【正文】 、外殼內(nèi)摩擦片7（8片）、外摩擦片8（9片）、花鍵套底座10等組成。 液壓制動器 b)工作原理：采煤機(jī)在正常工況下工作時，由調(diào)高泵輸出壓力的壓力油，由集成塊和剎車電磁閥進(jìn)入液壓制動器的外接接口，活塞4在油壓作用下(2MPa)壓緊蝶形彈簧組，活塞4與內(nèi)、外摩擦片脫離接觸，液壓制動器呈現(xiàn)自由空轉(zhuǎn)；當(dāng)電控系統(tǒng)發(fā)出制動星號時，剎車電磁閥斷電復(fù)位，制動器內(nèi)的油腔與油池連通，使得活塞4在蝶形彈簧的作用下，壓緊內(nèi)外摩擦片，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，花鍵軸被抱閘，起到制動采煤機(jī)的作用。 制動器裝完后，應(yīng)檢查活塞的行程。，需要更換摩擦片。 C)技術(shù)參數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計手冊3》查得矩形花鍵的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為8525810 制動轉(zhuǎn)矩的確定：在時間t秒內(nèi)將制動軸的轉(zhuǎn)速從減至，完全制動時。 電動機(jī)給牽引Ⅰ （～) 式中 m—旋轉(zhuǎn)體質(zhì)量 K—系數(shù) —飛輪計算直徑(m) g—重力加速度， 液壓制動器的動制動轉(zhuǎn)矩大致為280kN。 液壓制動器的主要技術(shù)參數(shù)如下表動制動轉(zhuǎn)矩（）280解除制動油壓（MPa)～額定轉(zhuǎn)速（r/min)1500第四章 各個傳動軸的計算與校核設(shè)計過程中軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計常用公式： 軸肩高度 a≈(～)d,d+2a最好圓整為整數(shù)值； 軸環(huán)寬度 b≈。 軸上零件的軸向固定常用方法： 運(yùn)用軸肩、軸環(huán)、軸伸、軸套、鎖緊擋圈、圓錐面、軸肩擋圈、彈性擋圈，緊定螺釘?shù)取? 軸上零件的周向固定方法： 運(yùn)用平鍵、切向鍵、花鍵、半圓鍵、圓柱銷等。 進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核，一般情況下軸的工作能力主要取決于它的強(qiáng)度，且大多數(shù)軸是在變應(yīng)力條件下工作的，因此要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核計算，軸的疲勞強(qiáng)度計算可以采用許用應(yīng)力法或安全系數(shù)法。軸的許用應(yīng)力法又可分為按許用切應(yīng)力計算和按許用彎曲應(yīng)力計算兩種。按許用切應(yīng)力計算，只宜作為承受轉(zhuǎn)矩作用的軸段的最小直徑。對于主要結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、軸上零件的位置以及外載荷和支反力的作用位置均已確定的軸可以用按許用彎曲應(yīng)力計算。一般重要的、彎扭復(fù)合的軸采用這一方法進(jìn)行強(qiáng)度計算已經(jīng)足夠可靠。初步估算軸的直徑： 由171。機(jī)械設(shè)計187。表25查的:軸的材料選擇為45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼時，調(diào)質(zhì)處理，硬度為217～255HBS,查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 抗拉強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度 ，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限，許用彎曲應(yīng)力，許用切應(yīng)力為。 采煤機(jī)軸的設(shè)計考慮到使軸的直徑尺寸盡可能小些，合金鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能，可以在傳遞大功率并要求尺寸與質(zhì)量和提高軸頸耐磨性時采用。