英文原文中文譯文刮板輸送機(jī)減速器潤(rùn)滑油傳感器檢測(cè)裝置的應(yīng)用摘要：新開(kāi)發(fā)的運(yùn)行傳感器是用于檢測(cè)刮板輸送機(jī)減速器中的 N320 齒輪潤(rùn)滑油的污染程度。該傳感器可檢測(cè)潤(rùn)滑油 NAS 的污染程度，并能及時(shí)的更換潤(rùn)滑油，檢測(cè)油污染水平超過(guò)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(zhǎng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和測(cè)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(rùn)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(rùn)滑[1，2]的結(jié)果產(chǎn)生。磨損顆粒是潤(rùn)滑油污染的主要來(lái)源。目前，應(yīng)用檢測(cè)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(rùn)滑油進(jìn)行的分析，并使用離線(xiàn)的方法，不能滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的要求。因此，有必要開(kāi)發(fā)一個(gè)在線(xiàn)油污染檢測(cè)器，可以提醒操作者采用過(guò)濾裝置，根據(jù)油污染的程度，并及時(shí)的跟換潤(rùn)滑油，比規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)更高。在許多類(lèi)型的油污染檢測(cè)技術(shù)，利用光學(xué)測(cè)量方法具有非接觸的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)時(shí)性和在線(xiàn)測(cè)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(wú)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(xiàn)監(jiān)測(cè)可以觀測(cè)潤(rùn)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(rùn)滑油分為三類(lèi)[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(guò)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(kāi)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(méi)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(rùn)滑油的光學(xué)性能產(chǎn)生重大影響。濁度可以用來(lái)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(guò)半定量測(cè)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(guò)光纖和光纖準(zhǔn)直器，然后進(jìn)入油池中。該探測(cè)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(lái)。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(guò)含有污染物的油，通過(guò)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(guò)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(pán)。所有的入射光被吸收，衰減系數(shù) τ 可寫(xiě)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(zhǎng)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?chē)橘|(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(zhǎng)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(guò)測(cè)量獲得的。通過(guò)這種方式，來(lái)確定油被污染的程度。四 波長(zhǎng)選擇燈光是由某些光子能量依賴(lài)的波長(zhǎng)。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(zhǎng)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(zhǎng)附近不變。 （3 ）光線(xiàn)穿過(guò)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(xiàn)一般來(lái)說(shuō)，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(zhǎng)約為 10。為了使選波長(zhǎng)的光線(xiàn)敏感，這些污染物的波長(zhǎng)選擇會(huì)在 0.5-5μm 波長(zhǎng)中被選。隨著這樣波長(zhǎng)的光，透光率曲線(xiàn)，得到了搭配不同類(lèi)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(zhǎng)在0.4-1μ m 之間的油樣品透過(guò)率曲線(xiàn)，而正確的對(duì)應(yīng)應(yīng)在 1.0-2.2μm 波長(zhǎng)。我們從圖中可以看到，此五種油樣品的透過(guò)率曲線(xiàn)相同的跡象表明，這是由油的共性決定。從波長(zhǎng)的透過(guò)率表明吸收系數(shù)是一種波長(zhǎng)依賴(lài)的功能。因?yàn)轭伾陀吞砑觿┑念?lèi)別不同，決定該曲線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)是從對(duì)方身上開(kāi)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(zhǎng)在 0.4-0.7μm 時(shí)變化大，而波長(zhǎng)在 0.7-0.9μm，透光率相對(duì)穩(wěn)定。 波長(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)試光的波長(zhǎng)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(xiàn)監(jiān)測(cè)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(zhǎng)時(shí)間積累玻璃擋板，可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)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(cè)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(xiàn)腔 14 - 石英玻璃擋板 2 15 -探測(cè)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?zhuān)?、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(guò)在外部護(hù)套的孔流入油側(cè)量池中。通過(guò)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(kāi)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(cè)量傳感器的輸出信號(hào)決定。由于 N320 潤(rùn)滑油是廣泛應(yīng)用于煤礦的重型減速機(jī)中，它可以用來(lái)作為搭配不同程度潤(rùn)滑劑油。目前 NAS1638 潤(rùn)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(guò) NAS12 甚至更大，所以我們可以只使用該方法來(lái)解決這一問(wèn)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(wèn)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(cè)試。這個(gè)是可以解決稀釋油問(wèn)題的，但是這可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的污染程度。對(duì)于問(wèn)題 1，根據(jù)不同比例配置的油和油醚按，測(cè)量粘度與粘度計(jì)混合物得出結(jié)論，當(dāng)油和油醚滿(mǎn)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(wèn)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(cè)量油樣本，如果污染程度粒子計(jì)數(shù)器測(cè)量是用同一水平，同樣，它表明，使用粒子計(jì)數(shù)器測(cè)定油搭配的污染與模型法一致?；蛘?，從測(cè)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(cè)使用這個(gè)法則。從測(cè)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(cè)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(cè)量油污染的搭配分別采用傳感器。在測(cè)量過(guò)程中，半導(dǎo)體激光器的光通過(guò)光纖傳輸，經(jīng)過(guò)光纖準(zhǔn)直器、油，最后到達(dá)該探測(cè)器表面。通過(guò)測(cè)量光探測(cè)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(cè)器的輸出電壓值基本不變。這表明，阻斷光線(xiàn)的油粒子時(shí)，油污染程度低于 NAS16 可以忽略不計(jì)。2、測(cè)量上述 NAS17 油污染程度時(shí)該探測(cè)器的輸出電壓明顯下降。這表明，光線(xiàn)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(zhǎng)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(chē)、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(guò)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(lái)與長(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)度和運(yùn)距短許多，一般為 25～50cm；其機(jī)身無(wú)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(guó)長(zhǎng)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(guó)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(kāi)，使機(jī)身聯(lián)接強(qiáng)固，可承受較長(zhǎng)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(lái)美國(guó)、澳大利亞長(zhǎng)壁綜采工作面運(yùn)輸巷中已開(kāi)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(chēng)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(lái)驅(qū)動(dòng)履帶行走。