【正文】 牽引功率 52 KW 采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)方式的總體設(shè)計(jì)方案采煤機(jī)行走部包括行走機(jī)構(gòu)和行走驅(qū)動(dòng)裝置兩部分。行走驅(qū)動(dòng)裝置位于采煤機(jī)上的稱為內(nèi)牽引，位于工作面兩端的稱為外牽引。鏈牽引的缺點(diǎn)是牽引速度不均勻，致使采煤機(jī)負(fù)載不平穩(wěn)，齒數(shù)越少，速度波動(dòng)越大。取消了鏈牽引的張緊裝置，使工作面切口縮短。液壓牽引，液壓調(diào)速行走部是利用容積式液壓傳動(dòng)的調(diào)速特性來實(shí)現(xiàn)調(diào)速性能的行走部，具有無級調(diào)速特性，且換向、停止、過載保護(hù)易于實(shí)現(xiàn)，便于根據(jù)負(fù)載變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速，保護(hù)系統(tǒng)比較完善；但是其缺點(diǎn)是效率低，油液容易污染，致使零部件容易損壞，使用壽命較低。2) 可用于大傾角煤層。3) 運(yùn)行可靠，使用壽命長。5) 效率高。7) 有完善的檢測和顯示系統(tǒng)。采煤機(jī)的部分功率是通過牽引部減速器傳遞的。電動(dòng)機(jī)功率25kw，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1460r/min，傳動(dòng)比，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，欲把行走速度為7m/min左右，所以,本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采用直齒傳動(dòng)和行星傳動(dòng)：通過類比及查閱資料，初步確定傳動(dòng)比如下表2—2 傳動(dòng)比的分配：表2—2 傳動(dòng)比的分配MG265/312WD牽引部傳動(dòng)比初步確定齒數(shù)為表2—23 齒數(shù)分配：表2—3 齒數(shù)分配MG265/312WD牽引部齒數(shù)確定Z3=331324621324623 行走部零件的初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 ，Z2初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核在初步設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，Z1,Z2齒輪材料初定為20CrMnTi。YSa— 應(yīng)力修正系數(shù)按圖13143[3]查時(shí)，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)。將以上系數(shù)帶入（3—3）式得：將以上結(jié)果帶入（3—1）、（3—2）得：： （3—4）式中：— 計(jì)算齒輪的接觸極限應(yīng)力；— 試取齒輪的接觸疲勞極限；=1650MPa =1500MPa— 接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，工作壽命1萬小時(shí)計(jì)算見圖13126[3]查得 ；— 潤滑劑系數(shù)，—速度系數(shù)，—粗糙度系數(shù)，見表131108[3] 持久強(qiáng)度： ；— 工作硬化系數(shù)， =1 =1— 接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)， .=將以上系數(shù)帶入（3—4）式得：4．計(jì)算安全系數(shù)：= = = = = = — 最小安全系數(shù)，見表131110[3]，取=1。將以上系數(shù)帶入（3—7）式得：4．計(jì)算安全系數(shù)：= = = = = = — 最小安全系數(shù)，見表131110[3]，取=。一．齒面接觸強(qiáng)度根據(jù)齒面接觸強(qiáng)度，可按下列公式估算齒輪傳動(dòng)的尺寸：(mm)(mm)式中： K— 載荷系數(shù)常用值K=；、— 剛對鋼配對的齒輪副的值，查表13175[3]得 直齒輪=48=766；— 齒寬系數(shù)按表13177[3]圓整，取=。則 mm取 =5mm Z3=15 Z4=65。：。2. 計(jì)算接觸應(yīng)力的基本值: （3—10）式中：— 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，— 彈性系數(shù)，見表13110[3] ；— 重合度系數(shù)， ；— 螺旋角系數(shù)， ；Ft— 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，F(xiàn)t=2000=；b — 工作齒寬, b=；m— 齒輪模數(shù)， m=5mm；將以上系數(shù)帶入（3—10）式得：將以上結(jié)果帶入（3—8）、（3—9）得：： （3—11）式中：— 計(jì)算齒輪的接觸極限應(yīng)力；— 試取齒輪的接觸疲勞極限；=1180MPa =1650MPa— 接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)。