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中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)
本科生畢業(yè)論文
姓 名: 崔曉勇 學(xué) 號:14030439
學(xué) 院: 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
專 業(yè): 機(jī)械工程及自動化
論文題目: MG250/591-WD采煤機(jī)的截割部設(shè)計
專 題:
指導(dǎo)教師: 楊寅威 職 稱: 副教授
2007 年 6月 徐州
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文任務(wù)書
學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級 機(jī)自03-10班學(xué)生姓名 崔曉勇
任務(wù)下達(dá)日期:2007年1月11日
畢業(yè)論文日期:2007年3月25日至2007年6月20日
畢業(yè)論文題目:MG250/591-WD采煤機(jī)截割部的設(shè)計
畢業(yè)論文專題題目:
畢業(yè)論文主要內(nèi)容和要求:
設(shè)計參數(shù):
總裝機(jī)功率:591 KW
適應(yīng)煤質(zhì)硬度:f4
截割部功率:250 KW
采高范圍:1.5~3.2m
滾筒截深:630 mm
滾筒轉(zhuǎn)速:40 r/min
電機(jī)轉(zhuǎn)速:1476 r/min
額定電壓:1140 V
要求:
(1)完成采煤機(jī)總體方案設(shè)計。
(2)對截割部的傳動及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。
(3)設(shè)計完成截割部的組件、零件工作圖設(shè)計。
(4)編寫完成設(shè)計計算說明書。
院長簽字: 指導(dǎo)教師簽字:
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評閱書
指導(dǎo)教師評語(①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握;②獨立解決實際問題的能力;③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法;④取得的主要成果及創(chuàng)新點;⑤工作態(tài)度及工作量;⑥總體評價及建議成績;⑦存在問題;⑧是否同意答辯等):
成 績: 指導(dǎo)教師簽字:
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評閱教師評閱書
評閱教師評語(①選題的意義;②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握;③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力;③工作量的大??;④取得的主要成果及創(chuàng)新點;⑤寫作的規(guī)范程度;⑥總體評價及建議成績;⑦存在問題;⑧是否同意答辯等):
成 績: 評閱教師簽字:
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評閱教師評閱書
評閱教師評語(①選題的意義;②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握;③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力;③工作量的大??;④取得的主要成果及創(chuàng)新點;⑤寫作的規(guī)范程度;⑥總體評價及建議成績;⑦存在問題;⑧是否同意答辯等):
成 績: 評閱教師簽字:
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文答辯及綜合成績
答 辯 情 況
提 出 問 題
回 答 問 題
正 確
基本
正確
有一般性錯誤
有原則性錯誤
沒有
回答
答辯委員會評語及建議成績:
答辯委員會主任簽字:
年 月 日
學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績:
學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人:
年 月 日
中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)
本科生畢業(yè)論文
姓 名: 李寶山 學(xué) 號:21040279
學(xué) 院: 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
專 業(yè): 機(jī)械工程及自動化
論文題目: MG250/591-WD采煤機(jī)的截割部設(shè)計
專 題:
指導(dǎo)教師: 王啟廣 職 稱: 副教授
2008 年 6月 徐州
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文任務(wù)書
學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級 機(jī)自07-3班學(xué)生姓名 李寶山
任務(wù)下達(dá)日期:2008年1月11日
畢業(yè)論文日期:2008年3月25日至2008年6月15日
畢業(yè)論文題目:MG250/591-WD采煤機(jī)截割部的設(shè)計
畢業(yè)論文專題題目:
畢業(yè)論文主要內(nèi)容和要求:
設(shè)計參數(shù):
總裝機(jī)功率:591 KW
適應(yīng)煤質(zhì)硬度:f4
截割部功率:250 KW
采高范圍:1.5~3.2m
滾筒截深:630 mm
滾筒轉(zhuǎn)速:40 r/min
電機(jī)轉(zhuǎn)速:1476 r/min
額定電壓:1140 V
要求:
(1)完成采煤機(jī)總體方案設(shè)計。
(2)對截割部的傳動及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。
(3)設(shè)計完成截割部的組件、零件工作圖設(shè)計。
(4)編寫完成設(shè)計計算說明書。
院長簽字: 指導(dǎo)教師簽字:
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評閱書
指導(dǎo)教師評語(①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握;②獨立解決實際問題的能力;③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法;④取得的主要成果及創(chuàng)新點;⑤工作態(tài)度及工作量;⑥總體評價及建議成績;⑦存在問題;⑧是否同意答辯等):
