【正文】 56 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 iii 外抱帶式制動器結(jié)構(gòu) ............................................................................ 56 外抱帶式制動器的幾何參數(shù)計算 ........................................................... 57 8 主要零件的技術(shù)要求 ..................................................................................... 69 對齒輪的要求 ................................................................................ 69 齒輪精度 .................................................................................... 69 對行星輪制造方面的幾點要求 ..................................................... 69 齒輪材料和熱處理要求 ............................................................... 70 小 結(jié) .............................................................................................................. 71 參考文獻 .......................................................................................................... 72 致 謝 .............................................................................................................. 73 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 1 緒論 我國調(diào)度絞車的生產(chǎn)經(jīng)歷了仿制和自行設(shè)計兩個階段。設(shè)計中絞車內(nèi)部各轉(zhuǎn)動部分均采用滾動軸承，運轉(zhuǎn)靈活。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 I 礦用調(diào)度絞車的設(shè)計 摘 要 調(diào)度絞車是礦山生產(chǎn)系統(tǒng)中最常用的機電設(shè)備 ， 主要用于煤礦井下和其他礦山在傾角度小于 30度的巷道中拖運礦車及其它輔助搬運工作，也可用于回采工作面和掘進工作面裝載站上調(diào)度編組礦車 。 型 調(diào)度 絞車 采用 行星齒輪傳動，絞車具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、效率高、安裝移動方便、起動平穩(wěn)、操作靈活、制動可靠、噪音低 以及隔爆性能、設(shè)計合理、操作方便 ， 用途 廣泛等 特點 。 50年代測繪仿制了日本、蘇聯(lián)的各型絞車。結(jié)構(gòu)為多行星齒輪轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，操作簡單，搬運方便，適于礦山井下使用。種類繁多，規(guī)格較多，拉力小到 100kg，大到 3600kg。其中用行星齒輪傳動的比較多。由于我國尚不具備測試手段，是壽命無法考核，噪聲也比較大，目前還不能達(dá)到環(huán)保衛(wèi)生部門的要求。 作為一名機械專業(yè)的本科畢業(yè)生，針對國內(nèi)外礦用調(diào)度絞車的發(fā)展現(xiàn)狀，本文選題礦用調(diào)度絞車設(shè)計。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 3 1 調(diào)度絞車的總體設(shè)計 最大牽引力： 6KN； 容繩量： 150m 平均速度： ~ 絞車由下列主要部分組成。