单链式刮板运输机机械结构方案的设计说明书

《单链式刮板运输机机械结构方案的设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单链式刮板运输机机械结构方案的设计说明书（42页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、摘要单链式刮板运输机是一种具有挠性牵引机构的连续运输机械，主要供采煤工作面 使用。在煤矿井下综采工作面中主要承担的任务是将采煤机采下的原煤连续不断地运 往转载机，确保综采工作面的原煤连续运出。它要求机身高度小，便于装载；运输能 力满足使用地点的生产需要；结构坚固，能抵抗压、砸和碰撞；变更运输距离时，加 长和缩短方便；能够不拆卸用机械移置。AbstractScraper conveyor is a kind of flexible traction for the transport machinery, Primarily for the use of coal face. Fully mec

2、hanized coal mine in the coal face of the main tasks is to undertake the mining of coal Shearer continuously reproduced to the machine, Ensure that the fully mechanized coal face of the coal for export. It requires a high degree of the fuselage of small, easy loading; The use of transport capacity t

3、o meet the needs of production sites; Solid structure, can resist pressure, smashing and collision; Change the distance, the lengthening and shortening the convenience; can not demolished by mechanical removal.According to the design parameters and environmental requirements, the scraper conveyor th

4、rough the development of the situation, the trend of development, structure, working principle, types and roles of the SGD730/180-scraper conveyor transport capability of calculation , The level of the bending of the geometric parameters, the operation of the resistance, the chain tension and the tr

5、action, electrical power, the resistance to passage of the chute, the chain of pre-tension and tight links of the chain of calculation and the calculation of strength, to complete scratch Board conveyor structure improvement, drawn-scraper conveyor SGD730/180 the map, the nose gear, such as structur

6、al design.第一章绪论 . 错误！未定义书签。1.1 选题意义 . 错误！未定义书签。1.2 单链式刮板运输机概述 . 错误！未定义书签。1.3 国内外发展情况 . 错误！未定义书签。1.3.1 我国单链式刮板运输机发展现状 . 错误！未定义书签。1.3.2 国外单链式刮板运输机发展概况 . 错误！未定义书签。1.4 单链式刮板运输机的发展趋势 . 41.5 单链式刮板运输机改进 . 错误！未定义书签。1.5.1 单链式刮板运输机的主要问题 . 错误！未定义书签。1.5.2 单链式刮板运输机的改进 . 错误！未定义书签。1.6 单链式刮板运输机的分类 . 错误！未定义书签。第二章单链式

7、刮板运输机方案设计 . 82.1 方案设计 . 82.2 工作原理 . 82.3 电动机的选择 . 82.3.1 电机功率的计算 . 82.3.2 分配传动比 . 92.3.3 运动和动力参数的计算 . 9第三章单链式刮板运输机结构设计 . 错误！未定义书签。3.1 机头传动部和机尾传动部的设计 .113.1.1 机头部和机尾部结构 . 错误！未定义书签。3.1.2 减速器 . 错误！未定义书签。3.1.3 紧链器（闸盘式）及紧链装置 . 错误！未定义书签。3.2 机身结构 .113.3 过渡槽的设计 . 错误！未定义书签。3.4 中部槽的设计 . 错误！未定义书签。3.5 刮板链及调节链的设

8、计 . 错误！未定义书签。3.6 挡板的设计 . 错误！未定义书签。3.7 机头推移部和机尾推移部的设计 . 错误！未定义书签。第四章单链式刮板运输机关键零件的设计和校核 . 错误！未定义书签。4.1 输入轴的设计和校核 . 错误！未定义书签。4.2 斜齿轮的设计和校核 . 错误！未定义书签。4.3 锥齿轮的设计和校核 . 17第五章结论 . 错误！未定义书签。5.1 设计的意义 . 235.2 设计的内容 . 235.3 设计中存在的不足 . 23致谢 . 23参考文献 . 24单链式刮板运输机作为煤矿工作面运输设备，不仅担负着运煤的作用，而且作为采煤机的运行轨道、液压支架的推移支点、还要悬

