【正文】 ＝ =????可得： ???????maKS?? .?a??? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 30 頁 ??~ ???????SSSCa??所以強度足夠。 惰一軸的設(shè)計 由于心軸不傳遞轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩法估算直徑在這里不再適用,采用經(jīng)驗法估算心軸的直徑,軸徑與中心距的關(guān)系為: ??????mad ~~???初取 , 惰 一 軸 示 意 圖該心軸分三段,從右端起: 軸段 1:該軸段直接安裝在搖臂殼體上, ,為使該軸有md921?足夠的支撐強度,取其長度 。ml941? 軸段 2:該段安裝軸承,軸承外圈支承著惰輪。取其直徑 ,這里選擇調(diào)心滾02子軸承 21320*,以使其自動補償軸和外殼中心線的相對偏斜,軸承的主要尺寸為:兩軸間有一長為 10 的距離套對其進行周向定位,該軸的長度,472150???BDd。ml472? 軸段 3:為了對軸承進行定位,取其直徑 ,由于箱體的厚度 ,為了md1083?mh50?保證惰輪與截一軸的齒輪正確嚙合,取該段的長度 。l605?,因為此軸為心軸,僅受彎矩作用.圓周力: NdTFt 2567179021??? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 NdTFt 2149306523???選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理 HBS= ，~7,650MPab?,360as?,2701MPa???因為心軸只受彎矩作用，其危險截面在軸的中間， 的雙支點梁，,15MPa??? ml可以認(rèn)為軸沿整個跨度承受均布載荷 ,/ mNlFqtt ???因為 相差無幾，其徑向力抵消后與圓周力相比可以忽略，所以彎矩為：31,tqlM???抗彎截面模量： ??2/???許用彎曲應(yīng)力 ??MPabxb ???ca??所以該軸強度合格。4 行星傳動機構(gòu)的設(shè)計過程電牽引采煤機是直接以電動機作為驅(qū)動減速箱的原動力, 因而要求減速箱有較大的速比, 同時受工作面空間條件限制, 要求傳動裝置尺寸小。因此, 電牽引采煤機無論牽引部或截煤部均在最后輸出級采用行星機構(gòu)。行星傳動結(jié)構(gòu)緊湊、速比大。行星傳動的優(yōu)點是動力分流, 功率流數(shù)取決于行星輪個數(shù)。因此, 電牽引采煤機用的行星機構(gòu)大多設(shè)計成4 個行星輪, 以降低每一行星輪的負(fù)載, 但對行星架及齒輪的加工精度要求更高。為減小加工安裝誤差所產(chǎn)生的偏載和彈性變形、慣性力、摩擦力等妨礙載荷均勻分布的因素, 把太陽輪作成無支承的浮動件(單浮動) , 通過漸開線花鍵與前一級齒輪聯(lián)接, 花鍵側(cè)隙則滿足了浮動量的要求?；蛟O(shè)計成雙浮動(太陽輪、內(nèi)齒圈浮動)、三浮動結(jié)構(gòu)( 太陽輪、內(nèi)齒圈、行星架浮動)。這些均載措施結(jié)構(gòu)簡單、浮動靈敏、反力矩小, 有效地補償各種誤差, 使行星輪間的載荷均衡分配。行星輪與內(nèi)齒圈一般設(shè)計成薄壁輪緣。行星輪輪緣的變形對安裝在行星輪內(nèi)孔中軸承的滾動體間的載荷分布會發(fā)生影響, 由此獲得可提高軸承壽命的最佳間隙。內(nèi)齒圈輪緣的柔性變形, 同樣也有利于行星輪間的載荷分配均勻, 并降低嚙合時的動載荷。以下參考《現(xiàn)代機械傳動手冊》 機械工業(yè)出版社 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁已知：輸入功率 ,轉(zhuǎn)速 =，輸出轉(zhuǎn)速 =40r/min?P7n7 n星 1．齒輪材料熱處理工藝及制造工藝的選定 太陽輪和行星輪的材料為 20CrNi2MoA，表面滲碳淬火處理，表面硬度為57～61HRC。因為對于承受沖擊重載荷的工件，常采用韌性高淬透性大的 18Cr2Ni4W 和20CrNi2Mo 等高級滲碳鋼，經(jīng)熱處理后，表面有高的硬度及耐磨性，心部又具有高的強度及良好的韌性和很低的缺口敏感性。試驗齒輪齒面接觸疲勞極限 MPa1450lim??H試驗齒輪齒根彎曲疲勞極限：太陽輪： 40limF??2N行星輪： 28li?齒形為漸開線直齒，最終加工為磨齒，精度為 6 級。內(nèi)齒圈的材料為 42CrMo，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 262～302HBS.試驗齒輪的接觸疲勞極限： 750lim??H??2N試驗齒輪的彎曲疲勞極限： 28liF齒形的終加工為插齒，精度為 7 級。2．確定各主要參數(shù)： ⑴行星機構(gòu)總傳動比：i=，采用一級 NGW 型行星減速機構(gòu)。 ⑵行星輪數(shù)目 , 根據(jù)表 及傳動比 i，取 。pn 4?pn ⑶載荷不均衡系數(shù) ，采用太陽輪浮動和行星架浮動的均載機構(gòu)，取 = kp ⑷配齒計算 太陽輪齒數(shù) ???ipaz 式中取 c=20（整數(shù)） 內(nèi)齒圈齒數(shù) 6).(1)(??iab 行星輪齒數(shù) ??254621????zzabc ⑸ac 齒輪接觸強度初步計算按表義 14160 中的公式計算中心距 3lim)1(483ukTuaaA???式中 /14= 數(shù) 比? 