由于軸Ⅰ考慮到設(shè)計齒輪軸，材料應(yīng)根據(jù)齒輪材料選用40Cr鋼，硬度為45～50HRC,力學(xué)性能=735 MPa，＝539Mpa，由《機(jī)械設(shè)計》表27查得合金鋼的許用彎曲應(yīng)力為，許用切應(yīng)力為。 根據(jù)171。機(jī)械設(shè)計187。公式（244）對于按軸所受的轉(zhuǎn)矩來計算強(qiáng)度時，初步估算出軸的直徑，當(dāng)軸的材料為45鋼時，由表26選取A=110；當(dāng)軸的材料為合金鋼時，選取A=98。 軸Ⅰ： 軸Ⅲ： 軸Ⅳ： 軸Ⅴ： 軸Ⅱ和Ⅵ只受彎矩，設(shè)計軸的直徑只需滿足許用彎曲應(yīng)力即可。 軸Ⅰ的設(shè)計 由于齒輪的分度圓直徑較小為105mm,且載荷重為了使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，使用壽命長，制造簡單，設(shè)計應(yīng)向齒輪軸方向設(shè)計，對齒輪，應(yīng)保證δ(2~)m,m為齒輪模數(shù),對齒輪最小壁厚δ的限制不滿足以上可以設(shè)計實(shí)心圓柱齒輪。 齒輪的齒根圓直徑為，齒頂圓直徑為112mm。設(shè)計過程中要結(jié)合軸Ⅰ的最小直徑為30mm,電動機(jī)的出軸為矩形花鍵軸GB114487 規(guī)格為NdDB 846549,電機(jī)外出軸長為45mm,與軸Ⅰ花鍵孔配合的長度為40mm,齒輪的齒寬為35mm,軸Ⅰ的另一端為與液壓制動器聯(lián)接，則矩形花鍵軸選取型號為GB114487 規(guī)格為836428。與電機(jī)出軸相聯(lián)接段的軸承選取為GB/T 2831994，代號為NJ2216E,基本尺寸為8014033，與液壓制動器這端聯(lián)接的軸承選取為GB/T 2831994，代號為NJ212E,基本尺寸為6011022。按彎曲許用應(yīng)力校核軸Ⅰ的強(qiáng)度：（1）畫出軸的空間受力簡圖 將齒輪上受力簡化為集中力通過輪轂中點(diǎn)作用于軸上，軸的支點(diǎn)反力也簡化為集中力通過軸承載荷中心O作用于軸上，軸的受力簡圖如下圖。 軸的轉(zhuǎn)矩 齒輪的圓周力: 徑向力： （2）畫出水平受力圖 計算支點(diǎn)反力，畫出水平彎矩圖?？紤]到C點(diǎn)和D點(diǎn)處為可能的危險截面，計算支點(diǎn)反力和C點(diǎn)D點(diǎn)的彎矩。 支點(diǎn)反力： C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： （3）畫出垂直面受力圖，計算支點(diǎn)反力和C、D兩處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖。 支點(diǎn)反力： C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： (4)求合成彎矩，畫出合成彎矩圖 C點(diǎn)合成彎距： D點(diǎn)合成彎距: (5)畫出轉(zhuǎn)矩T圖（6）計算C、D處當(dāng)量彎矩，畫出當(dāng)量彎矩圖 (7)校核軸的強(qiáng)度根據(jù)彎矩大小及軸的直徑選定C、D兩截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 由前面列出的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為241～286HBS,力學(xué)性能=785MPa，＝510Mpa，由《機(jī)械設(shè)計》表27查得合金鋼的許用彎曲應(yīng)力為。 C截面當(dāng)量彎矩應(yīng)力： D截面當(dāng)量彎矩應(yīng)力： C、D兩截面均安全。其圖形如下： 軸Ⅱ的設(shè)計 軸Ⅱ?yàn)槎栎嗇S，為了結(jié)構(gòu)緊湊，可以將軸Ⅱ設(shè)計為軸固定，齒輪繞軸旋轉(zhuǎn)。軸的材料選擇為45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為217～255HBS,。齒輪的分度圓直徑為182mm，,齒寬為30mm。由于圓柱滾子軸承需要成對使用，選用的軸承為調(diào)心滾子軸承（承載能力大，主要承受徑向載荷，也能承受任一方向的軸向載荷，適合在重載荷和振動載荷下工作，不能承受純軸向載荷，調(diào)心性好），選用GB/T 2881994軸承代號為22211CC/W33，基本尺寸為5510020，由于在軸的兩端要安裝密封圈要將軸在徑向開槽，設(shè)計軸的最小直徑需考慮這，此處軸Ⅱ?yàn)橐恍妮S。