成 績: 指導(dǎo)教師簽字:
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評閱教師評閱書
評閱教師評語(①選題的意義;②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握;③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力;③工作量的大??;④取得的主要成果及創(chuàng)新點;⑤寫作的規(guī)范程度;⑥總體評價及建議成績;⑦存在問題;⑧是否同意答辯等):
成 績: 評閱教師簽字:
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評閱教師評閱書
評閱教師評語(①選題的意義;②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握;③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力;③工作量的大??;④取得的主要成果及創(chuàng)新點;⑤寫作的規(guī)范程度;⑥總體評價及建議成績;⑦存在問題;⑧是否同意答辯等):
成 績: 評閱教師簽字:
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文答辯及綜合成績
答 辯 情 況
提 出 問 題
回 答 問 題
正 確
基本
正確
有一般性錯誤
有原則性錯誤
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答辯委員會評語及建議成績:
答辯委員會主任簽字:
年 月 日
學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績:
學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人:
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第81頁
1 概述
1.1采煤機(jī)的發(fā)展概況
機(jī)械化采煤開始于二十世紀(jì)40年代,是隨著采煤機(jī)械的出現(xiàn)而開始的。40年代初期,英國、蘇聯(lián)相繼生產(chǎn)了采煤機(jī),德國生產(chǎn)了刨煤機(jī),使工作面落煤、裝煤實現(xiàn)了機(jī)械化。但當(dāng)時的采煤機(jī)都是鏈?zhǔn)焦ぷ鳈C(jī)構(gòu),能耗大、效率低,加上工作面輸送機(jī)不能自移,所以限制了采煤機(jī)生產(chǎn)率的提高。
50年代初期,英國、德國相繼生產(chǎn)出滾筒式采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)和單體液壓支柱,大大推進(jìn)了采煤機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展。由于當(dāng)時采煤機(jī)上的滾筒是死滾筒,不能實現(xiàn)調(diào)高,因而限制了采煤機(jī)的適用范圍,我們稱這種固定滾筒采煤機(jī)為第一代采煤機(jī)。
60年代是世界綜采技術(shù)的發(fā)展時期,第二代采煤機(jī)——單搖臂滾筒采煤機(jī)的出現(xiàn),解決了采高調(diào)整問題,擴(kuò)大了采煤機(jī)的適用范圍,特別是1964年第三代采煤機(jī)——雙搖臂滾筒采煤機(jī)的出現(xiàn),進(jìn)一步解決了工作面自開缺口的問題,再加上液壓支架和可彎曲輸送機(jī)的不斷完善等等,把綜采技術(shù)推向了一個新水平,并且在生產(chǎn)中顯示了綜采機(jī)械化采煤的優(yōu)越性——高產(chǎn)、高效、安全和經(jīng)濟(jì)。
進(jìn)入70年代,綜采機(jī)械化得到了進(jìn)一步的發(fā)展和提高,綜采設(shè)備開始向大功率、高效率及完善性能和擴(kuò)大使用范圍等方向發(fā)展。1970年采煤機(jī)無鏈牽引系統(tǒng)的研制成功以及1976年出現(xiàn)的第四代采煤機(jī)——電牽引采煤機(jī),大大改善了采煤機(jī)的性能,并擴(kuò)大了它的使用范圍。
80年代,德國、美國、英國都開發(fā)成功各種交、直流電牽引采煤機(jī),同時把計算機(jī)控制系統(tǒng)用在采煤機(jī)上。并且開始重視系列化采煤機(jī)的開發(fā)工作,一種功率的采煤機(jī)可以派生出多種機(jī)型,主要元部件在不同功率的采煤機(jī)上都能通用,這樣不僅擴(kuò)大了工作面的適應(yīng)范圍,而且便于用戶配件的管理。采煤機(jī)系列化是20世紀(jì)80年代采煤機(jī)發(fā)展中非常突出的特點。
至此,緩傾斜中厚煤層的綜采機(jī)械化問題已經(jīng)基本得到解決,專家開始對實現(xiàn)厚煤層、薄煤層、急傾斜及其它難采煤層開采的綜采機(jī)械的研發(fā),以適用不同的開采條件。
1.2國內(nèi)電牽引采煤機(jī)的技術(shù)特點及趨勢
1.2.1采煤機(jī)的技術(shù)特點
⑴電牽引采煤機(jī)已成為國內(nèi)采煤機(jī)的研究重點
國內(nèi)從90年代初已逐步停止研究開發(fā)液壓牽引采煤機(jī)將研究重點轉(zhuǎn)向電牽引采煤機(jī);通過交流、直流電牽引采煤機(jī)的對比研究,已基本確定以交流變頻調(diào)速電牽引采煤機(jī)為今后電牽引采煤機(jī)的發(fā)展方向。電牽引替代液壓牽引,交流調(diào)速代替直流調(diào)速已成為國內(nèi)采煤機(jī)的發(fā)展方向。
⑵裝機(jī)功率不斷增加
為了滿足高產(chǎn)高效綜采工作面快速割煤對采煤機(jī)的高強(qiáng)度、高性能需要,不論是厚、中厚煤層還是薄煤層采煤機(jī),其裝機(jī)功率(包括截割功率和牽引功率)均在不斷加大,最大已達(dá)1020kW,其中截割電機(jī)功率達(dá)450k W,牽引電機(jī)功率達(dá)2×50kW。
⑶牽引速度和牽引力不斷增大
電牽引采煤機(jī)最大牽引速度已達(dá)14.5m/min,牽引力已普遍增大到450~600kN。
⑷電機(jī)橫向布置總體結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速
近年來,我國基本停止了截割電左尼縱向布置采煤機(jī)的研制,新研制的采煤機(jī)中已廣泛采用了多電機(jī)驅(qū)動橫向布置的總體結(jié)構(gòu)。
⑸控制系統(tǒng)日趨完善
