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正文內(nèi)容

小功率采煤機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(編輯修改稿)

2024-08-30 11:55 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 等強(qiáng)度。4.使各級(jí)傳動(dòng)中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等,從而使?jié)櫥容^方便。由于采煤機(jī)在工作過程中常有過載和沖擊載荷,維修比較困難,空間限制又比較嚴(yán)格,故對行星齒輪減速裝置提出了很高要求。因此,這里先確定行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。本次設(shè)計(jì)采用 NWG 型行星減速裝置,其原理如圖 2 所示: 該行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由太陽輪 a、內(nèi)齒圈 b、行星輪 g、行星架 x 等組成。傳動(dòng)時(shí),內(nèi)齒圈 b 固定不動(dòng),太陽輪 a 為主動(dòng)輪,行星架 x 上的行星輪 g—面繞自身的軸線 ox—ox 轉(zhuǎn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)行星架 x 回轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)減速。運(yùn)轉(zhuǎn)中,軸線 ox—ox 是轉(zhuǎn)動(dòng)的。這種型號(hào)的行星減速裝置,效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、傳動(dòng)功率范圍大,可用于各種工作條件。因此,它用在采煤機(jī)截割部最后一級(jí)減速是合適的,該型號(hào)行星傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)的使用效率為 ~,傳動(dòng)比一般為 ~。如圖2-7 所示,當(dāng)內(nèi)齒圈 b 固定,以太陽輪 a 為主動(dòng)件,行星架 g 為從動(dòng)件時(shí),傳動(dòng)比的推薦值為 ~9。查閱文獻(xiàn)[4],采煤機(jī)截割部行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比一般為 4~6。這里定行星減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 ?bagi則其他三級(jí)減速機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比 247。 247。=x行 星 架 圖 NWG行 星 機(jī) 構(gòu) 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁由于采煤機(jī)機(jī)身高度受到嚴(yán)格限制,每級(jí)傳動(dòng)比一般為 根據(jù)前述多級(jí)減數(shù)。4~3?ji齒輪的傳動(dòng)比分配原則和搖臂的具體結(jié)構(gòu),初定各級(jí)傳動(dòng)比為: ,?i ,?i ?i以此計(jì)算,四級(jí)減速傳動(dòng)比的總誤差為: 1.562.295.747)247。36.75=0.2‰.536(??在誤差允許范圍 5﹪內(nèi),合適。3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 截 割 部 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 圖圖 3 截割部傳動(dòng)系統(tǒng)圖 各級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩的確定各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算: 從電動(dòng)機(jī)出來,各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ軸。Ⅰ軸 min1470?n/rⅢ軸 min/Ⅳ軸 ?i= i/rⅥ軸 89./435636n=各軸功率計(jì)算:Ⅰ軸 =297031??η= PkW 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁Ⅱ軸 =??ηη= P2kWⅢ軸 ==Ⅳ軸 =??ηηη= kⅤ軸 =?ηηη= PⅥ軸 =?ηη= kWⅦ軸 ==Ⅷ軸 =???ηηη= P k各軸扭矩計(jì)算:Ⅰ軸 9511nTmN??Ⅲ軸 033?P?.Ⅳ軸 9544nTmN??Ⅶ軸 077?P?Ⅷ軸 9588nT mN??將上述計(jì)算結(jié)果列入下表,供以后設(shè)計(jì)計(jì)算使用運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)編號(hào) 功率/kW 轉(zhuǎn)速n/(rmin )1?