按彎曲許用應(yīng)力校核軸Ⅱ的強(qiáng)度： （1）畫出軸的空間受力簡圖 將齒輪上受力簡化為集中力通過輪轂中點(diǎn)作用于軸上，軸的支點(diǎn)反力也簡化為集中力通過軸承載荷中心O作用于軸上，和軸的兩端在箱體上的支撐點(diǎn)受力，軸的受力簡圖如下圖。 軸的轉(zhuǎn)矩 齒輪的圓周力: 徑向力： （2）畫出水平受力圖 計算支點(diǎn)反力，畫出水平彎矩圖。此處為惰輪軸齒輪兩端都嚙合，考慮到，大小相等方向相反，在水平方向軸可近似看作不受力。 （3）畫出垂直面受力圖，考慮到C、D兩處為可能的危險截面，計算支點(diǎn)反力和C、D兩處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖。 支點(diǎn)反力： C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： (4)求合成彎矩，則合成彎矩就為垂直面彎矩。 (5)校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)彎矩大小及軸的直徑選定C、D兩截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 C截面彎矩應(yīng)力： D截面彎矩應(yīng)力： C、D兩截面均安全。 軸Ⅲ設(shè)計軸的材料選取為45鋼，材料處理與硬度與軸Ⅱ相同。考慮軸的最小直徑及軸承受的載荷，右端軸承選用型號為GB/T 2831994 NJ309E尺寸為4510025（NJ軸承為內(nèi)圈單擋邊圓柱滾子軸承，可以承受少量的軸向載荷）,左端軸承選用型號為GB/T2831994 N310E尺寸為5011027。齒輪的寬度為35mm,齒輪的寬度為50mm。對于齒輪，應(yīng)采用花鍵聯(lián)接，花鍵軸查《機(jī)械設(shè)計手冊》選用矩形花鍵標(biāo)準(zhǔn)型為GB114487 8525810。按彎曲許用應(yīng)力校核軸Ⅲ的強(qiáng)度： （1）畫出軸的空間受力簡圖 將齒輪上受力簡化為集中力通過輪轂中點(diǎn)作用于軸上，軸的支點(diǎn)反力也簡化為集中力通過軸承載荷中心O作用于軸上，軸的受力簡圖如下圖。 軸的轉(zhuǎn)矩 齒輪的圓周力: 徑向力： 齒輪的圓周力: 徑向力： （2）畫出水平受力圖 計算支點(diǎn)反力，畫出水平彎矩圖?？紤]到C、D、E點(diǎn)處為可能的危險截面，計算支點(diǎn)反力和C、D、E點(diǎn)的彎矩。 支點(diǎn)反力： 則支點(diǎn)A處的水平支撐力與所假設(shè)相反。 C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： E點(diǎn)彎矩： （3）畫出垂直面受力圖，計算支點(diǎn)反力和C、D、E處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖。支點(diǎn)反力： C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： E點(diǎn)彎矩： (4)求合成彎矩，畫出合成彎矩圖 C點(diǎn)合成彎距： D點(diǎn)合成彎距: E點(diǎn)合成彎矩 (5)畫出轉(zhuǎn)矩T圖 （6）計算C、D、E處當(dāng)量彎矩，畫出當(dāng)量彎矩圖 (7)校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)彎矩大小及軸的直徑選定C、D兩截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 由表25當(dāng)45鋼，按表27插值法的 C截面抗彎截面系數(shù)： C截面當(dāng)量彎矩應(yīng)力： D截面當(dāng)量彎矩應(yīng)力： E截面當(dāng)量彎矩應(yīng)力： C、D、E截面均安全。 其圖形如下： 軸IV的設(shè)計： 軸IV的設(shè)計選用45鋼，材料處理與硬度與軸II相同。前面求得軸IV的最小直徑為62mm,齒輪的模數(shù)為5，齒數(shù)為62，分度圓直徑為310mm，齒寬為45mm,結(jié)合軸Ⅲ的長度為162mm，與行星減速器輸入軸端為花鍵配合選用標(biāo)準(zhǔn)配合尺寸10728212，由以上數(shù)據(jù)設(shè)計軸IV。