采煤機(jī)電氣控制功能逐步齊全,可靠性不斷提高,在通用性互換性和集成化等方面已有較大進(jìn)步;開發(fā)了可靠的防爆全中文界面的PLC控制系統(tǒng),實現(xiàn)了運行狀態(tài)的監(jiān)控、監(jiān)測功能,以及故障記憶和診斷功能;研制成功井下無線電離機(jī)控制并得到推廣使用。
⑹滾筒截深不斷增大
目前已由630mm增至800mm,預(yù)計今后可能增至1000mm。
⑺采煤機(jī)的可靠性將成為國產(chǎn)采煤機(jī)越來越重要的性能指標(biāo)
隨著高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和發(fā)展,要求采煤工作面逐步達(dá)到日產(chǎn)7000~10000t水平。采煤機(jī)及其系統(tǒng)的可靠性將成為影響礦井原煤產(chǎn)量關(guān)鍵因素越來越受到重視,成為中國采煤機(jī)越來越重要的綜合性能指標(biāo)。
1.2.2采煤機(jī)的發(fā)展趨勢
電牽引采煤機(jī)經(jīng)過25年的發(fā)展,技術(shù)已趨成熟。新一代大功率電牽引采煤機(jī)已集中采用了當(dāng)今世界最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成為具有人工智能的高自
動化機(jī)電設(shè)備代替液壓牽引已成必然。技術(shù)發(fā)展趨勢可簡要歸結(jié)如下:
⑴電牽引系統(tǒng)向交流變頻調(diào)速牽引系統(tǒng)發(fā)展。
⑵結(jié)構(gòu)形式向多電機(jī)驅(qū)動橫向布置發(fā)展。
⑶監(jiān)控技術(shù)向自動化、智能化、工作面系統(tǒng)控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)展。
⑷性能參數(shù)向大功率、高參數(shù)發(fā)展。
⑸綜合性能向高可靠性和高利用率發(fā)展。
國內(nèi)電牽引采煤機(jī)研制方向與國際發(fā)展基本一致經(jīng)過近15年的研究,已取得較大進(jìn)展但離國際先進(jìn)水平特別是在監(jiān)控技術(shù)及可靠性方面尚有較
大差距,必須進(jìn)行大量的技術(shù)和試驗研究。
1.3采煤機(jī)類型及組成
1.3.1采煤機(jī)類型
滾筒采煤機(jī)的類型很多,可按滾筒數(shù)目、行走機(jī)構(gòu)形式、行走驅(qū)動裝置的調(diào)速傳動方式、行走部布置位置、機(jī)身與工作面輸送乳汁機(jī)配合導(dǎo)向方式、總體結(jié)構(gòu)布置方式等分類。
按滾筒數(shù)目分為單滾筒和雙滾筒采煤機(jī),其中雙滾筒采煤機(jī)應(yīng)用最普遍。按行走機(jī)構(gòu)形式分鋼絲繩牽引、鏈牽引和無鏈牽引采煤機(jī)。按行走驅(qū)動裝置的調(diào)速方式分機(jī)械調(diào)速、液壓調(diào)速和電氣調(diào)速滾筒采煤機(jī)(通常簡稱機(jī)械牽引、液壓牽引和電牽引采煤機(jī))。按行走部布置位置分內(nèi)牽引和外牽引采煤機(jī)。按機(jī)身與工作面輸送機(jī)的配合導(dǎo)向方式分騎槽式和爬底板式采煤機(jī)。按總體結(jié)構(gòu)布置方式分截割(主)電動機(jī)縱向布置在搖臂上的采煤機(jī)和截割(主)電動機(jī)橫向布置在機(jī)身上的采煤機(jī)、截割電動機(jī)橫向布置在搖臂上的采煤機(jī)。按適用的煤層厚度分厚煤層、中厚煤層和薄煤層采煤機(jī)。按適用的煤層傾角分緩斜、大傾角和急斜煤層采煤機(jī)。
1.3.2采煤機(jī)的組成
采煤機(jī)主要由電動機(jī)、牽引部、截割部和附屬裝置等部分組成(如圖1.1)。
電動機(jī):是滾筒采煤機(jī)的動力部分,它通過兩端輸出軸分別驅(qū)動兩個截割部和牽引部。采煤機(jī)的電動機(jī)都是防爆的,而且通常都采用定子水冷,以縮小電動機(jī)的尺寸。
牽引部:通過其主動鏈輪與固定在工作面輸送機(jī)兩端的牽引鏈3相嚙合,使采煤機(jī)沿工作面移動,因此,牽引部是采煤機(jī)的行走機(jī)構(gòu)。
左、右截割部減速箱:將電動機(jī)的動力經(jīng)齒輪減速后傳給搖臂5的齒輪,驅(qū)動滾筒6旋轉(zhuǎn)。
滾筒:是采煤機(jī)落煤和裝煤的工作機(jī)構(gòu),滾筒上焊有端盤及螺旋葉片,其上裝有截齒。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機(jī)中。為提高螺旋滾筒的裝煤效果,滾筒一側(cè)裝有弧形擋煤板7,它可以根據(jù)不同的采煤方向來回翻轉(zhuǎn)180°。
如圖1.1 雙滾筒采煤機(jī)
底托架:是固定和承托整臺采煤機(jī)的底架,通過其下部四個滑靴9將采煤機(jī)騎在刮板輸送機(jī)的槽幫上,其中采空區(qū)側(cè)兩個滑靴套在輸送機(jī)的導(dǎo)向管上,以保證采煤機(jī)的可靠導(dǎo)向。
調(diào)高油缸:可使搖臂連同滾筒升降,以調(diào)節(jié)采煤機(jī)的采高。
調(diào)斜油缸:用于調(diào)整采煤機(jī)的縱向傾斜度,以適應(yīng)煤層沿走向起伏不平時的截割要求。
電氣控制箱:內(nèi)部裝有各種電控元件,用于采煤機(jī)的各種電氣控制和保護(hù)。
此外,為降低電動機(jī)和牽引部的溫度并提供內(nèi)外噴霧降塵用水,采煤機(jī)設(shè)有專門的供水系統(tǒng)。采煤機(jī)的電纜和水管夾持在拖纜裝置內(nèi),并由采煤機(jī)拉動在工作面輸送機(jī)的電纜槽中卷起或展開。
1.4采煤機(jī)總體方案的確定
采用多電機(jī)驅(qū)動、橫向布置(電機(jī))積木組合,各部件之間為干式對接,可采中厚偏薄煤層中的硬煤。是比較理想的更新?lián)Q代機(jī)型。
1.4.1.適用范圍
該機(jī)主要定位適用于傾角的中厚偏薄煤層的開采,煤層中不應(yīng)有堅硬的或較厚的該類夾雜物,以及落差較大的斷層。
1.4.2.主要技術(shù)參數(shù)
主要技術(shù)參數(shù)及配套設(shè)備:
采高(m):1.5~3.2;
適應(yīng)傾角(°):≤15;
煤質(zhì)硬度 : f≤4;
機(jī)面高度(m):1.1;
過煤高度(m): 0.366 ;
機(jī)重(T):36
牽引速度(m/min): 0~7.5;
牽引力(KN):524;
截深(m):0.63
滾筒直徑 (m): ¢1.6
電壓(V):1140;
臥底量(m):0.403(¢1.6m滾筒);
滾筒水平中心距(m):10.517;
搖臂回轉(zhuǎn)中心距(m):6.4;
牽引形式 :機(jī)載交流變頻調(diào)速銷軌式;
調(diào)高泵型號:A2F12R4P1 ;
泵電機(jī)型號:YBRB-11 ;
