【正文】 ＝ =????可得： ???????maKS?? .?a??? 中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 30 頁 ??~ ???????SSSCa??所以強度足夠。 惰一軸的設計 由于心軸不傳遞轉矩,轉矩法估算直徑在這里不再適用,采用經驗法估算心軸的直徑,軸徑與中心距的關系為: ??????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 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 31 頁 NdTFt 2149306523???選用 45 鋼調質處理 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/???許用彎曲應力 ??MPabxb ???ca??所以該軸強度合格。4 行星傳動機構的設計過程電牽引采煤機是直接以電動機作為驅動減速箱的原動力, 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。行星傳動結構緊湊、速比大。行星傳動的優(yōu)點是動力分流, 功率流數取決于行星輪個數。因此, 電牽引采煤機用的行星機構大多設計成4 個行星輪, 以降低每一行星輪的負載, 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接, 花鍵側隙則滿足了浮動量的要求。或設計成雙浮動(太陽輪、內齒圈浮動)、三浮動結構( 太陽輪、內齒圈、行星架浮動)。這些均載措施結構簡單、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。行星輪與內齒圈一般設計成薄壁輪緣。行星輪輪緣的變形對安裝在行星輪內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《現代機械傳動手冊》 機械工業(yè)出版社 中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 32 頁已知：輸入功率 ,轉速 =，輸出轉速 =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。內齒圈的材料為 42CrMo，調質處理，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： ⑴行星機構總傳動比：i=，采用一級 NGW 型行星減速機構。 ⑵行星輪數目 , 根據表 及傳動比 i，取 。pn 4?pn ⑶載荷不均衡系數 ，采用太陽輪浮動和行星架浮動的均載機構，取 = kp ⑷配齒計算 太陽輪齒數 ???ipaz 式中取 c=20（整數） 內齒圈齒數 6).(1)(??iab 行星輪齒數 ??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 比? 綜合系數為 中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 33 頁 太陽輪單個齒傳遞的轉矩?T ??mkg???? 齒寬系數為 ?2/145mkgHLim?? 代入: ????ma ????? 模數 ?cazm0則 ?????15241010 ?????取 2(6) 計算變位系數 1)ac 傳動 A．實際中心距變動系數 y 9200????may B．實際嚙合角 ?20cos)2022arcos()cosarcs(39。c 39。.???? C．總變位系數 ?x )(2invainvatgzxcca ???? )(51439。 ?? invivta? ? D．分配變位系數： 中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 34 頁 和 142????caz???x區(qū). 取 （見《機械傳動裝置設計手冊》上冊 ）? 10p 則: .??????ac齒頂降低系數 y? ?x2) cb 傳動 ①嚙合角 ， cba00coscosaacb??式中， )(205)6(12)(210 mzmcb ????? 39。.????cba ②變位系數和 ?xtgainvinvzbccb2)(??? ??)69(tii ?? ③中心距變動系數 y 20??may ④齒頂降低系數 y? 0485.)5.(?????x ⑤分配變位系數 ? ?. ???????cbxx 中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 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 太陽輪，行星輪— 1*ah 內齒輪— *?a頂隙系數 太陽輪，行星輪— 4.*c 內齒輪— *?代入上組公式計算如下：太陽輪 ??md14? )().(02 ma ????? )(f? )(??行星輪 )(2050?? )(274) ???? 36.(f?)???內齒輪 )(61d? ??)() ma ???????560??f 中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 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，負號為內嚙合； — 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 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 37 頁 ?????⑵.cb 端面重合度 a? ? 22)()(baad?? 由上式計算得 行星輪 )(?內齒輪 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.確定計算負荷 名義轉矩 )(.)( mTnkap ???名義圓周力 )( NdFt ?? ⑵.應力循環(huán)次數 aN tnpHa60 中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 38 頁 ?????式中 —太陽輪相對于行星架的轉速, ；Hanr/min .???Han i)/(819r —壽命期內要求傳動的總運轉時間， 。t h )(1089/2/3015 hddt ????年年 ⑶.確定強度計算中的各種系數 Ak 根據對截割部使用負荷的實測與分析，取 （較大沖擊）?Ak vk 因為 和5014??z )/(Ft ? 可根據圓周速度： )/( 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 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 39 頁 190/.???bkvAt )/(3mN 根據 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 2022 屆本科生畢業(yè)