【正文】 HS 1 則 ?][ H? H?? 滿足接觸強度 （ 5）齒根彎曲強度校核 強度條件 ][ FF ?? ? 計算齒根應力 KFaSamneF mtFFVAF YYYYYmb FKKKK ????? ? （ 38） 式中：由 ]1[ 表 8389 得 ?? ?? HF KK ，表 8392 得 ??FK 1，圖 8337 得 ?1FaY 、?2FaY ，圖 8338 得 ?1SaY 、 ?2SaY ，圖 8339 得 ??Y ，圖 8314 得??Y 1，表 8393得 ?KY 1, ??? )( Rmn mm ?5*（ *） = 則 ?1F? ?2F? 許用接觸應力XR re lTre lTF STFF YYYS Y ??? m inlim][ ? 孫鷺：可互換截割機構設計 20 式中：由 ]1[ 表 8393 得 ?minFS ， ?STY ，圖 8326 得 ?1relTY? ， ?2relTY? ，圖 8325 得 ?RrelTY ， ?XY 1。 模數 ??? 611zdm 取模數 m=5 ㎜ 分度圓直徑 11523511 ???? mzd 29058522 ???? mzd 齒寬中點分度圓直徑 ??????? )(115)(11 Rm dd ? ??????? )(2 9 0)(22 Rm dd ? 孫鷺：可互換截割機構設計 18 外錐距 ???? 6 4 in2/1 1 5s in2/ 11 ?dR 中錐距 ??????? )( 5 5)( Rm RR ? 齒寬 ????? R? mm 取 b=47mm 齒頂高 ?????? )01(5)1( 11 xmh a 5mm ?2ah 5mm 齒根高 mmxmh f )( 11 ????? mmhf 62 頂圓直徑 ???????? 6 4 o s521 1 5c o s2 1111 ?aa hdd ???????? 3 5 o s522 9 0c o s2 2222 ?aa hdd 齒根角 ??? 611 a rct gRha rct g ff?176。10 3/= 由上匯總： 表 42 各軸運動及動力 參數 Table 42 various axes movements and dynamic parameter 孫鷺：可互換截割機構設計 16 軸序號 功率 P/kw 轉速 n/（ r/min） 轉矩 T/N? m 0 120 1470 Ⅰ 1470 Ⅱ 588 Ⅲ 147 Ⅳ 147 Ⅴ 147 Ⅵ 表 43 傳動型式 Table 43 transmission patterns 傳動型式 傳動比 效率η 錐齒輪傳動 斜齒圓柱齒輪傳動 4 直齒圓柱齒輪傳動 2 聯(lián)軸器 1 ? 齒輪部分設計 ? 高速級齒輪傳動設計 （ 即 錐齒輪設計） (1)選擇材料及熱處理方法 大 ,小齒輪的材料均采用合金鋼 ,表面滲碳 HRC=5662HRC 。 45? =P5179。 齒? 179。 聯(lián)? 179。 齒? 179。 齒? 179。10 3 /1470= Ⅰ軸（減速器高速軸）： P1 = P0 179。 179。 η 齒 179。 e 的最大值可取為截割頭的最大直徑 2rmax 。 截齒的截割速度為 60DnVj ?? 則 n= DVj?60 =60*（ *） =（ 22） （ 2）結構 參數 的選擇 ： ①直徑和長度 截割頭的直徑和長度，與煤巖性質有關 ，同時還影響工作循環(huán)的時間。這樣，在工作時割落的煤巖拋向兩個截割頭的中間，改善了截割時的受力情況和裝載效果。（ jb VarctgV /?? ）。 55176。這種排列方式有利于降低截齒的側向 和截割比能耗。 =S/2=25mm ③相鄰鎬齒間的最佳間距 由 ]8[ 式 413 知： s/d=tg? 所以 s=dtg? =25*tg30176。實驗證明，被截下的煤巖量與截 線間距和切深有關，過小的截線間距使煤巖過于粉碎，產生粉塵、單位能耗高、截割效率低。