截割電機(jī)型號:YBCS3-250C ;
牽引電機(jī)型號:YBQYS3-40
供水泵型號:PB-320/6.3
裝機(jī)功率(KW):591
(其中兩個截割電機(jī)2×250KW 兩個牽引電機(jī)2×40KW,一個泵電機(jī)11KW,共計2×250+2×40+11=591KW)
1.4.3整機(jī)主要特點
1)機(jī)身矮,裝機(jī)功率大。截割電機(jī)容量調(diào)整范圍寬。通過調(diào)整截割電機(jī)的容量,可實現(xiàn)一機(jī)多型。
2)整機(jī)為無底托架積木式組合結(jié)構(gòu)。各部件之間為干式對接,對接面之間無任何機(jī)械或液壓傳動關(guān)系。機(jī)身三大部件之間使用高強(qiáng)度 T形螺栓和四個楔形啞鈴銷以及兩個Φ150定位銷連接和緊固,提高了大部件之間聯(lián)接的可靠性。
3)截割電機(jī)、牽引電機(jī)的啟動、停止等操作采用旋轉(zhuǎn)開關(guān)控制外,其余控制如牽引速度調(diào)整、方向設(shè)定、左右搖臂的升降,急停等操作均由設(shè)在機(jī)身兩端操作站的按鈕進(jìn)行控制,操作簡單、方便。
4)所有電機(jī)橫向布置。機(jī)械傳動都是直齒傳動。電機(jī)、行走箱驅(qū)動輪組件等均可從老塘側(cè)抽出。故傳動效率高,容易安裝和維護(hù)。
5)液壓系統(tǒng)設(shè)計合理,采用集成閥塊結(jié)構(gòu),管路少,連接可靠;經(jīng)常調(diào)整的閥設(shè)在液壓箱體外,便于檢修和更換;
6)截割機(jī)械傳動鏈設(shè)有扭矩軸過載保護(hù)裝置,并可設(shè)有強(qiáng)制潤滑冷卻系統(tǒng),提高了傳動件,支承件的使用壽命。
7)截割部采用四行星單浮動結(jié)構(gòu),承載能力大,減小了結(jié)構(gòu)尺寸。采用大角度彎搖臂設(shè)計,加大過煤空間,提高裝煤效果,臥底量大
8)調(diào)高油缸與調(diào)高液壓鎖采用分離布置,液壓鎖置于殼體空腔內(nèi),打開蓋板即可取出液壓鎖,方便井下查找故障和更換調(diào)高油缸、液壓鎖等維修工作。
9)行走箱與牽引部為干式對接,拆行走箱后,牽引部不漏油。行走箱內(nèi)為干油潤滑,行走輪軸承壽命高。
1.4.4主要結(jié)構(gòu)及組成確定
該采煤機(jī)主要由以下幾部分組成。左、右搖臂,裝在搖臂上的兩臺250KW電機(jī),左、右螺旋滾筒等組成左右對稱的兩大可搖動調(diào)高的截割機(jī)構(gòu);左、右行走部;左、右牽引部;液壓傳動部和電控部以及底托架等組成主體部分。下面分別裝有導(dǎo)向及平滑靴,調(diào)高油缸等。此外還有內(nèi)外噴霧冷卻系統(tǒng)。
1)搖臂截割機(jī)構(gòu)
采煤機(jī)截割部都采用齒輪傳動,常見的傳動方式有以下幾種:
⑴電動機(jī)—固定減速箱—搖臂—滾筒(如圖1.2(a))。這種傳動方式的特點是傳動簡單,搖臂從固定減速箱端部伸出,支承可靠,強(qiáng)度和剛度好。但搖臂下降的最低位置受輸送機(jī)限制,故臥底量較小。DY-150、BM-100型采煤機(jī)均采用這種傳動方式。
⑵電動機(jī)—固定減速箱—搖臂—行星齒輪傳動—滾筒(圖1.2(b))。這種方式在滾筒內(nèi)裝了行星傳動,故前幾級傳動比減小,簡化了傳動系統(tǒng),但筒殼尺寸卻增大了,故這種傳動方式適用于中厚煤層采煤機(jī),如在MLS3 -170、MXA-300、AM-500和MG系列等型采煤機(jī)中采用。
⑶電動機(jī)—減速箱—滾筒(圖1.2(c))。這種傳動方式取消了搖臂,靠由電動機(jī)、減速箱和滾筒組成的截割部來調(diào)高(稱為機(jī)身調(diào)高),使齒輪數(shù)大大減少,機(jī)殼的強(qiáng)度、剛度增大,且調(diào)高范圍大,采煤機(jī)機(jī)身也可縮短,有利于采煤機(jī)開缺口工作。MXP-240和DTS-300型采煤機(jī)采用這種傳動方式。
⑷電動機(jī)—搖臂—行星齒輪傳動—滾筒(圖1.2(d))。這種傳動方式的電動機(jī)軸與滾筒軸平行,取消了容易損壞的錐齒輪,使傳動更加簡單,而且調(diào)高范圍大,機(jī)身長度小。新的電牽引采煤機(jī)都采取這種傳動方式。
圖1.2 截割部傳動方式
1-電動機(jī);12-固定減速箱;3-搖臂;4-滾筒;
5-行星齒輪傳動; 6-泵箱;7-機(jī)身及牽引部
對比以上傳動方式,本采煤機(jī)截割部傳動方式為:電動機(jī)—搖臂—行星齒輪傳動—滾筒。(如圖1.3)該截割部采用銷軸與牽引部聯(lián)結(jié),截割電機(jī)橫向布置在搖臂上,搖臂和機(jī)身連接沒有動力傳遞,取消了縱向布置結(jié)構(gòu)中的螺旋傘齒輪和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通軸。
圖1.3 截割部傳動系統(tǒng)
2)牽引機(jī)構(gòu)
該部分主要由左右牽引箱、牽引電動機(jī)組成,牽引箱中裝有變量主油泵、輔助油泵、調(diào)高油泵、閥組和調(diào)速機(jī)構(gòu)、過濾器等;牽引箱中有與主油泵基本相同的定量馬達(dá)和減速機(jī)構(gòu)。
3)牽引機(jī)構(gòu)及調(diào)高系統(tǒng)
無鏈牽引選用廣泛使用的銷排式傳動,方便配套;調(diào)高油缸選用用量最廣的標(biāo)準(zhǔn)油缸。方便維修及更換備件。
2截割部的設(shè)計及計算
2.1電動機(jī)的選擇
設(shè)計要求截割部功率為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的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對安全,而且電機(jī)工作要可靠,啟動轉(zhuǎn)矩大,過載能力強(qiáng),效率高。所以選擇由撫順廠生產(chǎn)的三相鼠籠異步防爆電動機(jī),型號為YBCS3-250C ;其主要參數(shù)如下:
額定功率:250KW;
額定電壓:1140V;
滿載電流:157A;
額定轉(zhuǎn)速:1476r/min;
滿載效率:0.920;
絕緣等級: H;
滿載功率因數(shù):0.85;
接線方式:Y;
質(zhì)量: 1380KG;
冷卻方式:外殼水冷
該電動機(jī)輸出軸上帶有漸開線花鍵,通過該花鍵電機(jī)將輸出的動力傳遞給搖臂的齒輪減速機(jī)構(gòu)。
2.2總傳動比及傳動比的分配
2.2.1總傳動比的確定
滾筒上截齒的切線速度,稱為截割速度,它可由滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑計算而得,為了減少滾筒截割產(chǎn)生的細(xì)煤和粉塵,增大塊煤率,滾筒的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)低速化的趨勢。滾筒轉(zhuǎn)速對滾筒截割和裝載過程影響都很大;但對粉塵生成和截齒使用壽命影響較大的是截割速度而不是滾筒轉(zhuǎn)速。