9、挂工作面设备的电缆、水管等。所 以，单链式刮板运输机的可靠、稳定、高效运行将直接影响着矿井的生产能力和煤矿 企业的经济效益。单链式刮板运输机主要供采煤工作面使用。它要求机身高度小，便于装载；运输 能力满足使用地点的生产需要；结构坚固，能抵抗压、砸和碰撞；变更运输距离时， 加长和缩短方便；能够不拆卸用机械移置。单链单链式刮板运输机结构简单，没有链子受力不均现象，装载面积大，弯曲性 能好。当采用特殊的导向装置时，可以转弯 90，它的拐弯部分代替了顺槽转载机， 可以直接将工作面的煤炭卸到顺槽可伸缩胶带输送机上，减少了输送环节，实现了一 机多用。也就是说，单链式刮板运输机在生产中占有非常重要的地位，而

10、单链单链式 刮板运输机又有着结构简单、装载面积大、弯曲性能好等优点，在实际生产中有着十 分优越的性质，所以通过本次设计，完成单链单链式刮板运输机的结构设计具有很大 的实用意义。单链式刮板运输机是一种有挠性牵引机构的连续运输机械，是为采煤工作面和采 区巷道运煤的机械。它的牵引构件是刮板链，溜槽是它的承载装置，刮板链在溜槽的 底部。适用于缓倾斜中厚煤层高档普采工作面，与滚筒采煤机和输送机推移装置配套， 实现落煤、装煤、运煤及推移输送机机械化。沿输送机全长都可向溜槽中装煤，装入 溜槽中的煤，被刮板链拖拉，在溜槽内滑行到卸载端卸下。一般的单链式刮板运输机能在 25以下的条件下使用。单链式刮板运输机在使

11、用 中，要承受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用，因此，必需有足够的强度、 刚度、耐磨性和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行，运输阻 力和磨损都很大。但是，在采煤工作面运煤，目前还没有更好的机械可代替它。只能 从结构上、强度上和制造工艺上不断研究改进，使它更加完善、耐用。单链式刮板运输机的工作原理和基本结构，与我国在公元 186 至 189 年间发明的 “翻车”龙骨水车是相同的。可是，用单链式刮板运输机运送散碎物料，是在本世 纪初出现于工业发达的英国。早期的单链式刮板运输机，结构简单轻便，那时它仅是 运煤之用，人工装煤；运输能力低，每小时最多只有几十吨；输送机长度只有几

12、十米； 功率小，牵引链的强度也不高。经过多年的改进和发展，目前综采工作面用的单链式 刮板运输机，除了运煤之外，还有四种功能：给采煤机作运行轨道；为拉移液压支架 作托移固定点；清理工作面的浮煤；悬挂电缆、水管、乳化液管等。单链式刮板运输 机在综采工作面与采煤机和液压支架配套工作。单链式刮板运输机在煤矿是使用量大、消耗多的重要设备。多年来，我国制造的 单链式刮板运输机有几十种型号。目前，我国制造的最大的工作面单链式刮板运输机， 运输能力为 25004500t/h；装机总功率为 2800kW4800kW；一条牵引链的破断负 荷为 85t；沿水平的运输距离为 150m；整机全部质量 204t。工作面用

13、单链式刮板运输机，按刮板链的型式分有四种：中单链型；边双链型； 中双链型和准边双链型。系列型谱中的单链式刮板运输机，都采用以矿用高强度圆环 链制成的刮板链。单链式刮板运输机按功率大小分为轻、中、重型。单链式刮板运输 机配套单电动机设计额定功率 40kW 及以下的为轻型；大于 40kW，小于 90kW 为中 型；大于 90kW 为重型。工作面分段放炮，仍不断发生超载事故。在逐步换用 SGD-20 型和 SGD-30 型单链式 刮板运输机后，工作面的生产能力虽然有所提高，但仍不能弯曲自移，凭人力搬运十 分笨重，而且输送机与煤壁距离较远，要人力攉煤8。到了 70 年代，随着采煤机的 大量应用，出现了

