【正文】 ：太陽輪選用45鋼 調(diào)質(zhì)處理HRC1=56—62行星輪選用45鋼 調(diào)質(zhì)處理HRC2=56—62(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算：齒寬系數(shù) ,查教材表823按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取=齒輪齒數(shù)的選擇：傳動(dòng)比條件： 同心條件（各齒輪模數(shù)相同）：均布條件（N為整數(shù)）：鄰接條件：根據(jù)以上四個(gè)條件選擇=29 =53 =135 k=3實(shí)際傳動(dòng)比 u=Z3/Z1+1=傳動(dòng)比誤差=（）/=誤差在5%內(nèi)，合適1）確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)比照公式： （45）估取圓周速度V=,參考教材表814，815選取II公差組7級(jí)2）太陽輪分度圓直徑d1,由下式得： （46） a齒寬系數(shù) : 查表按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取=b太陽輪轉(zhuǎn)矩T2 : T2 = mc載荷系數(shù)K : K=KKKK （47）使用系數(shù)K : 查表得K=動(dòng)載荷系數(shù)K: 查表得K=齒向載荷分布系數(shù)K: 查表取K=1齒間載荷分配系數(shù)K ： 由下式及其=0得=[()]=查表并插值得 K=則載荷系數(shù)K的初值Kt Kt=1=d彈性系數(shù) : 查表取得=e節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)（）: 根據(jù)條件查圖可得=f重合度系數(shù) : 查表（） ，取=g許用接觸應(yīng)力: （48）接觸疲勞極限應(yīng)力，查表可得=570N/mm2, =460N/mm2應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N : ==107則查表得出接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)(不允許有點(diǎn)蝕)，硬化系數(shù): 根據(jù)設(shè)計(jì)條件查圖可取=1接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SH,按照一般可靠度查SHmin=—，取SH=，=57011/=518N/mm246011/=418N/mm2所以太陽輪分度圓直徑d1的設(shè)計(jì)初值d1t為齒輪模數(shù)m ： m= =太陽輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值： =294=116mm圓周速度v： 與估取值相近，對(duì)KV取值影響不大，不必修正KV所以可以取定： KV=KVt=，K=Kt=太陽輪分度圓直徑d1： d1==116mm行星輪分度圓直徑d2： d2=mZ2=453=212mm中心距a ： a=mm齒寬b： mm ，取57行星輪齒寬b2 ： b2=b=57mm太陽輪齒寬b1： b1=b2+(510) 取b1=65mm內(nèi)齒圈分度圓直徑： d3=mZ3=4135=540mm 軸設(shè)計(jì)及校核輸入軸、中間空心軸和輸出軸只承受轉(zhuǎn)矩作用而無彎矩作用，所以在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)只需按照許用轉(zhuǎn)應(yīng)力計(jì)算公式計(jì)算出最小軸徑，然后按照軸上零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，不需要再對(duì)軸進(jìn)行校核計(jì)算輸入軸：材料40Cr（） 功率KW 轉(zhuǎn)速r/min （49）輸出軸：材料40Cr（） 功率KW 轉(zhuǎn)速r/min （410）中間空心軸材料40Cr（） 功率KW 轉(zhuǎn)速r/min （411） （412） （413）行星輪軸行星輪軸不僅承受嚙合作用力對(duì)其施加的載荷，而且還要承受行星齒輪的離心力對(duì)其施加的載荷。圖42齒輪運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 The diagram of gear39。