【正文】 safety to use and what the reliability is for a given service life. Whenever such data are available for design purposes, the engineering.The cost of gathering such extensive data prior to design is justified if failure of the part may endanger human life, or if the part is manufactured in sufficiently large quantities. Automobiles and refrigerators, for example, have very good reliabilities because the parts are made in such large quantities that they can be thoroughly tested in advance of manufacture. The cost of making these tests is very low when it is divided by the total number of parts manufactured.You can now appreciate the following four design categories:1) Failure of the part would endanger human life, or the part is made in extremely large quantities?？傊?，決定不把方案提交出來(lái)才是真正的失敗。當(dāng)一個(gè)工程師向經(jīng)營(yíng)、管理部門(mén)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(shuō)明或者證明自己的方案是比較好的。我們將這些模型稱(chēng)為數(shù)學(xué)模型。工人的技術(shù)水平和市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)情況也是隱含的設(shè)計(jì)要求的組成部分。確定問(wèn)題階段應(yīng)該制定設(shè)計(jì)對(duì)象所有的設(shè)計(jì)要求。它是怎樣開(kāi)始的？工程師是不是僅僅坐在鋪著白紙的桌旁就可以開(kāi)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(guò)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(shí)到一種需要并且決定對(duì)此做一些工作時(shí)，設(shè)計(jì)就開(kāi)始了。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。評(píng)價(jià)是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)重要階段?？赡軙?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。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(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)。這些種類(lèi)的試驗(yàn)可以提供非常有用和精確的數(shù)據(jù)。致謝經(jīng)過(guò)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(zhuān)題課題的研究，其中的苦與甜如今想起來(lái)，真的會(huì)使我銘記一生。m式中：T —　二級(jí)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(xiāo)軌無(wú)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。tg(24035′)=18472 N＝＝=38730 N=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(jí)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(jí)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。tg(22014′46″)=14508N＝＝＝37455N＝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(duì)稱(chēng)循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力=0= = = 式中：— 20CrMnTi鋼彎曲對(duì)稱(chēng)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 =。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(jiàn)表131110[3]取=。：輸入轉(zhuǎn)矩： =12245Nm小輪（太陽(yáng)輪）的轉(zhuǎn)矩： Nm齒數(shù)比 ： u=ZC/ZA=24/13=太陽(yáng)輪和行星輪的材料用20CrMnTi滲碳淬火，齒面硬度6062HRC（太陽(yáng)輪）和 5658HRC（行星輪），取尺寬系數(shù) ，載荷系數(shù) K=。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(jiàn)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)。則 mm取 =5mm Z3=15 Z4=65。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(jiàn)表131110[3]，取=。YSa— 應(yīng)力修正系數(shù)按圖13143[3]查時(shí)，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)。采煤機(jī)的部分功率是通過(guò)牽引部減速器傳遞的。5) 效率高。2) 可用于大傾角煤層。取消了鏈牽引的張緊裝置，使工作面切口縮短。行走驅(qū)動(dòng)裝置位于采煤機(jī)上的稱(chēng)為內(nèi)牽引，位于工作面兩端的稱(chēng)為外牽引。到目前為止，國(guó)內(nèi)采煤機(jī)生產(chǎn)廠家均對(duì)交流電牽引采煤機(jī)進(jìn)行了大量的研制開(kāi)發(fā)。20世紀(jì)70年代中期，德國(guó)Eickhoff公司和美國(guó)JOY公司相繼研制出直流電牽引采煤機(jī)。于此同時(shí)，開(kāi)灤、雞西等礦務(wù)局把原來(lái)用的康拜因、截裝機(jī)改成淺截式滾筒采煤機(jī)，取得了良好的效果。1951年，黑龍江雙鴨山煤礦首先引進(jìn)使用了前蘇聯(lián)頓巴斯1型采煤機(jī)（康拜因），這是一種深截框式采煤機(jī)械。1960年該礦的201工作面頂板破碎，因產(chǎn)量及工效低、材料消耗大，后研究改造原設(shè)備的截框，月產(chǎn)量從原來(lái)的42567433t增加到1102713722t。70年代后期，由于綜合機(jī)械化采煤裝備的引進(jìn)個(gè)發(fā)展，促進(jìn)了中功率采煤機(jī)的研制成功，也改善并發(fā)展了普通機(jī)械化采煤裝備。90年代，開(kāi)發(fā)出集電子電力、微電子、信息管理以及計(jì)算機(jī)智能技術(shù)于一體的大功率電牽引采煤機(jī)。