【正文】 S ]，該軸 C截面是安全的。 ? ?6 22a 6 a 5b 6 1 2 b 5 5ta nM 0 .6 4 1dd 221 1 1d z d z???? ??? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 取 1ZD? .0 2. 計(jì)算接觸應(yīng)力的基本值 : 51tH O H E F uZ Z Z Z d b u??? ??? （ 3— 16） 式中： HZ — 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。 所以 Z3,Z4齒面接觸強(qiáng)度滿足要求。 一．齒面接觸強(qiáng)度 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： Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ? ?3 221HPaa uKTuAa ???? (mm) 33 223 1uuKTAdHPdd??? ?? (mm) 式中： K— 載荷系數(shù)常用值 K=； aA 、 dA — 剛對(duì)鋼配對(duì)的齒輪副的值，查表 13175[3]得 直齒輪 aA =48 dA =766； a? — 齒寬系數(shù) )1( ?? uda ?? 按表 13177[3]圓整， 取 d? =。模數(shù) m=6, 齒數(shù) Z1=25, Z2=36。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(wú)磨損，因此使用可靠，故障少，壽命長(zhǎng)，維修工作量小。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)。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。 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)。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。 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)。 近年來(lái)廣泛使用了無(wú)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)。 4) 反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好。 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。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。 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。 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。 6. 軸的剛度校核： C處加單位力 Fi=1N，畫彎矩 M? 圖 （圖 — 5） B處加單位力矩 Mi=1 N? m , 畫彎矩 M? 圖 （圖 — 6） yC: 41 5425 1 1 4 1 8 0 0 1 7 1 . 1 5 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 1 2 0Cy ?? ? ? ? ?? ? ? 42 5416 1 6 5 7 7 5 2 2 8 0 . 7 3 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 1 3 8Cy ?? ? ? ? ?? ? ? 434 5440 3 6 5 2 6 3 2 5 6 1 . 5 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 2 2 0CCyy ?? ? ? ? ? ?? ? ? 45 54107 2 7 6 7 9 4 0 4 3 6 . 6 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 1 5 8Cy ?? ? ? ? ?? ? ? 46 5410 5 8 8 6 0 0 9 0 . 0 5 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 1 3 4Cy ?? ? ? ? ?? ? ? 47 5420 3 9 2 4 0 0 6 0 . 1 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 1 0 2Cy ?? ? ? ? ?? ? ? 1 2 3 4 5 6 7 0 .0 0 1 2 m mC C C C C C C Cy y y y y y y y? ? ? ? ? ? ? ? B? ： 51 5425 1 1 4 1 8 0 0 0 . 1 0 . 0 5 1 0 r a d0 . 1 3 8 2 1 0 1 2 0B? ?? ? ? ? ?? ? ? 52 5416 1 6 5 7 7 5 2 0 . 1 6 0 . 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。 將以上系數(shù)帶入（ 3— 17）式得： 212 1 5 0 0 0 . 9 5 0 . 9 2 1 . 1 9 0 . 9 6 7 1 5 0 8 . 6 1 N / m mHG? ? ? ? ? ? ? 4．計(jì)算安全系數(shù)： 12HS = 1212HHG?? = = limHS limHS — 最小安全系數(shù)，見表 131110[3] 取limHS =1。 所以 Z3,Z4齒彎曲強(qiáng)度滿足要求。 0 0 8 , 4 443 33 ?????? FE SaFaFE SaFa YYYY ?? 兩者比較取大者，取前者。 YSa— 應(yīng)力修正系數(shù)按圖 13143[3]查 .,1,20 ???? nfPnfPnaPn mmhmh ?? ? 時(shí)， 當(dāng) 211?z 時(shí)， ?SaY ；當(dāng) 362?z 時(shí)， ?SaY 。 5) 效率高。取消了鏈牽引的張緊裝置，使工作面切口縮短。 到目前為止，國(guó)內(nèi)采煤機(jī)生產(chǎn)廠家均對(duì)交流電牽引采煤機(jī)進(jìn)行了大量的研制開發(fā)。 于此同時(shí)，開灤、雞西等礦務(wù)局把原來(lái)用的康拜因、截裝機(jī)改成淺截式滾筒采煤機(jī)，取得了良好的效果。 1960 年該礦的 201 工作面頂板破碎，曾采用 截深的康拜因采煤，因產(chǎn)量及工效低、材料消耗大，后研究改造原設(shè)備的截框，將截深縮為 取得成功，月產(chǎn)量從原來(lái)的 42567433t 增加到 1102713722t。 90 年代，開發(fā)出集電子電力、微電子、信息管理以及計(jì)算機(jī)智能技術(shù)于一體的大功率電牽引采煤機(jī)。斷鏈時(shí)彈性小，不宜傷人，斷鏈后用連接環(huán)連接，十分方便；牽引鏈的節(jié)距較大，當(dāng)鏈輪作等速運(yùn)轉(zhuǎn)Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 時(shí)，牽引鏈相對(duì)鏈輪的移動(dòng)是周期性變化的，這是產(chǎn)生 動(dòng)載荷的原因之一。傾角的煤層。 Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 2 行走 部 傳動(dòng)總設(shè)計(jì) 行走 部電動(dòng)機(jī)的選擇 依照給定的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)查閱資料得其主要技術(shù)參數(shù)如下表 2— 1 電機(jī)參數(shù)： 表 2— 1 電機(jī)參數(shù) 電機(jī)型號(hào) 功率 (kw) 轉(zhuǎn)速 (n/min) 電壓（ V） YBQYS— 25 25 1460 380 行走 部傳動(dòng)比分配 MG265/312 WD 的采煤機(jī)的牽引速度要求： 該機(jī)構(gòu)主要由箱體，原電機(jī)，輸出軸，減速部分，潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成。 行走 部齒輪 Z3， Z4的初步設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 在初步設(shè)計(jì)齒輪時(shí)， Z3,Z4齒輪材料初定為 20CrMnTi。 2. 計(jì)算接觸應(yīng)力的基本值 : uubdFZZZZ tEHHO 11 ??? ??? （ 3— 10） 式中： HZ — 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)， i n20c o s o s0c o s2s i nc o s c o sc o s2 22 ????? ?? ??tttbHZ???? EZ — 彈性系數(shù)， 2N/mm ，見表 13110[3] N /m mEZ ? ； Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 ?Z — 重合度系數(shù)， ????? ?? ?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=20xx?32WdT =； b — 工作齒寬 , b=； m— 齒輪模數(shù)， m=5mm； 將以上系數(shù)帶入（ 3— 10）式得： 23 8 1 2 . 9 4 . 3 12 . 3 3 1 8 9 . 8 0 . 9 1 1 4 9 1 . 0 2 N / m m7 5 2 2 . 5 4 . 3HO? ?? ? ? ? ? ? ?? 將以上結(jié)果帶入（ 3— 8）、（ 3— 9）得： 234 1 . 0 4 9 1 . 0 2 1 . 7 5 1 . 2 3 1 . 1 5 9 1 . 1 8 1 3 . 4 1 N / m mHH?? ? ? ? ? ? ? ? ? ： XWRVLNTHHG ZZZZZZlim?? ? （ 3— 11） 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? =1180MPa 2limH? =1650MPa NTZ — 接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)。 1Z1MMZ1M2 D22D2 ???? 時(shí)，；當(dāng)時(shí)，〉。 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