總傳動比
——電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 r/min
——滾筒轉(zhuǎn)速 r/min
2.2.2傳動比的分配
在進(jìn)行多級傳動系統(tǒng)總體設(shè)計時,傳動比分配是一個重要環(huán)節(jié),能否合理分配傳動比,將直接影響到傳動系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、成本及工作能力。多級傳動系統(tǒng)傳動比的確定有如下原則:
1.各級傳動的傳動比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi),不應(yīng)超過所允許的最大值,以符合其傳動形式的工作特點,使減速器獲得最小外形。
2.各級傳動間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱;各傳動件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞;所有傳動零件應(yīng)便于安裝。
3.使各級傳動的承載能力接近相等,即要達(dá)到等強(qiáng)度。
4.使各級傳動中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等,從而使?jié)櫥容^方便。
由于采煤機(jī)在工作過程中常有過載和沖擊載荷,維修比較困難,空間限制又比較嚴(yán)格,故對行星齒輪減速裝置提出了很高要求。因此,這里先確定行星減速機(jī)構(gòu)的傳動比。
設(shè)計采用NGW型行星減速裝置,其工作原理如下圖所示(圖2.1):
a太陽輪 b內(nèi)齒圈
c行星輪 x行星架
圖2.1 NGW型行星機(jī)構(gòu)
該行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)主要由太陽輪a、內(nèi)齒圈b、行星輪c、行星架x等組成。傳動時,內(nèi)齒圈b固定不動,太陽輪a為主動輪,行星架x上的行星輪c繞自身的軸線ox—ox轉(zhuǎn)動,從而驅(qū)動行星架X回轉(zhuǎn),實現(xiàn)減速。運轉(zhuǎn)中,軸線ox—ox是轉(zhuǎn)動的。
這種型號的行星減速裝置,效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、傳動功率范圍大,可用于各種工作條件。因此,它用在采煤機(jī)截割部最后一級減速是合適的,該型號行星傳動減速機(jī)構(gòu)的使用效率為0.97~0.99,傳動比一般為2.1~13.7。如圖2.3,當(dāng)內(nèi)齒圈b固定,以太陽輪a為主動件,行星架c為從動件時,傳動比的推薦值為2.7~9。從《采掘機(jī)械與支護(hù)設(shè)備》上可知,采煤機(jī)截割部行星減速機(jī)構(gòu)的傳動比一般為5~6。所以這里先定行星減速機(jī)構(gòu)傳動比:
則其他三級減速機(jī)構(gòu)總傳動比:
根據(jù)前述多級減速齒輪的傳動比分配原則及齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)為17為依據(jù),另參考MG250/591型采煤機(jī)截割部各齒輪齒數(shù)分配原則,初定齒數(shù)及各級傳動比為:
2.3截割部傳動計算
2.3.1各級傳動轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩
各軸轉(zhuǎn)速計算:
從電動機(jī)出來,各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、、Ⅷ軸。
Ⅰ軸 r/min
Ⅲ軸
Ⅳ軸
Ⅶ軸
各軸功率計算:
Ⅰ軸
kW
Ⅱ軸
kW
Ⅲ軸
kW
Ⅳ軸
kW
Ⅴ軸
kW
Ⅵ軸
kW
Ⅶ軸
kW
式中 ——滾動軸承效率 =0.99
——閉式圓柱齒輪效率 =0.97
——花鍵效率 =0.99
各軸扭矩計算:
Ⅰ軸
Ⅲ軸
Ⅳ軸
Ⅶ軸
將上述計算結(jié)果列入下表(表2.1):
軸號
輸出功率
P(kW)
轉(zhuǎn)速n(r/min)
輸出轉(zhuǎn)矩T/(N·m)
傳動比
Ⅰ軸
245
1476
1585
1.79
Ⅱ軸
237.67
Ⅲ軸
225.96
824.58
2617
Ⅳ軸
214.81
528.58
3881
1.56
Ⅴ軸
206.29
2.29
Ⅵ軸
198
Ⅶ軸
188.33
230.8
7792.68
2.3.2 截割部齒輪設(shè)計計算
齒輪1和惰輪2的設(shè)計及強(qiáng)度效核,具體計算過程和計算結(jié)果如下:
計算過程及說明
計算結(jié)果
1)選擇齒輪材料
查文獻(xiàn)1表8-17 兩個齒輪都選用20GrMnTi滲碳淬火
2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算
確定齒輪傳動精度等級,按估取圓周速度,參考文獻(xiàn)1表8-14,表8-15選取
小輪分度圓直徑,由式文獻(xiàn)1(8-64)得
齒寬系數(shù):查文獻(xiàn)1表8-23按齒輪相對軸承為非對稱布置,取
=0.6
小輪齒數(shù):
=19
惰輪齒數(shù):
=
齒數(shù)比 :
=
傳動比誤差 誤差在范圍內(nèi)
小輪轉(zhuǎn)矩:
載荷系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-54)得
使用系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-20
=1.75
動載荷系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-57
=1.11
齒向載荷分布系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-60
=1.08
齒間載荷分配系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-55)及得
查文獻(xiàn)1表8-21并插值
則載荷系數(shù)的初值
彈性系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-2
節(jié)點影響系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-64
重合度系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-65