交流電牽引技術(shù)的應(yīng)用滿(mǎn)足了不同煤礦用戶(hù)的使用要求，為煤礦生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步起到了積極的推動(dòng)作用[12]。斷鏈時(shí)彈性小，不宜傷人，斷鏈后用連接環(huán)連接，十分方便；牽引鏈的節(jié)距較大，當(dāng)鏈輪作等速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，牽引鏈相對(duì)鏈輪的移動(dòng)是周期性變化的，這是產(chǎn)生動(dòng)載荷的原因之一。在行走驅(qū)動(dòng)裝置方面，機(jī)械牽引其特點(diǎn)是工作可靠，但只能有級(jí)調(diào)速，且傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前已很少使用了。傾角的煤層。電牽引部的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕。2行走部傳動(dòng)總設(shè)計(jì) 行走部電動(dòng)機(jī)的選擇依照給定的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)查閱資料得其主要技術(shù)參數(shù)如下表2—1 電機(jī)參數(shù)：表2—1 電機(jī)參數(shù)電機(jī)型號(hào)功率(kw)轉(zhuǎn)速(n/min)電壓（V）YBQYS—25251460380 行走部傳動(dòng)比分配MG265/312WD的采煤機(jī)的牽引速度要求：該機(jī)構(gòu)主要由箱體，原電機(jī)，輸出軸，減速部分，潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成。===1. 計(jì)算接觸應(yīng)力：小輪：=ZB (3—1)大輪：=ZD (3—2)式中：— 使用系數(shù)，見(jiàn)表13181[3]、表13182[3]原動(dòng)機(jī)工作特性示例及表13183[3]工作機(jī)工作特性示例，取=；— 動(dòng)載系數(shù)，由圖13114[3]查得KV=；— 接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)，見(jiàn)表13199[3]=++ b==63mm=++=— 接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)，見(jiàn)表131102[3]查得 ；— 小輪及大輪單對(duì)齒嚙合系數(shù)，見(jiàn)表131104[3]， 取 取 — 節(jié)點(diǎn)處計(jì)算接觸應(yīng)力的基本值，；2. 計(jì)算接觸應(yīng)力的基本值: （3—3）式中：— 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，；— 彈性系數(shù)，；— 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=63mm；m— 齒輪模數(shù)， m=5mm。模數(shù)m=5, 齒數(shù)Z3=33, Z4=65。：。1. 計(jì)算齒根應(yīng)力： （3—12）式中：，— 使用系數(shù)，動(dòng)載荷系數(shù)同齒面接觸強(qiáng)度中的值取 ；— 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)， — 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)，；— 齒根應(yīng)力的基本值，；2. 計(jì)算齒根應(yīng)力的基本值: （3—13）式中：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；— 載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)， ；— 載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)， ；— 重合度系數(shù)， =+=；— 螺旋角系數(shù)， 當(dāng)=00時(shí)，=1。用圖1314[3]分配變位系數(shù)。將以上系數(shù)帶入（3—16）式得：將以上結(jié)果帶入（3—15）得：： （3—17）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 =1500MPa； — 接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，工作壽命2萬(wàn)小時(shí)計(jì)算見(jiàn)圖13126[3]查得 — 潤(rùn)滑劑系數(shù)，—速度系數(shù)，—粗糙度系數(shù)，見(jiàn)表131108[3] 持久強(qiáng)度： ；— 工作硬化系數(shù) ， =；— 接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)， .=。P1＝=＝3192 NPr1＝P1—1[1]查得，安裝圓錐滾子軸承處[]該軸的計(jì)算結(jié)果：yC=0012 mm [y]=~= []=所以，實(shí)際變形均小于許用值，故軸的剛度完全滿(mǎn)足要求。 求支反力： RAY＝=35425NRAX＝＝4867NRAO＝＝4270NRBY＝＝36681NRBX＝＝5875NRBO＝＝8256NRA=＝＝40567NRB=＝＝46514N4. 作彎矩和扭矩圖：齒輪的作用力在水平平面的彎矩圖：(—1)MDx==517 Nm齒輪作用在垂直平面的彎矩圖：(—2)MDy==3137 Nm由于齒輪作用力在C截面作出的最大合成彎矩：= = 2988 Nm由于R0作用而作出的彎矩圖：(—3)MD0= = 756 Nm 則截面D最大合成彎矩為：MD= +MD0= 2988+756= 3744 Nm作轉(zhuǎn)矩圖（—4）: T2= 1474 Nm 5. 軸的強(qiáng)度校核： a. 確定危險(xiǎn)截面：根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，扭矩圖，截面D處的彎矩最大，且有齒輪配合與漸開(kāi)線(xiàn)花鍵引起的應(yīng)力集中，故屬危險(xiǎn)截面。m式中：T8 —　二級(jí)太陽(yáng)輪傳遞扭矩； η6—　傳動(dòng)效率， η5=P12＝現(xiàn)對(duì)截面C進(jìn)行強(qiáng)度校核。3. 行星減速器相比于其他減速方式，其尺寸小，可以提高減速效果。要保證機(jī)械零件在使用過(guò)程中不失效，就必須知道它們?cè)谀承r(shí)候?yàn)槭裁磿?huì)失效的原因，然后，我們才能將應(yīng)力與強(qiáng)度聯(lián)系起來(lái)，以確保其安全。如果零件的失效可能會(huì)危害人的生命安全，或者零件有足夠大的產(chǎn)量，則在設(shè)計(jì)前收集這樣廣泛的數(shù)據(jù)所花費(fèi)的費(fèi)用是值得的。我們將主要對(duì)后三種類(lèi)型進(jìn)行討論。斷裂時(shí)延伸率小于5％的材料成為脆性材料，大于5％的成為延展性材料。它是否可靠？在與類(lèi)似的產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)中它能否獲勝？制造和使用這種產(chǎn)品是否經(jīng)濟(jì)？它是否易于維護(hù)和調(diào)整？能否從它的銷(xiāo)售或使用中獲得利潤(rùn)？延展性材料能夠承受較大的超載荷這個(gè)特性是設(shè)計(jì)中的一個(gè)附加的安全因素。這表明由于硬度是非破壞性試驗(yàn)，而且不需要專(zhuān)門(mén)的