14、 SGW-40、SGW-44 型可弯曲单链式刮板运输机，实现了不解体和 不停运分段自移，运输能力提高到 200 t/h。80 年代以来，工作面运输设备发展很快， 由于各种新型采煤机的出现，单链式刮板运输机已大为改观。因采煤机要在输送机上 行 走 ， 不 仅 要 求 输 送 机 强 度 大 ， 保 证 采 煤 机 工 作 稳 定 ， 且 要 与图 1.1 中小型刮板运输机、中重型刮板运输机、超重型刮板运输机国内代表性有山东矿机集团有限公司生产的（如图 1.1）中小型刮板运输机和中重型 刮板运输机和超重型刮板运输机，特点是综采工作面装备用大功率电牵引采煤机、电 液控制的大吨位液压支架及大运量输送机

15、等机电一体化高新技术设备。1.4 单链式刮板运输机的发展趋势输送机的运输量大，设备功率大。其生产能力能适应采煤机的要求，保证将采煤 机采落的煤及时运出。为了增大运输量可采取增大溜槽装载断面、提高链速和增大设 备功率等措施。因此，总结以上内容，可知单链式刮板运输机将向以下几个方面发展：国外几家著名公司现在生产的重型单链式刮板运输机一般都可以整机无故障过 煤 600 万 t 以上，有些可达 1200 万 t。而国产单链式刮板运输机的过煤量是很低的。 故提高国产设备的可靠度，是单链式刮板运输机发展的主要问题。随着刨煤机和深截式采煤机的出现，煤矿生产进入了机械化时代。为了适应这种 情况，单链式刮板运输

16、机应该向沿水平方向和垂直方向可以弯曲，为采煤机提供运输 轨道，双链牵引，多电机驱动，并能随着采煤机的运行及时推移的方向改进。同时， 为与综采设备相适应，要求采用高效重型可弯曲单链式刮板运输机，其结构应向着短 机头、大功率、高链速、高强度的中部槽和链条等方向改进，运量不断增大，可靠性 不断提高。伴随着科学技术的不断发展，大功率工作面输送机逐渐成为主流，即高产高效输送机，从而使输送机应具有如下特点：大功率、大运量、长运距、高可靠性、 长寿命，其功率和运量应增大 23 倍。1、按刮板链的形式分类按刮板链的形式可将工作面单链式刮板运输机分为四种：中双链型；边双链型； 准边双链型和中单链型。中双链型单链

17、式刮板运输机的两条圆环链在刮板中部用 E 型螺栓固定在刮板上， 链条的中心距不大于中部槽宽的 20%。由于链条不在槽帮钢内运行，链环直径不受限 制，从而可以增加链条的强度，因此，可以适用于重型和超重型单链式刮板运输机。 有链子受力较均匀，弯曲性能较好等优点，使用效果较好。缺点是运行阻力较高，并 且在煤质较硬，煤的块度大的情况下，运输效果不佳，不宜采用。中双链链条采用长链段，两条链子必须配对出厂和使用，以保证其长度有较小的 偏差，减少受力不均现象。边双链型单链式刮板运输机的两条圆环链在刮板两端用连接环与刮板连接，每节 链条的长度就是刮板的间距，因此，链条都是短节。链条和连接环在槽帮钢的槽内运 行

18、，刮板的空间较大，能运输较大的煤块，这种链子的预张力较小，运行阻力小，适 应性强，因此，得到广泛应用。缺点是两条链子受力不均，刮板易歪斜；刮板中间受 力大，易弯曲；由于链环与连接环在槽帮内运行，空间受到限制，不能使用较大的圆 环链，强度受到限制。准边双链型单链式刮板运输机的两条圆环链在刮板中部连接，链条的中心距不小 于中部槽宽的 50%。它具有边双链和中双链的优点，适用于超重型单链式刮板运输机。 缺点是运行阻力高。准边双链链条也采用长链段，其要求同中双链。中单链型单链式刮板运输机的圆环链在刮板中间用 U 型螺栓连接，刮板两端在 槽帮内运行，这种链子结构简单，整体弯曲性能好，与边双链相比链子无受

