【導(dǎo)讀】1951年，黑龍江雙鴨山煤礦首先引進(jìn)使用了前蘇。聯(lián)頓巴斯-1型采煤機(jī)（康拜因），這是一種深截框式采煤機(jī)械，截深。查表明，這種機(jī)采比炮采具有較好的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在破碎頂板條件下，雞西礦務(wù)局小恒山礦改變康拜因的截深取得了成功。的201工作面頂板破碎，曾采用截深的康拜因采煤，因產(chǎn)量及工效低、材料消耗大，使用波蘭淺截式固定滾筒采煤機(jī)。阜新礦務(wù)局清河門礦則與1966年開(kāi)始使用雞西煤礦機(jī)。創(chuàng)了我國(guó)自行研制生產(chǎn)普通機(jī)械化采煤成套裝備的新局面。經(jīng)過(guò)5年連續(xù)生產(chǎn)，達(dá)到了高。效、低耗和安全要求。于此同時(shí)，開(kāi)灤、雞西等礦務(wù)局把原來(lái)用的康拜因、截裝機(jī)改成淺截式滾筒采煤機(jī)，隨后，在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛進(jìn)行了這種采煤機(jī)的技術(shù)改造，成效顯著，為進(jìn)一步推動(dòng)普通機(jī)械化采煤起到了重要的作用。少量其他型滾筒采煤機(jī)，但都是屬于80KW以下的小功率采煤機(jī)。目前，上海分院研制的MG系列電牽引采煤機(jī)已形成9大系列共幾十個(gè)品種。行走驅(qū)動(dòng)裝置位于采煤機(jī)上的稱為內(nèi)牽引

　　

【正文】 2s i nc o s c o sc o s2 22 ????? ?? ??tttbHZ???? 式中： EZ — 彈性系數(shù)， 2N/mm ， N /m mEZ ? ； ?Z — 重合度系數(shù)， 92 ????? ?? ?Z ； ?Z — 螺旋角系數(shù)， 10c o sc o s ??? ???Z ； Ft— 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力 ， Ft=36735N； b— 工作齒寬 , b=65mm； m — 齒輪模數(shù)， m=5mm。 將以上系數(shù)帶入（ 3— 16）式得： 23 6 7 3 5 1 . 8 4 6 12 . 2 2 1 8 9 . 8 0 . 9 2 7 1 9 1 7 . 0 7 N / m m6 5 6 5 1 . 8 4 6HO? ?? ? ? ? ? ? ?? Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 將以上結(jié)果帶入（ 3— 15）得： 212 1 9 1 7 . 0 7 1 . 7 5 1 . 0 3 1 1 . 1 1 2 9 1 . 3 3 N / m mH? ? ? ? ? ? ? ? ： XWRVLNTHHG ZZZZZZlim?? ? （ 3— 17） 式中： HG? — 計(jì)算齒輪的接觸極限應(yīng)力 2N/mm ； HLim? — 試取齒輪的接觸疲勞極 9limH? =1500MPa； NTZ — 接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，工作壽命 2 萬(wàn)小時(shí)計(jì)算 4818 812 16 0 6 0 1 3 2 . 5 5 1 2 1 0 1 . 9 1 01 . 9 1 0 1 . 3 9 1 01 . 8 4 6LhLLN n jLNN i? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? 見(jiàn)圖 13126[3]查得 6 ? LZ — 潤(rùn)滑劑系數(shù)， VZ — 速度系數(shù)， RZ — 粗糙度系數(shù)， 見(jiàn)表 131108[3] 持久強(qiáng)度 CL NN ? ： ?RVL ZZZ ； WZ — 工作硬化系數(shù) ， 1 7 0 01 3 ??? HBZ W 6WZ =； XZ — 接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)， 1?XZ .=。 將以上系數(shù)帶入（ 3— 17）式得： 212 1 5 0 0 0 . 9 5 0 . 9 2 1 . 1 9 0 . 9 6 7 1 5 0 8 . 6 1 N / m mHG? ? ? ? ? ? ? 4．計(jì)算安全系數(shù)： 12HS = 1212HHG?? = = limHS limHS — 最小安全系數(shù)，見(jiàn)表 131110[3] 取limHS =1。 所以 Z9齒面接 觸強(qiáng)度滿足要求。 五 .輪齒彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算 1. 計(jì)算齒根應(yīng)力： ???? FFVAFF KKKK0? （ 3— 18） Xx： 電動(dòng) 采煤機(jī)行走部設(shè)計(jì) 30 式中： AK ， VK — 使用系數(shù)，動(dòng)載荷系數(shù)同齒面接觸強(qiáng)度中的值 取 ?AK ?VK ； ?FK — 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)， ?FK =1； ?FK — 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)， ??FK ??HK ； FO? — 齒根應(yīng)力的基本值， 2N/mm ； 2. 