【正文】 兩個(gè)解，根據(jù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求取正值。將式（ 2）對(duì)時(shí)間 t 求一階導(dǎo)數(shù)，各項(xiàng)同乘 ?ie? 和 ?ie? ，經(jīng)整理得： ?? = ? ?? ????? ????? sinsinba （ 226） ?? = ? ?? ????? ?? ??sinsinca （ 227） 式中， ?? 曲柄 a 的角速度，值為 ? ， “+”用于右耙爪， “”由于左耙爪?！?，由機(jī)器結(jié)構(gòu)尺寸確定，查得 ? =176。 對(duì) P 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程對(duì)時(shí)間 t 求一階導(dǎo)數(shù)可得： p? = ? ?? ? ??????????? ?????????????????? c o s2222222 alladtdydtdx （ 233） 對(duì) P 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程對(duì)時(shí)間 t 求二階導(dǎo)數(shù)可得： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 pa =222222????????????????? dt yddt xd = ? ? ? ? ? ?? ?? ? 2/12242242 s i nc os2 ?????????????? ?????? mmgalla ???????? （ 234） 將左右耙爪的各已知值代入上面兩式中，可求出 P 點(diǎn)的速度和加速度，式中 ?? 、 ??用于右耙爪， ?? 、 ?? 用于左耙爪。中間刮板輸送機(jī)的機(jī)頭鏈輪把動(dòng)力傳輸?shù)綑C(jī)尾的從動(dòng)鏈輪，然后再通 過(guò)兩個(gè)完全相同的減速器分別驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的耙爪。因此，此機(jī)構(gòu)可看成為三級(jí)減速。 根據(jù)傳動(dòng)比的分配查書(shū)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇齒輪齒數(shù) 第一級(jí)：大斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)為 44，小的為 17； 第二級(jí)：大的弧齒錐齒輪齒數(shù)為 45，與其嚙合的齒輪為 10； 第三級(jí)：大的弧齒錐齒輪齒數(shù)為 45，與其嚙合的齒輪為 14。 ?vC ?vC ? ? 121 vapt CcyfK ??? （ 311） 齒距極限偏差 ,ptf 通常按大輪查表，可得： ,ptf =22 m? 跑合量 ay ，查表由式 ay = mf Hpt ?? 5 0 0/221 6 0/1 6 0 l i m ??? 單對(duì)齒剛度 c? ，取 c? =14N/? ?mmm?? 則 ? ? ?????K 0 3 8 1 ??? ??K 0 1 1 ????VK 10）齒向載荷分布系數(shù) ?HK ，由式 beHH KK ?? ? 求得，其中 beHK? 查表可得， beHK? =，則 8 7 ????HK 11）齒間載荷分布系數(shù) ?HK ,因 mmNmmNb FK eH tmA /100/268 ??，查表，可得 ?HK =（ 7 級(jí)精度） 12）潤(rùn)滑劑系數(shù) LZ ，由資料圖， 40 號(hào)機(jī)械油， 50oC 時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度 smm /40 250 ?? ，對(duì)1 2 0 0/1 5 0 0 2lim ?? mmNH? 的淬硬鋼 LZ ? 13）速度系數(shù) ?Z ，由資料圖，當(dāng) 2lim /1 2 0 0,/ mmNsm Htm ?? ?? 時(shí)， ??Z 14）粗糙度系數(shù) RZ ， RZ ? 15）溫度系數(shù) TZ 取為 1 16）尺寸系數(shù) XZ 取為 1 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 17）最小安全系數(shù) limHS ，當(dāng)失效概率為 1%時(shí)， limHS =1 18）極限應(yīng)力值 limH? ，按 MQ 取值， limH? =1500N/mm2 則 2211uudb KKKKKZZZZZmeHtmHHVAKEHH ??? ????? =22 ??? ????????? = 1569N/mm2 許用接觸應(yīng)力 4011 15 i n l i m ?? ?????? HT HXRVLHp SZ ZZZZ ?? N/mm2 HpH ?? ? ，不安全。 又 , ?? VA KK ，將上述有關(guān)值代入齒根彎曲應(yīng)力表達(dá)式，可得： 小輪齒根應(yīng)力KnmeF SaFatmFFVAF YYYmb YYKKKKK ????? 111 ? = 0 3 7 1 ? ????????? =遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 大輪齒根應(yīng)力 1 2 4 0 4 411 2212 ?? ???? SaFa SaFaFF YY YY??N/mm2 小輪許用齒根應(yīng)力： 1 0 5 14001l i ml i m1 ??????? r e l TXR r e l TSTFFFp YYYYS ???N/mm2 大輪許用齒根應(yīng)力： ???? r e l Tr e l TFpFp YY ???? N/mm2 可見(jiàn)，均通過(guò)（ FpF ?? ? ） 實(shí)際安全系數(shù) 111 / FFpFS ??? = 222 / FFpFS ??? = 第三 級(jí)齒輪傳動(dòng)計(jì)算 ： （ 1） 選擇齒輪材料 小輪選用表面硬化處理的鋼：硬度 58HRC； 小輪選用表面硬化處理的鋼：硬度 58HRC； （ 2） 基本參數(shù)的確定 ： 小輪齒數(shù) Z1 在一般工業(yè)用弧齒錐齒輪表中查取 Z1=14 大輪齒數(shù) Z2， Z2=iZ1=14= 圓整取 Z2=45 齒數(shù)比 u= Z2/Z1=45/14= 傳動(dòng)比誤差 uu/? =（ ） /= 誤差在 ? 