轉(zhuǎn)矩T/(Nm)傳動(dòng)比Ⅰ軸 297 1470 Ⅲ軸 Ⅳ軸 Ⅶ軸 Ⅷ軸 齒輪設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核這里主要是根據(jù)查閱的相關(guān)書籍和資料,借鑒以往采煤機(jī)截割部傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)初步確定各級(jí)傳動(dòng)中齒輪的齒數(shù)、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)的功率、轉(zhuǎn)矩以及各級(jí)傳動(dòng)的效率,進(jìn)而對各級(jí)齒輪模數(shù)進(jìn)行初步確定,具體計(jì)算過程級(jí)計(jì)算結(jié)果如下:統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)初步確 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁定各級(jí)傳動(dòng)中齒輪的齒數(shù)、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)的功率、轉(zhuǎn)矩以及各級(jí)傳動(dòng)的效率,進(jìn)而對各級(jí)齒輪模數(shù)進(jìn)行初步確定,截割部齒輪的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核,具體計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果如下:齒輪 1 惰輪 2 的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核。計(jì)算過程及說明 計(jì)算結(jié)果 1)選擇齒輪材料查文獻(xiàn) 1 表 817 齒輪選用 20CrMnTi 滲碳淬火2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí),按估取圓周速度 ,參311/)02.~.(npvt? smvt/12?考文獻(xiàn) 1 表 8-14,表 8-15 選取小輪分度圓直徑 ,由式(8-64)得1d3 211 )][(2HEdZukT???????齒寬系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 表 8-23 按齒輪相對軸承為非對稱布置,取 =0.6d小輪齒數(shù) 1Z惰輪齒數(shù) =19= 取 3722齒數(shù)比 =?Z傳動(dòng)比誤差 % 誤差在 .??%3?小輪轉(zhuǎn)矩 mNT??98201載荷系數(shù) 由式 得K??KVA???使用系數(shù) A動(dòng)載荷系數(shù) 查圖 得初值VVt齒向載荷分布系數(shù) ?K齒間載荷分配系數(shù) 由式 8-55 及 得?0??HRC 56~62smvt/12?公差組 6 級(jí)=0 .6d?=191Z=372=合適=1.75A=1.11Vt=? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁???? cos)]/1([2Z??? =[-(1/19+1/34)]=查表 8-21 并插值 =1?K 則載荷系數(shù) 的初值 K?t .?? 彈性系數(shù) 查表 = 2/mN節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) 查圖 8-64H 0,021??x?重合度系數(shù) ?4????許用接觸應(yīng)力 由式 得??68=??H?HLimS/??接觸疲勞極限應(yīng)力 21lim/450N?? 查圖 8-692liH應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式 得??708??101 ?????hjLnN 則 查圖 得接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù) ??NZ硬化系數(shù) 查圖 8-71 及說明 ?Z接觸強(qiáng)度安全系數(shù) 查表 8-27,按可靠度查HS ~5?HLimS.??? 22 /??故 的設(shè)計(jì)初值 為1dtd=1?K?t===?Z 21/450mNHLim??2i 1017.???N=1?6.?HS8?m=152mmtd1sv/7. 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁=21 ??????????td齒輪模數(shù) 取 m=8 查表 8-34/1/?Zmt小齒分度圓直徑的參數(shù)圓整值 = td1mZ?圓周速度 v snt /???與估取 很相近,對 取值影響不大,不必修正sm/2VKVK=, ?t小輪分度圓直徑 td1惰輪分度圓直徑 mZ968372??中心距 a????241???m齒寬 取 ?b惰輪齒寬 92b小輪齒寬 取 91??齒根彎曲疲勞強(qiáng)度效荷計(jì)算??3由式 68???FSFFYmbdKT????????12齒形系數(shù) 查圖 小輪?Y1 大輪 2?FY應(yīng)力修正系數(shù) 查圖 8-68 小輪?S 1S大輪 2?重合度系數(shù) ,由式 8-67?./7502./. ???????許用彎曲應(yīng)力 由式 ??F???FxNFLimSY/??1.?VK=152mmtd1m296?4a2b105= ?FY= =?S=??Y21/850mNFLim???