1658-中單鏈型刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)
1658-中單鏈型刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì),中單鏈型刮板,輸送,設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)已經(jīng)通過答辯,如果需要圖紙請(qǐng)聯(lián)系 QQ 251133408 另專業(yè)團(tuán)隊(duì)代做畢業(yè)設(shè)計(jì),質(zhì)量速度有保證1本設(shè)計(jì)已經(jīng)通過答辯,如果需要圖紙請(qǐng)聯(lián)系QQ 251133408 另專業(yè)團(tuán)隊(duì)代做畢業(yè)設(shè)計(jì),質(zhì)量速度有保證21 前言采掘下來的煤或其它有用礦物,只有運(yùn)出礦井才有使用價(jià)值。因此,運(yùn)輸是煤炭生產(chǎn)過程中非常重要的一部分。刮板輸送機(jī)是煤炭裝運(yùn)的第一個(gè)環(huán)節(jié),因此,刮板輸送機(jī)的輸送能力在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率。然而,井下運(yùn)輸在工作面和巷道中進(jìn)行,巷道是根據(jù)煤層條件,按開采方法的需要,綜合各種要求,在煤層或巖石中開鑿出的。因此,井下運(yùn)輸條件的特點(diǎn)是:在有限斷面的巷道內(nèi)運(yùn)行;線路是水平和傾斜交錯(cuò)連接;運(yùn)輸?shù)呢涊d品多種多樣;裝載點(diǎn)常常變更,有的線路需經(jīng)常延長或縮短;機(jī)械化采煤連續(xù)生產(chǎn)、小時(shí)生產(chǎn)率高;環(huán)境濕度大,有的工作地點(diǎn)有沼氣或煤塵。由此可見,作為為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤的機(jī)械——刮板輸送機(jī)在使用中,要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用,必須要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨和耐腐蝕性。由于它的運(yùn)輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行,運(yùn)行阻力和磨損都很大。但是,在采煤工作面運(yùn)煤,目前還沒有更好的機(jī)械可代替它。只能從結(jié)構(gòu)上、強(qiáng)度上和制造工藝上不斷研究改進(jìn),使它更加完善、耐用。由此可見,刮板輸送機(jī)是煤炭等礦物運(yùn)輸中必不可少的運(yùn)輸機(jī)械。然而,我國刮板輸送機(jī)的技術(shù)水平只相當(dāng)于 80 年代初期的國際水平,落后于國際先進(jìn)水平 10~15 年,與國外相比,我國刮板輸送機(jī)技術(shù)水平低,主要表現(xiàn)在:a. 裝機(jī)功率小,輸送能力低,運(yùn)輸距離短。b. 我國工作面刮板輸送機(jī)CST可控驅(qū)動(dòng)裝置、ACTS自動(dòng)調(diào)鏈裝和工況監(jiān)測系統(tǒng)等均為空白。1 前言3c.耐久性差,可靠性低,事故率高,壽命短。近幾年綜采技術(shù)的發(fā)展速度很快,刮板輸送機(jī)必然隨著綜采技術(shù)的發(fā)展而繼續(xù)發(fā)展,其發(fā)展趨勢(shì)是:a. 向大型化發(fā)展。b. 向高耐久性,高可靠性方向發(fā)展。c. 向智能化自動(dòng)化方向發(fā)展。采用CST可控驅(qū)動(dòng)裝置和ACTS自動(dòng)調(diào)鏈裝置及工況監(jiān)測系統(tǒng)等,增設(shè)自動(dòng)緊鏈和工況監(jiān)測顯示,傳輸及報(bào)警系統(tǒng),為雙高工作面進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展創(chuàng)造條件。d. 向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向發(fā)展。輸送機(jī)另部件普遍標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)范化,保證設(shè)計(jì)、加工質(zhì)量和水平。e. 向高適應(yīng)性發(fā)展。適應(yīng)不同綜采工藝的工作面刮板輸送機(jī)將會(huì)繼續(xù)發(fā)展。f. 鏈條將普遍采用強(qiáng)化鏈,既有利于降低機(jī)身高度,增大裝煤量,又有足夠強(qiáng)度。同時(shí),隨著鏈環(huán)強(qiáng)度的提高,單鏈重型刮板輸送機(jī)將得到很大發(fā)展。g. 長運(yùn)輸距離。為了減少采區(qū)階段煤柱的損失量,加大工作面的長度,刮板輸送機(jī)的長度應(yīng)加大。h. 長壽命。由于使用大直徑圓環(huán)鏈,增加了刮板鏈的強(qiáng)度,延長了刮板輸送機(jī)的壽命。然而,我國生產(chǎn)技術(shù)落后,目前設(shè)計(jì)生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率小,輸送能力低,運(yùn)輸距離短,耐久性差,可靠性低,壽命短,而刮板輸送機(jī)是綜采工作面配套設(shè)備的重要組成部分,是煤炭裝運(yùn)的第一個(gè)環(huán)節(jié),在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率,因此,研究制造自己的高產(chǎn)高效輸送機(jī)迫在眉睫。本文首先綜合比較了各種類型輸送機(jī)的特點(diǎn),根據(jù)實(shí)際情況選用了中單鏈型刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。而后,對(duì)中單鏈型刮板輸送機(jī)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)機(jī)頭傳動(dòng)裝置、過渡槽、中部槽、刮板鏈、刮板、鏈輪、機(jī)尾等主要部件進(jìn)行了技術(shù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),完成了中4單鏈型刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)的中單鏈型刮板輸送機(jī)左右兩側(cè)對(duì)稱,可以在兩側(cè)壁上安裝減速器,以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要。另外,可以很容易將機(jī)尾改裝成機(jī)頭,而適應(yīng)各種特殊情況。此次設(shè)計(jì)的中單鏈型刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,受力均勻,運(yùn)行平穩(wěn),摩擦阻力小,溜槽利用率高,彎曲性能好,不易出現(xiàn)堵塞,具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。2 方案選定刮板輸送機(jī)鏈條在溜槽內(nèi)布置方式,常用的有中單鏈、中雙鏈及邊雙鏈。其特點(diǎn)分別是:a. 中單鏈。刮板在溜槽內(nèi)起導(dǎo)向作用,一條鏈條位于刮板中心。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,彎曲性能好,鏈條受力均勻,溜槽磨損小。其缺點(diǎn)是過煤空間小,機(jī)頭尺寸較大,能量消耗較大。b. 邊雙鏈。鏈條和連接環(huán)起向?qū)ё饔?,鏈條位于刮板兩端。其特點(diǎn)是過煤空間大,消耗能量小。其缺點(diǎn)是水平彎曲時(shí)鏈條受力不均勻,溜槽磨損較大。c. 中雙鏈。刮板在溜槽內(nèi)起向?qū)ё饔茫瑑蓷l鏈條在刮板中間,其間距不小于槽寬的 20%,其特點(diǎn)是鏈條受力均勻,溜槽磨損小,水平彎曲性能好,機(jī)頭尺寸較小,單股鏈條斷時(shí)處理方便。缺點(diǎn)是過煤空間小,能量消耗大。綜上,中單鏈刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,事故少,受力均勻,運(yùn)行平穩(wěn),摩擦阻力小,溜槽利用率高和彎曲性能好,在輸送機(jī)上不易出現(xiàn)堵塞。缺點(diǎn)是預(yù)張力較大。中單鏈可彎曲刮板輸送機(jī)系列適用于厚度在 0.8 米以上,傾角在 ±15°之間的緩傾斜工作面,也可用于順槽及煤巷掘進(jìn)面。本機(jī)主要適用于緩傾斜中厚煤層長壁式經(jīng)濟(jì)綜采或高檔普采的回采工作面,在放頂煤回采工作面應(yīng)用也越來越多,可與采2 方案選定5煤機(jī)、液壓支架等設(shè)備配套,以實(shí)現(xiàn)回采工作面的落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和工作面的連續(xù)作業(yè)等。又考慮到所設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸功率比較小和上述各種鏈型的特點(diǎn),選用中單鏈型刮板輸送機(jī)。