19、力不均现 象。与中双链相比结构更简单，不存在链子受力不均现象，且弯曲性能更好些。缺点 是一股链子强度受到限制，不适用于功率较大的输送机，且刮板两端磨损后，稍有歪 斜就易出槽。运行阻力比边双链稍高。2、按卸载方式分类单链式刮板运输机呈直线形，货载从输送机一端卸载，与输送机呈一直线，这种 型式的输送机结构比较简单，当前大部分综采工作面使用这种型式的单链式刮板运输 机；它的缺点是空链易带回煤，增加功率消耗，卸载有一定的高度，易产生煤尘。单链式刮板运输机呈直线形，机头部搭在工作面运输巷转载机上，借助圆弧犁形 卸煤板将煤从机头架主卸载斜板呈 90 卸到转载机上，这是煤的主流，约占输煤量的 70%75%；

20、约有 15% 20%的煤从副卸载斜板卸到转载机上，这是副流；最后约有 5%15%的粉煤绕过链轮通过底部卸入转载机。这种输送机主要优点是侧卸式输送机卸载前由于弧形板的作用，煤平稳地滑入转 载机中，避免了端卸式时的堵塞堆积和煤尘的产生，改善了劳动环境；由于弧形板的 作用将带有动量的大快煤扭转 90 ，使其与转载机运行方向相同后再卸入转载机内连 续运行，避免了端卸时煤流要停顿后再起动的能量损失和对轻载机的冲击，从而降低 了转载机的功率消耗，提高了传动件的可靠性和转载机的使用寿命；从弧形板下被刮 板链带走的粉煤经机头链轮卸到回煤罩内，由返回刮板链拉到转载机上方，从机头底 槽的开口卸到转载机内，因此，减

21、少了单链式刮板运输机的回煤阻力；由于煤流不在 端头卸载，不需要卸载高度，因而机头高度可以降下，且伸到工作面运输巷中，采煤 机可以行走到接近机头，便于自开切口。把工作面单链式刮板运输机与工作面运输巷转载机连成一体，把工作面的煤直接 卸到工作面运输巷带式输送机上，取消了转载机。交叉侧卸式单链式刮板运输机的机头与转载机的机尾做成一个整体。两个输送机 的上、下链相互交叉穿过，从上向下的顺序是输送机上链、转载机上链、输送机下链、 转载机下链。输送机机头上槽的煤通过弧形板转卸入转载机上槽，输送机下链带回的 煤落入转载机下槽，由转载机下链带到机尾轮后翻到上槽运走。由于输送机的机头与转载机机尾是一个整体，所以

22、，推移输送机机头时，转载机 也必须随之移动。交叉侧卸式单链式刮板运输机的特点是机头架高度比普通侧卸式低，一般可降低 200300mm。由于机头高度的降低，为采煤机自开切口创造更有利的条件。3、按中部槽结构分类封底式单链式刮板运输机就是中部槽的下槽为封闭式。这种中部槽刚度大，刮板 链在下槽运行阻力小；由于封底与工作面底板接触面积大，适合松软底板使用。为了 便于下链的检查修理，在每隔数节中部槽安装一节带检窗口的中部槽，窗口开在溜槽 中部，尺寸以能修换链段和连接链环为度，窗口用活动盖板盖严。分体中部槽单链式刮板运输机就是把易磨损的上中部槽体做成活的，用螺栓与下 槽体固定，下槽体把铲煤板、挡煤板、封底

