【正文】 強(qiáng)度 效核 計(jì)算 由式 610， ? ?FSFF YYYmbdKT ?? ??? ????? 1 12 齒形系數(shù) ?FY ： 查表 6． 5 小輪 1FaY ?FaY 大輪 2FaY ?FaY 應(yīng)力修正系數(shù) SaY ： 查表 65 劉杰 :EBZ200 掘進(jìn)機(jī)行走部設(shè)計(jì) 20 小輪 1SaY ?SaY 大輪 2SaY ?SaY 重合度系數(shù) ?Y ： ?? ?/ ??Y 重合度 ?? ： ? ?)tan(t a n)tan(t a n2 1 4433 ?????? ? ???? aa ZZ = ??????? )20t a n)42304 20c os304s(t a n(a rc c o30[2 1 ??? = )]20t a n)42404 20c os404s(t a n(a rc c o40 ?? ?????? ? ???Y ? 直齒圓柱齒輪齒根彎曲強(qiáng)度校核公式為： ? ?FSaFaF YYYbdmKT ?? ? ?? 2 412090 61 ?? ???????F? ? ?FmmN ??? 2/ 416084 62 ?? ???????F? ? ?FmmN ??? 2/ 齒根彎曲強(qiáng)度足夠 1） 齒輪幾何尺寸計(jì)算 （參考文獻(xiàn) 2） 分 度圓直徑 d ： 30433 ??? mZd 120? mm 40444 ??? mZd 160? mm 齒頂高： 41??? ?mhh aa 4? mm 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 齒根高： mChh af )( ?? ?? 5? mm 式中， ?ah 為齒頂高系數(shù)， ?C 為徑向間隙系數(shù)，在 GB/T13562021規(guī)定 1??ah ， ??C 齒頂圓直徑 ad ： 1 2 8421 2 0223 ?????? aa hdd mm 421 6 0224 ????? aa hdd 168? mm 齒根圓直徑 fd ： 1 1 0521 2 0223 ?????? ff hdd mm 521 6 0224 ????? ff hdd 150? mm 基圓直徑 bd ： ?20c o s1 2 0c o s13 ??? ?dd b mm ?20c o s160c o s24 ??? ?dd b mm 注： GB/T13562021 中規(guī)定齒形角 ?20?? 齒距 p ： （分度圓上） ??? mp ? ? mm 齒厚 s ， 齒槽寬 e： （分度圓上） ： 2/mes ??? 惰輪主要尺寸 參數(shù)：（漸開線直齒輪） 4?m mm， 40?Z ， 84?b mm 分度圓直徑： 160??mzd mm 齒頂圓直徑： 1684216021 ?????? aa hdd mm 齒根圓直徑 ： 1 5 0521 6 0213 ?????? ff hdd mm 軸的設(shè)計(jì)及校核 由于各軸的計(jì)算方法與校核基本相同，故只對(duì)Ⅱ 軸 做詳細(xì)的介紹 劉杰 :EBZ200 掘進(jìn)機(jī)行走部設(shè)計(jì) 22 Ⅰ軸的設(shè)計(jì)計(jì)算如下： （ 1） 計(jì)算作用在齒輪上的力： 軸上的轉(zhuǎn)矩 1T 1161 / nPT ?? = 175/ 6 ?? ?? 軸上輸出小齒輪分度圓直徑： 27411 ??? mZd 108? mm 圓周力 1 0 8/???? dTF t ? N 徑向力 ?20t a 6 2 9 6t a n11 ??? ?tr FF N 各力方向如圖所示： （ 2） 初步估算軸的直徑 選取 45 號(hào)鋼為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 按文獻(xiàn) 1 式 82 3nPAd?初估軸的最小直徑 ， 查文獻(xiàn) 1 表 8． 6 取 A=115， 則 3m in 17536115 ??d ?d mm Ⅱ 軸的設(shè)計(jì)及校核 如下 ： （ 1） 計(jì)算作用在齒輪上的力： （漸開線圓柱齒輪受力分析如下圖所示：） 軸上的轉(zhuǎn)矩 2T ： 2262 / nPT ?? = ?? ?? 軸 上輸出 大 齒輪分度圓直徑： 46422 ??? mZd 184? mm 軸上輸出小齒輪分度圓直徑： 30433 ??? mZd 120? mm 大齒輪 圓周力 ： 1 8 4/???? dTF t ? 小齒輪圓周力 ： 1 2 0/???? dTF t ? 大齒輪 徑向力 ： ?20t a 0 1 5 8t a n22 ??? ?tr FF ? 