目前,刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾部采用螺栓連接,而連接螺栓強(qiáng)度不足,容易斷裂,可靠性不高,為此,本次設(shè)計(jì)機(jī)頭、機(jī)尾部采用焊接板式,這樣可以減少螺栓連接不但可以提高可靠性,而且可以減少孔和螺紋的加工而減少工序,降低成本。另外,考慮設(shè)計(jì)的輸送機(jī)運(yùn)輸量較低,功率比較小,因此,即使重載啟動(dòng)需要的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會(huì)太大,電動(dòng)機(jī)和減速器用彈性聯(lián)軸器連接就可以滿足要求,這樣不使用液力耦合器,不但可以減小機(jī)頭的體積和重量,也省掉了向工作面輸送工作液等過程,減少了材料消耗和對(duì)環(huán)境的污染,沒有因密封漏油而失效的問題,從而可以降低成本,提高經(jīng)濟(jì)性。刮板鏈的強(qiáng)度問題一直是困擾國產(chǎn)刮板輸送機(jī)的大問題。由于磨損、疲勞、自身質(zhì)量差、銹蝕等原因,使新鏈條在使用 3 個(gè)月后斷鏈?zhǔn)鹿拭黠@增多。為此,鏈條將采用圓環(huán)鏈,既有利于降低機(jī)身高度,增大裝煤量,又有足夠強(qiáng)度。國產(chǎn)刮板輸送機(jī)的聯(lián)接螺栓可靠性普遍較差,機(jī)頭、機(jī)尾推移部上的聯(lián)接螺栓經(jīng)常出現(xiàn)拉斷現(xiàn)象,造成推移困難,鏟煤板和刮板上的螺栓經(jīng)常出現(xiàn)松動(dòng)、脫落,造成零件丟失,影響鏟煤和運(yùn)煤效果,使中部頭強(qiáng)度不足。因此,中部槽采用整體鑄造和軋制,盡量減少螺栓聯(lián)接,為了減少空載功率消耗,中部槽采用封底結(jié)構(gòu)取消鏟、擋板的聯(lián)接螺栓,提高工作可靠性。63 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 任務(wù)書要求:設(shè)計(jì)長度:L=40m,運(yùn)輸能力:Q=30t/h,鏈速:V=0.63m/s。3.2 運(yùn)輸能力按連續(xù)運(yùn)行的計(jì)算公式,其運(yùn)輸能力為3.6QF???(3-1)式中運(yùn)行物料的斷面積 F,與中部槽的規(guī)格及其承載能力有關(guān)。中部槽運(yùn)行物料斷面的上界限呈曲線形,形狀與物料的性質(zhì)、塊度情況有關(guān),需經(jīng)實(shí)測確定,通常按等腰三角形計(jì)算,其底角 取物料的堆積角,一般取 20~30°計(jì),按物料性??質(zhì)、塊度情況選定。F 按中部槽的尺寸由幾何關(guān)系求得。由于刮板鏈占據(jù)一定空間,實(shí)際面積比 F 小一些,計(jì)算時(shí)要乘以小于 1 的裝滿系數(shù) 。故運(yùn)輸能力按下式計(jì)算?3 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算73.6QF????(3-2)式中 ——刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力,t/h;Q——中部槽物料運(yùn)行時(shí)的斷面積,㎡;F——裝滿系數(shù);?——物料的散碎密度, ;?3/kgm——刮板鏈速, 。v/s由任務(wù)書知 =0.63m/s,刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力 Q=30t/h;裝滿系數(shù)取 0.9,物料的散碎密度取 900 。3/kgm由式(3-2)可得 230.01633.6.9.QFm??????根據(jù)所選鏈型,查《刮板輸送機(jī)中部槽尺寸系列》 ,得中部槽尺寸:1200 280?125。?3.3 運(yùn)行阻力刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力按直線段和曲線段分別計(jì)算。3.3.1 直線段的運(yùn)行阻力 zW沿傾斜運(yùn)行的刮板輸送機(jī)的重段直線段。運(yùn)行時(shí)除了要克服煤和刮板鏈的運(yùn)行阻力,還要克服煤和刮板鏈的重力。通常將它們一起計(jì)為總運(yùn)行阻力。作為牽引構(gòu)件的刮板鏈,在重段直線段運(yùn)行的總阻力為(3-11()cos()sinzkqLgqLg???????3)刮板鏈在空段直線段的運(yùn)行總阻力為81(cosin)kLgqW????(3-4)式中 ——重段直線段的總阻力,N;zk——空段直線段的總阻力,N;k——中部槽單位長度上的裝煤量, ;q /kgm——刮板鏈單位長度的質(zhì)量, ;1——刮板輸送機(jī)的長度,m;L——煤在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù);?——刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù);1——重力加速度, ;g2/s——傾斜角度。?“+”“-”號(hào)的選取,該段向上運(yùn)行時(shí)取“+” ,向下取“-” 。阻力系數(shù)的數(shù)值,與煤的性質(zhì)、刮板鏈型式、腫部槽型式、安裝條件等許多條件有關(guān)。準(zhǔn)確值需由實(shí)驗(yàn)得到,通常計(jì)算時(shí),單鏈 w 取 0.4—0.6,w1=0.3—0.4。當(dāng)機(jī)身在中部槽平面有彎曲段時(shí),如圖 3-1。在彎曲段,刮板鏈沿槽幫滑行,相當(dāng)于牽引鏈繞固定的圓弧導(dǎo)向體。這種情況下應(yīng)按式(附-1)式(附-2)另計(jì)彎曲段的附加阻力。工作面用可彎曲刮板輸送機(jī)是在這種情況下運(yùn)行。彎曲段的中心角 可由幾何關(guān)系求出。??3 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算9圖 3-1 機(jī)身彎曲段及其幾何關(guān)系如圖圖 3-1 所示,圖 a 為在工作面內(nèi)彎曲段的相關(guān)尺寸;圖 b 為刮板鏈的運(yùn)行系統(tǒng);圖 c 為彎曲段中線的幾何關(guān)系。由圖 d 得 (3-sin2lR???5)(3-2sinl6)由圖 c 的 得COD?(3-222())RL?????7)204a(3-8)由 得ABE?102sin2aL????(3-9)(3-22arcsina????10)式中 ——相鄰兩節(jié)中部槽間的最大折曲角;??——標(biāo)準(zhǔn)中部槽長,m;lR——彎曲段的半徑,m;——機(jī)身推移距離,m;a——彎曲段全長,m;L?——彎曲段中心角。??空段和重段兩個(gè)彎曲段的附加阻力,由式(附-2)得(3-2(23)2(1)feWs??????:11)(3-2(67)6()fe??:12)式中 ——空段彎曲段的附加阻力;(23)?:——重段彎曲段的附加阻力;(67)、 、 、 圖圖 3-1b 中各點(diǎn)的張力;2s367s——刮板鏈與槽幫間的摩擦系數(shù),可取為 0.4;f——自然對(duì)數(shù)的底。e3 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算11由于按理論推導(dǎo)的公式計(jì)算麻煩,而且實(shí)際情況多變,所以經(jīng)常按直線段阻力的 10%記為彎曲段的附加阻力 。即fjW(3-()10%fjzk???13)中部槽單位長度的裝煤量 301.275/13/.6.QqkgmV????取 w=0.5,w1=0.35,查圓環(huán)鏈表得 ,L=40m,根據(jù)具體使用情況,1.q取, 由式(3-3) 、 (3-4)計(jì)算得10o??。7036kzNW?估算彎曲段的附加阻力為 ()10%.(3607).7fjzk N??????則直線段的運(yùn)行總阻力 zW367.94.N3.3.2 繞經(jīng)曲線段的阻力鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力,由以下三部分組成:a. 在鏈條與鏈輪的相遇點(diǎn),當(dāng)它由直線變成彎曲時(shí),因鏈條的轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的阻力 ;W?b. 鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力 ;?c. 在鏈條饒出鏈輪的分離點(diǎn),當(dāng)它由彎變成直時(shí),因鏈條的轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的阻力 。?12如圖 3-2 示,設(shè)鏈條的張力,在與鏈輪的相遇點(diǎn)為 ;與鏈輪的分離點(diǎn)為 。ysls在相遇點(diǎn)由直變彎繞進(jìn)鏈輪時(shí),鏈軸上的摩擦阻力為(3-11yfF?14)式中 ——相遇點(diǎn)鏈軸上的摩擦阻力,N1——鏈條在相遇點(diǎn)的張力,Nys——鏈軸的摩擦系數(shù)。1f圖 3-2 鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力 把這個(gè)作用于鏈軸上的摩擦力 ,變位到鏈輪的節(jié)圓周上,即為鏈條轉(zhuǎn)1F折彎曲的摩擦力給鏈輪旋轉(zhuǎn)增加的阻力 。按作功相等的條件得W?(3-15)112Dd??將 以公式(1-17)代入,整理得1F(3-1yWDfs??16)3 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算13式中 ——鏈條由直變彎的阻力,N;W?