【導(dǎo)讀】與傳統(tǒng)的縱向布置的單電機(jī)采煤機(jī)相比，該采煤機(jī)將截割電。行星減速器內(nèi)，取消了螺旋傘齒輪、固定減速箱、搖臂回轉(zhuǎn)套等結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊，可靠性更高。置、滾筒等組成。該采煤機(jī)的截割部采用四級(jí)傳動(dòng)；前三級(jí)為直齒傳。動(dòng)，第四級(jí)為行星傳動(dòng)。二級(jí)傳動(dòng)的圓柱齒輪為可換齒輪，使輸出轉(zhuǎn)。速可根據(jù)不同的煤質(zhì)硬度在兩檔速度內(nèi)選取。截割部采用了三個(gè)惰輪。軸，使采煤機(jī)能夠滿足截割高度對(duì)截割部長(zhǎng)度的要求。

　　

【正文】 1??? gg ZZ 1) 強(qiáng)度計(jì)算 a) 外齒輪副 ag 的強(qiáng)度計(jì)算 A. 計(jì)算中心距 wa 根據(jù)公式 ? ? ? ?3 12 121 uuKTZZua dHHEw ???????????????式中各參數(shù)的數(shù)值計(jì)算如下： 齒數(shù)比 1931 ??? agZZu 齒寬系數(shù) d? 查表取為： ? ? 1 ??? adb dd ?? 材料系數(shù) ZE 查表取 ZE= 節(jié)點(diǎn)嚙合系數(shù) ZH 查表得 ZH= 轉(zhuǎn)矩 T1 根據(jù)公式pPHa nKnPT ??? 采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì) 34 34 =179。 106 ?? =179。 106 Nmm 載荷系數(shù) ?HVA KKKK ? 工作情況系數(shù) KA查表得 KA=1 動(dòng)載荷系數(shù) VK 查表得 VK = 載荷分布系數(shù) ? ? HbHK ??? 11 ??? 查表得 ?b? ， ?H? 故 ? ? ??????HK ????K 許用接觸應(yīng)力 ??H? 按下式計(jì)算： ? ?VRNHOH ZZZS ?? ?? （ N/mm2） 齒輪材料的接觸疲勞強(qiáng)度極限 oH? 查表有 oH? =23HRC 對(duì)太陽(yáng)輪 a oH? =23179。 60=1380（ N/mm2） 對(duì)行星輪 g oH? =23179。 58=1334（ N/mm2） 安全系數(shù) HS 取為 HS = 齒面光潔度系數(shù) RZ = 速度系數(shù) VZ =1 接觸壽命系數(shù) 6 0NNZN ? 其中 應(yīng)力循環(huán)系數(shù) 0N = 對(duì)太陽(yáng)輪 a 0N =30179。 =179。 108 對(duì)行星輪 g 0N =30179。 =179。 108 齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) lN 按下式計(jì)算 對(duì)太陽(yáng)輪 a為 ? ? ptHaal nnnN ?? 60 采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì) 35 35 對(duì)行星輪 g為 ? ? tnnNHagl ?? 60 按每天工作 24 小時(shí)，每年工作 300 天，使用壽命 10 年，計(jì)算出 t=24179。 300179。 10=72021 (h) 根據(jù)傳動(dòng)比 198311 ??????? abba ZZHii 及 ? ?m in/5 94 rn a ? 可計(jì)算出 ? ?min/ rinn aH ??? ? ? ?m i n/1 8 6 53 9 2 95 7 9 4 rnn Ha ???? ∵ 1931??????? HgHg HaHa ZZnn nngi ∴ ? ?m i n/ rZZnnnnagHaHg ???????? 故太陽(yáng)輪 a的循環(huán)次數(shù)為 ? ? 2 0 0 ??????alN 行星輪 g的循環(huán)次數(shù)為 ? ? 9104 9 2 0 0 04 0 4 660 ?????glN 因 0NNl ? ，故取 1?NZ 于是有太陽(yáng)輪 a的許用接觸應(yīng)力為? ? ? ?2/ mmNH ?????? 行星輪 g 的許用接觸應(yīng)力為? ? ? ?2/ mmNH ?????? 計(jì)算時(shí)應(yīng)取較小的 ? ? ? ?2/1 1 1 2 mmNH ?? 將以上各值代入按接觸強(qiáng)度計(jì)算的中心距? ? ? ?mma W 3 62 ???????????? ? ??? 圓整中心距，取工作中心距 ? ?mma W 1 8 0? 采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì) 36 36 B. 確定齒輪模數(shù) m 3119 18022 ?????? ga WZZ am 根據(jù) BG135787，取 m=7 C. 確定變位系數(shù) ax 、 gx 因工作中心距 Wa =180(mm) 標(biāo)準(zhǔn)中心距 ? ? ? ?mmZZma ga 1752 5072 ????? 比較 aaW? ，故外齒輪副 ag要采用變位齒輪傳動(dòng)（正傳動(dòng)） 按下式計(jì)算嚙合角 ? ? ??? invtgZZ xxinv ga gaw ???? 2和???? coscos ww ? 計(jì)算得嚙合角 25?w? .38176。 總變位系數(shù) ????ga xxx 按滾切的外齒輪副變位系數(shù)的線圖差得各齒輪變位系數(shù)的分配 ?ax ， ?gx D. 校核接觸強(qiáng)度 根據(jù)公式有 ? ? ? ?23 /12 mmNuudKTZZ HdHEH ??? ???? 