A0-总装配图往复式给煤机在我国煤矿、选煤厂及其它行业应用已有几十年。给煤设备是煤矿生产系统的主要设备之一,给煤设备的可靠性,特别是关键咽喉部位给煤设备的可靠性,直接影响整个生产系统的正常运行。生产实践证明,该设备对煤的品种、粒度、外在水份等适应能力强,与其他给煤设备相比,具有运行可靠、性能稳定、噪音低、完全可靠、维护工作量小等优点。
题目：单曲柄往复式给煤机
专题题目：
主要内容和要求：
主要内容
了解往复式给煤机的用途、工作原理以及工作中存在的问题，设计一台单曲柄往复式给煤机。给煤量： ；往复行程： 。
基本要求
1.设计完成总体方案设计；
2.设计完成主减速器装配图；
3.完成主要传动组件、零件的工作图设计；
4.编写主要零件的加工工艺；
5.编写完成整体设计计算说明书。
目录
1．往复式给煤机概述1
1.1往复式给煤机的用途1
1.2 K型往复式给煤机的组成1
1.3 K型往复式给煤机工作原理简述1
1.4 K4型给煤机的主要特点1
1.5往复式给煤机与振动式板式给煤机的比较2
1.6 K-4型往复式给煤机的技术参数2
2往复式给煤机的总体结构设计3
2.1往复式给煤机的参数3
2.2给煤机总体外型设计4
2.3给煤机的受力分析6
2.3.1往复式给煤机的运行阻力6
2.3.2产生运行阻力的因素及力的计算6
3．给煤机的减速器设计方案9
3.1电机选型9
3.2减速器设计10
3.2.1.减速器选型10
3.2.2计算传动装置的运动和动力参数11
3.3齿轮的设计及校核计算12
3.3.1第一对齿轮的设计12
3.3.2第二对齿轮的设计19
3.4轴的设计及校核计算25
3.4.1中间轴的设计及校核25
3.4.2输入轴的设计及校核30
3.4.3输出轴的设计及校核35
3.5轴承的选择与校核计算39
3.5.1输入轴上的轴承选择与校核39
3.5.2中间轴上的轴承选择与校核41
3.5.3输出轴的轴承选择与校核41
3.6键的选择与校核计算42
3.6.1中间轴上键的选择与校核42
3.6.2输出轴上键的选择与校核43
3.7轴系部件的结构设计43
3.7.1轴承盖的结构设计43
3.8轴外伸处的密封设计45
3.9减速器箱体的设计45
3.10油面位置及箱座高度的确定47
3.11油沟的结构形式及尺寸47
3.12检查孔与检查孔盖的设计48
3.13通气器的结构及尺寸48
3.14放油孔、螺塞和封油圈49
3.15油标指示器50
3.16起吊装置51
3.17定位销52
3.18启盖螺钉52
3.19套筒的设计53
4.给煤机其余部件设计54
4.1曲柄连杆的设计54
4.1.1曲柄轮毂键的设计及校核54
4.1.2曲柄连杆其余零件的选取55
4.2给煤槽的设计55
4.3拖辊组件的设计及校核57
4.3.1辊轮轴的设计计算57
4.3.2辊轮轴强度的校核62
4.4闸门的设计64
5．主要零件的加工工艺65
5.1齿轮的加工工艺65
5.1.1硬齿面齿轮的工艺特点65
5.1.2渗碳齿轮的加工工艺65
5.2轴的加工工艺68
结论71
参考文献72
翻译部分
英文原文73
中文译文78
致谢82
2．往复式给煤机的总体设计