5%范圍內(nèi) 小輪轉(zhuǎn)矩 T1= 小齒輪大端分度圓直徑 d1 由下式求得： 3l i m211 s i nHAb u KKTZeZd ? ?? ?? （ 313） 錐齒輪類(lèi)型幾何系數(shù) e，查 資料表，得 e=1100； 變位后強(qiáng)度影響系數(shù) Zb,查資料表，得 Zb=； 齒寬比系數(shù) ?Z ，查資料表，得 ?Z =； 使用系數(shù) AK ，查資料表，得 AK =； 劉曉輝：掘進(jìn)機(jī)裝載機(jī)構(gòu)及裝載減速器 設(shè)計(jì) 32 齒向載荷分布系數(shù) ?K ，由式 ?K = beK? ，其中 beK? 為軸承系數(shù)， 查表可得 beK? = 則可求得 ?K ==； 軸交角 ? ， ? =900； 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 limH? ，查資料表，得 limH? =1500 N/mm2 則 3lim211 s inHAb u KKTZeZd ? ?? ?? = 3 2 90s i ? ?????? 選定模數(shù) m， m=d1/Z1=,查表，得 m=12； 小齒輪大端分度圓直徑的參數(shù)圓整值 d1= ?1d =Z1m=1412=168mm 小輪平均分度圓直徑 d 1m =（ R? ） d1 齒寬系數(shù) R? 推薦值 1/4—1/3 中選 R? = 則可求得 1md =? ? ??? = 大齒輪大端分度圓直徑 d2=mZ2=1245=540mm 軸交角 ? ， ?=90o； 齒數(shù)比 u， u=Z2/Z1=45/14= 選取齒形角 ? ， ? =20o 選取螺旋角 m? ， m? = 齒頂高系數(shù) ?ah , ?ah =1 頂隙系數(shù) ?c ， ?c = 變位系數(shù) x, x1=,x2= 節(jié)錐角 1? =???c o s/ s inar c tan 12 ZZ=00 90co s14/45 90s inar ct an ?= 2? =90o1? =o 平均當(dāng)量齒輪齒數(shù) vmZ ， vmZ = mmZZ o s o s o sc o 2211 ??????? ??????????? ? ???? 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 節(jié)錐與分錐比值 Ka, ????? ?vma ZxK 中點(diǎn)當(dāng)量齒輪分度圓壓力角 m? ， ?c o st a na r c t a n 0 ?? mm ??? 中點(diǎn)當(dāng)量齒輪嚙合角 m?? ， ?0 osa r c c os ???amm K ?? 齒面寬 b,通常情況下大小輪齒面寬相等，一般取 1/3 外錐距 Re 與 10 倍模數(shù)之較小值， 其中外錐距 Re=? =? 則外錐距 Re=168/= 由于 1/3Re=10m=120mm 因此齒面寬 b=94mm 中點(diǎn)錐距 R， R==94= 齒全高 h, ? ? mmmchh a ???? ?? ? 分圓齒頂高 ah ， ? ?mxhh aa ???? ? ，則 mmhmmh aa , 21 ?? 分圓齒根高 fh ， af hhh ?? ，則 mmhmmh ff , 21 ?? 節(jié)圓齒根高 fh? ， ? ? ?c o s/ dKhh aff ???? ， 則 mmhmmh ff , 21 ???? 節(jié)圓齒頂高 ah? ， fa hhh ???? ，則 mmhmmh aa 5 6 ,4 3 21 ???? 頂圓直徑 ad ， ?co s2 aa hdd ??? ，則 mmdmmd aa 1 2 4 7, 0 7 21 ?? （ 3） 齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算： 由下式計(jì)算接觸應(yīng)力 2211uudb KKKKKZZZZZmeHtmHHVAKEHH ??? ????? （ 314） 1） 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ 按下式計(jì)算 HZ =Wttb?? ?tanc os c os22 （ 315） 劉曉輝：掘進(jìn)機(jī)裝載機(jī)構(gòu)及裝載減速器 設(shè)計(jì) 34 ? ?0c o ss ina r cs in ???? mbmb ?? = ? ???? 20co inar cs in ??? mt ?? ， WmWt ?? ?? =0 則 HZ =??? a os os22= 2）彈性系數(shù) EZ ，由查表得，鋼對(duì)鋼， EZ = 2/mmN 3）重合度系數(shù) ?Z ，由下式求得 ?Z = ? ?? ????? ???? ??? 3 14 （ 316） 8 3 3 6 ??? mRRm em = a a n ??????mmeH mb ? ?? ? =1 mmR Rdr e aa m v o o s2 111 ??? ??? ?? mmR Rdr e aa m v o 32 6c o s2 222 ??? ??? ?? mmRRdr e mb m v os2 c os 111 ??? ???? ? ??? mmRRdr e mb m v os2 c os 222 ??? ???? ? ??? ? ? mmrrrrrrg mb m vb m vb m va m vb m va m vam a n212 22 22 12 1 ???????? ? mmmp mmm 8 o o s ????? ??? ??? mm pg ??? 則 ? ? ? ? 24 24 ???????Z 4）螺旋角系數(shù) ?Z ， osc os ??? ?mZ ?? 5）有效寬度 eHb ， mmbbb eFeH ????? 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 6）錐齒輪系數(shù) KZ , KZ = 7)使用系數(shù) AK ， AK = 8）齒寬中點(diǎn)分錐上的圓周力 tmF ， mmRRdd em 140/11 ?? Nd TF mtm 7 61 9140 2 332 0 002 0 00 1 1 ???? 9）動(dòng)載系數(shù) VK ，由式 1?? NKKV 求得， N= 221?? u uZ tm? （ 317） 31 vtmA eH CFK bKK ?? （ 318） 齒寬中點(diǎn)分錐上的圓周速度 smnd mtm /