——鏈軸直徑,mm;1d——鏈輪直徑,mm;D——鏈條繞進(jìn)鏈輪時(shí),相鄰兩鏈節(jié)轉(zhuǎn)折的角度。?同理可得,在分離點(diǎn)鏈條由彎變直,因鏈軸上的摩擦給鏈輪旋轉(zhuǎn)增加的阻力為(3-1WDdfs??17)式中: ——鏈條由彎變直的阻力,N;?——鏈條在分離點(diǎn)的張力,N。1S鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力,當(dāng)鏈條的饒進(jìn)和繞出兩股平行時(shí)(3-18)21()yfsF??式中 ——鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力,N;2——鏈輪轉(zhuǎn)軸的摩擦系數(shù)。f把作用于鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力 ,變位到鏈輪節(jié)圓周上,即為轉(zhuǎn)軸上的摩2擦力給鏈輪旋轉(zhuǎn)的阻力 。按力矩相等的條件得W?(3-19)2dDF??將 以公式(3-18)代入,整理得2(3-20)1()ydfs???式中 ——鏈輪軸上的摩擦阻力,N;W?——鏈輪轉(zhuǎn)軸的直徑,mm。d由上分析得到,鏈條饒經(jīng)鏈輪的阻力 為114(3-21)1()l ylfdWDs??????令 (3-1lfdDk22)則 (3-1()lyls??23)由于公式計(jì)算復(fù)雜,使用中經(jīng)常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按直線段的運(yùn)行總阻力的 10%記為繞經(jīng)曲線段的阻力,即(3-24)10%lzW??則饒經(jīng)曲線段的阻力為 z..3974..l N?則刮板輸送機(jī)運(yùn)行總靜負(fù)荷 為j397.4.49jlzW???3.3.3 牽引鏈的動(dòng)負(fù)荷鏈嚙合傳動(dòng),是驅(qū)動(dòng)鏈輪通過輪齒與鏈節(jié)的嚙合,將鏈輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩,變成直線牽引力給牽引鏈。鏈條是由許多剛性鏈節(jié)組成,繞經(jīng)鏈輪時(shí)呈多邊形圍繞,鏈條是間歇地隨相遇點(diǎn)輪齒運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鏈輪作等速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),鏈條是變速直線運(yùn)動(dòng),并以鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)鏈節(jié)所對(duì)應(yīng)的中心角為周期。這種運(yùn)動(dòng)特性,可由下述分析看出。把鏈條當(dāng)作剛體,設(shè)鏈輪節(jié)圓的半徑為 R,鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度為 ,如圖圖 3-?3a 所示, 為相遇點(diǎn)輪齒的圓周速度 與水平線的夾角, 為鏈條水平運(yùn)動(dòng)的瞬????時(shí)速度,可以看出,3 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算15(3-25)cossR?????角的大小,等于相遇點(diǎn)輪齒的半徑與鏈輪縱軸線的夾角,這個(gè)夾角隨鏈輪的?旋轉(zhuǎn)變化,從在相遇點(diǎn)剛開始嚙合時(shí)的 ,逐漸減小到 0,再逐漸增加到 。02?02?鏈輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),另一個(gè)輪齒在相遇點(diǎn)與鏈條嚙合,鏈條的速度就隨這個(gè)新的相遇點(diǎn)輪齒的運(yùn)動(dòng)而變化。據(jù)此,式(3-25)中 的變化范圍為?002????式中 為一個(gè)鏈節(jié)所對(duì)應(yīng)的鏈輪的圓心角。0?圖 3-3 鏈傳動(dòng)的速度分析由此可知,即使鏈輪的角速度不變,鏈條的瞬時(shí)速度也是變化的,其速度特性如公式(3-25)所示,速度變化的周期為鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè) 。鏈條速度變化曲線日0?圖圖 3-3b,鏈速的變化范圍 cos2RR????由于鏈速的變化,鏈條運(yùn)動(dòng)中就有加速度,鏈條運(yùn)動(dòng)的加速度為(3-2sindvat???26)鏈條運(yùn)動(dòng)的加速度也隨 角變化,其變化范圍為?162200sinsinRaR?????加速度變化曲線見圖圖 3-3b??梢钥闯?,鏈條在相遇點(diǎn)嚙合開始時(shí)的加速度最大,隨鏈輪旋轉(zhuǎn),加速度逐漸減到 0,然后達(dá)到最大負(fù)值,到另一個(gè)鏈輪嚙合時(shí),鏈條運(yùn)行的加速度,由最大負(fù)值突變到正最大值。加速度變化周期也是鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè) 角所需時(shí)間。最大加速度的絕對(duì)值為0?(3-27)20maxsinR???由鏈輪的幾何關(guān)系得(3-0si2l28)將式(3-28)代入式(3-27)得(3-2max1l??29)式中 ——鏈條最大加速度;max——鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度;?——鏈節(jié)距;lR——鏈輪分度圓半徑。有以上分析可知鏈條是作變加速運(yùn)動(dòng)的。有加速度就有慣性力,因此,鏈條在運(yùn)動(dòng)中,不僅受靜負(fù)荷,還受有動(dòng)負(fù)荷,并且是周期性動(dòng)負(fù)荷。加速度為正,慣性力的方向相反,動(dòng)負(fù)荷使鏈條的張力增加;加速度為負(fù),慣性力的方向與運(yùn)行方向相同,動(dòng)負(fù)荷使鏈條的張力減小。由圖 3-3b 可以看到,后一個(gè)輪齒開始嚙合的瞬間,鏈條的加速度從-- 增max到+ ,在這瞬間的加速度為 2 。如果參與這一加速度運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為 M,則max max3 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算17鏈條所受的動(dòng)負(fù)荷為 2M 。由于這一負(fù)荷是瞬間施加的,按力學(xué)原理,突加載max荷在鏈條中產(chǎn)生的應(yīng)力大一倍。這樣,鏈條所受的動(dòng)負(fù)荷應(yīng)按 4M 計(jì)??紤]到max這個(gè)變化瞬間,后一個(gè)輪齒嚙合之前的加速度為 ,其慣性力與鏈條運(yùn)動(dòng)方向相max同,因此,鏈條實(shí)際所受的最大動(dòng)負(fù)荷按下式計(jì)算 (3-maxaxmax2()3dMMW?????30)實(shí)際上,鏈條不是剛體,在張力作用下它有變形。刮板輸送機(jī)用的圓環(huán)鏈,其剛度視不同規(guī)格為(2~6)× N。710作為彈性體的鏈條,鏈輪傳給它的牽引力,不能同時(shí)作用在整條鏈子上,而有一定的傳播速度,也不是整條鏈子都是一個(gè)相同的加速度,參與加速度運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量也不是整條鏈子及所帶的負(fù)載。因此,式(3-30)只可用在鏈子很短的情況。對(duì)于彈性鏈,只要不在共振條件下運(yùn)行,鏈條所受的最大動(dòng)負(fù)荷,比用此式計(jì)算的要小。輸送機(jī)的刮板鏈,在承載后被煤埋在槽內(nèi),沿槽底滑動(dòng)運(yùn)行,由于其工作條件復(fù)雜多變,雖已進(jìn)行了許多研究,還不能準(zhǔn)確的計(jì)算出其動(dòng)負(fù)荷。所以目前近似的按靜負(fù)荷的 20%計(jì)算。則動(dòng)負(fù)荷為 0.2.498.jingdWN???3.3.4 總運(yùn)行阻力綜上可得總運(yùn)行阻力 為zong89.4539zjd N???183.4 電動(dòng)機(jī)功率 P驅(qū)動(dòng)軸上的功率 為:0(3-01zongWv??31)為傳動(dòng)裝置效率,取 0.8?則計(jì)算得 0539.64.218PKW??考慮到采區(qū)的電壓降以及難以準(zhǔn)確計(jì)算的額外阻力,實(shí)際配備的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)比 增加 15%——20%的備用量。0P則電動(dòng)機(jī)功率 01.2.425.0PKW???又考慮有時(shí)可能傾角大于 10 度或其他原因使工作阻力偏大,固選擇電動(dòng)機(jī)功率為 7.5KW。3.5 圓環(huán)鏈的選擇計(jì)算圓環(huán)鏈在工作時(shí)受拉伸和彎曲,環(huán)內(nèi)應(yīng)力狀況復(fù)雜,理論計(jì)算較困難。因此,圓環(huán)鏈通常按最大牽引力 選擇,即:maxF單鏈牽引時(shí) (3-32)SdKn?雙鏈牽引時(shí) (3-33)2axdF?式中 ——圓環(huán)鏈的最小破斷負(fù)荷,N;dS——雙鏈牽引時(shí)的不均勻系數(shù),一般取 ;?0.85??3 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算19——安全系數(shù),采煤機(jī)用的圓環(huán)鏈,可?。