在确定往复式给煤机整体结构尺寸之前，首先考虑给煤机的容积利用系数。容积利用系数是给煤机槽体内煤的体积与槽体容积的比值。在给煤机槽体容积一定的情况下,容积利用系数取值的高低,决定设计给煤能力的值就越大,则设计生产能力大,反之就校现有Ｋ型往复给煤机容积利用系数取值为0.62。为了提高给煤机的综合性能,通过对K型往复给煤机的使用情况进行大量调查和性能测试,给煤机实际生产能力比设计生产能力偏大约10～20这说明原设计容积利用系数取值偏低。在该往复给煤机设计中,我们将容积利用系数提高到0.7-0.8,这就意味着,与原设计比较,在相同设计生产能力条件下,给煤机槽体容积可以缩小13给煤机的实际生产能力与煤的粒度、水份有较大关系。同样一台给煤机,煤的流动性好,则实际生产能力大;煤的流动性差,则实际生产能力就校现有Ｋ型往复式给煤机之所以适应范围广,除其它性能以外,就在于设计时余量较大,即容积利用系数取值较低。我认为,容积利用系数不宜取值过大,以保证往复给煤机对各种煤的适应性。
2.1、往复式给煤机的参数
根据已知参数，给煤量：800t/h ；往复行程：250mm ，初步设定曲柄的转数为60r/min 。
3.17定位销
为精确地加工轴承座孔，并保证减速器每次装拆后轴承座的上下半孔始终保持加工时的位置精度，应在箱盖和箱座的剖分面加工完成并用螺栓联接后，镗孔之前，在箱盖和箱座的联接凸缘上配装两个定位圆锥销。定位销的位置应便于钻、铰加工，且不防碍附近联接螺栓的装拆。两圆锥销应相距较远，且不宜对称布置，以提高定位精度。
圆锥销的公称直径（小端直径）可取，其长度应稍大于箱盖和箱座联接凸缘的总厚度，以便于装拆。见总图
定位销直径去标准值
3.18启盖螺钉
为了加强密封效果，防止润滑油从箱体剖分面处渗漏，通常在箱盖和箱座剖分面上以水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因粘接较紧而不易分开。为此常在箱盖凸缘的适当位置上设置1~2个启盖螺钉。启盖螺钉的直径与箱盖凸缘联接螺栓直径相同，其长度应大于箱盖凸缘的厚度。其端部应为圆柱形或半圆形，以免在拧动时将其端部螺纹破坏，见总图
5．主要零件的加工工艺
5.1齿轮的加工工艺
该齿轮属于重载齿轮，用于给煤机的减速器。因为该减速器在实际运行过程中存在震荡，其齿轮将承受很大的扭矩，因此在加工齿轮的过程中要用渗碳淬火等一系列的工艺。
5.1.1硬齿面齿轮的工艺特点
1、强调高精度硬齿面齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根抗弯强度都很高，但是接触应力和弯曲应力的大小和精度是密切相关的。齿轮和箱体等的制造和装配误差均会引起齿面和齿根的局部过载，从而影响齿轮实际承载能力。硬齿面齿轮只有在高精度的条件下，其承载能力高的特点才能充分发挥。由于硬齿面齿轮的跑合性能比软齿面齿轮差的多，所以由于精度低造成硬齿面齿轮承载能力下降，其后果要比软齿面严重的多。可以说今后硬齿面齿轮加工工艺的研究重点，旨在提高制造精度。
2、更有必要进行齿廓和齿向修形对于重载齿轮，特别是硬齿面齿轮，由于其弹性变形很大，跑合性能又极差为了减少由于齿轮受载变形所引起的啮入啮出冲击，改善啮合过程中齿面载荷分配特性，减少振动噪声和动载荷，更有必要进行齿廓修形；另一方面，为了使一同受载变形后，载荷沿齿宽均匀分布，亦更有必要进行齿向修形。