國(guó)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(guò)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(jiǎn)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(lái) 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(chē)；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(chē)架上，小車(chē)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(zhǎng)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(zhǎng)，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(guò)左右兩塊連接耳板與橋式轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭小車(chē)車(chē)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(pán)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(guò)聯(lián)接板組裝在機(jī)頭架一側(cè)，通過(guò)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(rùn)滑。箱體內(nèi)有油槽，通過(guò)浸油、飛濺形式潤(rùn)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(guò)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(kāi)線(xiàn)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(rùn)滑，潤(rùn)滑油為 N320 極壓齒輪油。潤(rùn)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(zhǎng)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(xiāo) 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(mǎn) 足 過(guò) 煤 量 的 要 求 。調(diào)節(jié)槽。安裝時(shí)，工作面的長(zhǎng)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(guò)程中，中部槽的長(zhǎng)短視實(shí)際情況通過(guò)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(zhǎng)度有1m、0.75m、0.5m三種。調(diào) 節(jié) 槽 ： 共 1 節(jié) ， 長(zhǎng) 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(guò)渡槽、連接槽和調(diào)節(jié)槽的功能。過(guò)度槽。過(guò)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(guò)渡槽的過(guò)渡連接。 3000 mm 長(zhǎng) ， 每節(jié) 槽 上 都 有 活 中 板 通 過(guò) 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(zhǎng)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(guò)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(guò)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(guò) 渡 ， 減 少 了 磨 損 ， 提 高 了 過(guò) 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(guò) 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(zhǎng) 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(lái) 調(diào) 節(jié) 刮 板 鏈 的 長(zhǎng) 度 ， 以 適 應(yīng) 轉(zhuǎn) 載 機(jī) 長(zhǎng) 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(lái)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(lái)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(lái)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(jiǎn)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(zhǎng)度（ mm ） 最大輸出孔徑 及長(zhǎng)度（ mm ） d1max d2max 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 型 號(hào) 輸入轉(zhuǎn)速 r/min 傳遞功率范圍 N （ KW ） 過(guò)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(guò)熱的易容塞外，還必需裝有防止過(guò)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(zhǎng)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(chē)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(guò)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)刃叮D(zhuǎn)載機(jī)的移動(dòng)由工作面端頭支架提供堆移力來(lái)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(lái)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(guò)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(rùn)滑油，接水冷卻；鏈輪要接遠(yuǎn)程注油裝置，加注 N320 或N460 潤(rùn)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(xiāo)軸限位。在后槽體上，有 4-Φ75 孔，用來(lái)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(xiāo)固定，微調(diào)緊鏈?zhǔn)峭ㄟ^(guò)伸縮油缸的伸縮來(lái)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(guò)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(zhǎng)位置，使油缸活塞伸出到合適位置，并用定位銷(xiāo)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(xiāo)固定。當(dāng)伸縮油缸伸長(zhǎng)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(kāi)。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(xiāo)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(mǎn)足過(guò)煤量的要求。架橋槽，3m 長(zhǎng)，是為了延伸架橋段的長(zhǎng)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(guò)渡，減少了磨損，提高了過(guò)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(kāi)窗，打開(kāi)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(guò)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(guò)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(lái)調(diào)節(jié)刮板鏈的長(zhǎng)度，以適應(yīng)轉(zhuǎn)載機(jī)長(zhǎng)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(guò)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(zhǎng) 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(pán) 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(guò)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(xiě)完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。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(rùn)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(guò)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(chēng)；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(lái)，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(zhǎng)的使用壽命，滿(mǎn)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(xiàn)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(xiàn)長(zhǎng)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(xiàn)長(zhǎng)度：由 .5?224.70cos.1cos3.8vabmrbl m?????齒中部接觸線(xiàn)的投影長(zhǎng)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(xiàn)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(zhǎng)期工作，取無(wú)限壽命設(shè)計(jì)。ZNT?潤(rùn)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(guò)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(zhǎng)期工作。取為無(wú)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(guò)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(zhǎng)的使用壽命，滿(mǎn)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(chēng)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(rùn)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(zhǎng)的使用壽命，滿(mǎn)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(chēng)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(mǎn)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(lèi)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(lèi)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(mǎn)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(guò)軸套定位，右軸承從右端裝入，通過(guò)右端錐齒輪定位，兩軸承之間由軸套定位。兩軸承上端通過(guò)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(guò)軸承端蓋定位。液力偶合器右端和軸承左端通過(guò) C 型鍵連接，通過(guò)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