籲K 2.53Kn?:刮板輸送機(jī)用的圓環(huán)鏈,取 。3.54Kn?:由式(3-32)得(3-34)maxdSF?取 4.5n?則 5.394.2axdSKKNn???查表選擇圓環(huán)鏈為B 級(jí)103.6 刮板鏈的安全系數(shù)安全系數(shù)是鏈條破斷拉力與最大張力之比。則刮板鏈的安全系數(shù)為單鏈 (3-35)dzongWs?式中 n——鏈條的安全系數(shù),一般 n>3.5查得 10dSKN?則 1025.39dzongWs?204 傳動(dòng)系統(tǒng)刮板輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)比較簡單,其傳動(dòng)原理圖如圖 4-1。4 傳動(dòng)系統(tǒng)21圖 4-1 傳動(dòng)原理圖1-電動(dòng)機(jī);2-減速器;3-機(jī)頭鏈輪;4-機(jī)尾鏈輪 225 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)刮板輸送機(jī)的基本組成如圖 5-1 所示。裝有刮板的鏈條 2,圍繞驅(qū)動(dòng)鏈輪 1 接成封閉圓環(huán)。刮板鏈置于上、下溜槽 3 和 4 中,將刮板鏈連續(xù)循環(huán)運(yùn)行,裝入溜槽中的物料,被刮板鏈拖拉,在槽內(nèi)滑動(dòng)運(yùn)行到一端卸下。圖 5-1 刮板輸送機(jī)的基本組成 1-尾部鏈輪;2-刮板鏈;3-上溜槽;4-下溜槽;5-驅(qū)動(dòng)鏈輪 5.1 驅(qū)動(dòng)裝置位置的確定驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)該設(shè)置在使?fàn)恳?gòu)件的最大張力為最小,且所需張緊力最小的位置。有牽引構(gòu)件的運(yùn)輸機(jī)械,驅(qū)動(dòng)裝置是通過牽引構(gòu)件傳遞牽引力,以克服各種運(yùn)行阻力 使機(jī)器運(yùn)行。阻力愈大,牽引構(gòu)件的張力增加也大。由于連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械的運(yùn)行阻力是沿途分布的,因而牽引構(gòu)件的張力沿運(yùn)行方向逐漸增加。牽引構(gòu)件在各點(diǎn)的張力,用“逐點(diǎn)計(jì)算法”計(jì)算。逐點(diǎn)計(jì)算法,是計(jì)算牽引構(gòu)件在運(yùn)行時(shí),其各點(diǎn)張力的方法。逐點(diǎn)計(jì)算法的規(guī)則是:牽引構(gòu)件某一點(diǎn)上的張力,等于沿其運(yùn)行方向后一點(diǎn)的張力與這兩點(diǎn)間的運(yùn)行阻力之和。用公式表達(dá)為5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23(5-1)1(1)iiisW???:式中 、 ——分別為牽引構(gòu)件上前后兩點(diǎn)的張力;i1i?——前后兩點(diǎn)間的運(yùn)行阻力。()i:用逐點(diǎn)計(jì)算法求算牽引構(gòu)件個(gè)點(diǎn)上的張力,可以從任意點(diǎn)開始,依次分別繞進(jìn)和繞出驅(qū)動(dòng)裝置的相遇點(diǎn)和分離點(diǎn)進(jìn)行。由于連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸機(jī)械對(duì)牽引構(gòu)件的最小張力往往有一定的要求,所以,計(jì)算各點(diǎn)張力時(shí),通常是從牽引構(gòu)件的最小張力點(diǎn)開始。牽引構(gòu)件運(yùn)行時(shí),最小張力點(diǎn)的位置,依運(yùn)動(dòng)方向、驅(qū)動(dòng)裝置和安裝傾角的不同而異,在給定的工作條件下,按逐點(diǎn)計(jì)算規(guī)則,經(jīng)比較確定。本次設(shè)計(jì),向上運(yùn)輸物料,驅(qū)動(dòng)裝置在上端,最簡單的線路如圖圖 5-2 示,用逐點(diǎn)計(jì)算法求各點(diǎn)張力的方法如下。圖 5-2 用逐點(diǎn)計(jì)算法求張力圖 沿牽引構(gòu)件的運(yùn)行方向,將直線和曲線段的變換點(diǎn)逐點(diǎn)編號(hào)。據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法的規(guī)則,可寫出下列各式。(5-2)21ksW??(5-3)323:(5-4zk??244)式中 、 、 、 ——分別為牽引構(gòu)件在各點(diǎn)的張力;1s234s——空行程段(以后稱空段)的運(yùn)行阻力;kW——承載段(以后稱重段)的運(yùn)行阻力;zk——繞經(jīng)上端曲線 2 3 的阻力。最小張力點(diǎn)的位置,按圖 5-223: :的條件,當(dāng)傾角 不大, >0 時(shí),可以看出?k> > > (5-5)4s321s驅(qū)動(dòng)裝置的位置,對(duì)牽引構(gòu)件的張力有影響。設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置的位置,如果沒有其他條件限制,例如,供電是否方便;有無便于安裝和維護(hù)的合適空間等,應(yīng)該設(shè)置在使?fàn)恳?gòu)件的最大張力為最小,且所需張緊力最小的位置。在不同位置時(shí),牽引構(gòu)件的最大張力可作如圖圖 5-3 的比較:圖 5-3 驅(qū)動(dòng)裝置位置不同的比較 按圖 a 的位置時(shí),最小張力在 1 點(diǎn),設(shè)其張力值為 ,據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法的規(guī)則0s5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25得(5-6)20ksW??(5-7)3123()s整理得 (5-8)321ks???(5-9)430()zkkzks?按圖 b 的位置時(shí),最小張力在 點(diǎn),其張力值也為 ,據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法的規(guī)則得1?(5-10)20zksW??(5-11)3123()s??整理得 (5-321k???12)(5-13)430()kzkkss????比較公式(5-9)和(5-13) ,因 > ,得 > 。由此可以看出,zkWk4?s驅(qū)動(dòng)裝置按圖 a 的位置安裝,牽引構(gòu)件的最大張力較小。因此,驅(qū)動(dòng)裝置位置布置如圖 a 所示。5.2 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的基本要求刮板輸送機(jī),按工作需要,對(duì)其結(jié)構(gòu)有如下要求:a. 能用于左或右工作面;b. 各部件便于在井下拆裝和運(yùn)輸;c. 同一型號(hào)的部件安裝尺寸和連接尺寸應(yīng)保證相同,同類部件應(yīng)保證通用互換;26d. 刮板鏈安裝后,在正、反方向都能順利運(yùn)行;e. 有緊鏈裝置,且操作方便、安裝可靠;f. 能不拆卸用機(jī)械推移。為此,應(yīng)具有便于安裝推移裝置的連接點(diǎn);g. 要有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性;h. 從端部卸載的刮板輸送機(jī),機(jī)頭架應(yīng)有足夠的卸載高度,防止空股刮板鏈返程帶回煤;i. 一般應(yīng)有上鏈器。上鏈器是供刮板鏈在下槽脫出時(shí)通過它返回槽內(nèi)的裝置;j. 用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),機(jī)頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)便于采煤機(jī)自開切口;k. 用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),應(yīng)結(jié)合技術(shù)上的需要,能裝設(shè)下列部分或全部附屬部件:1) 采煤機(jī)的導(dǎo)向裝置;2) 鏟煤機(jī);3) 擋煤板;4) 無鏈牽引采煤機(jī)的齒規(guī);5) 放置電纜、水管、乳化液管路的槽或支座;6) 在機(jī)頭部和機(jī)尾部,能安裝采煤機(jī)外牽引的傳動(dòng)裝置、牽引鏈的固定安裝或刨煤機(jī)的傳動(dòng)裝置和控制保護(hù)裝置;l. 用于綜采工作面的刮板輸送機(jī),相關(guān)的外廓尺寸與采煤機(jī)和液壓支架相配;m. 刮板輸送機(jī),沿傾斜鋪設(shè),在工作中有下滑可能時(shí),應(yīng)有防滑錨固裝置。5.3 機(jī)頭部機(jī)頭部由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)組成。是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給刮板鏈的裝置。5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)275.3.1 機(jī)頭架機(jī)頭架是機(jī)頭部的骨架,應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,由厚鋼板焊接制成。