= =2 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 齒輪 1 和惰輪 2 的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核彎曲疲勞極限 查圖 ?彎曲壽命系數(shù) 查圖 尺寸系數(shù) 查圖 安全系數(shù) 查表 則?? 21121 /????????. F?? ??? 22 /. FF ??4. 齒輪幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑 d81??mZ 372 齒頂高 ahha* 齒根高 f ???????mcf 齒頂圓直徑 ad21aad 96h 齒根圓直徑 f 1051???ff 22ffd 基圓直徑 bd?coscos1?b ???0962 齒距 ? 齒厚 ss1/ 中心距 取整a4? ??21/??2621/??d16ha8?f0mda6132???a24 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 齒輪 4 和齒輪 5 設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核: 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁1)選擇齒輪材料查文獻(xiàn) 1《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表 817 齒輪 4 選用 20CrMnTi 滲碳淬火 齒輪 5 選用 45 鋼調(diào)質(zhì)2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí),按 估3/)02.~1.(npvt?取圓周速度 ,參考文獻(xiàn) 1 表 ,精度等級(jí) 7 級(jí)。smvt/9?表 選取小輪分度圓直徑 ,由式(8-64)得1d3 211 )][(2HEdZukT???????齒寬系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 表 按齒輪相對軸承為非對稱布置,取 =0 .6d小輪齒數(shù) 4Z大輪齒數(shù) = 圓整取55 ????Zi齒數(shù)比 =u//傳動(dòng)比誤差 誤差在 范圍內(nèi)03./?%5?小輪轉(zhuǎn)矩 mNT??174載荷系數(shù) 由式(8-54)得K??KKVA???使用系數(shù) 查表 8-20A動(dòng)載荷系數(shù) 查圖 8- 57 得初值VVt齒向載荷分布系數(shù) 查圖 8-60 ?K齒向載荷分配系數(shù) 由式 8-55 及 得?0????? cos)]/1/([54Z??? =[-(1/23+1/36)]=查表 并插值 =?K 則載荷系數(shù) 的初值 ??t 彈性系數(shù) 查表 HRC 56~62HBS 245~275smvt/9?公差組 7 級(jí)=0 .6d?=234Z=415=合適===?K=??t 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 = 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) 查圖 8-64HZ0,021??x?重合度系數(shù) 查圖 ?????許用接觸應(yīng)力 由式 得698?=??H?HLimSZ/??接觸疲勞極限應(yīng)力 查圖 8-6954Limi?、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式 得??708? ??hnjLN 915 ?u則 查圖 得接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù) 121?NZ硬化系數(shù) 查圖 及說明 ?Z接觸強(qiáng)度安全系數(shù) 按高可靠度查 取HS6.~?HS?? 22 /???故 的設(shè)計(jì)初值 24 ????????????t齒輪模數(shù) 取mZdmt 3//4??小齒分度圓直徑的參數(shù)圓整值 =td493??Z圓周速度 v 60/?nt?與估取 很相近,對 取值影響不大,不必修正smt/9?VK=, VtK5.?t小輪分度圓直徑 td4===?24/170mNHLim??58i9410.??521NZ=1?6.?HS=190mmtd49?mt2074sv/.? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁惰輪分度圓直徑 369415???mZd中心距 a????2824?齒寬 ????td?惰輪齒寬 55b小輪齒寬 ??~4?齒根彎曲疲勞強(qiáng)度效荷計(jì)算??3由式 68???FSFFYmbdKT????????42齒形系數(shù) 查圖 小輪?Y4 大輪 5?FY應(yīng)力修正系數(shù) 查圖 小輪?S 4S大輪 5?重合度系數(shù) ,由式 ???????許用彎曲應(yīng)力 由式 8-71 ??F???FxNFLimSY/???彎曲疲勞極限 查圖 彎曲壽命系數(shù) 查圖 尺寸系數(shù) 查圖 安全系數(shù) 查表 則 ?? 2/????XNFLimY?155Fi Smd3695?a28b15?m304= ?FY= =?S=??
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