【正文】 SaFan112 ?[ F? ] (38) 當量齒數 Zv1=Z1/? =24/? = Zv2=Zv1u== 由教材圖（ 867）查得 齒型系數 YFa1= YFa2= 應力修正 系數 YSa 由教材圖（ 868）查取 YSa1= YSa2= 重合度系數 Y? =+? =+ = 螺旋角系數 ???? ??Y=0 = 彎曲疲勞極限 limF? 查教材圖（ 872）得 limF? =950N/mm2 彎曲疲勞壽命系數 YN,查教材圖（ 873）得 YN=1 尺寸系數 YX 查教材圖（ 874）得 YX= 安全系數 SF 查教材表（ 827）得 SF= 許用彎曲應力 [ F? ]= XNF YYlim? /SF 則許用彎曲應力 [ F? ]=[1F?]= ][2F?=95011/=760N/mm2 故 1F? = ?? ?? =?[ 1F? ] 2F? = 2 84900055 5????= ][ 2F?? 所 以齒根彎曲強度足夠。 2） 初步估算軸伸直徑 按教材式（ 42）初估軸最小直徑，查教材表（ 42）取 A=110 P= n2=可得： dmin=A3 nP =110 3 / = 取 d=75mm 3） 軸的結構 ( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 ) 圖 37 軸的結構簡圖 Fig. 37 structural sketch of axle d1=75mm L1= d2=80mm L2=52mm d3=92mm L3=10mm d4= L4=80mm d5=92mm L5= d6=75mm L6=20mm 4） 軸的計算 （ 1） 輸出軸轉矩 T=1997400Nmm （ 2） 求作用在大齒輪上的力 大輪直徑 d=,所以 周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構設計 38 Ft1=2T1/da=2? 1997400/=13008N Fr1= Ft1?costanna=13008 tan20=4928N Fa1= Ft1tan? =? =3762N （ 3） 求作用在小齒輪上的力 此處的圓直徑 d= Ft2=2T2/dm=2? 1997400/=31978N Fr2= Ft2?costanna=31978? =12116N Fa2= Ft2 tan? = 31978? ? =9248N （ 4） 求垂直面內的支承反力和水平面內的支承反力 依據軸的計算求得： RV1 =589N RH1 =1553N RV2 =6599N RH2 =17417N （ 5） 作垂直面內的彎矩圖和水 平面內的彎矩圖 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 (論文 ) 39 R v 2R H 2R v 2F t 2F α 2F α 1F r 1F t 1R v 1R H 1F r 1R H 1 F t 1F t 2R H 2R v 1F r 2L 2L 1 L 3M vM H 圖 38 軸的彎矩圖 Fig. 38 curved square picture of axle （ 6） 求合成彎 矩 M 合 = 22 VH MM ? = （ 7） 作轉矩圖 周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構設計 40 R H 2R v 2F t 2F α 2F α 1F r 1F t 1R v 1R H 1F r 1R v 1L 2L 1 L 3a T 圖 39 軸的扭矩圖 Fig. 39 torsion picture of axle T= T? =? 3994659= （ 8） 求當量彎矩 M ?c = 22 )( TM ?? = 5） 校核軸的強度 軸的材料為 45鋼，調質處理，由教材表（ 41） 查 2/650 mmNB ?? ，則 ?][? ～ B? 即 58～ 65N/mm2 ,取 ][? =60N/mm2 ,直徑 d= 軸的計算應力為： ??c = WMc? =? =?2 ][? 該軸安全 減速箱高速軸的 設計及 強度校核 1） 選擇軸的材料 選取軸的材料為 45鋼，調質處理。 1）計算軸承支反力 221 1 1HVR R R??=4896N 222 2 2HVR R R??= 2）軸承的派生軸向力 1S = 1R /（ 2? Y） =4896/（ 2? ） =1440N 2S = 2R /（ 2? Y） =（ 2? ） = 3）軸承所受的軸向載荷 因 22aaK S F S? ? ? 1S 所以 1A = 22aaK S F S? ? ? =3931+= 2A = 2S = 4）軸承的當量動載荷 （ 1）因 11/AR=e=，查教材表（ 512） 1X =， 1YY?? 1 1 1 1 1rP X R Y A?? （ 2）因 22/AR? e=，查教材表（ 512） 2X =1， 2Y =0 2 2 2 2 2rP X R Y A?? 5）軸承壽命 因 1rP 2rP ，故應該按 1rP 計算，由教材表（ 59）、表（ 510）查得 tf =1， Pf = 6 2110 ()60 trhPrfCL n f P??825845h 鍵的設計 滾筒 內 的軸上鍵的選擇及校核 周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構設計 48 采用兩個平頭普通平鍵（ B 型）對稱布置 b=32mm， h=26mm， L=100mm：鍵 B32? 100 GB109679 []p? =90N/ 2mm T= d=150mm k=h/2=26/2=13mm l=L=100mm p? =T/dkl=[]p? 安全 減速箱 輸出 軸上鍵的選 擇及校核 1）聯(lián)接軸段 6 與錐齒輪的鍵的選擇與校核： 采用兩個平頭普通平鍵（ B 型）對稱布置 b=28mm， h=16mm， L=90mm：。 