按 ??? ga ga ZZ xx，查表得 ?HZ 小齒輪分度圓直徑 133197 ???? aa mZd （ mm） 根據(jù) 0060 0060 1 ??????? ?? ?? HawaH nndv 所以重新取 ?vK ，那么 ?K 將所求的各值代入接觸強(qiáng)度校核公式? ? ? ?23 6 / mmNHH ?????? ????? ?? 采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì) 37 37 所以滿足接觸強(qiáng)度 E. 校核彎曲強(qiáng)度 彎曲強(qiáng)度的校核公式為 ? ?FSFadF YYmZKT ??? ?? 322 許用彎曲應(yīng)力安下式計(jì)算 ? ?XNFFF YYS0?? ? 查表齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限 F0? =750（ N/mm2） 因行星輪 g 在此傳動(dòng)中是公用齒輪系雙向受載荷，故應(yīng)取 F0? =750179。=600（ N/mm2） 安全系數(shù) FS 取為 FS = 尺寸系數(shù) XY =1 彎曲壽命系數(shù) NYN6104?? 因齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) Nl均大于 4179。 106，故取 YN=1 對(duì)太陽(yáng)輪 a ? ? )/( 2mmNaF ????? 對(duì)行星輪 g ? ? )/( 2mmNgF ????? 根據(jù)載荷分布系數(shù) ? ? FbFK ??? 11 ??? 查表得 ?F? ， b? = 故 ? ? ??????FK 從而載荷系數(shù) ????? ?FVA KKKK 轉(zhuǎn)矩66 ??????T （ Nmm） 齒行系數(shù)查表有 太陽(yáng)輪 a FY = 行星輪 g FY = 齒根應(yīng)力集中系數(shù) SY 查表有 太陽(yáng)輪 a SY = 行星輪 g SY = 采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì) 38 38 將求得的各值代入彎曲強(qiáng)度校核公式有 太陽(yáng)輪 a 的齒根彎曲應(yīng)力 ? ? ? ?2326 / mmNaFF ??????? ???? ?? 行星輪 g的齒根彎曲應(yīng)力 ? ? ? ?232 6 / mmNaFF ??????? ???? ?? 所以都滿足彎曲強(qiáng)度 b) 內(nèi)齒輪副 gb的強(qiáng)度計(jì)算 A. 變位系數(shù)的確定 標(biāo)準(zhǔn)中心距 ? ? ? ? 1822 318372 ?????? gb ZZma a aw=180(mm) 故應(yīng)采用變位齒輪傳動(dòng)（負(fù)傳動(dòng)） 再按下式計(jì)算嚙合角 ? ? inv aaZZ xxinv a gb gbw ???? t a n2和 aaaa ww coscos ? 得 18?wa 176。 12〃 ，總變位系數(shù) ?????gb xxx 已有 xg= 所以 xb= B. 校核接觸強(qiáng)度 根據(jù)校核的公式 ? ?HgdHEH uudKTZZ ??? ???? 12 查表有 EZ = 按 ?????? gb gb ZZ xx，查表得 HZ = 齒數(shù)比3183?? gbZZu= 小齒輪分度圓直徑 gg mZd ? =7179。 31=217（ mm） 齒寬系數(shù) d? 查表取 d? = 轉(zhuǎn)矩 agPHpa ZZKnTT ? =179。 106179。1931 =179。 106（ Nmm） 根據(jù) d? = ，查圖取 ?b? 采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì) 39 39 根據(jù) ??? ???? ?? ?? HgwHgnndv 查圖有 ?H? ? ? HbHK ??? 11 ??? =1+（ ）179。 =1 ????? 1?HVA KKKK 179。 1= 許用接觸應(yīng)力 ? ?VRNHHH ZZZS ???? 0?? 對(duì)于內(nèi)齒圈 b,齒輪材料的接觸疲勞強(qiáng)度疲勞極限 H0? 查表有 H0? =2HB+70=2179。 265+70=600（ N/mm2） 因內(nèi)齒輪副的實(shí)際承載能力低于計(jì)算結(jié)果，當(dāng) Zb/Zg=83/31=2 時(shí)應(yīng)將 H0? 降低 8%，即內(nèi)齒輪 b的接觸疲勞 極限 H0? =600179。 =552（ N/mm2） 安全系數(shù) HS 取為 HS =， ZR=， ZV=1 內(nèi)齒輪 b的應(yīng)力循環(huán)基數(shù) ????? HBN 內(nèi)齒輪 b輪齒的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) lN 按下式計(jì)算 ? ? ???? 6060 tnnnN pHbbl 179。 3179。 72021=179。 109 因 Nl〉 N0,故 ZN=1 于是內(nèi)齒輪 b的許用接觸應(yīng)力 ? ? ? ?2/ mmNH ?????? 將求得的個(gè)值代入接觸強(qiáng)度的校核公式有 3 6 ???? ??????H? ? ? ? ?2/ mmNH ?? C. 校核彎曲強(qiáng)度 彎曲強(qiáng)度的校核公式為 ? ?FSFgdF YYmZKT ??? ?? 322 許用彎曲應(yīng)力安下式計(jì)算 ? ?XNFFF YYS0?? ? 采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì) 40 40 查表齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限 F0? ==179。 265=477（ N/mm2） YN=1， YX=1， SF=， ? ? ? ?2/27311 mmNF ????? 查表有 ?F?