各型機(jī)頭部的共同點(diǎn)如下:a. 兩側(cè)對(duì)稱,可在兩側(cè)壁上安裝減速器,以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要;b. 鏈輪由減速器伸出軸和盲軸支撐連接,這種連接方式,便于在井下拆裝;c. 撥鏈器和護(hù)軸板固定在機(jī)頭架的前橫梁上,它的作用是:防止刮板鏈在與鏈輪的分離點(diǎn)處,被輪齒帶動(dòng)卷入鏈輪,護(hù)軸板是易損部位,用可拆換的活板,既便于鏈輪和撥鏈器的拆裝,又可更換;d. 機(jī)頭架的易磨損部位采取耐磨措施,例如加焊高錳鋼堆焊層或局部采用耐磨材料的可更換零件。5.3.2 減速器我國目前生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)減速器,多為平行布置式、三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器。其中 DB、DC 型圓錐、圓柱齒輪減速器高速級(jí)為弧齒錐齒輪,中低速級(jí)為圓柱齒輪。這種減速器具有承載能力大、傳動(dòng)效率高、噪聲低、體積小、壽命長的特點(diǎn),用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動(dòng)裝置,如刮板輸送機(jī)各種運(yùn)輸機(jī)械,也可用于煤炭、冶金、礦山等各種通用機(jī)械傳動(dòng)中。其使用條件為:齒輪圓周速度不大于 18m/s;安裝角度為 0—25;高速軸的轉(zhuǎn)速大于 1500r/min;減速器工作的環(huán)境溫度為-20—+35℃;適用于正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)。為適應(yīng)不同的需要,三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器有三種裝配方式。Ⅰ型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置,第四軸(或第一軸)裝斷銷過載保護(hù)裝置,這種形式用于單機(jī)功率為 30KW 以下的減速器;Ⅱ型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置,利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),單機(jī)功率 40---75KW 的減速器采用這種形式;Ⅲ型減速器的第一軸端裝緊鏈裝置,利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),單機(jī)功率 90KW 以上的減速器采用這種形式。28為適應(yīng)左、右采煤工作面和在機(jī)頭部、機(jī)尾部都能通用,刮板輸送機(jī)減速器的箱體應(yīng)上下對(duì)稱。箱體的結(jié)構(gòu)還應(yīng)使刮板輸送機(jī)在大傾角條件下工作時(shí),各齒輪和軸承都能得到充分的潤滑。為便于改變鏈速,減速器應(yīng)能用更換第二對(duì)齒輪的辦法,在一定范圍內(nèi)改變傳動(dòng)比。由此選取減速器為:DCZ160-20-ⅠS 型。5.3.3 盲軸盲軸是裝在機(jī)頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個(gè)組件。5.3.4 電動(dòng)機(jī)與減速器的聯(lián)接a. 聯(lián)接形式的選擇 電動(dòng)機(jī)與減速器的連接,有彈性聯(lián)軸器和液力耦合器兩種。其中液力傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是較一般機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、效率低。考慮設(shè)計(jì)的輸送機(jī)運(yùn)輸量較低,功率比較小,因此,即使重載啟動(dòng)需要的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會(huì)太大,電動(dòng)機(jī)和減速器用彈性聯(lián)軸器連接就可以滿足要求,這樣不使用液力耦合器,不但可以減小機(jī)頭的體積和重量,也省掉了向工作面輸送工作液等過程,減少了材料消耗和對(duì)環(huán)境的污染,沒有因密封漏油而失效的問題,從而可以降低成本,提高經(jīng)濟(jì)性。b. 聯(lián)軸器的選擇計(jì)算 P=5.04KW電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) n=1500r/min 與聯(lián)軸器相連的軸的直徑為 d=28mm,則轉(zhuǎn)鉅 3050432.1.1PTNMn????查手冊(cè)選用 24858ZCHLGBJ??聯(lián) 軸 器5.3.5 電動(dòng)機(jī)刮板輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī),不用液力耦合器時(shí),都采用有雙鼠籠轉(zhuǎn)子,具有高起動(dòng)5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29轉(zhuǎn)矩的隔爆型電動(dòng)機(jī)。選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 YB132M-4JB5338—1991。5.4 機(jī)尾部機(jī)尾部采用與機(jī)頭部基本相同的結(jié)構(gòu),這樣可以很容易把機(jī)尾部改裝成機(jī)頭部,滿足特殊場合的需要,增加其適應(yīng)性。5.5 中部槽及附屬部件中部槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身,由槽幫鋼和中板焊接而成。上槽是裝運(yùn)物料的承載槽,下槽底部敞開供刮板鏈返程用。為減小刮板鏈返程的阻力,或在底部松軟條件下使用時(shí)防止槽體下陷,在槽幫鋼下加焊底板構(gòu)成封底槽。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈?zhǔn)鹿瘦^困難,可以間隔幾節(jié)封底槽采用一節(jié)有可拆中板的封底槽的辦法,以減小困難。用于機(jī)械采煤工作面的中部槽,除了運(yùn)煤,還要承受采煤機(jī)騎在上面運(yùn)行的負(fù)荷,垂直方向受采煤機(jī)的重壓和滾筒切割煤層時(shí)的沖擊、推、拉液壓支架的側(cè)向力和縱向力,使中板拱面受彎,連接件受拉、壓和彎曲。大塊煤巖卡死在槽中時(shí),中板收壓。中部槽的惡劣工作條件,造成它的損壞形式除了磨損還有槽體變形損壞。因此,中部槽應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性。中部槽的型式列入標(biāo)準(zhǔn)的有中單鏈型、邊雙鏈型、中雙鏈型三種。除了用于輕型刮板輸送機(jī)的中單鏈型采用冷軋槽幫鋼外,其他都用熱軋槽幫鋼制成,其尺寸系列《刮板輸送機(jī)中部槽尺寸系列》中有規(guī)定。中部槽除了標(biāo)準(zhǔn)長度的外,為適應(yīng)采煤工作面長度變化的需要,設(shè)有 500mm和 1000mm 長的調(diào)節(jié)槽。機(jī)頭過渡槽和機(jī)尾過渡槽,是與機(jī)頭架和機(jī)尾架連接的特殊槽。它的一端與中部槽連接,另一端與機(jī)頭架或機(jī)尾架連接。為了使從下槽脫出的刮板鏈在運(yùn)行中回到槽內(nèi),可在機(jī)尾過渡槽的下翼緣裝設(shè)上鏈器。中部槽承受煤和刮板鏈的劇烈摩擦,是使用量和消耗量最大的部件。為提高中30部槽的使用壽命,可以采用如下方法。如:將兩端進(jìn)行淬火處理,或加焊錳鋼鑄造端頭;中板兩端鏈道處用等離子噴焊耐磨合金;易磨損處堆焊硬質(zhì)合金;加大中板厚度;改進(jìn)槽幫鋼的斷面以增加強(qiáng)度和剛度。制造中部槽的槽幫鋼已有定型標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定的型式有 D 型、E 型和 M 型三種。D型為中單鏈刮板輸送機(jī)用熱軋槽幫鋼,E 型為中單鏈和中雙鏈用,邊雙鏈也可使用,M 型為邊雙鏈用的熱軋槽幫鋼。E 型與 M 型相比不僅中板寬度減小從而增大了剛度,還增強(qiáng)了中板與槽幫鋼的焊縫強(qiáng)度,便于焊接,鏈子不磨焊縫。因此,選用 E 型。5.6 緊鏈裝置刮板鏈安裝時(shí),要給予一定的予緊力,使它運(yùn)行在張力最小點(diǎn)不發(fā)生鏈條松馳或堆積。給刮板鏈?zhǔn)┘佑杈o力的裝置叫緊鏈裝置。早期的輕型刮板輸送機(jī),用改變機(jī)尾軸位置的辦法人力緊鏈?,F(xiàn)在都采用定軸距緊鏈。目前應(yīng)用的方法有三種,一種是將刮板鏈一端固定在機(jī)頭架上,另一端繞經(jīng)機(jī)頭鏈輪,用機(jī)頭部的電動(dòng)機(jī)使鏈輪反轉(zhuǎn),將鏈條拉緊。電動(dòng)機(jī)停止反轉(zhuǎn)時(shí),立即用一種制動(dòng)裝置將鏈輪閘住,防止鏈條回松。另一種方式與前種基本相同,只是不用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)緊鏈,而用專設(shè)的液壓馬達(dá)緊鏈。第三種是采用專用的液壓缸緊鏈。第一種緊鏈方式使用的緊鏈器有三種:棘輪緊鏈器、摩擦輪緊鏈器、閘盤緊鏈器。