綜合系數(shù)為 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 太陽輪單個齒傳遞的轉(zhuǎn)矩?T ??mkg???? 齒寬系數(shù)為 ?2/145mkgHLim?? 代入: ????ma ????? 模數(shù) ?cazm0則 ?????15241010 ?????取 2(6) 計算變位系數(shù) 1)ac 傳動 A．實際中心距變動系數(shù) y 9200????may B．實際嚙合角 ?20cos)2022arcos()cosarcs(39。c 39。.???? C．總變位系數(shù) ?x )(2invainvatgzxcca ???? )(51439。 ?? invivta? ? D．分配變位系數(shù)： 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 34 頁 和 142????caz???x區(qū). 取 （見《機械傳動裝置設(shè)計手冊》上冊 ）? 10p 則: .??????ac齒頂降低系數(shù) y? ?x2) cb 傳動 ①嚙合角 ， cba00coscosaacb??式中， )(205)6(12)(210 mzmcb ????? 39。.????cba ②變位系數(shù)和 ?xtgainvinvzbccb2)(??? ??)69(tii ?? ③中心距變動系數(shù) y 20??may ④齒頂降低系數(shù) y? 0485.)5.(?????x ⑤分配變位系數(shù) ? ?. ???????cbxx 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 35 頁 分度圓 mzd?齒頂圓 )(2*yxhaa ???齒根圓 cf??基圓直徑 dbcos?齒頂高系數(shù) 太陽輪，行星輪— 1*ah 內(nèi)齒輪— *?a頂隙系數(shù) 太陽輪，行星輪— 4.*c 內(nèi)齒輪— *?代入上組公式計算如下：太陽輪 ??md14? )().(02 ma ????? )(f? )(??行星輪 )(2050?? )(274) ???? 36.(f?)???內(nèi)齒輪 )(61d? ??)() ma ???????560??f 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 36 頁 )(? )(??太陽輪，齒寬 b 由表 ,取 則 取??mb5410.??)(90mb? )(9a ～?c )(2 ⑴ ac 傳動端面重合度 a? 22)()(baad??? 太陽輪 )(49.)2()(1 ma ?行星輪 )()9.()7(222a??? ag )sin(39。39。21 taa a???? 式中“ ”號正號為外嚙合，負(fù)號為內(nèi)嚙合； — 端面節(jié)圓嚙合角39。t 直齒輪 39。39。39。 ??act 則 ??mga 39。. ???? )co/(costnaa am???? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 37 頁 ?????⑵.cb 端面重合度 a? ? 22)()(baad?? 由上式計算得 行星輪 )(?內(nèi)齒輪 62? ag 39。39。21sinta ag???? ?? )(46mC. 端面重合度 )cos/(costnaa ag???? ???(1)㈠.ac 傳動 （以下為相嚙合的小齒輪（太陽輪）的強度計算過程，太陽輪（行星輪）的計算方法相同。 ） ⑴.確定計算負(fù)荷 名義轉(zhuǎn)矩 )(.)( mTnkap ???名義圓周力 )( NdFt ?? ⑵.應(yīng)力循環(huán)次數(shù) aN tnpHa60 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 38 頁 ?????式中 —太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速, ；Hanr/min .???Han i)/(819r —壽命期內(nèi)要求傳動的總運轉(zhuǎn)時間， 。t h )(1089/2/3015 hddt ????年年 ⑶.確定強度計算中的各種系數(shù) Ak 根據(jù)對截割部使用負(fù)荷的實測與分析，取 （較大沖擊）?Ak vk 因為 和5014??z )/(Ft ? 可根據(jù)圓周速度： )/( sdnvHa ???? 和 由圖 查得 6 級精度時： 01.?vk ?FHk， 由表 查得滲碳淬火齒輪 ： 由表 ， ??? )(. m??由表 查得， )(fsh? .(shmay fxF??? )() ???? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 39 頁 190/.???bkvAt )/(3mN 根據(jù) 和 由圖 查得yF?kvAt/ 53.??Hk )(?NHk? 式中： 22)/()/(hb? ?? ).1)4.(0??hb FaHk, 因 .?????ar 由圖 查得 1FaHak z 39。239。sincoctttbHz??? 276..237sin20co639。39。 ??? 式中，直齒輪 ??b? —端面節(jié)圓嚙合角39。t? 直齒輪 39。39。 ?act —端面壓力角，直齒輪t ?0??t Hz 由表 查得 （鋼—鋼）)/(? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)