將以上系數(shù)帶入（3—13）式得：將以上結(jié)果帶入（3—12）得：： （3—14）式中： — 計(jì)算齒輪的彎曲極限應(yīng)力，；— 試取齒輪的齒根彎曲疲勞極限；=370MPa =450MPa— 試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取=；— 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，見圖13155[3]查得 — 相對齒根圓角敏感系數(shù)，見圖13157[3]查得=；— 相對齒根表面狀況系數(shù)，見圖13158[3]查得=；— 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)，由表131119[3]得=；將以上系數(shù)帶入（3—14）式得：4．計(jì)算安全系數(shù)：= = = = = = — 最小安全系數(shù)，見表131110[3] 取=。：輸入轉(zhuǎn)矩： =12245Nm小輪（太陽輪）的轉(zhuǎn)矩： Nm齒數(shù)比 ： u=ZC/ZA=24/13=太陽輪和行星輪的材料用20CrMnTi滲碳淬火，齒面硬度6062HRC（太陽輪）和 5658HRC（行星輪），取尺寬系數(shù) ，載荷系數(shù) K=。4．計(jì)算CB傳動(dòng)的中心距變位系數(shù)和嚙合角5．計(jì)算CB傳動(dòng)得變位系數(shù)=用圖1314[3]校核，在許用區(qū)內(nèi)，可用。將以上系數(shù)帶入（3—17）式得：4．計(jì)算安全系數(shù)：= = = — 最小安全系數(shù)，見表131110[3] 取=1。將以上系數(shù)帶入（3—20）式得：4．計(jì)算安全系數(shù)：= = = — 最小安全系數(shù)，見表131110[3]取=。tgα1=3192.彎曲應(yīng)力幅為：=== MPa式中：W— 抗彎斷面系數(shù)， 取W=21m3 由于是對稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力=0= = = 式中：— 20CrMnTi鋼彎曲對稱應(yīng)力時(shí)的疲勞極限， =517 MPa；— 正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，按鍵槽查得 = ，按配合查得 =，故取=；— 表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)徹削加工，按參考文獻(xiàn)[3]—8查得=；— 尺寸系數(shù)，由參考文獻(xiàn)[3]—11查得 =。7. 軸承壽命計(jì)算：軸承A（煤壁側(cè)）選用進(jìn)口NJ212E型，Cr＝535kNLhA＝（）＝（）＝15338h式中：PA— 軸承所受實(shí)際動(dòng)載荷，　PA＝RA 。tg(22014′46″)=14508N＝＝＝37455N＝現(xiàn)對截面D進(jìn)行強(qiáng)度校核。軸承B（老塘側(cè)）選用進(jìn)口NJ212E型，Cr＝535kNLhB＝（）＝（）＝441419h式中： PB— 軸承所受實(shí)際動(dòng)載荷，　PB＝RB —1～—63. 2. 3 二級行星輪軸初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核及軸承壽命計(jì)算在二級行星輪機(jī)構(gòu)中有三個(gè)行星輪，即有三根軸但他們的主要參數(shù)是相同的。＝＝40377 N式中： — 行星輪數(shù)量，=3；T8 — 太陽輪傳遞扭矩，T8= 15918Ntg(24035′)=18472 N＝＝=38730 N= b. 安全系數(shù)校核計(jì)算：由于惰輪不傳遞扭矩，所以彎矩引起脈動(dòng)循環(huán)的彎應(yīng)力。m式中：T —　二級行星架輸出扭矩， P　—　截割電機(jī)功率，　P＝130 kW； — 最低輸出轉(zhuǎn)速， ＝ rpm；受力分析：===34848 N=式中： — 采煤機(jī)最大牽引力， =326000 N— 阻力之比， ＝ kW== 90555N=5000= 49000N軸承受力分析：RAY ===47597NRBY=RAY－P=47597－34848=12749NRAX== = 123684NRBX=RAX－PX=133684－90555= 33129NRAO=PO= 49000NRA=＝＝134765NRB=＝＝ 43693N軸承壽命計(jì)算：軸承A（煤壁側(cè)）選用進(jìn)口22208EK型，Cr＝2360kNLhA＝（）＝（）＝70444h式中：PA— 軸承所受實(shí)際動(dòng)載荷，PA＝RA＋3RAO=13476＋349000=130476N軸承B（老塘側(cè)）選用進(jìn)口22209E型，Cr＝750kNLhB＝（）＝（）＝478346h式中：PB— 軸承所受實(shí)際動(dòng)載荷，　PB＝RB結(jié)論本次設(shè)計(jì)的主題是電動(dòng)采煤機(jī)行走部，選用的電牽引和齒輪銷軌無鏈牽引的設(shè)計(jì)方案，而行走部的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于減速部分。但是，由于是首次獨(dú)立完成這樣的設(shè)計(jì)任務(wù)，在設(shè)計(jì)中存在許多的不足：1. 由于是理想化模型的設(shè)計(jì)，一些部位的設(shè)計(jì)存在缺陷。致謝經(jīng)過指導(dǎo)老師的耐心輔導(dǎo)下和半個(gè)學(xué)期不懈的努力學(xué)習(xí)和研究，我終于完成了MG265/312WD行走部的設(shè)計(jì)和專題課題的研究，其中的苦與甜如今想起來，真的會(huì)使我銘記一生。設(shè)計(jì)任何機(jī)械零件的理想情況為，工程師可以利用大量的他所選用的這種材料的強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)。這些種類的試驗(yàn)可以提供非常有用和精確的數(shù)據(jù)。例如，汽車和冰箱的零件的產(chǎn)量非常大，可以在生產(chǎn)之前對它們進(jìn)行大量的試驗(yàn)，使其具有較高的可靠性。