23、板焊成一体，提高了整机的刚性与强度， 且具有封底面槽的优点。整体焊接中部槽单链式刮板运输机就是把溜槽两侧槽帮分别与铲煤板、挡煤板座 焊接在一起，取消溜槽与其附件的连接螺栓，从而减少了输送机的维修工作量。框架式中部槽单链式刮板运输机就是把普通中部槽置于一个铲煤板、挡煤板座、 封底板焊在一起的框架中，用销子固定，整机具有较强的刚性与强度，提高了中部槽 的可靠性；缺点是中部槽的重量增加幅度较大。铸造式中部槽单链式刮板运输机就是把中部槽槽帮钢与铲煤板、挡煤板铸造在一 起，再焊上中板与底板，从而实现中部槽无螺栓连接，这种单链式刮板运输机具有框 架式中部槽单链式刮板运输机的各种优点，且减少了大量钢材的切割

24、与焊接，降低了制造成本。4、按采煤机牵引方式分类在输送机机头和机尾部装有采煤机牵引链的固定及张紧装置，沿输送机纵向中部 槽的挡煤板侧装有采煤机导向管。在输送机靠挡煤板侧装有齿条或销轨，采煤机的行走齿轮与其啮合而实现牵引。第二章单链式刮板运输机方案设计2.1 方案设计1机头部；2刮板链；3中部槽；4挡煤板；5铲煤板；6机尾过渡槽；7推移装置 2.2 工作原理2.3电动机的选择2.3.1 电机功率的计算1、单链式刮板运输机满载运行时，电机功率 P 的计算单链式刮板运输机满载运行时，电机功率 P:P =k F vh（kW）（2.1）式中k单链式刮板运输机电机功率备用系数； F单链式刮板运输机链轮总牵

25、引力（kN）； 单链式刮板运输机传动效率。P =1.1 23.7 1.040.9=27.2 kW2、单向割煤采煤工作面单链式刮板运输机电机功率 P 的计算s采煤机下放时，单链式刮板运输机空载运行（q=0）的电机最小功率 P ：minPmin=1.1 2 q Lg wcosbv0kWP=min1000h1.1 2 40.0 20 10 0.4 cos 01.041000 0.9=25.1 kW（2.2）单向割煤工作面采煤机割煤时，单链式刮板运输机电机最大功率为 P 用（2.2）max计算，即 P =P。max单链式刮板运输机电机的等值功率 P 和设备功率 P ：d sP =0.6 P 2 +P

26、d max maxPmin+P 2 kWmin（2.3）P =1.2 P kW s d（2.4）式中P 单链式刮板运输机满载运行时电机最大功率； maxP 单链式刮板运输机空载运行时电机最小功率。 minP =0.6 157.2 d2+157.2 65.1 +65.12=18.8 （kW ）P =1.2 118.8 =29.3 （kW） sni单链式刮板运输机配用电机总功率 P =30kWP =29.7kWz s所以，本设计可以选用型号为 Y200L-4 三相交流电机。图 2.3 Y200L-4 三相交流电机 表 2.1 Y200L-4 三相交流电机参数表型号Y200L-4额定功率/kW 30

27、KW满载转速 r/min1440满载转速 r/min1500额定转矩2.22.3.2 分配传动比已知电动机直接将功率为 29.7KW，同步转速为 1500r/min,满载转速为 1440r/min， 输入到高速轴（一轴）。1、总传动比n 1440i = m = =20.35 =20.35n 70.76w2、各轴的传动比ii = a012.3.3 运动和动力参数的计算 一轴n = n =1440r/min1 mi i=3 i = a =2.261 i = ai i02 03=3P = P h 1 m c=30 0.99=29.7kWT =95501P 29.71 =9550 =196.97 N