計(jì)算齒根應(yīng)力的基本值 : ??? YYYYbmF SaFatF ?0 （ 3— 19） 式中： Ft — 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力， Ft=36735N； b— 工作齒寬 , b=65mm； m — 齒輪模數(shù)， m=5mm； FaY — 載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)， ?FaY ； SaY — 載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)， ?SaY ； ?Y — 重合度系數(shù)， ?? ? ??Y =+ =； ?Y — 螺旋角系數(shù)， 當(dāng) ? =00時(shí)，?Y =1。 將以上系數(shù)帶入（ 3— 19）式得： 6036735 2 . 1 5 1 . 8 2 1 0 . 7 7 8 1 9 6 . 6 76 5 5F? ? ? ? ? ? ?? 2N/mm 將以上結(jié)果帶入（ 3— 18）得： 6 19 6. 67 1. 75 1. 03 1 1. 1 38 9. 95F? ? ? ? ? ? ?2N/mm ： XR re lTre lTNTSTFFG YYYYY ??? lim? （ 3— 20） 式中： FG? — 計(jì)算齒輪的彎曲極限應(yīng)力 2N/mm ； FLim? — 試取齒輪的齒根彎曲疲勞極限， 6HLim? =450MPa； STY — 試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取 STY =； Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 NTY — 彎曲強(qiáng)度計(jì)算 的系數(shù)，見(jiàn)圖 13155[3]查得 6 ? ； relTY? — 相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)，見(jiàn)圖 13157[3]查得relTY? =； RrelTY — 相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)，見(jiàn)圖 13158[3]查得RrelTY =； XY — 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)，由表 131119[3]得XY =。 將以上系數(shù)帶入（ 3— 20）式得： 6 4 5 0 2 . 0 0 . 9 3 1 . 0 1 . 0 3 1 . 0 8 6 2 . 1 1FG? ? ? ? ? ? ? ?2N/mm 4．計(jì)算安全系數(shù)： 12FS = 66FGF?? = = limFS limFS — 最小安全系數(shù)，見(jiàn)表 131110[3]取limFS =。 所以 Z6齒彎曲強(qiáng)度滿足要求。 行走 部軸的校核及軸承壽命計(jì)算 行走 部 Ⅰ軸的初步設(shè)計(jì)、校核及軸承壽命計(jì)算 1．初步估算軸徑： 選擇軸的材料為 20CrMnTi， 滲碳后淬火 ， 由 表 [3]查得材料的機(jī)械性能數(shù)據(jù)為：b? = 1080 Mpa s? = 835 Mpa 1?? = 514 Mpa 1?? = 300 Mpa 由于材料是 20CrMnTi，由 表 [3]選取 A=100，則得 dmin= A nP3 = 1003 521460 = 60 mm 2．軸上受力分析： I齒輪 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 : T1= 19550n P? = 9550 521460? =850 N? m Xx： 電動(dòng) 采煤機(jī)行走部設(shè)計(jì) 32 式中： T1 — I 軸傳遞扭矩 ； P — 電機(jī)功率 ， P＝ 52 kW； 1n — 電機(jī)轉(zhuǎn)速 ， n1＝ 1460 rpm。 P1＝1120xxdwT = 20xx ? ＝ 3192 N Pr1＝ P1tgα 1=3192.tg(22 014′46″)= 1305 N 花鍵傳動(dòng)附加力 : Po=0120xxDT ＝ 20xx 34016? ＝ 10625N 式中 ： D o — 花鍵分度圓直徑 D o ＝ 16 mm 3. 求支反力： RAY= 1 18171 181P?? =2133 N RBY= 1 7171 181P?? = 1136 N RAX= 1 18171181rP?? = 1025N RBX= 1 7171 181rP?? = 454 N RAO= 18171 181OP?? =1604N RBO= 7171 181OP?? =734N RA= AOAYAX RRR ?? 22 ＝ 221 0 2 5 2 1 3 3 1 6 0 4??＝ 4287N RB= BOBYBX RRR ?? 22 ＝ 22454 1136 734??＝ 1962N 4. 作彎矩和扭矩圖： 齒輪的作用力在水平平面的彎矩圖： (圖 — 1) MCx=RAx? =72 N? m 齒輪作用在垂直平面的彎矩圖： (圖 — 2) MCy=RAy? =191 N? m 由于齒輪作用力在 C截面作出的最大合成彎矩： CM? = 22 CyCx MM ? =227 N? m 由于 R0作用而作出的彎矩圖： (圖 — 3) MC0= RA0? =574N? m 則截面 C的最大合成彎矩為： MC= CM? +MC0= 227+574= 801N? m Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 作轉(zhuǎn)矩圖（圖 — 4） : T1= 340 N? m 5. 軸的強(qiáng)度校核： a. 