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 小齒輪徑向力 ： ?20t a 3 8 3 3t a n33 ??? ?tr FF ? 各力方向如圖所示： （ 2） 初步估算軸的直徑 選取 45號(hào)鋼為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 按文獻(xiàn) 1式 82 3nPAd?初估軸的最小直徑 ， 查文獻(xiàn) 1表 8． 6 取 A=115， 則 3m in ??d mmd ? （ 3） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 確定軸的結(jié)構(gòu)方案 右軸 承從軸的右端裝入，靠軸肩定位，該軸上有一個(gè)軸齒輪。行星傳動(dòng)是通過幾個(gè)行星輪傳遞動(dòng)力的，為了補(bǔ)償制造及裝配誤差的影響，使各行星輪均勻地分擔(dān)載荷，在傳動(dòng)中采用載荷均衡機(jī)構(gòu)，高速級(jí)采用行星架浮動(dòng)，低速級(jí)采用太陽輪浮動(dòng)，這是兩級(jí)行星減速器中最常用的應(yīng)用最廣泛的一種。初定 中心距：取鏈為 16 節(jié)，217616136 ?? mm。 主要參數(shù)如下： 排量 額定壓力 最高壓力 額定轉(zhuǎn)速 0． 7ml/r 25MPa 31． 5MPa 150r/min 額定轉(zhuǎn)矩 最高轉(zhuǎn)矩 功率 質(zhì)量 2500N． m 3150N． m 36KW 85kg 主動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì) 安 裝 主動(dòng)鏈輪滑裝在軸套上，軸套與減速器的輸 出軸之間用 ?30 漸開線花鍵 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 連接，軸套與鏈輪之間用安全銷連接。各由 10 個(gè)高強(qiáng)度螺栓（ M30 10． 9 級(jí)） 與機(jī)架相聯(lián)。掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)、后退時(shí) ， 左、右液壓馬達(dá)同時(shí)驅(qū)動(dòng)鏈輪帶動(dòng)履帶運(yùn)轉(zhuǎn)。主要部件 ,零件圖設(shè)計(jì)； 4編寫完成設(shè)計(jì)說明書 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 2掘進(jìn)機(jī)行走部總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 行走機(jī)構(gòu)為履帶式，分左右兩部分對(duì)稱布置，與主機(jī)架相連。在設(shè)計(jì)和裝配過程中 ， 必須保證驅(qū)動(dòng)輪、引導(dǎo)輪、支重輪、拖輪四輪一線。 （ 4）研究新刀具和新的截割技術(shù) 為增強(qiáng)截 割能力，提高刀具的使用壽命，應(yīng)采用新材料，改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)，研究新的截割技術(shù)。當(dāng)前懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)發(fā)展有下述一些特征，并面臨連續(xù)采煤機(jī)的挑戰(zhàn)。加大掘進(jìn)機(jī)的總功率和提高液壓系統(tǒng)的工作壓力。在煤炭工業(yè)中沒有得到廣泛應(yīng)用。 因采煤機(jī)械和綜合機(jī)械化水平的速度提高 ，要求有與之相適應(yīng)巷道掘進(jìn)速度 。 故此它能實(shí)際掘出所需巷道斷面形狀。特別是易采的中厚煤層資源日益減少，而薄煤層的開采比例逐年增加，在全部采準(zhǔn)巷 道中，半煤巖巷的比例已經(jīng)達(dá)到 25%，但這些巷道中的 90%仍舊采用著傳統(tǒng)的炮掘作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全性差。截割頭轉(zhuǎn)速一般為了 20～ 50r/min，截割速度為 1～ 2m/s，截割力為100～ 200KN，經(jīng)濟(jì)截割強(qiáng)度達(dá) 100～ 124Mpa。 （ 5） 發(fā)展掘錨機(jī)組，實(shí)現(xiàn)巷道快速掘進(jìn) 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 傳統(tǒng)型式的 懸臂式部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)不能實(shí)現(xiàn)支護(hù)工作的機(jī)械化，制約了巷道掘進(jìn)速度，降低了掘進(jìn)效率。掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)、后退時(shí) ， 左、右液壓馬達(dá)同時(shí)驅(qū)動(dòng)鏈輪帶動(dòng)履帶運(yùn)轉(zhuǎn)。 掘進(jìn)機(jī)行走機(jī)構(gòu)的工作原理 ： 液壓馬達(dá)依靠液壓泵送來的高壓油旋轉(zhuǎn) ，與其聯(lián)接的減速機(jī)構(gòu)減速得到低轉(zhuǎn)速大扭矩 ， 液壓馬達(dá)、減速機(jī)構(gòu)和鏈輪做成一個(gè)整體，液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪 (鏈輪 ) 旋轉(zhuǎn) ， 鏈輪的輪齒和履帶的鏈軌銷咬合 ， 從而實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)在履帶上爬行。行走機(jī)構(gòu)一般采用履帶型式，兩條履帶分別由各自的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。如圖 、圖 所示，左行走機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)向張緊裝置、左履帶架、履帶鏈、左行走減速器、液壓馬達(dá)、摩擦片式制動(dòng)器等組成。齒數(shù)： 20?z 。 緩沖裝置采用碟形彈簧 ，裝配完畢后在油腔里面注滿鋰基 潤(rùn)滑脂。 傳動(dòng)比的分配：（本次行走部設(shè)計(jì)中為二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)和二 級(jí) 行星減速） 履帶行走速度：由 Dvn ?/? ， 式中， ?D 驅(qū)動(dòng)鏈輪的直徑。 （軸的結(jié)構(gòu)見下頁圖） 2） 確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 ①段 根據(jù) mind 圓整 ，取 mmd 801 ? ，根據(jù)文獻(xiàn) 6 選擇 單列圓錐滾子 軸承33216（ GB/T2971994），故取 mml 504461 ??? ② 段 為使軸承定位，取 mmd 902 ? ， mml 102 ? ③ 段 為軸齒輪 ，其長(zhǎng)度取齒輪的齒寬 mml 903 ? ④ 段 為使齒輪定位，取 mmd 1004 ? ， mml 104 ? ⑤段 為使套筒可靠地壓緊齒輪， 5l 應(yīng)比齒輪齒寬短 1~4mm． mml 635 ? ，齒輪靠軸肩定位，所以 mmd 965 ? ⑥ 段 mmd 906 ? ， mml 126 ? ⑦ 段 選擇單列圓錐滾子軸承 33216（ GB/T2971994）， mmd 807 ? ， mml 507 ? 劉杰 :EBZ200 掘進(jìn)機(jī)行走部設(shè)計(jì) 24 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 3）確定軸承及齒輪作用力位置 如下圖所示，先確定軸承支點(diǎn)位置，查 33216 軸承，其支點(diǎn)尺寸mma 35? ，因此，軸的支承點(diǎn)到齒輪的載荷作用點(diǎn)距離 見下圖所示。 本次設(shè)計(jì)行星傳動(dòng)總傳動(dòng)比為 ?i ，查文獻(xiàn) 7，根據(jù)表 1353 得知，需要選用兩級(jí) NGW 型行星齒輪減速器。 對(duì) AC不 等角變位，2922 2980 ?????? CA CB ZZ ZZj 1?，查圖 1354 得 到幾對(duì)嚙合角，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取， 齒輪 預(yù)取 的端面嚙合角 ?2239。 ???? m aay AC 1? ?20c os130125c osc os 39。 ?ACinv? ， ??inv 故：?20tan2 )2822( ???? ACx ? 用圖 1314校核， ACz? ， ACx? 在許用區(qū)內(nèi) ，可用。39。4433??