許用接觸應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式 得
=
接觸疲勞極限應(yīng)力:
查文獻(xiàn)1圖8-69
應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
由文獻(xiàn)1式得
則 查文獻(xiàn)1圖8-70得接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù)
,(不許有點蝕)
硬化系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-71及說明
=1
接觸強(qiáng)度安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27,按較高可靠度查,
取
故的設(shè)計初值為
齒輪模數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-3
小齒分度圓直徑的參數(shù)圓整值:
圓周速度:
與估取很相近,對取值影響不大,不必修正
=1.11,
小輪分度圓直徑:
惰輪分度圓直徑:
中心距 :
圓整
齒寬:
惰輪齒寬:
小輪齒寬:
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度效荷計算
由文獻(xiàn)1式
齒形系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-67
小輪
大輪
應(yīng)力修正系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-68
小輪
大輪
重合度系數(shù):
由文獻(xiàn)1式8-67
許用彎曲應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式8-71
彎曲疲勞極限:
查文獻(xiàn)1圖8-72
彎曲壽命系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-73
尺寸系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-74
安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27
則
4. 齒輪幾何尺寸計算
分度圓直徑:
齒頂高:
齒根高:
齒頂圓直徑:
齒根圓直徑:
基圓直徑:
齒距:
齒厚:
齒槽寬e:
基圓齒距:
法向齒距:
頂隙:
HRC 56~62
公差組7級
=0.6
=19
=33
=1.73
合適
=1.75
=1.11
=1.08
=1.0
=2.5
=0.8970
=1
齒根彎曲強(qiáng)度
足夠
齒輪4和齒輪5的設(shè)計及強(qiáng)度效核,具體計算過程和計算結(jié)果如下
1)選擇齒輪材料
查文獻(xiàn)1表8-17 兩個齒輪都選用20GrMnTi滲碳淬火
2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算
確定齒輪傳動精度等級,按估取圓周速度,參考文獻(xiàn)1表8-14,表8-15選取
小輪分度圓直徑,由式文獻(xiàn)1(8-64)得
齒寬系數(shù):查文獻(xiàn)1表8-23按齒輪相對軸承為非對稱布置,取
=0.6
小齒輪齒數(shù):
=23
大齒輪齒數(shù):
=
齒數(shù)比 :
=
傳動比誤差 誤差在范圍內(nèi)
小輪轉(zhuǎn)矩:
載荷系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-54)得
使用系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-20
=1.75
動載荷系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-57
=1.15
齒向載荷分布系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-60
=1.08
齒間載荷分配系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-55)及得
查文獻(xiàn)1表8-21并插值
=1.0
則載荷系數(shù)的初值
彈性系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-2
節(jié)點影響系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-64
重合度系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-65
許用接觸應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式 得
=
接觸疲勞極限應(yīng)力:
查文獻(xiàn)1圖8-69
應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
由文獻(xiàn)1式得
則 查文獻(xiàn)1圖8-70得接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù)
,(不許有點蝕)
硬化系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-71及說明
=1
接觸強(qiáng)度安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27,按較高可靠度查,
取
故的設(shè)計初值為
齒輪模數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-3
小齒分度圓直徑的參數(shù)圓整值:
圓周速度:
與估取很相近,對取值影響不大,不必修正
小輪分度圓直徑:
大輪分度圓直徑:
中心距 :
圓整
齒寬:
大齒輪輪齒寬:
小輪齒寬:
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度效荷計算
由文獻(xiàn)1式
齒形系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-67
小輪
大輪
應(yīng)力修正系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-68
小輪
大輪
重合度系數(shù):
由文獻(xiàn)1式8-67
許用彎曲應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式8-71
彎曲疲勞極限:
查文獻(xiàn)1圖8-72