s load行星輪c作用于中心輪a的切向力：高速級(jí)： N （414）低速級(jí)： 中心輪a作用于行星輪c的切向力：高速級(jí)： （415）低速級(jí)： 內(nèi)齒輪b作用于行星輪c的切向力：高速級(jí)： （416）低速級(jí)： 轉(zhuǎn)臂x作用于行星輪c的切向力：高速級(jí)： （417）低速級(jí)： 轉(zhuǎn)臂x所受的作用力：高速級(jí)： （418）低速級(jí)： 內(nèi)齒輪b所受的切向力：高速級(jí)： （419）低速級(jí)： 嚙合作用力載荷為中心輪a和內(nèi)齒輪b作用于行星輪c的切向力之和：高速級(jí)： （420）低速級(jí)： 離心力：高速級(jí)： （421）低速級(jí)：兩種作用力在同一平面內(nèi)，方向垂直，其合力為：高速級(jí)： （422） 低速級(jí)： 行星輪軸最可能的失效形式是剪斷，應(yīng)校核其剪切應(yīng)力材料40Cr 高速級(jí)： （423）低速級(jí)： 軸承設(shè)計(jì)及校核　　在結(jié)構(gòu)要求很緊湊時(shí)．可選用無內(nèi)圈和外圈的滾針軸承，此時(shí)滾道就是行星輪孔壁和行星軸表面。由于掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)行星減速器的外廓尺寸受到極大的限制，行星齒輪直徑太小 ，其軸承的選用便是要解決的難題之一。根據(jù)上述限制條件，一般要選擇內(nèi)外徑之差如此小的軸承，通常會(huì)首先選用滾針軸承或滑動(dòng)軸承可是采用滾針軸承雖能滿足尺寸方面的要求，但在承受強(qiáng)烈沖擊及重負(fù)荷的工況下，其使用壽命不能滿足可靠性方面的要求。而滑動(dòng)軸承因偏載、潤(rùn)滑等問題，同樣保證不了可靠性要求。為了解決這一難題，在該機(jī)的設(shè)計(jì)中采用了另一種形式，即用行星齒輪內(nèi)孔充當(dāng)軸承滾子的外圈滾道，行星軸圓柱面充當(dāng)本軸承滾子的內(nèi)圈滾道，在內(nèi)外滾道間充填短圓柱滾子，與行星齒輪、行星軸等共同組成行星齒輪軸承。 在該軸承的設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)考慮了以下幾個(gè)方面:1）結(jié)構(gòu)。短圓柱滾子安裝在齒輪內(nèi)孔和軸之間閥。在圓周上排列著的短圓柱滾子問設(shè)有保持架，在軸向方向因有多排短圓柱滾子，排與排之間設(shè)有鋁青銅制成的隔環(huán)，防止排與排間的運(yùn)動(dòng)干涉。 2）潤(rùn)滑。由于良好的潤(rùn)滑可以減小摩擦 ，降低發(fā)熱，使行星齒輪軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)．延長(zhǎng)其使用壽命。當(dāng)多排圓柱滾子披密集地安裝在行星齒輪孔及軸之間，處于中間排的短圓柱滾子潤(rùn)滑比較困難。在行星齒輪齒根處鉆幾個(gè)直通至排與排之間的小孔，小孔的個(gè)數(shù)視短圓柱滾子排數(shù)而定．小孔座均勻分布在齒輪圓周上。3）精度。由于行星齒輪內(nèi)孔充當(dāng)軸承外滾道，行星軸表面充當(dāng)軸承內(nèi)滾道，因此對(duì)行星齒輪內(nèi)孔及軸的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度等要求較高，均按滾動(dòng)軸承的精度標(biāo)準(zhǔn)予 以考慮。另外 ，尺寸公差的給出除參照標(biāo)準(zhǔn)推薦值外，還同時(shí)考慮短圓柱滾子、廂環(huán)、擋環(huán)等相關(guān) 件的尺寸精度 ，并通過計(jì)算確定，最終還要滿足滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于滾子軸承軸向游隙和徑向游隙的要求。 4）材料及熱處理。該軸承中與短圓柱滾子相接觸的行星齒輪和軸表面，除具有高的加工質(zhì)量外，還要有很高的熱處理硬度．同時(shí)為兼顧齒輪和軸對(duì)高強(qiáng)度的要求．因此在選擇材料時(shí)，通常采用高強(qiáng)度滲碳淬火鋼．如 18Cr2N4W、20Cr2N4A等．這類鋼材除具有很高的強(qiáng)度，而且通過滲碳淬火，可使?jié)B碳表面達(dá)到 HRC58—63。 花鍵設(shè)計(jì)及校核花鍵設(shè)計(jì)及校核花鍵聯(lián)結(jié)為多齒工作，承載能力高，對(duì)中性好，導(dǎo)向性好，齒根較淺，應(yīng)力集中小，對(duì)軸榖的削弱小。