28、M n 14401二轴2344n 1440n = 1 = =480 r / min i 31P = P 2 1h1h =29.7 0.96 0.99=28.23kW rT =95502P2n228.23=9550 =561.66 N M 480三轴n 480n = 2 = =212 .3r / min i 2.2612P 2h2hr=28.23 0.97 0.99=27.11kWT =95503P3n327.11=9550 =1219.5 N M 212.3四轴n 212 .3n = 3 = =70.77 r / min i 33P4= P 3h2hr=27.11 0.97 0.99=26.0

29、3kWPT =9550 4n426.03=9550 =3512.6 N M 70.77t3.1 机头传动部和机尾传动部的设计机头主要由机头架、链轮、拨链器、机头轴、护板等部分组成。如图 3.1 所示 3.2 机身结构1、 机头过渡槽2、 机尾过渡槽图 3.6 中单链式刮板链1、 标准挡板2、 调节挡板3、 过渡槽挡板4、 机头（机尾）架挡板1、输入轴上的功率 P、转速 n 和转矩 T若取每级齿轮传动效率（包括轴承效率在内） h=0.97 ，则P= Ph2 =30 0.97 2 =29.7 kwn =1440 r/minm1（4.1）（4.2）T1=9550P 29.71 =9550 =1969

30、7 N M n 144012、求作用在锥齿轮上的力 已知锥齿轮平均分度圆直径为d =mz =61.2mm（4.3）2T 2 19697F = = =6436.93 N（4.4） 1 d 61.2F =r1F tan 20 o 6057.14 0.364 t =cos18.34 o cos18.43o=222.69 N（4.5）F =F tan 20sin18.43o =780.73 N（4.6） a1 t圆轴力 F ，径向力 F 及轴向力 F 的方向如图 4.1 所示。t r a3、初步确定轴的最小直径齿轮的材料为 20CrMnTi,渗碳淬火。查得 A =104 于是得最小直径为0dmin=A

31、03P 29.7=104 3 =28.52mm （4.7） n 1440 - - - -因输入轴最小直径按在联轴器处，为使两者相适应故同时选联轴器。联轴器的计算转距，查表得 Ka=1.3T =K T =1.3 19697 =25606Nmm （4.8） ca A按计算转距 T 应小于联轴器公称转距的条件，查手册得选用 HL2 型弹性柱销ca联轴器。其公称转距为 315Nmm，联轴器的孔径 d1=30mm，故 dmin=d =30mm，1半联轴器长度 L=82mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度为 L =60mm。14、轴的结构设计根据轴向定位的要求，确定轴各段直径长度1) 为 满 足 半 联 轴

32、器 的 轴 向 定 位 要 求 ， 轴 段 左 端 需 制 出 一 轴 肩 故d-=38mm, 右端用轴端挡圈定位，按轴端直径取轴承挡圈直径 L1=60mm 为保证轴端挡圈只压在半联轴器上故 L =58mmD=40mm, 因2) 选滚动轴承，因同时承受径向力与轴向力，故选用角接触球轴承7208CJ（ GB/292-93 ） d D B=40 80 18mm故d =d =40mm而L =34mm,L =24mm3) 因锥齿轮分度圆直径为 d=68mm 为保证轴齿轮强度足够采用齿轮轴。取 H 故 齿定 b=34mm,取 L =37mm4) 半联轴器与轴的配合公差为 H7/K6，轴承处为 K6 轴端

33、倒角为 1.5 45，轴 肩处的圆角半径为.5mma图 4.1 轴的载荷分析图5、求轴上载荷 轴受力分析如下：F =F +F （4.9） t y1 y 2F 65.5 =F 25 T y 2由上式得：F =y265.5 6436.9325=16864.8N所以 MY 1F =F -F =-10427.87 N y1 t y 2=F 40.5 =260695.7 N mmtF =F +F （4.10） t z1 z2Fr59=FZ225+MaFad 780.73 72M = = =28106.28Nmm（4.11） 2 2由上式得MX 1102 222.69F =428.6 Nz 253F =F