彎曲壽命系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-73
尺寸系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-74
安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27
則
4. 齒輪幾何尺寸計算
分度圓直徑:
齒頂高:
齒根高:
齒頂圓直徑:
齒根圓直徑:
基圓直徑:
齒距:
齒厚:
齒槽寬e:
基圓齒距:
法向齒距:
頂隙:
HRC 56~62
公差組7級
=0.6
=23
=36
=1.56
合適
=1.75
=1.08
=1.0
7
=2.5
=0.88
=1
齒根彎曲強(qiáng)度
足夠
齒輪6和惰輪7的設(shè)計及強(qiáng)度效核,具體計算過程和計算結(jié)果如下:
1)選擇齒輪材料
查文獻(xiàn)1表8-17 兩個齒輪都選用20GrMnTi滲碳淬火
2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算
確定齒輪傳動精度等級,按
估取圓周速度,參考文獻(xiàn)1表8-14,表8-15選取
小輪分度圓直徑,由式文獻(xiàn)1(8-64)得
齒寬系數(shù):查文獻(xiàn)1表8-23按齒輪相對軸承為非對稱布置,取
=0.6
齒輪齒數(shù):
=17
惰輪齒數(shù):
=
齒數(shù)比 :
=
傳動比誤差 誤差在范圍內(nèi)
齒輪轉(zhuǎn)矩:
載荷系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-54)得
使用系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-20
=1.75
動載荷系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-57
齒向載荷分布系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-60
=1.08
齒間載荷分配系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-55)及得
查文獻(xiàn)1表8-21并插值
=1.02
則載荷系數(shù)的初值
彈性系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-2
節(jié)點影響系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-64()
重合度系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-65
許用接觸應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式 得
=
接觸疲勞極限應(yīng)力:
查文獻(xiàn)1圖8-69
應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
由文獻(xiàn)1式得
則 查文獻(xiàn)1圖8-70得接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù)
,(不許有點蝕)
硬化系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-71及說明
=1
接觸強(qiáng)度安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27,按較高可靠度查,
取
故的設(shè)計初值為
齒輪模數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-3
齒輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值:
圓周速度:
與估取很相近,對取值影響不大,不必修正
齒輪分度圓直徑:
惰輪分度圓直徑:
中心距 :
圓整
齒寬:
齒輪齒寬:
惰輪齒寬:
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度效荷計算
由文獻(xiàn)1式
齒形系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-67
齒輪
惰輪
應(yīng)力修正系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-68
齒輪
惰輪
重合度系數(shù):
由文獻(xiàn)1式8-67
許用彎曲應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式8-71
彎曲疲勞極限:
查文獻(xiàn)1圖8-72
彎曲壽命系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-73
尺寸系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-74
安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27
則
4. 齒輪幾何尺寸計算
分度圓直徑:
齒頂高:
齒根高:
齒頂圓直徑:
齒根圓直徑:
基圓直徑:
齒距:
齒厚:
齒槽寬e:
基圓齒距:
法向齒距:
頂隙:
HRC 56~62
公差組8級
=0.6
=17
=28
=1.611
合適
=1.75
=1.08
=1.02
=1
齒根彎曲強(qiáng)度
足夠
由于齒輪的設(shè)計計算和強(qiáng)度效核方法都是相似的,因而對其它齒輪的設(shè)計計算和強(qiáng)度效核過程安排在設(shè)計說明書以外的篇幅中進(jìn)行,并全部強(qiáng)度驗算合格。
2.3.3截割部行星機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算
已知:輸入功率KW,
轉(zhuǎn)速=230.8r/min,
輸出轉(zhuǎn)速=40r/min
1.齒輪材料熱處理工藝及制造工藝的選定
太陽輪和行星輪的材料為20CrNi2MoA,表面滲碳淬火處理,表面硬度為57~61HRC。因為對于承受沖擊重載荷的工件,常采用韌性高淬透性大的18Cr2Ni4WA和20CrNi2MoA等高級滲碳鋼,經(jīng)熱處理后,表面有高的硬度及耐磨性,心部又具有高的強(qiáng)度及良好的韌性和很低的缺口敏感性。
試驗齒輪齒面接觸疲勞極限MPa
試驗齒輪齒根彎曲疲勞極限:
太陽輪:
MPa
行星輪:
MPa
齒形為漸開線直齒,最終加工為磨齒,精度為6級。
內(nèi)齒圈的材料為42CrMo,調(diào)質(zhì)處理,硬度為262~302HBS.