矩形花鍵加工方便，可用磨削方法獲得較高的精度。按齒數(shù)和齒高不同規(guī)定有輕、中兩個(gè)系列。應(yīng)用廣泛。一般用于輕載和中載。漸開線花鍵受載時(shí)齒上有徑向分力，能起自動(dòng)定心的作用，使各齒載荷作用均勻，強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)，加工工藝與齒輪加工相同，易獲得較高的精度和互換性。用于載荷較大，定心精度要求高，以及尺寸較大的聯(lián)結(jié)。齒根有平齒根和圓齒根，漸開線有標(biāo)準(zhǔn)壓力角30176。、176。和45176。30176。壓力角花鍵應(yīng)用廣泛，既適用于傳遞運(yùn)動(dòng)，又適用于傳遞動(dòng)力，不僅適用于固定聯(lián)結(jié)，而且適用于滑動(dòng)和浮動(dòng)聯(lián)結(jié)，45176?；ㄦI適用于固定聯(lián)結(jié)，通常用于傳動(dòng)精度要求不太高的結(jié)構(gòu)上，176。花鍵介于上述兩者之間，常用于聯(lián)軸器。聯(lián)軸器花鍵：壓力角， 大徑尺寸 強(qiáng)度校核：一般的花鍵聯(lián)結(jié)只進(jìn)行擠壓強(qiáng)度和耐磨性計(jì)算。對(duì)于靜聯(lián)結(jié)，其主要失效形式是齒面壓潰，偶爾也會(huì)發(fā)生齒根被折斷，對(duì)于動(dòng)聯(lián)結(jié)，主要的失效形式是工作面的過度磨損。本次設(shè)計(jì)的花鍵都是靜聯(lián)結(jié)，其強(qiáng)度條件為： （424） 滿足強(qiáng)度輸出軸花鍵：選用壓力角 大徑尺寸強(qiáng)度校核 滿足強(qiáng)度低速太陽輪花鍵根據(jù)結(jié)構(gòu)，高速級(jí)轉(zhuǎn)臂與低速級(jí)太陽輪聯(lián)結(jié)的外花鍵與低速級(jí)太陽輪設(shè)計(jì)成一體，所以該花鍵聯(lián)結(jié)的尺寸參照太陽輪的尺寸，只進(jìn)行強(qiáng)度校核。 滿足強(qiáng)度計(jì)算轉(zhuǎn)矩： Nm （425）查表知K=.*9550**200/1460=根據(jù)工作情況要求，決定高速軸Ⅰ與電動(dòng)機(jī)軸之間選用彈性柱銷聯(lián)軸器。按表4222查聯(lián)軸器型號(hào)為：HL5聯(lián)軸器55142 GB501485? 輸出端聯(lián)軸器的選擇計(jì)算轉(zhuǎn)矩： Nm查表知K=.*9550*根據(jù)工作情況要求，低速軸Ⅴ與工作機(jī)主軸之間需要選用三個(gè)漲套聯(lián)軸器。漲套聯(lián)軸器是靠正壓力產(chǎn)生漲緊力，而通過漲緊力產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭矩。漲套聯(lián)軸器除具有傳遞扭矩大、對(duì)中性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)之外，還可起緩沖和過載保護(hù)作用。所以選用型脹緊聯(lián)結(jié)套。標(biāo)記為: 型脹緊聯(lián)結(jié)套120112 ；其基本尺寸為表42dDiLMtFtdtnMaPtG基本尺寸額定負(fù)載螺母脹套與軸結(jié)合面上壓力重量mm()KNdtnN/mkg120 165 100112673M12151451655技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析本文所設(shè)計(jì)的掘進(jìn)機(jī)截割部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、可靠性高、能耗低及耐污染等特點(diǎn)，而且對(duì)工人的操作技巧要求非常低，不但能減少勞動(dòng)強(qiáng)度還可以增加生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)方面，一般的廠礦都能夠自己生產(chǎn)出來，不僅在老式機(jī)上進(jìn)行了改觀，而且也能夠適應(yīng)高自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。6 結(jié)論我國(guó)對(duì)煤炭工業(yè)的五年規(guī)劃明確指出要快速提高礦井機(jī)械化程度，綜采技術(shù)和綜掘技術(shù)是礦井機(jī)械話的兩大主干技術(shù)，大力發(fā)展這兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)有非常深遠(yuǎn)的意義。