周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構設計 32 1） 初步估算軸伸直徑 初估實心軸最小直徑，查教材表（ 42）取 A=110 P= n2=198r/min 可得： dmin=A3 nP =110 3 2） 軸的結構 ( 1 )( 2 ) ( 3 ) ( 4 )( 5 )( 6 )圖 34 軸的結構簡圖 Fig. 34 structural sketch of axle 1d =120mm 1L = 2d =124mm 2L =66mm 3d =142mm 3L =10mm 4d =138mm 4L = 5d =120mm 5L =350mm 6d =105mm 6L =105mm 3） 軸的計算 （ 1） 輸出軸轉矩： T=5695300Nmm （ 2） 求作用在大齒輪上的力 軸上 大 齒 輪分度圓直徑： 1d =, 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 (論文 ) 33 圓周力 Ft徑向力 Fr和軸向力 Fa1 的大小如下： Ft1=2T/ 1d d=25695300/=24261N Fr1=Ft1?costanna=24261 tan20= Fa1=Ft1tan? =? = 求作用在錐齒輪上的力 ,其中力的作用點為錐齒輪分度圓中點處 此處的圓直徑 2d = 圓周力 Ft徑向力 Fr2 和軸向力 Fa2 的大小如下： Ft2=2T/dm=25695300/= Fr2= Ft2tan cos??=tan20 cos14 = Fa2= Ft2 tan sin??=tan20 sin14 = 4） 求垂直面內的支承反力，和水平面內的支承反力 依據軸的計算求得： RV1 =44967N RV2 =56788N RH1 =126076N RH2 = （ 1） 作垂直面內的彎矩圖和水平面內的彎矩圖 周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構設計 34 圖 35 軸的彎矩圖 Fig. 35 curved square picture of axle （ 2） 求合成彎矩 M 合 = 22 VH MM ? = （ 3） 作扭 矩圖 ?? T= T? = 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 (論文 ) 35 圖 36 軸的扭矩圖 Fig. 36 torsion picture of axle （ 4） 求當量彎矩 M ?c = 22 )( TM ?? = 5） 校核軸的強度 軸的材料為 45鋼，調質處理，由教材表（ 41） 查得 2/650 mmNB ?? ，則 ?][? ～ B? 即 58～ 65N/mm2 ,取 ][? =60N/mm2 ,軸的計算應力為： ??c = WMc? =? 3120 =?2 ][? 該軸安全 6） 精確校核軸的疲勞強度： （ 1） 判斷危險截面： 大齒輪中點 處 計算危險截面應力： 截面右側彎矩 M= 截面上的扭矩 T= 抗彎截面系數為 :W= =? 3124 = 3mm 抗扭截面系數為 WT= =? 3124 = 3mm 周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構設計 36 截面上的彎曲應力 ? b= M/W=扭轉剪應力 ? = T/WT=彎曲應力幅 : a? = b? =彎曲平均應力 : m? =0 扭轉剪應力的應力幅與平均應力相等，即a?= m? =? /2=（ 2） 確定影響系數 : 軸的材料為 45鋼，調質處理，由教材表（ 41）查得 ? B=650N/ 2mm , ? 1=300 2mm , ? 1=155 2mm 軸肩圓角處的有效應力集中系數 K? ,K? ，根據 r/d=0 D/d= 由教材表（ 45）經插值后可得： k? = k? = 尺寸系數 ????, ,根據軸截面為圓截面，查教材圖（ 418）得 ? ? =, ?? = 表面質量系數： 根據 B? =650N/ 2mm 和表面加工方法為精車 查教材圖（ 419）得 ?? ?? ?? ， 材料彎曲、扭轉的特性系數 ????, ，取 ??? , ?? ?? ? = 由上面結果可得： S 1 3003 . 3 9 3 1 . 2 0 . 1 0amk? ???? ? ????? ? ? ?= S 1 1551 . 8 5 7 . 4 5 0 . 0 5 7 . 4 5amk? ???? ? ????? ? ? ?= S2 2 2 22 . 8 4 1 0 . 9 52 . 8 4 1 0 . 9 5c SSSS??????????= 查教材表（ 44） 可知該軸安全 。 電動機的選擇 所需電動機的輸出功率及其轉速 : 2P=? T ? =2? n/60 P=2? nT/60 （ 21） 其中 P 為截割功率； n 為滾筒轉數； T 為煤層阻力矩。每側端部截齒截割阻力較大，截齒磨損嚴重，所以截齒布置較密，截齒多而截線間距小 。 截割滾筒及截齒 1)滾筒 結構 截割滾筒是連續(xù)采煤機的工作機構 .整個滾筒分為左右兩個外滾筒 ,內滾筒和端盤三大部分 .內滾筒為對開剖分式結構 ,用螺栓聯(lián)接為一個整體 ,并由兩個平鍵與軸聯(lián)接 .在一般情況下 ,由兩側的兩個截割電機共同驅動 .若卸去內滾筒的平鍵 ,左右側周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構設計 12 電機及傳動系統(tǒng)相互獨立 ,此時可對其中一側檢修而不影響另一側 . 兩個外滾筒對稱布置 ，筒體部分的齒座用葉片相聯(lián)，形成螺旋結構。在正常工作情況下，即當負載力矩小于彈簧壓緊摩擦片而產生的額定摩擦力矩時，輸出軸 與電動機同步轉動，當負載力矩超過彈簧力產生的摩擦力矩后，輸出套 6 就會與壓盤 4 間產生相對滑動實現(xiàn)過 載保護。 其中傳動系統(tǒng)簡圖如下圖所示： 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 (論文 ) 9 圖 23 截割機構傳動系 統(tǒng)圖 cuts and cuts anization39。由于本設計中機器的截高較大，所以選用