試驗齒輪的接觸疲勞極限:
Mpa
試驗齒輪的彎曲疲勞極限:
Mpa
齒形的加工為插齒,精度為7級。
2.確定各主要參數(shù)
⑴行星機(jī)構(gòu)總傳動比:
i=5.74,采用NGW型行星機(jī)構(gòu)。
⑵行星輪數(shù)目:
要根據(jù)文獻(xiàn)3表2.9-3及傳動比i,取。
⑶載荷不均衡系數(shù):
采用太陽輪浮動和行星架浮動的均載機(jī)構(gòu),取 =1.15
⑷配齒計算:
太陽輪齒數(shù)
式中:取c=22(整數(shù))
內(nèi)齒圈齒數(shù)
行星輪齒數(shù)
取
⑸齒輪模數(shù):
按文獻(xiàn)3表2.4-7中的公式計算中心距:
1) 綜合系數(shù):
2)太陽輪單個齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩:
3)齒數(shù)比:
4)取齒寬系數(shù):
5)初定中心距:
將以上各值代入強(qiáng)度計算公式,得
6)計算模數(shù):
取標(biāo)準(zhǔn)值m=8
7)未變位時中心距a:
根據(jù)實際情況取
(6)計算變位系數(shù)
1)a-c傳動
a)嚙合角:
所以
b)總變位系數(shù):
c)中心距變動系數(shù):
d)齒頂降低系數(shù):
e)分配變位系數(shù):
取 (見文獻(xiàn)3第101頁)
則
2)c-b傳動
a)嚙合角:
式中,
代入
所以
b)變位系數(shù)和:
c)中心距變動系數(shù):
d)齒頂降低系數(shù):
e)分配變位系數(shù):
3.幾何尺寸計算
分度圓
齒頂圓
齒根圓
基圓直徑
齒頂高系數(shù)
太陽輪,行星輪—
內(nèi)齒輪—
頂隙系數(shù)
太陽輪,行星輪—
內(nèi)齒輪—
代入上組公式計算如下:
太陽輪
行星輪
內(nèi)齒輪
太陽輪,齒寬b
由表2.5-12,
取
則
取
~
4.嚙合要素驗算
⑴a-c傳動端面重合度
1) 頂圓齒形曲徑:
太陽輪
行星輪
2)端面嚙合長度:
式中 “”號正號為外嚙合,負(fù)號為內(nèi)嚙合角
— 端面節(jié)圓嚙合
直齒輪
則
(mm)
3)端面重合度:
⑵ c-b端面重合度
1) 頂圓齒形曲徑 :
由上式計算得
行星輪
內(nèi)齒輪
2)端面嚙合長度:
3)端面重合度:
5.齒輪強(qiáng)度驗算
(1)a-c傳動 (以下為相嚙合的小齒輪(太陽輪)的強(qiáng)度計算過程,太陽輪(行星輪)的計算方法相同。)
1)確定計算負(fù)荷:
名義轉(zhuǎn)矩
名義圓周力
2) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
式中 —太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速, (r/min)
—壽命期內(nèi)要求傳動的總運轉(zhuǎn)時間,(h)
(h)
3)確定強(qiáng)度計算中的各種系數(shù):
a)使用系數(shù)
根據(jù)對截割部使用負(fù)荷的實測與分析,?。ㄝ^大沖擊)
b)動負(fù)荷系數(shù)
因為和
可根據(jù)圓周速度:
和
由文獻(xiàn)3圖2.4-4,
查得6級精度時:
c)齒向載荷分布系數(shù)
由文獻(xiàn)3表2.4-8查得滲碳淬火齒輪
文獻(xiàn)3表2.4-9,
由文獻(xiàn)3表2.4-8查得,
根據(jù)和,由文獻(xiàn)3圖2.4-5,
查得
式中:
d)齒間載荷分布系數(shù)
因
由文獻(xiàn)3圖2.4-6查得
e)節(jié)點區(qū)域系數(shù)
式中, 直齒輪;
—端面節(jié)圓嚙合角;
直齒輪
—端面壓力角, 直齒輪
f)彈性系數(shù)
由文獻(xiàn)3表2.4-11查得
(鋼—鋼)
g)齒形系數(shù)
根據(jù)和,由文獻(xiàn)3圖2.4-14查
h)應(yīng)力修正系數(shù)
由文獻(xiàn)3圖2.4-18,查得
i)重合度系數(shù)
j)螺旋角系數(shù)和
因
得
得
4) 齒數(shù)比:
5) 接觸應(yīng)力的基本值
6) 接觸應(yīng)力:
7) 彎曲應(yīng)力的基本值:
8) 齒根彎曲應(yīng)力:
9) 確定計算許用接觸應(yīng)力時的各種系數(shù)
a)壽命系數(shù)
因,由文獻(xiàn)3圖2.4-7,得
b)潤滑系數(shù)
因和
由文獻(xiàn)3圖2.4-9,查得
c)速度系數(shù)
因 ,由文獻(xiàn)3圖2.4-10,查得
d)粗糙硬化系數(shù)
因 和
由圖2.4-11, 查得
e)工作硬化系數(shù)
由于大小齒輪均為硬齒面,所以
f)尺寸系數(shù) 由文獻(xiàn)3表2.4-15 ,查得
10) 許用接觸應(yīng)力
11) 接觸強(qiáng)度安全系數(shù)
12) 確定計算許用彎曲應(yīng)力時的各種系數(shù)
a)試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)
b)壽命系數(shù) 因,查文獻(xiàn)3圖2.4-8得
c)相對齒根圓角敏感系數(shù)
因,由文獻(xiàn)3圖2.4-20查得
d)齒根表面狀況系數(shù)
e)尺寸系數(shù)
由文獻(xiàn)3表2.4-16,得
13) 許用彎曲應(yīng)力
14)彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)
(2) c-b傳動
本節(jié)僅列出相嚙合的大齒輪(內(nèi)齒輪)的強(qiáng)度計算過程,小齒輪(行星輪)的強(qiáng)度較高,故計算從略。
1) 名義切向力
2) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
式中 —內(nèi)齒輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速 r/mim;
3) 確定強(qiáng)度計算中的各種系數(shù)
a)使用系數(shù)
b)動負(fù)荷系數(shù)
和
由文獻(xiàn)3圖2.4-4查得, (7級精度)
c)齒向載荷分布系數(shù)
由文獻(xiàn)3表2.4-8,查得調(diào)質(zhì)鋼
,
由文獻(xiàn)3表2.4-9,得
由文獻(xiàn)3表2.4-10,查得
(因為 齒寬100
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