【正文】 ??? 式中，直齒輪 ??b? —端面節(jié)圓嚙合角39。. ???? )co/(costnaa am???? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 37 頁 ?????⑵.cb 端面重合度 a? ? 22)()(baad?? 由上式計(jì)算得 行星輪 )(?內(nèi)齒輪 62? ag 39。 ?? invivta? ? D．分配變位系數(shù)： 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 34 頁 和 142????caz???x區(qū). 取 （見《機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)》上冊(cè) ）? 10p 則: .??????ac齒頂降低系數(shù) y? ?x2) cb 傳動(dòng) ①嚙合角 ， cba00coscosaacb??式中， )(205)6(12)(210 mzmcb ????? 39。因?yàn)閷?duì)于承受沖擊重載荷的工件，常采用韌性高淬透性大的 18Cr2Ni4W 和20CrNi2Mo 等高級(jí)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。因此, 電牽引采煤機(jī)用的行星機(jī)構(gòu)大多設(shè)計(jì)成4 個(gè)行星輪, 以降低每一行星輪的負(fù)載, 但對(duì)行星架及齒輪的加工精度要求更高。ml941? 軸段 2:該段安裝軸承,軸承外圈支承著惰輪。,903md?l5014? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 2）軸上零件的周向定位 齒輪 3 采用花鍵聯(lián)結(jié)，花鍵適用于載荷較大和定心精度要求較高的靜聯(lián)接和動(dòng)聯(lián)接，它的鍵齒多，工作面總接觸面積大，承載能力高，它的鍵布置對(duì)稱，軸、轂受力均勻，齒槽淺，應(yīng)力集中較小，對(duì)軸和輪轂的消弱小。3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 截 割 部 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 圖圖 3 截割部傳動(dòng)系統(tǒng)圖 各級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩的確定各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算： 從電動(dòng)機(jī)出來，各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ軸。因此，它用在采煤機(jī)截割部最后一級(jí)減速是合適的，該型號(hào)行星傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)的使用效率為 ～,傳動(dòng)比一般為 ～。3．使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力接近相等，即要達(dá)到等強(qiáng)度。據(jù)此選擇由撫順廠生產(chǎn)的三相鼠籠異步防爆電動(dòng)機(jī) YBC3─300,其主要參數(shù)如下： 額定功率：300KW； 額定電壓：1140V 額定電流：206A。 2．主機(jī)身分為三段，即左牽引部、中間控制箱、右牽引部，采用高度液壓螺栓聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)簡單可靠、拆裝方便。在通用性、互換性和集成型方面邁進(jìn)了一大步, 功能逐步齊全, 無線電隨機(jī)控制研制成功, 數(shù)字化、微機(jī)的電控裝置已進(jìn)入試用階段。與此同時(shí), 在太原礦山機(jī)器廠生產(chǎn)的AM2500 液壓牽引采煤機(jī)上應(yīng)用交流電牽引調(diào)速裝置 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁改造MG375/8302 WD 型電牽引采煤機(jī)。(6) 普遍提高供電電壓 　由于裝機(jī)功率大幅度提高, 為了保證供電質(zhì)量和電機(jī)性能, 新研制的大功率電牽引采煤機(jī)幾乎都提高供電電壓, 主要有2300V , 3300V , 4160V 和5000V。自日本80 年代中期研制成功第1 臺(tái)交流電牽引采煤機(jī),至今除美國外, 其它國家如德國、英國、法國等都先后研制成功交流電牽引采煤機(jī), 是今后電牽引采煤機(jī)發(fā)展的新目標(biāo)。裝機(jī)功率大都在1000kW 左右, 單個(gè)截割電機(jī)功率都在 375kW以上, 最高達(dá)600kW。 