【正文】 . 0 0 5 1 0 r a d0 . 1 3 8 2 1 0 1 3 8B? ?? ? ? ? ?? ? ? 53 5440 3 6 5 2 6 3 2 0 . 3 1 0 . 0 6 7 1 0 r a d0 . 1 3 8 2 1 0 2 2 0B? ?? ? ? ? ?? ? ? Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 54 5440 3 5 6 2 6 3 2 0 . 4 7 0 . 0 5 7 1 0 r a d0 . 2 8 3 2 1 0 2 2 0B? ?? ? ? ? ?? ? ? 55 54107 2 7 6 9 9 4 0 0 . 8 8 0 . 6 8 1 0 r a d0 . 2 8 3 2 1 0 1 5 8B? ?? ? ? ? ?? ? ? 56 5。 行走 部軸的校核及軸承壽命計(jì)算 行走 部 Ⅰ軸的初步設(shè)計(jì)、校核及軸承壽命計(jì)算 1．初步估算軸徑： 選擇軸的材料為 20CrMnTi， 滲碳后淬火 ， 由 表 [3]查得材料的機(jī)械性能數(shù)據(jù)為：b? = 1080 Mpa s? = 835 Mpa 1?? = 514 Mpa 1?? = 300 Mpa 由于材料是 20CrMnTi，由 表 [3]選取 A=100，則得 dmin= A nP3 = 1003 521460 = 60 mm 2．軸上受力分析： I齒輪 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 : T1= 19550n P? = 9550 521460? =850 N? m Xx： 電動(dòng) 采煤機(jī)行走部設(shè)計(jì) 32 式中： T1 — I 軸傳遞扭矩 ； P — 電機(jī)功率 ， P＝ 52 kW； 1n — 電機(jī)轉(zhuǎn)速 ， n1＝ 1460 rpm。 i n20c o s o s0c o s2s i nc o s c o sc o s2 22 ????? ?? ??tttbHZ???? 式中： EZ — 彈性系數(shù)， 2N/mm ， N /m mEZ ? ； ?Z — 重合度系數(shù)， 92 ????? ?? ?Z ； ?Z — 螺旋角系數(shù)， 10c o sc o s ??? ???Z ； Ft— 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力 ， Ft=36735N； b— 工作齒寬 , b=65mm； m — 齒輪模數(shù)， m=5mm。 用圖 1314[3]分配變位系數(shù) ?Ax ， ?Cx 。 四 .輪齒彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算 1. 計(jì)算齒根應(yīng)力： ???? FFVAFF KKKK0? （ 3— 12） 式中： AK ， VK — 使用系數(shù)，動(dòng)載荷系數(shù)同齒面接觸強(qiáng)度中的值 取 ?AK ?VK ； ?FK — 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)， )( ??? NHF KK ?? )/()/(1 )/( 22 ???? hbhb hbN ?FK — 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)， ??FK ??HK ； FO? — 齒根應(yīng)力的基本值， 2N/mm ； 2. 計(jì)算齒根應(yīng)力的基本值 : ??? YYYYbmF SaFatF ?0 （ 3— 13） Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 式中： Ft— 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力， Ft=20xx?32WdT =； b— 工作齒寬 , b=； m — 齒輪模數(shù)， m=5mm； FaY — 載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)， ?FaY ?FaY ； SaY — 載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)， ?SaY ?SaY ； ?Y — 重合度系數(shù)， ?? ? ??Y =+ =； ?Y — 螺旋角系數(shù)， 當(dāng) ? =00時(shí)，?Y =1。 ： Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 33443W3344434b3 3b4 4a 3 3 a 3d m z 5 15 75 m md m z 5 65 325 m m15d 2 2 461 .39 172 .52 m m15 65652 2 461 .39 749 .66 m m15 65d d c os 75 c os20 8 m md d c os 325 c os20 305 .4 m md d 2( h x ) m 75 2( 1 0WZaZZZdaZZ????? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ????? ? ? ? ???? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ?a 4 4 a 4.32 0 .639 ) 5 1 m md d 2( h x ) m 325 2( 1 9) 5 332 .41 m m??? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? f 3 3 a 3f 4 4 a 4d d 2 ( h c x ) m 7 5 2 ( 1 0 . 2 5 0 . 3 2 ) 5 6 5 . 7 m md d 2 ( h c x ) m 3 2 5 2 ( 1 0 . 2 5 0 . 3 8 ) 5 3 1 6 . 3 m m????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? a? ： 3a? =.3arccosabdd = = 0 4a? =44arccosabdd = = 0 ? ? ? ?? ? ? ?3 3 4 41 ta n ta n ta n ta n21 1 5 ta n 2 8 . 9 7 ta n 2 2 . 6 2 6 5 ta n 2 8 . 7 ta n 2 2 . 6 221 . 5 1aazz? ? ? ? ?????? ? ? ?????? ? ? ?? 三 .齒面接觸強(qiáng)度校核計(jì)算 1. 計(jì)算接觸應(yīng)力： 小輪： 3H? =ZB??? HHVAHO KKKK (3— 8) 大輪： 4H? =ZD??? HHVAHO KKKK (3— 9) 式中： AK — 使用系數(shù)，見表 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， AK =。則 a? =； HP? — 許用接觸應(yīng)力，推薦 HP? (N /m m )H?? ； limH? — 試 就驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 ； 見圖 13124[3] (b) ?3limH? =1180 MPa 4limH? =1650 MPa 取較小值。 所以 Z1,Z2齒面接觸強(qiáng)度滿足要求。 一．齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 根據(jù)齒面接觸強(qiáng)度，可按下列公式估算齒輪傳動(dòng)的尺寸 ? ?3 211HPaa uKTuAa ???? (mm) 33 211 1uuKTAdHPdd??? ?? (mm) 式 中： K— 載荷系數(shù)常用值 ,K=2； aA 、 dA — 剛對(duì)鋼配對(duì)的齒輪副的值，表 13175[3]得 直齒輪 aA =48 dA =766； a? — 齒寬系數(shù)， )1( ?? uda ?? 表 13177[3]圓整， 取 d? =，則 a? =； HP? — 許用接觸應(yīng)力，推薦 HP? (N /m m )H?? ； 1limH? — 試就驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限， 2limH? =1500MPa 取較小值； 圖 13124(b) [3] 1limH? =1650MPa 2limH? =1500MPa 取較小值。當(dāng)某些參數(shù)超過允許值時(shí)，便會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)可以自行切斷電源。 4) 反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好。 電牽引采煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是： 1) 具有良好的牽引特性 。 近年來廣泛使用了無鏈牽引采煤機(jī) ，其優(yōu)點(diǎn)在于：取消了工作面 的牽引鏈，消除了斷鏈和跳鏈傷人事故，工作安全可靠；在同一工作面內(nèi)可以同時(shí)使用兩臺(tái)或者多臺(tái)采煤機(jī)，從而可降低生產(chǎn)成本，提高工作效率；牽引速度的脈沖比鏈牽引小得很多，使采煤機(jī)運(yùn)行較平穩(wěn)。行走驅(qū)動(dòng)裝置用來驅(qū)動(dòng)牽引機(jī)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)牽引速度的調(diào)節(jié)。 1991 年，煤炭科學(xué)研究總院上海分院與波蘭合作，在國(guó)內(nèi)率先研制成功我國(guó)第一臺(tái)采用交流交頻調(diào)速技術(shù)的 薄煤層爬底板采煤機(jī)后，上海分院優(yōu)先后研制成功了截割電動(dòng)機(jī)縱向布置的交流電牽引采煤機(jī)、截割電動(dòng)機(jī)橫向布置的適用于中厚和較薄煤層的交 流電牽引采煤機(jī)。在仿制的基礎(chǔ)上，研制和發(fā)展了MLS3 型系列、 MAX 型系列和 AM500 型系列。阜新礦務(wù)局清河門礦則與 1966 年開始使用雞西煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的 MLQ64 型淺截式固定滾筒采煤機(jī)，并配用了 SGW44型可彎曲刮板輸送機(jī)，開創(chuàng)了我國(guó)自行研制生產(chǎn)普通機(jī)械化采煤成套裝備的新局面。Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 電動(dòng)采煤機(jī)行走部設(shè)計(jì) 目錄 前言 1 1 采煤機(jī)行走部 3 采煤機(jī)行走部設(shè)計(jì)總體方案 3 采煤機(jī)主要參數(shù) 3 采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)方式的總體設(shè)計(jì)方案 3 2 行走部傳動(dòng)總設(shè)計(jì) 6 行走部電動(dòng)機(jī)的選擇 6 行走部傳動(dòng)比分配 6 3 行走部零件的初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 8 行走部傳動(dòng)齒輪初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 8 行走部齒輪 Z1， Z2初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 8 行走部齒輪 Z3， Z4的初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 15 行走部二級(jí)行星齒輪 Z5， Z6， Z7的初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 23 行走部軸的校核及軸承壽命計(jì)算 30 行走部 Ⅰ軸的初步設(shè)計(jì)、校核及軸承壽命計(jì)算 30 行走部 II 軸的初步設(shè)計(jì)及校核及軸承壽命計(jì)算 36 3. 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 ............................................... 40 3. 2. 4 二級(jí)行星架支承軸承計(jì)算 43 結(jié)論 45 致謝 46 參考文獻(xiàn) 47 附錄 A 48 附錄Ｂ 52 Xx： 電動(dòng) 采煤機(jī)行走部設(shè)計(jì) 2 前言 我國(guó)和世界其他主要采煤國(guó)家一樣， 20 世 紀(jì) 50 年代采煤機(jī)械化尚處于開發(fā)和探索階段。 使用截深 的淺截式采煤機(jī)，則始于 1964 年雞西礦務(wù)局小恒山礦，該礦首先引進(jìn)使用波蘭淺截式固定滾筒采煤機(jī)。同時(shí)，還引進(jìn)了國(guó)內(nèi)尚缺的綜采工作面三機(jī)或單機(jī)，如俄羅斯薄煤層 K103 型、用于急傾斜的 AK1型綜采機(jī)和英國(guó)安Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 德森 420 型爬底板采煤機(jī)、美國(guó) 3LS3E 電牽引采煤機(jī)。電牽引采煤機(jī)以其性能參數(shù)優(yōu)、可靠性高、自動(dòng)化程度高、操作方便、監(jiān)控保護(hù)及檢測(cè)功能完善和經(jīng)濟(jì)效益高等有點(diǎn)被迅速推廣使用。 行走 機(jī)構(gòu)是直接移 動(dòng)采煤機(jī)的裝置，它分為鋼絲 繩 牽引、鏈牽引及無鏈牽引 三種。鏈牽引彈性伸長(zhǎng)量的存在，使采煤機(jī)移動(dòng)產(chǎn)生震動(dòng)，其最大振幅可達(dá)到 50~80mm，引起切屑斷面的急劇變化，從而導(dǎo)致采煤機(jī)載荷發(fā)生大的變化，使零件承受較大的動(dòng)載荷，這是鏈牽引的最大缺點(diǎn)。 由于液壓牽引采煤機(jī)制造精度要求高，在井下易被污染，因而維修困難，使用費(fèi)用高，效率和可靠性較低的缺點(diǎn)，各采煤大國(guó)都在大力研發(fā)并發(fā)展電牽引采煤機(jī)。電牽引和液壓牽引不同，前者除了電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子有磨損外，其他件均無磨損，因此使用可靠，故障少，壽命長(zhǎng)，維修工作量小。采煤機(jī)在運(yùn)行中，各種參數(shù)如電壓、電流、溫度、速度等均可檢測(cè)和顯示。模數(shù) m=6, 齒數(shù) Z1=25, Z2=36。 將以上系數(shù)帶入（ 3— 3）式得： 22 3 0 6 . 4 1 . 4 4 12 . 5 1 8 9 . 8 0 . 9 2 1 3 0 7 . 5 N / m m1 2 5 6 3 1 . 4 4HO? ?? ? ? ? ? ? ?? 將以上結(jié)果帶入（ 3— 1）、（ 3— 2）得： 2122 307 .5 1 76 132 N /m m 307 .5 1 76 123 N /m mHH??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ： Xx： 電動(dòng) 采煤機(jī)行走部設(shè)計(jì) 14 XWRVLNTHHG ZZZZZZlim?? ? （ 3— 4） 式中： HG? — 計(jì)算齒輪的接觸極限應(yīng)力 2N/mm ； HLim? — 試取齒輪的接觸疲勞極限； 1limH? =1650MPa 2limH? =1500MPa NTZ — 接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，工作壽命 1 萬小時(shí)計(jì)算 4919 912 16 0 6 0 1 4 5 5 1 1 1 0 0 . 8 7 3 1 00 . 8 7 3 1 0 0 . 6 0 6 1 01 . 4 4LhLLN n jLNN i? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? 見圖 13126[3]查得 1 ? 2 ? ； LZ — 潤(rùn)滑劑系數(shù)， VZ — 速度系數(shù)， RZ — 粗糙度系數(shù)， 見表 131108[3] 持久強(qiáng)度 CL NN ? ： V RZ Z Z ? ； WZ — 工作硬化系數(shù)，