在這兩大技術(shù)中，掘進(jìn)越來越稱為影響煤炭高效快速開采的瓶頸，掘進(jìn)機(jī)是綜掘技術(shù)的核心，所以研發(fā)掘進(jìn)效率高、運(yùn)行可靠的先進(jìn)掘進(jìn)機(jī)是我國(guó)當(dāng)前煤炭工藝的一項(xiàng)重要的課題。掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)中的截割減速器和截割臂是掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量的好壞直接影響到結(jié)構(gòu)頭的工作狀態(tài)，進(jìn)而影響整機(jī)的工作效率和可靠性，所以應(yīng)該著重掘進(jìn)機(jī)截割減速器和截割臂的研發(fā)。掘進(jìn)機(jī)和其他機(jī)械設(shè)備一樣，從無到有的誕生過程，而設(shè)計(jì)是這一過程的第一階段，是必需的過程。而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求。經(jīng)濟(jì)全球化的格局，科技和經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理論、方法和手段迫于眉睫。設(shè)計(jì)階段是一個(gè)綜合考慮設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、裝配、試驗(yàn)、銷售、試用、維護(hù)和管理直到產(chǎn)品報(bào)廢與回收等諸多問題的來尋求最優(yōu)解的過程。而我們的設(shè)計(jì)僅僅是個(gè)開始，是不全面的，但從中我也了解到很多。掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“量體裁衣”的原則。掘進(jìn)機(jī)工作的對(duì)象是各種煤及礦石。不同區(qū)域的物質(zhì)是不同的性質(zhì)，這就要求掘進(jìn)機(jī)的工作機(jī)構(gòu)能因物而異。因此，掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)首先要根據(jù)煤巖的特點(diǎn)來考慮其結(jié)構(gòu)及參數(shù)。本次設(shè)計(jì)中，主要考慮的是不同的工作機(jī)構(gòu)滿足不同的環(huán)境要求，同一臺(tái)機(jī)器可分別采用縱軸式和橫軸式來截割不同硬度的煤巖。本次設(shè)計(jì)還存在不足之處。一是還需要對(duì)截割減速器和伸縮部以及截割頭進(jìn)行更加詳細(xì)的設(shè)計(jì)，使之更加完善和適用。二是由于本人的專業(yè)素養(yǎng)不夠，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)缺乏，在截割減速器和截割臂的詳細(xì)設(shè)計(jì)中，對(duì)密封、潤(rùn)滑、噴霧等系統(tǒng)沒有進(jìn)行詳細(xì)的研究。這些都需要在實(shí)踐中進(jìn)一步研究和完善，我希望我還能有機(jī)會(huì)對(duì)掘進(jìn)機(jī)以及其他機(jī)械有更深入的認(rèn)識(shí)和了解，也會(huì)努力爭(zhēng)取研究出好的成果。參考文獻(xiàn)[1] [M].阜新礦業(yè)學(xué)院，1992.[2] [M].中國(guó)礦業(yè)出版社，1996.[3] （下）.科學(xué)出版社，[4] [5] 徐翠萍 趙燦 [6] 隗金文，[M].東北大學(xué)出版社，.[7] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1995[8] 東北工學(xué)院《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組. （下）.[9] 楊培元 朱福元 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[10] （下）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[11] 隗金文，王慧. 液壓傳動(dòng)[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，[12] 甘永立. 幾何公差與檢測(cè)[M