棘輪緊鏈器結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,使用于輕型刮板輸送機(jī)。因?yàn)橛糜诠β瘦^大的刮板輸送機(jī)時(shí),緊鏈后棘輪與插爪之間的壓力很大,搬開手把時(shí)不甚安全。摩擦輪緊鏈器比棘輪緊鏈器操作安全。閘盤緊鏈器由閘盤和制動(dòng)裝置組成,閘盤裝在Ⅲ型減速器的一軸上,制動(dòng)裝置安在聯(lián)接筒上。緊鏈時(shí)反轉(zhuǎn)開動(dòng)電機(jī),鏈輪反轉(zhuǎn)刮板鏈逐漸被拉緊,到電機(jī)堵轉(zhuǎn)為止,立即搬動(dòng)手輪,用夾鉗將閘盤閘住,同時(shí)切斷電機(jī)電源。由于夾鉗對(duì)閘盤的制動(dòng)力與刮板鏈的張緊力有一定的比例關(guān)系,鏈條的張緊力顯示在張力指示器上。慢6 傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì)31慢反轉(zhuǎn)手輪松開夾鉗,放松被拉緊的刮板鏈,到指示器顯出刮板鏈所需要的張緊力為止,立刻將閘盤閘死。拆去多余的鏈段,接好鏈子后,反轉(zhuǎn)手輪松開夾鉗。手輪是利用螺旋副和杠桿夾緊或松開夾鉗。張力指示器依靠螺旋副一端的液壓缸,通過液壓作用顯示出閘盤制動(dòng)力或鏈條張緊力。上述各種緊鏈裝置,棘輪緊鏈器和摩擦緊鏈器結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,但它不能顯示出鏈子張力的大小,其余三種都能顯示和準(zhǔn)確控制鏈子的張力。由此可知閘盤緊鏈器不但結(jié)構(gòu)比較簡單,而且可以準(zhǔn)確控制鏈子的張力,所以選用閘盤緊鏈器。5.7 推移裝置推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機(jī)向煤壁推移的機(jī)械。綜采工作面,使用液壓支架上的推移千斤頂;非綜采工作面用單體液壓推溜器或手動(dòng)液壓推溜器。5.8 錨固裝置錨固裝置是刮板輸送機(jī)在傾角較大的工作面有下滑可能時(shí),用以固定、防滑之用。它由單體液壓支架和錨固架組成,錨固架與機(jī)頭架、機(jī)尾架連接。使用液壓支架的泵站。6 傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)最為重要的部件為刮板鏈傳動(dòng)部件,整臺(tái)機(jī)器運(yùn)行的質(zhì)量直接取決于其傳動(dòng)部,為此特別把次部分及其零件詳細(xì)設(shè)計(jì)以下:目前,采煤機(jī)、刨煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、板式輸送機(jī)、倉式列車及彎曲膠帶輸送機(jī)等許多礦山機(jī)械廣泛采用圓環(huán)鏈牽引或傳動(dòng)。實(shí)踐證明,這種傳動(dòng)或牽引32方式結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,工作可靠,牽引力大,壽命長,可彎曲,能充分適應(yīng)礦山機(jī)械的特殊技術(shù)及安全要求和惡劣的工作條件。因此,本次設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)采用圓環(huán)鏈傳動(dòng)。6.1 圓環(huán)鏈鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和規(guī)格圓環(huán)鏈鏈段的結(jié)構(gòu)如圖 6-1 所示。鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)尺寸用棒料直徑 d、節(jié)距 t 和外寬 b 表示,圓環(huán)鏈的規(guī)格標(biāo)記為 dxt。每一鏈段由 N 個(gè)鏈環(huán)組成,鏈段長度為 L0隨著技術(shù)的發(fā)展,鏈段長度將逐步增加。礦用高度圓環(huán)鏈的規(guī)格和尺寸見部標(biāo)MT36—80 中的規(guī)格。圓環(huán)鏈的鏈段長度及其公差為一般常用值,其鏈段長度及公差按下式確定:(6-1)(10.5)LNt????式中 t—鏈環(huán)的節(jié)距,mmN—鏈段的 鏈環(huán)數(shù)。圖 6-1 圓環(huán)鏈6.2 圓環(huán)鏈接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)型式為便于使用,圓環(huán)鏈應(yīng)按不同的鏈段長度進(jìn)行制造,各鏈段之間可用鏈環(huán)進(jìn)行連接。制造接鏈環(huán)的常用材料有 、 、 、 及35CrMnSiA20VB3CrMnTi40ro等,進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,硬度為 HB320~350。為提高接鏈環(huán)的強(qiáng)度和耐磨性,加45Mn工后應(yīng)進(jìn)行等溫淬火處理,硬度達(dá) HRC42~50。接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)型式有以下幾種:6 傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì)33a. 凸緣式接鏈環(huán)如圖圖 6-2 所示,凸緣式接鏈環(huán)由兩個(gè)半鏈環(huán) 1、一個(gè)卡塊 2 及一個(gè)彈性圓柱銷 3 組成。半鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖 6-3 所示,右上方為一凸緣,左下方有一凸緣槽。安裝時(shí)將兩個(gè)半鏈環(huán)的凸緣和凸緣槽相嵌合,并從側(cè)面嵌入卡塊 2,再從頂部裝入彈性圓柱銷 3,便組成凸緣式接鏈環(huán)。整個(gè)接鏈環(huán)靠彈性圓柱銷在銷孔內(nèi)的彈性變形實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖緊。這種接鏈環(huán)的特點(diǎn)是破斷拉力大、連接可靠,但制造較困難,主要用于采煤機(jī)、刨煤機(jī)和倉式列車中聯(lián)結(jié)圓環(huán)鏈。圖 6-2 凸緣式接鏈環(huán) 1-半鏈環(huán); 圖 6-3 凸緣式接鏈環(huán)2-卡塊;3-彈性圓柱銷b. 開口式接鏈環(huán)如圖 6-4 所示,開口式接鏈環(huán)由開口鏈環(huán) 1、卡塊 2 及兩個(gè)彈性圓柱銷 3 組成。開口鏈環(huán) 1 和卡塊 2 的兩端分別做有互相嵌合的 頭和 槽。整個(gè)接鏈環(huán)靠彈性圓柱銷在銷孔內(nèi)的彈性變形實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖緊。這種接鏈環(huán)的破斷拉力也很大,但制造困難,通常在刨煤機(jī)和輸送機(jī)上使用。34圖 6-4 開口式接鏈環(huán) 1-開口鏈環(huán);2-卡塊;3-彈性圓拄銷 c. 鉸鏈?zhǔn)浇舆B環(huán)如圖 6-5 所示,鉸鏈?zhǔn)浇舆B環(huán)由兩端做有耳子的兩個(gè)半鏈環(huán) 1、銷軸 2、套筒3 及鋼絲 4 組成。整個(gè)接鏈環(huán)用鋼絲 4 鎖緊,靠銷軸 2、傳遞載荷。這種接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造方便、壽命長,在采煤機(jī)中應(yīng)用較廣。圖 6-5 鉸鏈?zhǔn)浇舆B環(huán)半 1-鏈環(huán);2-銷軸;3-套筒;4-鋼絲d. 雙邊鏈用接連環(huán)圖 6-6 所示為用于可彎曲刮板輸送機(jī)的雙邊鏈結(jié)構(gòu),兩條圓環(huán)鏈 1 和刮板 2 用接連環(huán) 3、螺栓 4、螺母 5 及彈簧墊圈 6 相連接,被連接的圓環(huán)鏈規(guī)格為 。864??接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 6-7 所示。這種雙鏈牽引用接鏈環(huán)的特點(diǎn)是:牽引力大、工作可靠、裝拆方便,在刮板輸送機(jī)中應(yīng)用廣泛。6 傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì)35圖 6-6 雙邊鏈用接連環(huán)1-圓環(huán)鏈;2-刮板;3-接連環(huán); 圖 6-7 接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和尺寸4-螺栓;5-螺母;6-彈簧墊圈接鏈環(huán)在工作時(shí)承受的負(fù)荷按大小和性質(zhì)同被連接的圓環(huán)鏈?zhǔn)且粯拥摹R虼?,為保證接鏈環(huán)使用可靠,新制的接鏈環(huán)同樣需抽樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn),其破斷力應(yīng)不小于同規(guī)格圓環(huán)鏈的最小破斷負(fù)荷,伸長率也不得超過規(guī)定值。綜合比較以上形式的接連環(huán),選用鉸鏈?zhǔn)浇渔湱h(huán)。6.3 圓環(huán)鏈的性能指標(biāo)6.3.1 圓環(huán)鏈的損壞形式礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈的損壞形式主要有:a. 