【正文】 see what effect this has on the 。事實(shí)上，偶然的失敗肯定會(huì)發(fā)生的，因?yàn)槊恳粋€(gè)真有創(chuàng)造性的設(shè)想似乎總有失敗或者批評(píng)伴隨它。毫無疑問，有許多偉大的設(shè)計(jì)、發(fā)明或創(chuàng)造之所以沒有為人類所利用，就是因?yàn)閯?chuàng)造者不善于或者不愿意向他人介紹自己的成果。因此，我們可以先綜合系統(tǒng)中的幾個(gè)零件，對(duì)它們進(jìn)行分析和優(yōu)化，然后再進(jìn)行綜合，看它們對(duì)系統(tǒng)其他部分有什么影響。某個(gè)工廠中可利用的制造工藝和設(shè)備會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)人員的工作有所限制，因而成為隱含的設(shè)計(jì)要求的部分。要解決的問題是比較具體的。大部分設(shè)計(jì)需要利用數(shù)學(xué)、材料和工程力學(xué)知識(shí)。在選用抗磨損、抗侵蝕或者抗塑性變形的材料時(shí)，硬度通常是最主要的性能。這個(gè)方法是在試件斷裂后，測(cè)量其斷裂處的橫截面的面積。而設(shè)計(jì)中所能利用的數(shù)據(jù)通常是從簡(jiǎn)單的拉伸試驗(yàn)中得到的，其載荷是逐漸加上去的，有充分的時(shí)間產(chǎn)生應(yīng)變。你可以對(duì)下列四種類型的設(shè)計(jì)做出評(píng)判：1) 零件的失效可能會(huì)危害人的生命安全，或者零件的產(chǎn)量非常大，因此在設(shè)計(jì)時(shí)安排一個(gè)完善的試驗(yàn)程序會(huì)被認(rèn)為是合理的。這表明，如果零件將要承受彎曲載荷，那么就應(yīng)該進(jìn)行彎曲載荷的試驗(yàn)。3. 在設(shè)備維修與零件更換方面，可能會(huì)出現(xiàn)不方便，需要進(jìn)一步改進(jìn)?！?[3]可知，[ S ]= ~ 故S [ S ]，該軸C截面是安全的。Pr12＝P12 彎曲應(yīng)力幅為：=== 30 MPa式中 ：W— 抗彎斷面系數(shù)，—15計(jì)算的W= = 133 m3由于是對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力=0= = =式中： — 20Cr鋼彎曲對(duì)稱應(yīng)力時(shí)的疲勞極限， =375 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)車削加工，—8[3]查得=；— 尺寸系數(shù)，—11[3]查得 =；剪應(yīng)力幅為：=== MPa式中： WP—抗扭斷面系數(shù)，—15[3]計(jì)算的W= == m3=== 式中：— 20CrMnTi的扭轉(zhuǎn)疲勞極限，—1[3]查得= 215 MPa；— 剪應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，按鍵槽查得 =，按配合查得 =；，— 同正應(yīng)力；— 平均應(yīng)力折算系數(shù)，—13[3]查得 =S= == —4[3]可知，[ S ]= ~ 故S [ S ]，該軸D截面是安全的。m式中：T2 —　II軸傳遞扭矩；η1 η2—　傳動(dòng)效率， η1= η2=； — II軸轉(zhuǎn)速，?。?460P2＝＝ ＝35469　NPr2＝P2現(xiàn)對(duì)截面C進(jìn)行強(qiáng)度校核。1. 計(jì)算齒根應(yīng)力： （3—18）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)， =1；— 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—19）式中： Ft — 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，F(xiàn)t=36735N；b— 工作齒寬, b=65mm；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。6. 齒輪的幾何尺寸：：========1. 計(jì)算接觸應(yīng)力：行星輪：=ZD (3—15)式中：— 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，=。 行走部二級(jí)行星齒輪Z5，Z6，Z7的初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核一．配齒計(jì)算：初選 =,查表1353[3]，取Cs=3,按配齒公式計(jì)算：=c = 25= 取=13=c =25313=62=( )/2=(6213)/2=采用不等角變位，可取=25或=24?！?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)，見表13199[3]=++ b===++=— 接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)，見表131102[3]查得 ；— 小輪及大輪單對(duì)齒嚙合系數(shù)，見表131104[3]。 齒根彎曲強(qiáng)度在初步設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，根據(jù)齒根彎曲強(qiáng)度，可按下列公式估算齒輪的模數(shù)：(mm)式中： — 模數(shù)系數(shù)；直齒輪時(shí)，；— 許用齒根應(yīng)力， ；— 齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度的基本值，圖13153[3]，— 復(fù)合齒形系數(shù)，；YFa— 齒形系數(shù)，查：時(shí)，當(dāng)時(shí) =，當(dāng)時(shí)，=；YSa— 應(yīng)力修正系數(shù)按圖13143[3]查：時(shí)，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)。1. 計(jì)算齒根應(yīng)力： （3—5）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—6）式中：— 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。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(mm)(mm)式中：K— 載荷系數(shù)常用值,K=2；、— 剛對(duì)鋼配對(duì)的齒輪副的值，表13175[3]得 直齒輪=48=766；— 齒寬系數(shù)，表13177[3]圓整，取=，則=；— 許用接觸應(yīng)力，推薦 ；— 試就驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，=1500MPa 取較小值；圖13124(b) [3] =1650MPa=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。