【文章內(nèi)容簡介】 中速軸齒輪模數(shù)的確定及校核 選擇齒輪材料查參考文獻(xiàn)[1]表817 小齒輪選用滲碳淬火 大齒輪選用滲碳淬火 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算確定齒輪傳動精度等級，按估取圓周速度=4m/s，查參考文獻(xiàn)[1]表814，表815選取 公差組8級小輪分度圓直徑，由下式得 （61）齒寬系數(shù)查參考文獻(xiàn)[1]表823按齒輪相對軸承為非對稱布置，取小輪齒數(shù)， 選取=18大輪齒數(shù) 圓整取=30齒數(shù)比 傳動比誤差 誤差在范圍內(nèi)，合適小輪轉(zhuǎn)矩由公式得 （62）載荷系數(shù)K由公式得 （63）使用系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[1]表820 得 =動載荷系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖857得初值 =齒向載荷分布系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖860 =齒間載荷分配系數(shù)由公式(及得 （64） 查表821并插值 =則動載荷系數(shù)K的初值彈性系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]表822 = 節(jié)點影響系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖864 =重合度系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖865 =許用接觸應(yīng)力 由公式得 （65）接觸疲勞極限應(yīng)力查參考文獻(xiàn)[1]圖869 =585應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由公式得 （66）則，查參考文獻(xiàn)[1]圖870得接觸強度的壽命系數(shù)(不允許有點蝕) 硬化系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖871及說明 =1接觸輕度安全系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]表827，按一般可靠度查取= 故的設(shè)計初值為齒輪模數(shù)m 查參考文獻(xiàn)[1]表83 m=11小輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值圓周速度 小輪分度圓直徑大輪分度圓直徑中心距a齒寬b 大輪齒寬 小輪齒寬 齒根彎曲疲勞強度校核計算由公式 （67）齒形系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖867 小輪= 大輪=應(yīng)力修正系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖867 小輪= 大輪=重合度系數(shù) 由公式 （68）許用彎曲應(yīng)力 由公式 （69）彎曲疲勞極限 查參考文獻(xiàn)[1]圖872 =460 =390彎曲壽命系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖873 ==1尺寸系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖874 =1安全系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]表827 =則 故 齒根彎曲強度滿足。 高速軸齒輪模數(shù)的確定 選擇齒輪材料查參考文獻(xiàn)[1]表817 小齒輪選用滲碳淬火大齒輪選用滲碳淬火 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算確定齒輪傳動精度等級，按估取圓周速度=4m/s，查參考文獻(xiàn)[1]表814，表815選取 公差組8級小輪分度圓直徑，由公式（61）得齒寬系數(shù)查參考文獻(xiàn)[1]表823按齒輪相對軸承為非對稱布置，取小輪齒數(shù)， 選取=20大輪齒數(shù) 取=42齒數(shù)比 傳動比誤差 誤差在范圍內(nèi)，合適小輪轉(zhuǎn)矩由式(62) 得 載荷系數(shù)K由式(63) 得 使用系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[1]表820得 =動載荷系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖857得初值 =齒向載荷分布系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖860 =齒間載荷分配系數(shù)由式（64）及得 查參考文獻(xiàn)[1]表821并插值 =則動載荷系數(shù)K的初值彈性系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]表822 = 節(jié)點影響系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖864 =重合度系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖865 =許用接觸應(yīng)力 由式（65）得 接觸疲勞極限應(yīng)力查參考文獻(xiàn)[1]圖869 =585應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式（66）得則，查圖870得接觸強度的壽命系數(shù)(不允許有點蝕) 硬化系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖871及說明 =1接觸輕度安全系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]表827，按一般可靠度查取= 故的設(shè)計初值為齒輪模數(shù)m 查參考文獻(xiàn)[1]表83 m=8小輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值圓周速度 小輪分度圓直徑大輪分度圓直徑中心距a齒寬b 大輪齒寬 小輪齒寬 行星齒輪設(shè)計計算 選取行星齒輪傳動的傳動類型根據(jù)該采煤機的結(jié)構(gòu)緊湊外廓尺寸小得特點，選取2ZX(A)型行星傳動較合理。 