電動機軸上裝有電機齒輪（太陽輪） 1Z ，它帶動左側(cè)行星齒架 1 上的行星齒輪 2Z旋轉(zhuǎn)，由于電動機齒輪 1Z 是固定旋轉(zhuǎn)的，所以，行星齒輪除作自轉(zhuǎn)外，還要圍繞電動機齒輪 1Z 公轉(zhuǎn)，因此，帶動左側(cè)行星輪架 1旋轉(zhuǎn)，從而使固定在行星輪架上、通過滾筒中心的主軸 2 旋轉(zhuǎn)，裝在主軸上的齒輪（太陽輪） 1Z 也旋轉(zhuǎn)，于是帶動右側(cè)行星輪架 3 上的行星齒輪 5Z 轉(zhuǎn)動，此時有如下三種情況： 1）如果將左側(cè)制動閘剎住，右側(cè)工作閘松開，此時滾筒被剎住，行河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 5 星輪架 3 與滾筒相連接，也不旋轉(zhuǎn)，行星齒輪 5Z 不作公轉(zhuǎn)只作自轉(zhuǎn)，同時帶動內(nèi)齒輪 6Z 空轉(zhuǎn)（此為停止?fàn)顟B(tài)）； 2）如果將左側(cè)制動閘松開，右側(cè)工作閘剎住，內(nèi)齒輪 6Z 停止不轉(zhuǎn)，行星齒輪 5Z 除作自轉(zhuǎn)外，還要作公轉(zhuǎn)，帶動行星輪架 3 轉(zhuǎn)動，滾筒與行星輪架相連接，也旋轉(zhuǎn)起來，即可進行牽引（此為工作狀態(tài)）； 3）如果兩側(cè)閘都松開，行星輪架 3呈浮動狀態(tài)，牽引繩可以帶動滾筒反向松繩（此為下放狀態(tài)）。P 之間有以下的關(guān)系： 39。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 7 2 滾筒及其部件的設(shè)計 選擇鋼絲繩時，應(yīng)根據(jù)使用條件和鋼絲繩的特點來考慮。因此選擇鍍鋅鋼絲繩。滾筒的寬度太窄的話，就會顯得不協(xié)調(diào)。 滾筒的外徑 滾筒的容繩量，我們設(shè)定為 150mm ，據(jù)以上設(shè)計可知，每一層纏繞河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 9 的圈數(shù) n ： ? ?2 4 0 / 9 .3 2 5n ?? 圈 每一圈所纏繞的長度 l ： Rl ??? ?2 2/ ??? 565mm? ∴ 鋼絲繩的纏繞層數(shù)為 ? ? ? ?1 5 0 / 2 5 0 .5 6 5 1 0?? 層 則 :滾筒的外徑 1D ： dDD ???? 521 式中， d ─為鋼絲繩直徑， ? ∴ 1 180 2 5 366 m mD ? ? ? ? ? 取外徑 1 366mmD ? ，可算出最大速度 1v 。n 為滾筒轉(zhuǎn)速 據(jù)滾筒及其部件設(shè)計，滾筒直徑 180mmD? 則 39。取行星輪的數(shù)目為 3。 兩級 NGW 型行星齒輪傳動的傳動比分配可利用圖 《機械設(shè)計手冊》，圖中 i? 和 i 分別為高速級及總的傳動比， E 可按下式計算 3E AB? 2 2 2 l i m2 2 2 l i mw d C V H N W Hw d C V H N W Hn K K K Z ZA n K K K Z Z?????? ?? ? ? ? ?? ?? ??? ? ?? ?? ?? ? ? ?? 式中 wn —— 行星輪數(shù)目； d? —— 齒寬系數(shù)； CK —— 載荷不均勻系數(shù)見表 ；查《機械設(shè)計手冊》 HK? —— 接觸強度的齒向載荷分布系數(shù)； VK —— 動載系數(shù)； NZ —— 接觸強度的壽命系數(shù)； WZ —— 工作硬化系數(shù)； limH? —— 計算齒輪的接觸疲勞極限，取值查第 16 篇第 2章。 332 .2 8 1 .2 3 .9 4E A B? ? ? ? 由圖 ，查得 ?? 那么低速級傳動比2 2 .6 1 4 .4 3 3 35 .1ii i???? ? ?。 則 5 .1 343BAX A Awi z zn ??? 20Az ? 34 3 20 82B w Az c n z? ? ? ? ? ? ? ?12C B Az z z?? ? ?1 82 202? ? ? 31? 這些符合 Az 取質(zhì)數(shù)， Az /wn ? 整數(shù)， Bz /wn ? 整數(shù)，且 CB zz / 及 CA zz / 無公約數(shù)， / w? 整數(shù)的 NGW 型配齒要求。即： A C Bx x x? ? ? Ax 和 Cx 按圖 1354及圖 1355確定。 在一對 AC傳動中，小齒輪（太陽輪）傳遞的扭矩 ? ? 2 3 . 2T 1 . 1 5 8 . 9 N m3AcwT Kn?? ? ? ? ? ? 全面硬齒面的外嚙合，在對稱，中等沖擊載 荷時：精度采用 877 GB/T1009512020。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 15 齒寬系數(shù) /a ba? ? （ GB10098— 88）線偏斜可以忽略因齒面硬度HB350，則取 ? ? 。 39。 7 6 . 5 7 6 . 5 03CBCB aaY m ?? ???? ? ?，所以嚙合角 39。 3）齒根高 ? ?**fA a Ah h c x m??? ? ? ? ?1 3? ? ? ?? ? ?