其尺寸參數為：齒全長 L為 108mm， L1 為 60mm，齒錐角 ? 為 26176。 由于 減 速箱內部結構較為復雜，體積也比較大，所以截割部電機是經過特殊加工的，雖然功率較大，但體積很小，所以節(jié)省了一定的空間。 綜上，選用第二種互換方式。 截割部 電動機 型號 YBU120 功率 120KW 轉速 截割頭 轉速 截齒 鎬形截齒 42 個 最大擺角 上 48176。 90年代至今為自主研發(fā) 階段。這種掘進機截齒的截割方向比較合理，破落煤巖較省力，排屑較方便 ，但在切進工作面時必須左右移動，所以不如縱軸式工作機構使用方便 。同時，由于吸收了奧地利 AM 系列型掘進機的特點，也有部分掘進機設計為橫軸截割方式。 EBJ— 120（ SⅠ）型掘進機是 懸臂式 縱軸 掘進機，考慮到縱軸式和橫軸式各具特點和好處，我們將縱軸式改換成橫軸式，以便在不同的環(huán)境下不同的要求下使用不同形式的截割機構，來實現掘進機械的多樣化、簡便化、功能化。遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 1 ?前言 巷道掘進機是一種能夠實現截割、裝載、運輸、轉載煤巖和調動行 走、噴霧除塵的聯(lián)合機組。我們以 EBJ— 120（ SⅠ）型掘進機為基礎進行截割部分的互換。目前主要以縱軸懸臂式為主。 橫軸式掘進機的特點： 橫軸式截割頭分滾筒形、圓盤形、拋物線形和半球形幾種。這一時期我國懸臂式掘進機的主要特點是可靠性幅度提高，已能適應我國煤礦的巷道掘進，中型掘進機型號日趨齊全。掘進機械的設 計和創(chuàng)新將始終貫穿著過去、現在以及未來的發(fā)展。 16176。這種方式成本相對較低 ，互換難度較小，但互換時需要考慮懸臂的長度配合。 為了 實現方向上的改變以及考慮生產成本和制造 方便 ，本設計的傳動部分 減 速箱采用三級圓 錐 圓柱 齒輪 傳動 。 .由 ]5[ 表 76 選用 JG25/108 型鎬齒。橫切割頭在擺動切割時，實際截割間距隨擺動速度變化，而切深保持不變。 得 h39。 截齒以一個間隔一個的次序進行截割的，形成兩側接近對稱的截槽，可以保證截齒兩側受力基本平衡，切屑面積大，截割比能耗低。實驗表明截割角在 45176。由于截割頭橫擺速度遠遠低于截割速度，因此，β角很小。左截割頭的排列為右旋，右截割頭的排列為左旋。 D為截割頭的工作直徑為 500mm。且/21 ?? ? )1(202 ??? Km ?? { 同一螺旋線上的截齒個數； 0m 在某直徑上的螺旋頭數； ?K 螺 旋線圍包角的過渡段系數，可取 0≤ ?K ≤ 3.} 同一圓周上的截齒圓心角 3? 也應相等，并有 3?02m?? （ 2） 截割參數確定 1)截割深度和截割厚度 截割頭自下而上地截割工作面，沿工作面前進方向量取的 e 的值為截割深度。 η 承 2179。 179。 120179。 12? =P0 179。 23? =P2179。 34? =P3179。 45? =P4179。10 3/147= Ⅵ軸 （ 減速器低速軸 ）： P6=P5179。 179。 =176。 ??? 222 ff ??? =176。 基圓直徑 ??? tb dd ?cos33 92*= ??? tb dd ?co s44 368*= 齒頂圓壓力角 ???98 r c c o sa r c c o s 333 abat dd?176。 ? 直齒圓柱齒輪 傳動 設計 （ 1）選擇材料及熱處理方法 大 ,小齒輪的材料均采用合金鋼 ,表面滲碳 HRC=5662HRC . 精度等級為 7級，即 7c GB11365. （ 2）按接觸強度進行初步設計 1）確定中心距 a（由 ]1[ 表 8327 進行計算） 3 21 ][)1(Haam uKTuACa ???? 式中：由 ]1[ 表 8328查 ?mC 1，表 8329 查 ?aA 476，表 8327 查 K=，表 834孫鷺：可互換截割機構設計 24 查 ?a? ，參考表 8327 得 ?? ][ HH ?? *1120=1008。 (1)初步估算軸伸直徑 按 ]4[ 式（ 42）初估軸最小直徑，查 ]4[ 表 42取 A=110 P= n2=1470r/min 可得： dmin=A3 nP =1103 1470/ = 取 d=55mm （ 314） (2)軸的結構 圖 42 (3)軸的計算簡圖 1)輸出軸轉矩 T=771800Nmm 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 27 下圖中從左到右的長度尺寸 L1=76mm L2= 2)求作用在錐齒輪上的力 小輪直徑 ?1md , 所以 Ft1=2T1/dm1=2*771800/=15791N Fr1= Ft1 1costan ?? ==5342N Fa1= Ft1 1sintan ?? ==2120N 3)求垂直面內的支承反力和水平面內的支承反力 依據力矩平衡求得： RV1 =2248N RV2 =7379N RH1 =9530N RH2 =23289N 4)作垂直面內的彎矩圖和水平面內的彎矩圖 孫鷺：可互換截割機構設計 28 圖 43 5)求合成彎矩，作合成彎矩圖 M 合 = 22 VH MM ? ,其中各截面處的數值都標在圖上 6)作轉矩圖 ?? T= 771800 T? = 7)求當量彎矩 ，作當量彎矩圖 M?c = 22 )( TM ?? （ 315） 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 29 圖 44 (4)校核軸的強度 1)校核軸的強度：軸的材料為 45鋼，調質處理。 軸的計算應力為： ??c = WMc? = 610? /*1331000=?2 ][? 該軸安全 (5)精確校核軸的疲勞強度： 1） 判斷危險截面： 斜 齒輪 左 端軸肩處 應力 集中 。 2）計算危險截面應力： 截面右側彎矩 M=3082497*（ ） /= 截面上的扭矩 T= 抗彎截面系數為 :W= =100000mm3 孫鷺：可互換截割機構設計 46 抗扭截面系數為 WT= =20xx00mm3 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=3）確定影響系數 : 軸的材料為 45鋼，調質處理，由 ]4[ 表（ 41）查得 ? B=600N/mm2, ? 1=275mm2, ? 1=140mm2 軸肩圓角處的有效應力集中系數 K? ,K? ， 根據 r/d=5/100= D/d=110/100= 由 ]4[ 表（ 45）經插值后可得： K? =, K? = 尺寸系數 ????, ,根據軸截面為圓截面，查 ]4[ 圖（ 418）得 ? ? =, ?? = 表面質量系數，根據 B? =600N/mm2 和 表面加工方法為精車，查 ]4[ 圖（ 419）得?? ?? ?? ，材料彎曲、扭轉的特性系數 ????, ，取 ??? , ?? ?? ? = 由上面結果可得： S* 2 751 ??? ? maK ??? ? ???= S** 14 01 ???? ? maK ??? ? ???= S2222 * ???????? ?SS SSc = 由 ]4[ 表（ 44）的許用安全系數 [S]值，可知該軸安全 。 軸承的 校核 1) 計算軸承的受力 水平支反力 : R 1H =9462N R 2H =8475N 垂直支反力 : R1v =4693N R2v =299N 合成支反力 : R1= 2222 4 6 9 39 4 6 211 ??? VH RR=10561N R2= 2222 2998 4 7 522 ??? VH RR=8480N 2) 計算當量動載荷 : 軸承的派生軸向力 : S1=R1/2Y=10561/(2)＝ 3771N S2=R2/2Y=8480/(2)＝ 3028N 軸承所受