3、降低齿面的表面粗糙度软齿面的表面粗糙度对齿面承载能力的影响微不足道的，而硬齿面的表面粗糙度对齿面承载能力的影响很大。因此要求硬齿面较软齿面具有更低的表面粗糙度数值。硬质合金滚刀精滚后采用蜗杆式珩磨轮珩齿，甚至磨齿后珩齿，进一步降低表面粗糙度，其目的就在于此。
A0-减速器装备图往复式给煤机的主要缺点是能耗较高。 随着煤炭工业的发展,煤矿井型不断地扩大,现有Ｋ型往复式给煤机生产能力小,不能满足大型矿井的要求。因此,改进和扩大现有Ｋ型往复给煤机是完全有必要的。
A3-定曲柄1.1 往复式给煤机的用途 最通用的往复式给煤机为K型，一般用于煤或其他磨琢性小、黏性小的松散粒状物料的给煤，将储料仓或料坑里的物料连续均匀地卸运到运输设备或其他筛选设备中。 1.2 K型往复式给煤机的组成 K型给煤机由机架、 底拖板（给煤槽）、电动机、减速器、联轴器、传动平台、漏斗、闸门、托辊等组成。 本机可根据需要设有带漏斗、不带漏斗两种形式。给煤机设有两种结构形式：1、带调节闸门 2、不带调节闸门，其给煤能力由底板行程来达到。
A1-传动平台1.3 K型往复式给煤机工作原理简述 往复式给煤机由槽形机体和带有曲柄连杆装置的活动地板组成的曲柄滑块机构，地板是工作机构。传动原理：当电动机开动后，经弹性联轴器、减速器、曲柄连杆机构拖动倾斜的底板在托辊上作直线往复运动，当底板正行时,将煤仓和槽形机体内的煤带到机体前端;底板逆行时,槽形机体内的煤被机体后部的斜板挡住,底板与煤之间产生相对滑动,机体前端的煤自行落下。将煤均匀地卸到运输机械或其它筛选设备上。
A1-曲柄连杆成形图1.4 K4型给煤机的主要特点： 工作可靠、寿命长；重量轻、体积小、维护保养方便；结构简单，运行可靠，调节安装方便；封闭式框架结构，大大提高了机架的刚度；装有限矩形液力偶合器，能满载启动，过载保护；给煤量大是目前国内最大的给煤设备；采用了先进的平面二次包络环面螺杆减速器设计，承载能力大，传动效率高；侧衬板与地板之间留缝可调，能较准确地控制留缝大小，大大减少了漏料；驱动装置对称布置，并采用双推杆，使整机受力均衡，传动平稳，消除了底版往复时的扭摆现象；地板有立向筋板，并用三道通长拖辊支撑，保证了地板本身刚度，消除了现有机械的缺点。
A2-第二轴系1.5 往复式给煤机与振动式，板式给煤机的比较 往复式与振动式给煤机两种给煤方式不同点是给煤频率和幅值以及运动轨迹不同。在使用过程中，由于振动式给煤机给煤频率高，噪声也大；由于它是靠高频振动给煤，其振动和频率受物料密度及比重影响较大，所以，给煤量不稳定，给煤量的调整也比较困难；由于是靠振动给煤，给煤机必须起振并稳定在一定的频率和振幅下，但振动参数对底板受力状态很敏感，故底板不能承受较大的仓压，需增加仓下给煤槽的长度，结果是增加了料仓的整体高度，使工程投资加大；由于给煤高度加大，无法用于替换目前大量使用的往复式给煤机。
A2-托辊组件往复式给煤机与板式给煤机安装方式的区别主要在于往复式给煤机采用悬挂式安装方式，在地坑基础完工后，往复式给煤机可以直接通过料斗固定在地坑基础上。而板式给煤机则采用设备基础安装的方式，不但要完成地坑基础施工，而且还要进行设备基础施工。采用往复式给煤机可以减少工程施工周期，节约工程造价。
A3-大齿轮除此之外，往复式给煤机还具有结构简单，经久耐用，故障率低的特点，从而在井下矿山机电运输中得到广泛应用。鉴于此，将往复式给煤机应用于地面和井下完全能适应生产环境需要，从而达到减少投入，提高设备运转率，解放劳动力的目的。