與行星減速器聯(lián)接端的軸承型號為NJ1024 12018028，軸中間與齒輪聯(lián)接的矩形花鍵選用為標(biāo)準(zhǔn)尺寸1015816620，另一端與端蓋聯(lián)接的軸承選用型號為NJ1014 7012524。 按彎曲許用應(yīng)力校核軸IV的強(qiáng)度： （1）畫出軸的空間受力簡圖 將齒輪上受力簡化為集中力通過輪轂中點(diǎn)作用于軸上，軸的支點(diǎn)反力也簡化為集中力通過軸承載荷中心O作用于軸上，軸的受力簡圖如下圖。 軸的轉(zhuǎn)矩 齒輪的圓周力: 徑向力： （2）畫出水平受力圖 計算支點(diǎn)反力，畫出水平彎矩圖?？紤]到D點(diǎn)處為可能的危險截面，計算支點(diǎn)反力和D點(diǎn)的彎矩。 支點(diǎn)反力： D點(diǎn)彎矩： （3）畫出垂直面受力圖，計算支點(diǎn)反力和D點(diǎn)處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖。 支點(diǎn)反力： D點(diǎn)彎矩： (4)求合成彎矩，畫出合成彎矩圖 D點(diǎn)合成彎距: (5)畫出轉(zhuǎn)矩T圖 （6）計算D處當(dāng)量彎矩，畫出當(dāng)量彎矩圖 (7)校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)彎矩大小及軸的直徑選定D截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 D截面當(dāng)量彎矩應(yīng)力： D截面安全。其圖形如下： 軸V的設(shè)計 軸V為采煤機(jī)行走箱的輸入軸，材料選用為合金鋼，調(diào)制處理，硬度229～286 HBS前面求得軸V的最小直徑為172mm，與軸V配合的驅(qū)動齒輪寬度為92mm，,驅(qū)動齒輪的頂圓直徑450mm,驅(qū)動齒輪的根圓直徑290mm。與行星減速器輸出配合的軸上花鍵的規(guī)格選取為1217419020，由于圓弧圓柱齒輪為斜齒輪，軸承選取為圓錐滾子軸承，能同時承受徑向載荷和單向軸向載荷。標(biāo)準(zhǔn)為GB/T2971994型號為32948 尺寸為2403205139。 校核軸V的強(qiáng)度： 對于軸V只起到傳遞扭矩的作用，按許用切應(yīng)力校核強(qiáng)度， 抗扭截面系數(shù): 強(qiáng)度滿足要求。 軸VI的設(shè)計 軸VI為采煤機(jī)的行走輪的支撐軸，為一心軸，只承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩的固定軸，此軸選用的材料為合金鋼，行走輪的寬度為76mm,行走齒輪的頂圓直徑615mm,行走齒輪的根圓直徑456mm。行走輪內(nèi)裝調(diào)心圓柱滾子軸承，能承受較大的徑向載荷，能自動調(diào)心，代號為23038C/W33，尺寸為19029075。按彎曲許用應(yīng)力校核軸VI的強(qiáng)度： （1）畫出軸的空間受力簡圖 將齒輪上受力簡化為集中力通過軸承中點(diǎn)作用于軸上，軸的支點(diǎn)反力也簡化為集中力通過軸承載荷中心O作用于軸上，和軸的兩端在箱體上的支撐點(diǎn)受力，軸的受力簡圖如下圖。 軸VI的轉(zhuǎn)矩 齒輪的圓周力: 徑向力： 齒輪產(chǎn)生的軸向力不作用于軸上，作用于軸套上，軸受力有圓周力和徑向力。 （2）畫出水平受力圖 計算支點(diǎn)反力，畫出水平彎矩圖。所受圓周力為2倍的考慮到C處為可能的危險截面，計算支點(diǎn)反力和C處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖。 支點(diǎn)反力： C點(diǎn)彎矩： （3）垂直面由作用力與反作用力的關(guān)系，徑向力抵消。 （4）則總彎矩為 (5)校核軸的強(qiáng)度 此軸選用的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240～270HBS,力學(xué)性能=785MPa，＝570Mpa，由《機(jī)械設(shè)計》表27查得合金鋼的許用彎曲應(yīng)力為。C截面彎矩應(yīng)力： C截面安全。