國際上電牽引采煤機(jī)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r80 年代以來, 世界各主要產(chǎn)煤國家, 為適應(yīng)高產(chǎn)高效綜采工作面發(fā)展和實(shí)現(xiàn)礦井集約化生產(chǎn)的需要, 積極采用新技術(shù), 不斷加速更新滾筒采煤機(jī)的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu), 相繼研制出一批高性能、高可靠性的“重型”采煤機(jī)。太原礦山機(jī)械廠在引進(jìn)英國 Electra1000 直流電牽引全套技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出 MG400/900WD 和 MG250/600WD 型兩種電牽引采煤機(jī)，雞西煤機(jī)廠、遼源煤機(jī)廠也開發(fā)了交流電牽引采煤機(jī)。3．無鏈牽引的推廣使用，使采煤機(jī)工作平穩(wěn)，使用安全在引進(jìn)大功率采煤機(jī)的同時(shí)，無鏈牽引技術(shù)傳入中國，德國艾柯夫公司的銷軌式無鏈牽引和英國安德森公司的齒軌式無鏈牽引占絕大多數(shù)，而且技術(shù)成熟。 20 世紀(jì) 80 年代是我國采煤機(jī)發(fā)展的興旺時(shí)期 20 世紀(jì) 70 年代后期，我國總共引進(jìn) 143 套綜采成套設(shè)備。MG300/700WD 型采煤機(jī)的截割部機(jī)械傳動(dòng)由三級(jí)直齒傳動(dòng)和一級(jí)行星機(jī)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，且末級(jí)采用太陽輪浮動(dòng)形式的行星傳動(dòng)。采取搖臂結(jié)構(gòu)形式以增大滾筒的過煤空間進(jìn)而提高裝煤效率，并對(duì)各級(jí)齒輪及相應(yīng)的傳動(dòng)軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算和相應(yīng)的校核，結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。世界主要采煤機(jī)生產(chǎn)國如英國、德國、法國、波蘭、日本等都進(jìn)入中國市場，其技術(shù)也展示在中國人的面前，為我們深入了解外國技術(shù)和掌握這些技術(shù)創(chuàng)造了條件，同時(shí)通過 20 世紀(jì) 70 年代自行研制采煤機(jī)的實(shí)踐，獲得了成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，確立了我國采煤機(jī)的發(fā)展方向，即仿制和自行研制并舉。為此，我國研制采煤機(jī)的無鏈牽引都向引進(jìn)機(jī)組的結(jié)構(gòu)上靠攏。國產(chǎn)電牽引采煤機(jī)雖然發(fā)展速度很快，但在性能和可靠性上與世界先進(jìn)國家的 I 采煤機(jī)相比，還存在較大的差距，所以一些有實(shí)力的礦務(wù)局，在裝備高產(chǎn)高效工作面時(shí)，把目光移到國外，進(jìn)口國外先進(jìn)電牽引采煤機(jī)。其中, 最具代表的是英國安德森的Eiect ra 系列, 德國艾柯夫的SL 系列, 美國喬依的LS 系列和日本三井三池的MCL E2DR 系列電牽引采煤機(jī)。直流電牽引功率最大達(dá)2 56kW , 交流電牽引功率最大達(dá) 2 60kW。(3) 牽引速度和牽引力不斷增大　液壓牽引采煤機(jī)的最大牽引速度為8m/ min 左右, 而實(shí)際可用割煤速度為4 ～5m/ min , 不適應(yīng)快速割煤需要。美國現(xiàn)有長壁工作面中, 45 %以上的電牽引采煤機(jī)供電電壓為≥2300V。截止目前, 我國已形成5 個(gè)電牽引采煤機(jī)生產(chǎn)基地, 雞西煤礦機(jī)械廠、太原礦山機(jī)器廠、煤炭科學(xué)研究總院上海分院、遼源煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)交流電牽引采煤機(jī), 西安煤礦機(jī)械廠則生產(chǎn)直流電牽引采煤機(jī)。(6) 在橫向布置的截割電機(jī)上, 設(shè)計(jì)使用了具有彈性緩沖性能的扭矩軸,改善了傳動(dòng)件的可靠性, 對(duì)提高采煤機(jī)的整體可靠性和時(shí)間利用率起到了積極作用。 搖臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定 由于煤層地質(zhì)條件的多樣性，煤炭生產(chǎn)需要多種類型和規(guī)格的采煤機(jī)。 額定轉(zhuǎn)速：1470r/min 額定功率：50HZ。4．使各級(jí)傳動(dòng)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。如圖2－7 所示，當(dāng)內(nèi)齒圈 b 固定，以太陽輪 a 為主動(dòng)件，行星架 g 為從動(dòng)件時(shí)，傳動(dòng)比的推薦值為 ～9。Ⅰ軸 min1470?n/rⅢ軸 min/Ⅳ軸 ?i＝ i/rⅥ軸 89./435636n＝各軸功率計(jì)算：Ⅰ軸 =297031??η＝ PkW 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁Ⅱ軸 =??ηη＝ P2kWⅢ軸 =＝Ⅳ軸 =??ηηη＝ kⅤ軸 =?ηηη＝ PⅥ軸 =?ηη＝ kWⅦ軸 =＝Ⅷ軸 =???ηηη＝ P k各軸扭矩計(jì)算:Ⅰ軸 9511nTmN??Ⅲ軸 033?P?.Ⅳ軸 9544nTmN??Ⅶ軸 077?P?Ⅷ軸 9588nT mN??將上述計(jì)算結(jié)果列入下表,供以后設(shè)計(jì)計(jì)算使用運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)編號(hào) 功率/kW 轉(zhuǎn)速n/(r 軸承與軸的周向定位采用過渡配合保證的，因此軸段直徑公差取為 .6K軸端倒角 ??452 ： 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖： 2） 求支反力： 水平面： ??????NFFRttHB ?????? ??垂直面： ??????rrVB 6409138/316)8(43 ?????? ??3） 計(jì)算彎矩，繪彎矩圖 水平彎矩：圖（b）所示 mNRMHAC ????? BD1701490 垂直面彎矩：圖（c）所示 VAC ??????? mNRMBD5140409合成彎矩：圖（d）所示 mNCHVC ?????? DD 19858140 4) 扭矩： mNT?35 mN????? ? 5） 計(jì)算當(dāng)量彎矩：圖（f）所示 MCa ??732aT()901638 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁?? mNTMCCa ??????2065371956703222?左 DD .848左 mNa ?2右 顯然 D 處為危險(xiǎn)截面，故只對(duì)該處進(jìn)行強(qiáng)度效核 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表 4－1 得 2/650mNB??由 得 ?????WMDa 取??2/65~. mNB??2/60??3333 .917..2d????2/???2/60mN??： 1）確定參數(shù) 由前述計(jì)算可知： T?? mNMDa784 in/213rn? 抗扭截面模量： ????? 2）計(jì)算應(yīng)力參數(shù) 彎曲應(yīng)力幅 2/?? 因彎矩為對(duì)稱循環(huán)，故彎曲平均應(yīng)力 0 扭剪應(yīng)力幅 23 / ??? 因轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，故扭剪平均應(yīng)力 2/.mNa?3）確定影響系數(shù) 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 4－1 查得 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁，212/30,/650mNNB????? 21/5mN??? 軸肩圓角處得有效應(yīng)力集中系數(shù) ??K, 根據(jù) 071D由表 4－5 經(jīng)插值可得： 2.????k尺寸系數(shù) 、??? 根據(jù)軸截面為圓截面查圖 4－18 得： ＝ =????表面質(zhì)量系數(shù) 、???根據(jù) 和表面加工方法為精車，查圖 4－19，得2/650mNB?＝ ＝。取其直徑 ,這里選擇調(diào)心滾02子軸承 21320*,以使其自動(dòng)補(bǔ)償軸和外殼中心線的相對(duì)偏斜,軸承的主要尺寸為:兩軸間有一長為 10 的距離套對(duì)其進(jìn)行周向定位,該軸的長度,472150???BDd。為減小加工安裝誤差所產(chǎn)生的偏載和彈性變形、慣性力、摩擦力等妨礙載荷均勻分布的因素, 把太陽輪作成無支承的浮動(dòng)件(單浮動(dòng)) , 通過漸開線花鍵與前一級(jí)齒輪聯(lián)接, 花鍵側(cè)隙則滿足了浮動(dòng)量的要求。試驗(yàn)齒輪齒面接觸疲勞極限 MPa1450lim??H試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限：太陽輪： 40limF??2N行星輪： 28li?齒形為漸開線直齒，最終加工為磨齒，精度為 6 級(jí)。.????cba ②變位系數(shù)和 ?xtgainvinvzbccb2)(??? ??)69(tii ?? ③中心距變動(dòng)系數(shù) y 20??may ④齒頂降低系數(shù) y? 0485.)5.(?????x ⑤分配變位系數(shù) ? ?. ???????cbxx 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 35 頁 分度圓 mzd?齒頂圓 )(2*yxhaa ???齒根圓 cf??基圓直徑 dbcos?齒頂高系數(shù) 太陽輪，行星輪— 1*ah 內(nèi)齒輪— *?a頂隙系數(shù) 太陽輪，行星輪— 4.*c 內(nèi)齒輪— *?代入上組公式計(jì)算如下：太陽輪 ??md14? )().(02 ma ????? )(f? )(??行星輪 )(2050?? )(274) ???? 36.(f?)???內(nèi)齒輪