34、 -F =-205.9 Nz1 r z 2=M -F 40.5 =-19087.34 N mm a r2M = M+My 12x1=316 N m （4.12）6、校核轴的强度进行校核时，只校核轴承受最大弯距和扭距的截面（既危险截面）的强度即 可。如图 4.1s =caM2+( dT )W2=(260.8 103)2 +(0.6 196.97 10 0.1 4033)2=47.2（4.13）式中 s 轴的计算应力，MPa； caMTW轴所受的弯矩，N mm； 轴所受的扭矩，N mm； 周的抗弯截面系数， mm 3；查得 20CrMnTi 的 s-1=98Mpa因此 s cas-1,故安全二级采

35、用斜齿轮传动，大小齿轮材料均选 20CrMnTi,热处理方法为渗碳后淬火。 硬度为 56-62HRC查得 sH lim1=sH lim 2=1500MPasF lim1=sF lim 2=440Mpa图 4.2 斜齿轮设计图1、齿面接触强度设计a n32 KT Z Z m11 H E fe s mR a H（4.14）（1）确定计算参数 1) 计算载荷系数K=1.2-2.0取 K=1.62) 计算小齿轮传动转矩 T =561.66 Nm13) 齿宽系数取 f 4) 许用应力取R=0.3sH min=1.2 Z ZNLVRZ Z =1.0W Xs =s H 1H 2 =s Z Z Z Z H l

36、im1 N LVR W XSH min1500 1= =1250MPa （4.15） 1.2（2）计算 1) 齿宽b =fR =0. 3 107.5=32.25 mm R取 b =34 mm2) 齿轮分度圆直径a 476(2.261 +1)31.6 561.66 0.4 2.261 12502=133.483) 选齿数小齿轮 Z =17 1取 a=160mm大齿轮 Z = u Z =3 17=51 2 1实际齿数比 u =ZZ21=3= i14) 计算圆周速度pd nv = 1 160 1000=p98.06 48060 1000=2.5m / s5) 按经验公式选择模数。锥齿轮以大端模数为标

37、准值m=2RZ u 22 105=+1 17 32 +13.69 mm （4.16）取 m =4mm 2、主要几何参数 1) 螺旋角取 ha*=1, c * =0.25b=arccosm ( Z +Z ) 2.5(38 +86) n 1 2 =arccos2 a 2 160=14.36o（4.17）2) 分度圆直径d =1m zn 1cos b=2.5 38cos14.36o=98.06mm （4.18）*Std =2m z 2.5 86n 2 = =221.93mm （4.19） cos b cos14.363) 齿顶圆直径d =d +2h a1 1 a*m =98.06 +2 12.5 =

38、103.06mm （4.20） nda 2=d +2h m =221.93 +2 12.5 =226.93mm （4.21） 2 a n4) 齿根圆直径df 1=d -2( h 1a*+c *) m =98.06 -2(1 +0.25)2.5 =91.81mm （4.22） ndf 2=d -2( h 2a*+c*) m =221.93 -2(1 +0.25)2.5 =214.68mm （4.23） n3、斜齿轮的强度校核1) 校核齿面接触疲劳许用应力查得 ZN 1=ZN 2=Z =1 Z NLRV=0.87Z =1 S=1.25H minXs Z Z Z Z s = H lim N LVR

39、W X =H 1H min1500 10.87 111.28=1044MPa（4.24）2) 齿面接触疲劳应力2000T 2000 561.66 切向力 F = 2 =d 98.061查得 K =1, K =1.05, K =1.26, K =1.12 A V a bZ =189.8 MPa , Z =2.5, Z Z =0.749 E H e b=11455N （4.25）sH=Z Z Z Z E H ebK K K K F (u +1) A V a b tbd u1=189.8 2.5 0.749 =701.9 MPa4、校核齿根弯曲疲劳强度 1) 齿根弯曲疲劳许用应力11.05 1.26