靜力斷裂當(dāng)鏈環(huán)承受的載荷超過靜力破斷負(fù)荷時(shí),如啟動(dòng)狀態(tài)或遇到嚴(yán)重刮卡,圓環(huán)鏈將產(chǎn)生斷裂。為避免這種斷裂,圓環(huán)鏈的最小破斷負(fù)荷不得低于規(guī)定值。b. 疲勞斷裂當(dāng)鏈環(huán)受正常變負(fù)荷反復(fù)作用時(shí),盡管實(shí)際應(yīng)力遠(yuǎn)小于鏈環(huán)的破斷應(yīng)力,但如變應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)超過一定數(shù)值,鏈環(huán)仍可能產(chǎn)生斷裂稱為疲勞斷裂。為避免過36早地發(fā)生疲勞斷裂,要求圓環(huán)鏈在變應(yīng)力 的反復(fù)作用下能安全承受502aMP:一定的循環(huán)次數(shù)( ) 。445107?:c. 沖擊斷裂沖擊斷裂分一次沖擊斷裂和多次沖擊斷裂兩種。前者是由于鏈環(huán)材料脆性高、韌性低和沖擊負(fù)荷大所造成的;后者介于疲勞斷裂和一次沖擊斷裂之間,與鏈輪疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性的大小有關(guān)。為避免發(fā)生這種斷裂,圓環(huán)鏈應(yīng)具有足夠的韌性、塑性和使用壽命。d. 不合格鏈環(huán)的斷裂當(dāng)鏈環(huán)未經(jīng)充分預(yù)拉時(shí),很難發(fā)現(xiàn)熱處理及焊接缺陷。若把這種鏈環(huán)接入鏈條用來牽引負(fù)荷,一旦啟動(dòng)或遇到卡鏈很可能發(fā)生斷裂。這種未經(jīng)充分預(yù)拉的鏈環(huán)的斷裂,稱為不合格鏈環(huán)的斷裂。為避免這種損壞,新制鏈條必須經(jīng)預(yù)拉處理,預(yù)拉負(fù)荷約為破斷負(fù)荷的 80%~85%。e. 伸長失效鏈條受載后將產(chǎn)生一定的彈性和塑性伸長。在額定極限負(fù)荷作用下,當(dāng)鏈段的伸長量超過一定限度時(shí),鏈條與鏈輪因不能正確嚙合而無法正常工作。圓環(huán)鏈的這種失效形式稱為伸長失效。6.3.2 圓環(huán)鏈的強(qiáng)度指標(biāo)礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈多采用合金鋼制造,調(diào)質(zhì)處理。常用的材料 20MnVK 和20CrTi,拉伸強(qiáng)度限 。為提高鏈條的強(qiáng)度和韌性,圓環(huán)鏈及其棒料10baMp??應(yīng)進(jìn)行熱處理。圓環(huán)鏈制造的工藝程序分為:下料、編鏈、整形、焊接及熱處理等。為保證圓環(huán)鏈的制造質(zhì)量,原棒料應(yīng)有較好的冷彎性和焊接性,即冷彎時(shí)不容許出現(xiàn)局部收縮現(xiàn)象,焊接處不應(yīng)有影響使用質(zhì)量的夾渣和燒傷。當(dāng)棒料直徑較大時(shí)() ,一般采用熱彎。熱彎效果比冷彎好,但彎曲表面同樣不容許產(chǎn)生任何24dm?6 傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì)37裂紋或傷痕。為提高圓環(huán)鏈工作的可靠性和使用壽命,新制的圓環(huán)鏈需進(jìn)行額定極限負(fù)荷實(shí)驗(yàn)、靜拉伸破斷試驗(yàn)、額定變負(fù)荷壽命試驗(yàn)及彎曲撓度試驗(yàn)等,以保證圓環(huán)鏈達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度指標(biāo)要求。新制圓環(huán)鏈的強(qiáng)度指標(biāo)分 B、C、D 三級(jí),各級(jí)強(qiáng)度指標(biāo)的項(xiàng)目和數(shù)值列入表6-4-2。各種規(guī)格圓環(huán)鏈的靜力試驗(yàn)負(fù)荷及破斷負(fù)荷的額定值、疲勞試驗(yàn)負(fù)荷及其壽命的額定值和彎曲變形撓度的額定值分別列入表 6-4-3~6-4-5。圓環(huán)鏈的的靜力拉伸破斷試驗(yàn)主要測定破斷負(fù)荷和破斷伸長率兩項(xiàng)指標(biāo),反映圓環(huán)鏈抵抗靜拉伸破斷和沖擊斷裂的能力。額定極限靜負(fù)荷試驗(yàn)主要測定圓環(huán)鏈?zhǔn)茴~定極限負(fù)荷作用時(shí)的試驗(yàn)應(yīng)力和拉伸率,反映鏈段正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工作負(fù)荷,而接近于鏈段因啟動(dòng)或刮卡而超載時(shí)的最大負(fù)荷。顯然,額定極限負(fù)荷代表使用負(fù)荷的極限值。因而,為充分利用鏈環(huán)的強(qiáng)度,理論上按鏈段的屈服限確定額定極限負(fù)荷,實(shí)際上通常取破斷負(fù)荷的 80%作為額定極限負(fù)荷。額定變負(fù)荷壽命試驗(yàn)主要測定圓環(huán)鏈?zhǔn)茏儜?yīng)力作用時(shí)發(fā)生疲勞破斷前的試驗(yàn)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)機(jī)的要求,額定變應(yīng)力的最小值為 50 ,最大值為 250aMp。圓環(huán)鏈發(fā)生疲勞破斷前的試驗(yàn)應(yīng)力允許循環(huán)次數(shù)(5~7) 次。試驗(yàn)指aMp 410?出,圓環(huán)鏈的疲勞強(qiáng)度主要取決于變應(yīng)力幅度的大小。此外,鏈環(huán)破斷負(fù)荷與破斷伸長率的乘積(即鏈環(huán)抵抗沖擊的能力) 、棒料屈服限的大小,鏈環(huán)表面缺陷或焊接缺陷,棒料及其焊縫的晶粒粗細(xì)等,對(duì)鏈段的疲勞強(qiáng)度也有重要的影響。對(duì)圓環(huán)鏈的彎曲變形試驗(yàn)要求是,當(dāng)鏈環(huán)的彎曲變形達(dá)到額定值時(shí),試體不允許斷裂或出現(xiàn)裂紋及其它缺陷,而且作用于鏈環(huán)上的彎曲負(fù)荷不得小于表 6-4-2 規(guī)定的鏈環(huán)最小破斷負(fù)荷的 50%。386.3.3 圓環(huán)鏈的選擇計(jì)算(見 3.5 圓環(huán)鏈的選擇計(jì)算)6.4 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù)和幾何計(jì)算6.4.1 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù)圓環(huán)鏈與鏈輪屬于一種具有多邊形撓性作用的非共軛嚙合齒輪傳動(dòng)。因此,圓環(huán)鏈與鏈輪要實(shí)現(xiàn)良好地嚙合,合理選擇鏈輪的齒廓曲線和正確設(shè)計(jì)鏈輪的齒形是鏈輪設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一。如圖 6-8 所示,當(dāng)圓環(huán)鏈與鏈輪嚙合時(shí),在鏈輪的每一齒距上都有兩個(gè)鏈環(huán):鏈環(huán) 1 平臥于兩齒間的鏈窩里,稱為平環(huán);鏈環(huán) 2 立卡在齒寬中部的窄槽內(nèi),稱為立環(huán)。鏈輪上鏈窩的形狀與平環(huán)外行基本一致,但為滿足鏈環(huán)節(jié)距伸長的需要,鏈窩長度 A 應(yīng)比鏈環(huán)長▽,即 。此外,為減少立環(huán)的嚙合阻力,鏈輪齒Adt???寬中部的立槽寬度 也應(yīng)比鏈環(huán)棒料直徑稍大些。L6 傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì)39圖 6-8 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形結(jié)構(gòu)和尺寸對(duì)于礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈的鏈輪,其齒廓曲線和齒形參數(shù)的選擇需滿足以下要求:a. 保證圓環(huán)鏈能順利地進(jìn)入和退出嚙合;b. 保證鏈輪齒有較高地傳遞轉(zhuǎn)矩的能力;c. 保證鏈窩的形狀和尺寸能適應(yīng)鏈環(huán)節(jié)距伸長的需要。圓環(huán)鏈鏈輪的齒廓曲線,國外推薦采用的有:直線、圓弧線和直線-圓弧線三種。從加工制造和嚙合性能分析,直線齒廓加工簡單,但齒高不宜過大,否則嚙合時(shí)容易發(fā)生干涉;直線-圓弧線齒廓加工復(fù)雜,應(yīng)用較少;圓弧線齒廓雖然加工也較復(fù)雜,但輪齒強(qiáng)度較高,齒高可適當(dāng)增大。所以,一般推薦采用圓弧線齒廓。40對(duì)于各種規(guī)格的圓環(huán)鏈,鏈輪齒形設(shè)計(jì)的主要問題是:合理選擇鏈輪齒數(shù) z、正確計(jì)算鏈輪節(jié)圓直徑 和齒廓圓弧半徑 等。0D1R6.4.2 圓環(huán)鏈鏈輪的齒型設(shè)計(jì)a. 鏈輪齒數(shù) z圓環(huán)鏈鏈輪的齒數(shù)一般取為 z=4~12。當(dāng)圓環(huán)鏈規(guī)格 dxt 選定后,鏈輪齒數(shù) z可參考表 6-4-7 選擇。b. 鏈輪節(jié)圓直徑 0D當(dāng)圓環(huán)鏈與鏈輪嚙合時(shí),平環(huán)或立環(huán)在鏈輪上占有的內(nèi)邊距離稱為鏈輪的節(jié)距,以 表示。顯然,鏈輪節(jié)距的理論值應(yīng)等于鏈環(huán)的節(jié)距,即 。st 0st?