【正文】 輪參數(shù)表格名稱代號計算關(guān)系說明模數(shù)強度計算所得10分度圓直徑齒頂高齒根高齒全高齒頂圓直徑 齒根圓直徑中心距齒數(shù)比 齒輪接觸強度校核接觸應(yīng)力計算公式式中 ——使用系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=； ——動載系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]= ；——接觸強度計算的齒向載荷分布系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表 =；——齒間載荷分配系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表13110查得；——節(jié)點區(qū)域系數(shù)，=；——彈性系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表13110 得——接觸強度計算的重合度與螺旋系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]圖= 則取較大的接觸應(yīng)力值：計算許用應(yīng)力式中 ——接觸強度計算的壽命系數(shù)，=； ——潤滑油膜影響系數(shù)，=； ——工作硬化系數(shù)，=； ——接觸強度計算的尺寸系數(shù)，=1； ——接觸強度最小安全系數(shù)，=；則 所以滿足強度條件。 齒輪齒根彎曲強度校核計算彎曲應(yīng)力計算公式式中 ——使用系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=； ——動載系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=；——齒向載荷分布系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表 =；——齒間載荷分配系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表13110查得；——復(fù)合齒形系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=、=；——抗彎強度計算的重合度與螺旋角系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]圖=則小齒輪大齒輪許用應(yīng)力計算公式式中 ——抗彎強度計算壽命系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=； ——相對齒根圓角敏感性系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=1； ——相對表面狀況系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=1； ——抗彎強度計算的尺寸系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=； ——彎曲強度最小安全系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=；則較小的許用應(yīng)力所以滿足強度要求。 ZZ4齒輪的設(shè)計及強度計算 初步確定齒輪主要的幾何參數(shù)，速度不高，選用8級精度[2]表101選擇齒輪的材料為=19，大齒輪的齒數(shù)=671）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值（1）試選=（2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩= =（3）根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]所述取齒寬系數(shù) （4）由參考文獻(xiàn)[2]表106差得（5）由參考文獻(xiàn)[2]表101查得齒輪材料的接觸疲勞強度極（6）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（7）由參考文獻(xiàn)[2]圖1019查得接觸疲勞系數(shù)（8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)為=1。 齒輪幾何尺寸確定表32 ZZ2齒輪參數(shù)表格名稱代號計算關(guān)系說明模數(shù)強度計算所得10mm分度圓直徑齒頂高齒根高全齒高齒頂圓直徑齒根圓直徑中心距齒數(shù)比 齒輪齒面接觸強度校核計算接觸應(yīng)力計算公式 (37)式中 ——使用系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=； ——動載系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]=；——接觸強度計算的齒向載荷分布系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表=；——齒間載荷分配系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表13110查得；——節(jié)點區(qū)域系數(shù)，=；——彈性系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表13110 得——接觸強度計算的重合度與螺旋系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]圖=則取較大的接觸應(yīng)力值： 計算許用應(yīng)力 (38)式中 ——接觸強度計算的壽命系數(shù)，=； ——潤滑油膜影響系數(shù)，=； ——工作硬化系數(shù)，=； ——接觸強度計算的尺寸系數(shù)，=1； ——接觸強度最小安全系數(shù)，=；且大小齒輪選擇同種材料則所以滿足強度條件。 