配齒計算根據(jù)傳動比i=，n=4，查表32 初步計算齒輪的主要參數(shù)按齒輪接觸強度初算小齒輪分度圓直徑小齒輪分度圓直徑的初算公式為 （610） 式中 ——算式系數(shù)，對于鋼對鋼配對的齒輪副，直齒輪傳動=768. ——嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，= ——使用系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]表67，= ——綜合系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]表65，= ——計算機接觸強度的行星輪載荷分布不均勻系數(shù)，= ——小齒輪齒寬系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]表66 = u——齒數(shù)比， ——試驗齒輪的接觸疲勞極限，查參考文獻(xiàn)[3]表614，=1600 將各數(shù)值帶入上式中 齒輪模數(shù)m 查參考文獻(xiàn)[3]表83 m=6 mm齒寬b 大輪齒寬 小輪齒寬 嚙合參數(shù)計算在2個嚙合齒輪副ac、bc中，其標(biāo)準(zhǔn)中心距a為mmmm由此可見，兩各齒輪副的標(biāo)準(zhǔn)中心距均相等。因此該行星輪傳動滿足非變位的同心條件。 幾何尺寸計算分度圓直徑 mm mm mm 齒輪強度驗算由于2ZX(A)的工作特點，只需按其齒根彎曲應(yīng)力的強度條件公式進(jìn)行校核計算，即 （611）首先按公式計算齒輪的齒根應(yīng)力，即 （612）其中，齒根應(yīng)力的基本值可按公式計算，即 （613）許用齒根應(yīng)力可按公式計算，即 （614）現(xiàn)將該2ZX(A)行星傳動按照兩個齒輪副ac、bc分別驗算如下。 ac齒輪副1) 名義切向力中心輪a的切向力可按公式計算；已知mm （615）則得 （616） 2) 有關(guān)系數(shù)a) 使用系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]表67，=b) 動載荷系數(shù)=c) 齒向載荷分布系數(shù)，按公式， （617）計算，查參考文獻(xiàn)[3]圖67（b）得，=1，由圖68得=，代入上式得，d) 齒間載荷分配系數(shù)，由參考文獻(xiàn)[3]表69可查得=e) 行星輪間載荷分配系數(shù)，按公式計算, （618）己取=，則得f) 齒形系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]圖622得 g) 應(yīng)力修正系數(shù)由參考文獻(xiàn)[3]圖624得 h) 重合度系數(shù)按公式計算，即 （619）i) 螺旋角系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]圖625得 =1因為行星輪c不僅與中心輪a嚙合，且同時還與內(nèi)齒輪b嚙合，故取齒寬b=73mm。3) 計算齒根彎曲應(yīng)力按公式計算齒根彎曲應(yīng)力，即 （620）取彎曲應(yīng)力=2624) 計算許用齒根應(yīng)力按公式計算齒根應(yīng)力，即 （621）已知齒根彎曲疲勞極限=340由參考文獻(xiàn)[3]表611查得最小安全系數(shù)=式中 ——應(yīng)力系數(shù)，按所給定的區(qū)域圖取時，取=2 ——壽命系數(shù)，= ——齒根圓角敏感系數(shù)按參考文獻(xiàn)[3]表618=1 ——相對齒根表面系數(shù)按參考文獻(xiàn)[3]表618中取，=——尺寸系數(shù)，按參考文獻(xiàn)[3]表617，得=將以上各系數(shù)代入公式（613）可得需用齒根應(yīng)力為 因齒根應(yīng)力=262小于許用齒根應(yīng)力，即。所以，ac齒輪副滿足齒根彎曲強度條件。 bc齒輪副在內(nèi)嚙合齒輪副bc中只需要校核內(nèi)齒輪b的齒根彎曲強度，即按公式（612）計算取齒根彎曲應(yīng)力及按公式（614）計算許用齒根應(yīng)力。已知。仿上，通過查表或采用相應(yīng)的公式計算，可得到取值與外嚙合不同的系數(shù)為代入上式得取=210可見，故bc齒輪副滿足齒根彎曲條件。7 軸設(shè)計 高速軸尺寸的確定 輸出軸的轉(zhuǎn)矩T Nm （71） 作用在齒輪上的力輸出軸大齒輪分度圓直徑為mm （72）圓周力、徑向力和軸向力的大小如下 N （73） N （74） N （75） 確定軸的最小直徑選取軸的材料為，查參考文獻(xiàn)[2]表42，取A=100，有公式初估軸的最小直徑為 （76）防爆電機輸出頭直徑為75mm，因為防爆電機輸出頭要插入高速軸內(nèi)，與軸連接，所以軸的最小直徑選120mm。高速軸為齒輪軸，上面有擋圈，查機械設(shè)計手冊選擋圈直徑為6mm，GB/T2831994圓柱滾子軸承NJ型02系列NJ224E，尺寸，寬度B=40mm，小齒輪齒寬d=125mm，軸承與齒輪間間距取3mm，擋圈與電機間距取3mm，高速軸長度L=3+6+40+3+125+3+40=220mm 與高速軸相連的惰輪軸的確定由于高速軸齒輪的齒寬為d=125mm，所以惰輪軸上的齒輪齒寬為125mm，參考高速軸的長度，初步確定軸的長度為200mm。此軸上有2個軸承，軸承上面套齒輪。2個軸承是GB/T2861964雙列向心球面滾子軸承中寬，尺寸,所以軸承直徑為85mm。 中速軸尺寸的確定 輸出軸的轉(zhuǎn)矩T Nm 作用在齒輪上的力輸出軸大齒輪分度圓直徑為mm圓周力、徑向力和軸向力的大小如下 N N N 確定軸的最小直徑選取軸的材料為，查參考文獻(xiàn)[2]表42，取A=100，有公式42初估軸的最小直徑為選取軸的直徑為95mm，便于加工，減少工序。此軸為光軸，選取GB/T2831994圓柱滾子軸承NJ型02系列，尺寸寬度B=32mm，查機械設(shè)計手冊選擋圈直徑為6mm，小齒輪齒寬為158mm，大齒輪齒寬為120mm，大齒輪與小齒輪之間的擋板距離為20mm，此軸長度為32+6+120+20+158+6+32=374mm。 與中速軸相連的惰輪軸尺寸的確定由于中速軸的小齒輪與惰輪軸的齒輪相嚙合，所有惰輪軸的齒輪寬度為B=158mm，參考中速軸的長度，初步確定惰輪軸的長度為370mm。此軸上有2個軸承，軸承上面套齒輪。2個軸承是GB/T2861964雙列向心球面滾子軸承中寬，尺寸為,此軸的最小直徑為100mm，最大直徑為110mm。 低速軸尺寸的確定與校核 輸出軸的轉(zhuǎn)矩T Nm 作用在齒輪上的力輸出軸大齒輪分度圓直徑為 mm圓周力、徑向力和軸向力的大小如下 N N N 確定軸的最小直徑選取軸的材料為，查參考文獻(xiàn)[2]表42，取A=100，有公式42初估軸的最小直徑為 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計此軸為齒輪軸。便于加工，減少重