量以提高軸的疲勞強(qiáng)度3.5.1 減速器高速軸 I 的設(shè)計(jì)及校核考慮 I 軸與電機(jī)伸軸用液力耦合器聯(lián)接,因?yàn)殡姍C(jī)的軸伸直徑為 dD=110㎜,查表選取液力偶合器規(guī)格根據(jù)軸上零件布置,裝拆和定位需要該軸各段尺寸如圖所示圖 3.5.1 Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)圖1)選擇軸的材料選用 38SiMnMo,調(diào)質(zhì),熱處理后軸的強(qiáng)度 229-286HBS,由手冊(cè)得, , ,2bmN750??2smN60??21-N360??21-mN750??,??13???1?初步計(jì)算軸徑:由式 8-2 計(jì)算軸的最小直徑并加大 3%以考慮鍵槽的影響。3npAd?查表 8.6 取 A=10033219054.m7pdn???取 d=54mm2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)左軸承從左端裝入,通過軸套定位,右軸承從右端裝入,通過右端錐齒輪定位,兩軸承之間由軸套定位。兩軸承上端通過套杯定位,可以調(diào)整整個(gè)軸的徑向移動(dòng),齒輪左端面靠軸肩定位,左端軸承通過軸承端蓋定位。液力偶合器右端和軸承左端通過 C 型鍵連接,通過左端軸肩定位。采用單列圓錐滾子軸承。軸段(Ⅰ)左端聯(lián)接限矩型液力聯(lián)軸器,如圖 3.5.2 所示