齒面彎曲強度校核 (34)式中 ——使用系數(shù)，；——動載荷系數(shù)，；——載荷分布系數(shù)，；——蝸輪齒形系數(shù)，；——導(dǎo)程角系數(shù)，；所以，滿足彎曲強度要求。實際總傳動比慢速 快速 實際輸出速度慢速 =730/=快速 =730/=第3章 齒輪的設(shè)計 蝸輪減速器的設(shè)計 初步確定蝸輪、蝸桿的主要參數(shù)1. 選擇蝸桿傳動類型根據(jù)(JB/ZQ4390—86)選擇一級傳動的阿基米德圓柱蝸桿2. 選擇材料考慮轉(zhuǎn)速不高，蝸桿選用40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼，表面淬火，硬度為HRC45～55，渦輪緣采用鑄錫青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。第2章 回柱絞車的主要參數(shù)確定 電動機的選擇 計算所需主要參數(shù)表21 絞車基本參數(shù)拉力/繩速度滾筒直徑 使用年限/h140/1736012000 (21)式中 ——機械效率，估算時取1。由于回柱絞車輸出力較大，滾筒轉(zhuǎn)速極低，故采用三級減速方案:第一級為調(diào)整電機安裝中心高的過渡傳動裝置，采用一對斜齒輪；第二級減速裝置為單頭蝸桿蝸輪副；第三級為一對外齒輪，大齒輪與滾筒固聯(lián)，小齒輪由蝸輪軸驅(qū)動。(2)由于JH5型回柱絞車三級傳動的中間一級為蝸輪蝸桿傳動，因而其傳動總效率低于50%，比能耗高。在斜巷運輸時，提升絞車、調(diào)度絞車、回柱絞車均因牽引力、繩速、容繩量等主要技術(shù)參數(shù)不能同時滿足綜采設(shè)備運輸要求[7]。我國回柱絞車以電動機驅(qū)動為主[5]。結(jié)構(gòu)對稱布置，外型尺寸緊湊，能整機下礦，重心低。目前，煤礦多采用JH系列，它開發(fā)于20世紀(jì)50 、60年代，主要有3ｔ、5ｔ、8ｔ、14ｔ等規(guī)格[3]，并且具有結(jié)構(gòu)、外形尺寸緊湊，能整機下井；結(jié)構(gòu)對稱布置，呈長條形，底座呈雪橇狀，故在井下自移平穩(wěn)靈便；絞車重心底，底座鋼性好，既可打頂柱，又可安設(shè)地錨，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，安全可靠[4]。環(huán)境相對濕度不超過95％（在室溫下）；工作制為低速重載非連續(xù)，在煤礦使用較為廣泛，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，煤炭需求的增加，我國綜合機械化采煤技術(shù)正向高產(chǎn)量、大功率、重型化的趨勢發(fā)展，但搬運設(shè)備卻沒有相應(yīng)的更新與開發(fā)，原有的絞車設(shè)備將面臨現(xiàn)代化生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。 回柱絞車的發(fā)展回柱絞車主要使用來回收液壓支柱的小型機械設(shè)備，特別適用于立槽煤層中厚煤層和急傾斜煤層采煤工作面及頂板壓力較小的采掘工作面，以及在各種采煤工作面上回收沉入底版或被矸石壓卡住的金屬支柱。1982年對該標(biāo)準(zhǔn)又進(jìn)行了第一次修訂，標(biāo)準(zhǔn)號為JB1409—83（該標(biāo)準(zhǔn)適用于電動機驅(qū)動的JH系列回柱絞車）。在實際生產(chǎn)中，因缺乏合適設(shè)備，只得采用2臺絞車合拉或接力，生產(chǎn)效率低、出力不均衡、設(shè)備損壞多，并且由于負(fù)載大，鋼絲繩細(xì)，易出現(xiàn)斷繩，存在安全隱患。為調(diào)整中心高度，第一級為傳動比ｉ=1的外齒輪傳動；第二級為蝸輪蝸桿傳動；第三級為外齒輪通過惰輪驅(qū)動固接于滾筒上的大外齒輪傳動，需要3個減速箱，結(jié)構(gòu)松散，占地面積大。JH5型回柱絞車存在的問題目前，JH5型回柱絞車的基本結(jié)構(gòu)，電機為4極，額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，電機與工作滾筒成Ｔ型布置。在國外，絞車在控制性能上，有遙控感應(yīng)機的研究和使用[10]，這也是無人工作面的一個條件控制性能一定要發(fā)達(dá)，但是所有的礦用設(shè)備必須要有嚴(yán)格的防爆設(shè)備；在井下工作面工作的機器中，多數(shù)還是采用液壓設(shè)備的比較多，主要原因是液壓設(shè)備相比電氣設(shè)備來說它的防爆性能要比電氣設(shè)備的好，因此，液壓回柱絞車的發(fā)展仍有很大的空間也是當(dāng)今新型絞車的一個方向，國外液壓馬達(dá)及制動設(shè)備正向模塊化絞車發(fā)展，加拿大的Rotzler公司，運用模塊化設(shè)計理念，使自己的泰坦系列液壓絞車產(chǎn)生強勁并適應(yīng)多樣化的應(yīng)用[11]。 選擇電動機表22 YB系列三相異步型隔爆電動機額定功率 kW滿載時\額定電流滿載時\額定轉(zhuǎn)速730r/min滿載時\功率因數(shù)cosφ=最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩2堵轉(zhuǎn)電流/額定電流6 傳動比的分配結(jié)構(gòu)簡圖如下：圖21 絞車結(jié)構(gòu)原理圖慢速 快速 慢速時總傳動比 快速時總傳動比 I