**fC a Ch h c x m??? ? ? ? ?1 3? ? ? ?? 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 17 ? ?**fB a Bh h c x m??? ? ? ? ?1 3? ? ? ?? 4）齒高 A aA fAh h h? ? ??? ?? ? C aC fCh h h? ? ??? ?? ? B aB fBh h h? ? ??? ??? 5）齒頂圓直徑 2aA A aAd d h? ? ??? 60 2 ? ? ? ? 2aC C aCd d h? ? ??? 93 2 ? ? ? ? 2aB B aBd d h? ? ??? 246 2 ? ? ? ? 6）齒根圓直徑 2fA A fAd d h? ? ??? 60 2 ? ? ? ? 2fC C fCd d h? ? ??? 93 2 ? ? ? ? 2fB B fBd d h? ? ??? 246 2 ? ? ? ? 7）齒寬： 查《機械設(shè)計手冊》表 13179,即：齒寬系數(shù) d? 的推薦范圍表。 VK 和 VZ 所 用 的 圓 周 速 度 用 相 對 于 行 星 架 的 圓 周 速 度 ：? ?60 1000AXX d n nv ? ?? ?111000 60Adn i? ??????????? ?16 0 1 4 4 0 15 .11 0 0 0 6 0? ??? ? ? ?????? ? ? ? m s? 動載系數(shù) VK VK 是用來考慮齒輪副在嚙合過程中，因基節(jié)誤差、齒形誤差而引起的內(nèi)部附加 動載荷對輪齒受載的影響。 ??? ?HH ZZ 式中 0? ? ?239。 齒面工作硬化系數(shù) WZ ：取 WZ =1。t A V H H H EF u K K K K Z Z Z Zd b u ? ? ? ?? ?? 22 0 0 0 1 . 5 5 1 5） AC傳動彎曲強度驗算 齒根應(yīng)力為： 2F ()t A V F F F a S anF K K K K Y Y Y Y N m mbm ? ? ? ?? ? () 式中， FaY —— 齒形系數(shù)，考慮當(dāng)載荷作用于齒項時齒形對彎曲應(yīng)力的影響，與齒數(shù)、變位系數(shù)有關(guān)，與模數(shù)無關(guān)。 Y? —— 重合度系數(shù)，是將載荷作用于齒頂時的齒根彎曲應(yīng)力折算為載荷作用在單齒對嚙合區(qū)上界點時齒根彎曲應(yīng)力的系數(shù)，0 .2 5 0 .7 5Y????? 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 22 相嚙合的大、小齒輪，由于其齒數(shù)不同，兩輪的 FaY 和 SaY 不相等，故它 們的彎曲應(yīng)力一般是不相等的，而且，當(dāng)大、小齒輪的材料及熱處理不同時，其許用應(yīng)力也不相等，所以進行輪齒的彎曲疲勞強度校核時，大、小齒輪應(yīng)分別計算。 H C BH N L V R W XS Z Z Z Z Z Z? ?? 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)（論文）說明書 24 式中， minHS :接觸強度計算的最小安全系數(shù) ,通常 min 1~ ? 取 min 1HS ? 則 ? ?2 l i m1 6 3 . 61 1 8 3 . 2 4 4 N m m1 0 . 9 3 0 . 9 6 1 1 1 H?? ? ?? ? ? ? ? 45 號鋼調(diào) 22l i m 5 7 0 N / m m 1 8 3 . 2 4 4 N / m mH? ??，則內(nèi)齒輪用 45 號鋼調(diào) 質(zhì)鋼，調(diào)質(zhì)硬度 HB229~286 ，接觸強度符合要求。 則 4 .4 3 3 3 463BA X A Awi z zn ??? 31Az ? 46 3 31 107B w Az c n z? ? ? ? ? ? ? ?12C B Az z z?? ? ?1 107 312? ? ? 38? 這些條件符合 Az 取質(zhì)數(shù)， Az /wn ? 整數(shù)， Bz /wn ? 整數(shù)，且 CB zz / 及CA zz / 無公約數(shù)， / w? 整數(shù)的 NGW 型配齒要求，而且 100Bz ? 不是質(zhì)數(shù)，以便于加工。高變位主要用于消除根切和使相嚙合齒輪的滑動比及彎曲強度大致相等。參考《機械零件設(shè)計手冊》 此行星齒輪傳動采用的變位方式為高變位； 表 13513《機械零件設(shè)計手冊》詳細(xì)說明了高變位的系數(shù)的選擇的情況 : 1） 4BAXi ? 太陽輪負(fù)變位，行星輪和內(nèi)齒輪正變位。選《機械零件設(shè) 計手冊》 由于 4