3) 零件的常量非常小，以至于進(jìn)行試驗(yàn)根本不合算；或者要求很快地完成設(shè)計(jì)，以至于沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)。這就是說，設(shè)計(jì)人員通常只能利用那些公共發(fā)表的屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度和延伸率等數(shù)據(jù)資料。可能會(huì)有兩種具有完全相同的強(qiáng)度和硬度值的金屬，其中的一種由于其本身的延展性而具有很好的承受超載荷的能力。材料的伸長量通常是在50mm的計(jì)量長度上測量的。評價(jià)是整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)重要階段。延展性材料的重要性在于它是材料冷變形性能的衡量尺度。最常用的四種硬度數(shù)值是布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和努氏硬度。通?？梢灾苯釉趯?shí)際的機(jī)械零件上進(jìn)行硬度試驗(yàn)。它是怎樣開始的？工程師是不是僅僅坐在鋪著白紙的桌旁就可以開始設(shè)計(jì)了呢？當(dāng)他記下一些設(shè)想后，下一步應(yīng)該做什么？什么因素會(huì)影響或者控制著應(yīng)該做出的決定？最后這一設(shè)計(jì)過程是如何結(jié)束的呢？有時(shí)，雖然并不總是如此，工程師認(rèn)識到一種需要并且決定對此做一些工作時(shí)，設(shè)計(jì)就開始了。例如，對食品包裝機(jī)械進(jìn)行改進(jìn)的需要，可能是由于噪音過大、包裝重量的變化、包裝質(zhì)量的微小的但是能夠察覺得出來的變化等表現(xiàn)出來的。確定問題階段應(yīng)該制定設(shè)計(jì)對象所有的設(shè)計(jì)要求。這些設(shè)計(jì)要求將規(guī)定生產(chǎn)成本、產(chǎn)量、工作范圍、操作溫度和可靠性。工人的技術(shù)水平和市場上的競爭情況也是隱含的設(shè)計(jì)要求的組成部分。設(shè)計(jì)工作是一個(gè)反復(fù)進(jìn)行的過程。我們將這些模型稱為數(shù)學(xué)模型。在此階段我們希望弄清楚設(shè)計(jì)能否真正滿足所有的要求。當(dāng)一個(gè)工程師向經(jīng)營、管理部門或者其主管人員提出自己的新方案時(shí)，就是希望向他們說明或者證明自己的方案是比較好的。如果一個(gè)技術(shù)能力很強(qiáng)的人在上述三種表達(dá)方式中的某一種能力較差，他就會(huì)遇到很大的困難?？傊?，決定不把方案提交出來才是真正的失敗。 or the design must be pleted so rapidly that there is not enough time for testing.4) The part has already been designed manufatufacured, and tested and found to be unsatisfactory. Analysis is required to understand why the part is unsatisfactory and what to do to improve it.It is with the last three categories that we shall be mostly concerned. This means that the designer will usually have only published values of yield strength, ultimate strength, and percentage elongation. With this meager information the engineer is expected to design against static and dynamic loads, biaxial and trysail stress states, high and low temperatures, and large and small parts! The data usually available for design have been obtained from the simple tension test, where the load was applied gradual and the strain given time to develop. Yet these same data must be used in designing parts with plicated dynamic loads applied thousands of times per minute. No wonder machine pets sometimes fail.To sum up, the fundamental problem of the designer is to use the simple tensiontest data and relate them to the strength of the part, regardless of the stress state or the loading situation.It is possible for two metals to have exactly the same strength and hardness, yet one of these metals may have a superior ability to absorb overloads, because of the property called