目 錄前言 11 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 32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 63 行走部零件的初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 8 8，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 363. 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 403. 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。，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。所以 Z1,Z2齒面接觸強(qiáng)度滿足要求。則=；— 許用接觸應(yīng)力，推薦 ；— 試就驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 ；見圖13124[3] (b) =1180 MPa=1650 MPa 取較小值。：：=== === 1. 計(jì)算接觸應(yīng)力：小輪：=ZB (3—8)大輪：=ZD (3—9)式中：— 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，=。所以 Z3,Z4齒彎曲強(qiáng)度滿足要求。用圖1314[3]分配變位系數(shù)。所以 Z9齒面接觸強(qiáng)度滿足要求。tg(22014′46″)=1305 N花鍵傳動(dòng)附加力:Po=＝＝10625N式中：— 花鍵分度圓直徑?。?6 mm3. 求支反力：RAY==2133 N RBY== 1136 NRAX== 1025N RBX== 454 NRAO==1604N RBO==734NRA=＝＝4287NRB=＝＝1962N4. 作彎矩和扭矩圖：齒輪的作用力在水平平面的彎矩圖：(—1)MCx==72 Nm齒輪作用在垂直平面的彎矩圖：(—2)MCy==191 Nm由于齒輪作用力在C截面作出的最大合成彎矩：= =227 Nm由于R0作用而作出的彎矩圖：(—3)MC0= =574Nm 則截面C的最大合成彎矩為：MC= +MC0= 227+574= 801Nm作轉(zhuǎn)矩圖（—4）: T1= 340 Nm5. 軸的強(qiáng)度校核：a. 確定危險(xiǎn)截面：根據(jù)齒輪軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，扭矩圖，截面C處的彎矩最大，且有齒輪配合與漸開線花鍵引起的應(yīng)力集中，故屬危險(xiǎn)截面。軸承B（老塘側(cè)）選用進(jìn)口NJ215E型，Cr＝310 kNLhB＝（）＝（）＝152630h式中：PB— 軸承所受實(shí)際動(dòng)載荷，　PB＝RB —1～—6 行走部II軸的初步設(shè)計(jì)及校核及軸承壽命計(jì)算1．初步估算軸徑： 選擇軸的材料為20CrMnTi，滲碳后淬火，[3]查得材料的機(jī)械性能數(shù)據(jù)為： = 850 Mpa = 550 Mpa= 375 Mpa = 215 Mpa由于材料是20CrMnTi，[3]選取A=108，則得dmin= A = 100 = 60mm2．軸上受力分析：II軸傳遞的轉(zhuǎn)矩:T2＝η1η2＝＝1474N b. 安全系數(shù)校核計(jì)算：由于采煤機(jī)截割部電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，彎矩引起對(duì)稱循環(huán)的彎應(yīng)力,轉(zhuǎn)矩引起的為脈動(dòng)循環(huán)的剪應(yīng)力。m；— 行星傳動(dòng)不均載數(shù)。 彎曲應(yīng)力幅為：=== MPa式中： W— 抗彎斷面系數(shù)，—15[3]計(jì)算得W= = === 式中： — 45號(hào)鋼彎曲對(duì)稱應(yīng)力時(shí)的疲勞極限， =270 MPa； — 正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，—5[3]按鍵槽查得 =，按配合查得 =，故取=； — 表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工，—8[3]查得=； — 尺寸系數(shù)，—11[3]查得 =； — 平均應(yīng)力折算系數(shù)，—13[3]查得 =。2. 行星減速器雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是其制造精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)。這些試驗(yàn)應(yīng)該采用與零件有著相同的熱處理，表面光潔度和尺寸大小的試件進(jìn)行，而且試驗(yàn)應(yīng)該在與零件使用過程中承受的載荷完全相同的情況下進(jìn)行。如果把進(jìn)行這些試驗(yàn)的費(fèi)用分?jǐn)偟剿a(chǎn)的零件上的話，則每個(gè)零件攤到的費(fèi)用是非常低的。人們期望著工程師在利用這些不是很多的數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)靜載荷與動(dòng)載荷、兩維應(yīng)力狀態(tài)與三維應(yīng)力狀態(tài)、高溫與低溫以及大零件與小零件進(jìn)行設(shè)計(jì)。因?yàn)檫@并不是對(duì)實(shí)際應(yīng)變量的測(cè)量，所以有時(shí)也采用另一種測(cè)量延展性的方法。諸如彎曲和拉延這類金屬加工過程需要采用延展性材料。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)是指機(jī)械裝置和機(jī)械系統(tǒng)機(jī)器、產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)、設(shè)備和儀器的設(shè)計(jì)。敘述某種需要和隨后要解決的問題之間有著明顯的區(qū)別。還存在著許多由設(shè)計(jì)人員所處的特定環(huán)境或者由于問題本身的性質(zhì)所產(chǎn)生的隱含設(shè)計(jì)要求。在這個(gè)過程中，我們要經(jīng)歷幾個(gè)階段，在對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)后，在返回到前面的階段。它是否可靠？在與類似的產(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？能否從它的銷售或使用中獲得利潤(rùn)？與其他人就設(shè)計(jì)方案進(jìn)行交流和磋商是設(shè)計(jì)過程的最后和關(guān)鍵階段。如果上述三種能力都較差，那將永遠(yuǎn)沒有人知道他是一個(gè)多么能干的人！一個(gè)有能力的工程師不應(yīng)該害怕在提出自己的方案時(shí)遭到失敗的可