40、 1.12 11455(2.261 +1)64 98.06 2.261取 YST 1=YST 2=2 YN 1=YN 2=1AVtabF 1bmYdrelT 1=YdrelT 2=1 YRrel1=YRrel 2=0.9YX 1=YX 2=1 SF min 1=SF min 2=1.25s =F 1sY Y Y Y Y F lim1 N 1 dvelT 1 RvelT 2 x1 ST 1SF min=440 110.9 121.25=633.6 MPa （4.26）s =s F 2 F 12) 齿根弯曲疲劳应力取 YFa1=2.3759 YSa1=1.67482YFa 2=2.1789 YSa

41、 2=1.7911Y Y =0.63e bs=K K K K F= Y Y Y YFa1 Sa1 e bn11.05 1.26 1.12 114552.3759 1.67482 0.6364 2.5=112 MpasF 2=s Y Y F 1 Fa 2 Sa 2Y YFa1 Sa1=112 2.1789 1.7911 2.3759 1.69482=110Mpa强度校核因为 sF 1s sF 2sF 1F 2所以满足齿根弯曲疲劳强度要求图 4.3 锥齿轮设计图4.3 锥齿轮的设计和校核一级采用锥齿轮传动，大小齿轮材料均采用 20 CrMnTi ，热处理方法为渗碳后淬火。强度极限为sB=1100

42、Mpa ，屈服极限为ss=850 Mpa ，齿芯强度为 300 HBS ，齿2 ()12Hm面硬度 5662 HRC 。1、齿面接触疲劳强度设计Z KTd 3 E 1s f 1 -0.5f uR R（4.27）2、确定计算参数1) 计算载荷系数取 K=1.82) 计算小齿轮传动转矩 T =196.97 Nm13) 齿宽系数取 f =0.3R4) 重合度a =ar cosa1Z cos aV 1Z +2 haV 1*=ar cos17.92 cos 20 17.92 +2 1=32.29 （4.28）aa 2=ar cosZ cos aV 2Z +2haV 2*=21.85 （4.29）ea=1

43、2 pZ(tan a -tan a) +Z (tan a -tan a) =1.7144 （4.30） V 1 a1 V 2 a 25) 许用应力取查表得 sH lim=1500 Mpa因为 SH min在 11.5 之间，取 SH min=1.2 而取 Z ZNLVRZ Z =1.0W X所以s=s H 1H 2=s Z Z Z Z H lim N LVR W X =SH min1500 1.01.2=1250 Mpa3、计算1) 分度圆直径d = Z =4 17=68 mm 1 1d = m Z =4 51=204 mm 2 2（4.31）（4.32）2) 计算圆周速度pd nv = 1

44、160 1000=p98.06 48060 1000=2.5m / s （4.33）3) 按经验公式选择模数。锥齿轮以大端模数为标准值m=2R 2 105 =Z u 2 +1 17 3 2 +13.69 mm （4.34）取 m =4mm4) 分锥角 22 21Fa Sad1Z 17 = arctan 1 =arctan Z 51 =18.43 （4.35）d2=90 o-d1=90 o-18.43=71.57（4.36）5) 锥矩R=m2Z +Z =107.51 （4.37） 1 26) 齿宽b =fRR =0.3 107.5=32.25 mm（4.38）取 b =34 mm4、齿根弯曲强度

45、设计m 34 KTf (1-0.5f)2z2 u 2 +1 R R 1Y YsF（4.39）计算主要参数 1) 分度圆直径d = m Z =4 17=68 mm 1 1d = m Z =4 51=204 mm 2 2（4.40）（4.41）2) 当量齿数ZV 1Z 17= 1 =cos d cos18.431o=17.92（4.42）ZV 2Z= 2 =cos d251cos 71.57o=161.3（4.43）3) 端面重合度a =ar cosa1Z cos a 17.92 cos 20 V 1 =ar cosZ +2 ha * 17.92 +2 1 V 1o=32.29o（4.44）aa 2=ar cosZ cos aV 2Z +2haV 2*=21.85（4.45）ea=12 pZ(tan a -tan a) +Z (tan a -tan