確定危險(xiǎn)截面：根據(jù)齒輪軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，扭矩圖，截面 C處的彎矩最大，且有齒輪配合與漸開(kāi)線花鍵引起的應(yīng)力集中，故屬危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)對(duì)截面 C 進(jìn)行強(qiáng)度校核。 b. 安全系數(shù)校核計(jì)算：由于采煤機(jī)截割部電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，彎矩引起對(duì)稱循環(huán)的彎應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩引起的為脈動(dòng)循環(huán)的剪應(yīng)力。 彎曲應(yīng)力幅為： a? =WMC = 68071021? = MPa 式中： W— 抗彎斷面系數(shù)， 取 W=21m3 由于是對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力 m? =0 ?S = maK ????????? ??1 = 66 10517???? = 式中： 1?? — 20CrMnTi 鋼彎曲對(duì)稱應(yīng)力時(shí)的疲勞極限， 1?? =517 MPa； ?K — 正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，按鍵槽查得 ?K = ，按配合查得 ?K =，故取 ?K =； ? — 表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)徹削加工，按參考文獻(xiàn) [3]表 — 8 查得 ? =； ?? — 尺寸系數(shù)，由參 考文獻(xiàn) [3]表 — 11 查得 ?? =。 剪應(yīng)力幅為： am??? =PWT21 = 6340102 16?? = MPa 式中： WP— 抗扭斷面系數(shù)，取 W=16m3 ?S =maaK ???????? ??1 =666 10300???????= 式中： 1?? — 20CrMnTi 的扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由表 — 1[3]查得 Xx： 電動(dòng) 采煤機(jī)行走部設(shè)計(jì) 34 1?? = 300 MPa； ?K — 剪應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，由表 — 5[3]按鍵槽 得 ?K =，按配合查得 ?K =； ? ， ? — 同正應(yīng)力； ?? — 平均應(yīng)力折算系數(shù)，由表 — 13[3]查得 ?? = S= 22 ?? ?? SSSS ? = 22 ?? = 由表 — 4[3]可知， [ S ]= ~ 故 S [ S ]，該軸 C截面是安全的。 6. 軸的剛度校核： C處加單位力 Fi=1N，畫(huà)彎矩 M? 圖 （圖 — 5） B處加單位力矩 Mi=1 N? m , 畫(huà)彎矩 M? 圖 （圖 — 6） yC: 41 5425 1 1 4 1 8 0 0 1 7 1 . 1 5 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 1 2 0Cy ?? ? ? ? ?? ? ? 42 5416 1 6 5 7 7 5 2 2 8 0 . 7 3 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 1 3 8Cy ?? ? ? ? ?? ? ? 434 5440 3 6 5 2 6 3 2 5 6 1 . 5 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 2 2 0CCyy ?? ? ? ? ? ?? ? ? 45 54107 2 7 6 7 9 4 0 4 3 6 . 6 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 1 5 8Cy ?? ? ? ? ?? ? ? 46 5410 5 8 8 6 0 0 9 0 . 0 5 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 1 3 4Cy ?? ? ? ? ?? ? ? 47 5420 3 9 2 4 0 0 6 0 . 1 1 0 m m0 . 1 3 8 2 1 0 1 0 2Cy ?? ? ? ? ?? ? ? 1 2 3 4 5 6 7 0 .0 0 1 2 m mC C C C C C C Cy y y y y y y y? ? ? ? ? ? ? ? B? ： 51 5425 1 1 4 1 8 0 0 0 . 1 0 . 0 5 1 0 r a d0 . 1 3 8 2 1 0 1 2 0B? ?? ? ? ? ?? ? ? 52 5416 1 6 5 7 7 5 2 0 . 1 6 0 . 0 0 5 1 0 r a d0 . 1 3 8 2 1 0 1 3 8B? ?? ? ? ? ?? ? ? 53 5440 3 6 5 2 6 3 2 0 . 3 1 0 . 0 6 7 1 0 r a d0 . 1 3 8 2 1 0 2 2 0B? ?? ? ? ? ?? ? ? Xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 54 5440 3 5 6 2 6 3 2 0 . 4 7 0 . 0 5 7 1 0 r a d0 . 2 8 3 2 1 0 2 2 0B? ?? ? ? ? ?? ? ? 55 54107 2 7 6 9 9 4 0 0 . 8 8 0 . 6 8 1 0 r a d0 . 2 8 3 2 1 0 1 5 8B? ?? ? ? ? ?? ? ?