當(dāng)平環(huán)臥于鏈窩位置時(shí),在鏈輪齒寬中間的對(duì)稱剖面內(nèi),經(jīng)平環(huán)兩端棒料中心的圓周稱為鏈輪的節(jié)圓,如圖 6-9 所示。根據(jù)我國使用經(jīng)驗(yàn)和國外研究成果,鏈輪節(jié)圓直徑 推薦按下式計(jì)算:0D22099sincostdzzD????( ) ( )(6-2) 式中, 值應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字。0c. 鏈輪齒廓圓弧半徑 R圓環(huán)鏈鏈輪的齒廓曲線一般推薦采用圓弧曲線。但是,鏈輪齒廓圓弧中心的位置和圓弧半徑的大小有幾種不同的設(shè)計(jì)方案,如圖 6-9 所示。圖中,曲線 1 和 4 為某些原蘇聯(lián)資料推薦采用的圓弧齒廓,曲線 3 為德國滾筒采煤機(jī)推薦采用的圓弧齒廓。實(shí)踐證明,用曲線 3 作為鏈輪齒廓效果較好。我國推薦采用近似曲線 3 的一種齒廓曲線,如圖中曲線 2 所示。6 傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì)41圖 6-9 圓環(huán)鏈鏈輪的齒廓曲線對(duì)于我國推薦采用的齒廓曲線 2,其圓弧中心 點(diǎn)的坐標(biāo)取為:1o} (6-3)0.5()xtyHd????式中 ——鏈輪中心至平環(huán)底面的垂直距離,由圖 6-9 中△aop 得:H(6-4)20.5[()]tD??△ ——考慮鏈環(huán)節(jié)距伸長的鏈窩長度增量,△值按表 6-4-8選擇。由圖 6-8 知,在鏈輪齒寬的中間剖面上。齒廓圓弧半徑 為:1R21110.5QMEMdOR?????2( ) ( ); 式中 808sinsinECBzz????;1 10co2d??????( )代入上式,經(jīng)整理后得:422 21 180cos0.5sinindBddzAOCzzR?????????????? ?( ) ( )( ) ( )(6-5)式中 。1(),2tgtdH?實(shí)際上,由于鏈輪齒寬中部開有立槽,使齒寬中部剖面的齒廓不存在,而鏈輪齒面與立槽側(cè)面的交線便成為鏈輪中部的實(shí)際齒廓,如圖 6-10 所示。該實(shí)際齒廓的圓弧半徑 按下式計(jì)算:1R?} (6-6)13(cos)sin2LR??????式中 ——立槽寬度,mm,一般 取 L=1.35d;L——鏈窩端部圓弧半徑,mm,一般取 ;3 3(02.5)bR??:——鏈環(huán)外寬,mm。b圖 6-10 圓環(huán)鏈鏈輪實(shí)際齒廓圓弧半徑6.5 鏈輪連接鏈輪是一個(gè)組件,由鏈輪和連接筒組成。鏈輪是傳力部件,也是易損件,運(yùn)轉(zhuǎn)中除受靜載荷外,還受有脈動(dòng)和沖擊載荷。6 傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì)43此次設(shè)計(jì)的鏈輪連接采用整體的連接筒與鏈輪焊接成一體。連接筒兩端的內(nèi)花鍵,分別與減速器輸出軸和盲軸連接,這種結(jié)構(gòu)拆裝維修方便。6.6 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合特性6.6.1 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合分析圓環(huán)鏈在傳遞動(dòng)力時(shí),其鏈環(huán)將產(chǎn)生拉伸和彎曲變形,而且傳遞的動(dòng)力越大鏈環(huán)的變形亦越大。此外,當(dāng)圓環(huán)鏈在鏈輪上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),隨著鏈條的撓曲,立環(huán)和平環(huán)之間產(chǎn)生相對(duì)滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使鏈環(huán)發(fā)生磨損,最大滾轉(zhuǎn)角 ,如圖 6-11180z???所示。而且,鏈輪齒數(shù)越少,相對(duì)滾轉(zhuǎn)角越大,鏈環(huán)的磨損也越嚴(yán)重。由于鏈環(huán)的變形和磨損,圓環(huán)鏈的節(jié)距必定伸長。當(dāng)平環(huán)進(jìn)入鏈窩后,由于立環(huán)與平環(huán)之間的相對(duì)滾轉(zhuǎn)(滾動(dòng)兼滑動(dòng)) ,使立環(huán)的位置向鏈輪中心接近,如圖 6-11 所示,結(jié)果引起鏈環(huán)節(jié)距由 縮短為 ??s短值tt?與鏈環(huán)內(nèi)寬 同棒料直徑 的比值 以及平環(huán)與立環(huán)間的摩擦系數(shù)有關(guān)。當(dāng)ad/a=1 時(shí),立環(huán)與平環(huán)之間為純滾動(dòng),鏈環(huán)的節(jié)距不縮短;當(dāng) ﹥1 時(shí),/d /ad越大,鏈環(huán)節(jié)距的縮短值也越大。在這種情況下,若摩擦系數(shù)很大,如新制圓環(huán)鏈表面粗糙、無潤滑油或鏈環(huán)之間有干燥的煤粉及巖粉等,平環(huán)與立環(huán)之間主要為純滾動(dòng),使鏈環(huán)節(jié)距的縮短量顯著增大。反之,當(dāng)摩擦系數(shù)很小時(shí),平環(huán)與立環(huán)之間主要是相對(duì)滑動(dòng),由于立環(huán) 4 的位置變動(dòng)不大,使鏈還節(jié)距的縮短量就顯著減小。44圖 6-11 鏈環(huán)的相對(duì)滾轉(zhuǎn)角和節(jié)距縮短 對(duì)于鏈輪來說,由于設(shè)計(jì)計(jì)算和制造分度的誤差,鏈輪節(jié)距的實(shí)際值與理論值必有一偏差。從設(shè)計(jì)方面分析,該偏差值主要與鏈輪的節(jié)圓直徑 值,可使該偏0D差值減小。若尺寸 取得稍小,會(huì)減小鏈輪的節(jié)距,使偏差值為負(fù)。反之,若尺寸H取得稍大,又會(huì)增大鏈輪的節(jié)距,使偏差值為正。H總之,由于鏈環(huán)的變形、磨損和相對(duì)滾轉(zhuǎn)以及鏈輪設(shè)計(jì)和制造誤差,鏈環(huán)與鏈輪的節(jié)距不可能相等,或者鏈環(huán)節(jié)距大于鏈輪節(jié)距( ) ,或者鏈環(huán)節(jié)距小于鏈st?輪節(jié)距( ) 。對(duì)于這兩種情況,圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合特性顯著不同。前者稱為st?入點(diǎn)嚙合,后者稱為出點(diǎn)嚙合。為保證圓環(huán)鏈的傳動(dòng)質(zhì)量,需分析如點(diǎn)嚙合和出點(diǎn)嚙合特性。6.6.2 圓環(huán)鏈和鏈輪的入點(diǎn)嚙合特性( )st?如圖 6-12a 所示,當(dāng)主動(dòng)鏈輪逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),上邊鏈條為緊邊,受拉力;下邊鏈條為松邊,受拉力 。當(dāng)鏈環(huán)節(jié)距大于鏈輪節(jié)距(即 )時(shí),圓1F2Fst?環(huán)鏈由進(jìn)入主動(dòng)鏈輪一邊的最前一個(gè)輪齒 1 牽引運(yùn)行。這種嚙合方式稱為如點(diǎn)嚙合,又稱高點(diǎn)嚙合。在如點(diǎn)嚙合狀態(tài)下,除進(jìn)入鏈輪的最前一個(gè)立環(huán)承受工作拉力外,其余鏈環(huán)只受初拉力。入點(diǎn)或高點(diǎn)嚙合的特點(diǎn)在于:安裝鏈條無需施加很大的初拉力,工作時(shí)可使緊邊拉力降低,而且除入點(diǎn)嚙合的鏈環(huán)外,位于鏈輪上的其他鏈環(huán)6 傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì)45不受強(qiáng)張力。這時(shí),立環(huán)與平環(huán)之間、平環(huán)與鏈窩之間的壓力較小,使鏈環(huán)間的磨損減輕。但是,當(dāng)鏈環(huán)的實(shí)際節(jié)距過分地大于鏈輪節(jié)距時(shí),平環(huán)底面將和鏈窩脫離接觸,即產(chǎn)生所謂“漂鏈”現(xiàn)象,情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生“跳鏈”事故。圖 6-12 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合方式6.6.3 圓環(huán)鏈和鏈輪的出點(diǎn)嚙合特性( )st?當(dāng) 時(shí),如圖 6-12b 所示,圓環(huán)鏈由脫開主動(dòng)鏈輪一邊的最后一個(gè)輪齒 4st?牽引運(yùn)行,這種嚙合方式稱為出點(diǎn)嚙合,又稱低點(diǎn)嚙合。在出點(diǎn)嚙合狀態(tài)下,位于主動(dòng)鏈輪上的各鏈環(huán),除最后一個(gè)鏈環(huán)不受工作拉力外,其余鏈環(huán)均承受較大的工作拉力(包括初拉力) 。出點(diǎn)或低點(diǎn)嚙合的特點(diǎn)在于:安裝鏈條需施加很大的初拉力,工作時(shí)主動(dòng)鏈輪上各鏈環(huán)均受有強(qiáng)張力。這時(shí),立環(huán)與平環(huán)之間,平環(huán)與鏈窩之間的壓力較大
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