【導(dǎo)讀】行走機(jī)構(gòu)一般采用履帶型式，兩條履帶分別由各自的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)原。履帶的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力有電動(dòng)機(jī)和液壓馬達(dá)兩種，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一般只設(shè)置一種行走速。速器帶動(dòng)履帶鏈輪的傳動(dòng)方式，它可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。度＞10m/min的重型、特重型掘進(jìn)機(jī)，應(yīng)采用滾動(dòng)結(jié)構(gòu)型式。本設(shè)計(jì)結(jié)合了國(guó)內(nèi)外懸?？倐鲃?dòng)比的確定...

　　

【正文】 ? ? ????? ? ? ? ???? ? ? ? ? 驗(yàn)算 A– C 傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度 接觸強(qiáng)度驗(yàn)算 確定系數(shù) VK 所用的圓周速度用相對(duì)于行星架的圓周速度 5411 /1000 60AXm z n ims???????????? 由式（ 14– 5– 12）和式（ 14– 5– 13）確定 ?? HF KK 和 。 ? ?11F b HK ? ??? ? ? ? ?11H b FK ? ??? ? ? 由圖 14– 5– 12 得 , ?? FH ?? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 21 Aamz? ?? 由圖 14– 5– 13 得 ?b? ?HK =1+()= ?FK =1+()= 計(jì)算接觸應(yīng)力的值 0 1 1tH H E F uZ Z Z Z d b u??? ?? 式中 tF －端面內(nèi)分度圓上的名義切向力， N b－工作齒寬， mm，指一對(duì)齒輪中的較小齒寬， b=39mm 1d －小齒輪分度圓直徑， 1d =78mm u－齒數(shù)比 ， u= HZ －節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ， HZ = EZ －彈性系數(shù) ， EZ = ?Z － 重合度系數(shù)， ?Z = ?Z －螺旋角系數(shù)， ?Z =1 各參數(shù)帶入計(jì)算得： 0H? = 9）計(jì)算接觸應(yīng)力 10H B H A V H HZ K K K K????? 式中 BZ – 小輪單對(duì)齒嚙合系數(shù) 由本節(jié)（ 5）得 BZ =2 AK – 使用系數(shù)，由表 14– 1– 71 得 AK = VK – 動(dòng)載系數(shù)，由圖 14– 1– 74 得 VK = ?HK – 接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 22 ?HK – 接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分布系數(shù)。 BCACbcCBACCApBCzzzzna?????????????c o sc o s i 28??p BAn zz 把以上數(shù)據(jù)帶入計(jì)算得 1H Hp??? 按彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算 根據(jù)使用系數(shù) AK 表，采用表薦值時(shí)其最小彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) ?FS 。 齒根應(yīng)力 0 tF F SnF Y Y Ybm ?? ? 式中 tF – 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力， N b– 工作齒寬（齒根圓處）， mm nm – 法向模數(shù)， mm； FY – 載荷作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)時(shí)的應(yīng)力校正系數(shù)，見本節(jié)（ 4） SY – 載荷作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)，見本節(jié)（ 5） 安全系數(shù)FFGFS ??? 參數(shù)的計(jì)算過程略直接查手冊(cè)并帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得 FS =。 即 : minFFSS? 9）根 據(jù)接觸強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果確定內(nèi)齒輪材料 根據(jù)表 14– 1– 70 得公式得 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 23 1l im1tA V H H H EHN L V R W XF u K K K K Z Z Z Zd b uZ Z Z Z Z Z? ? ? ?????? 計(jì)算結(jié)果 MPaH 1021lim ?? （ 在計(jì)算過程中， 取 1lim?HS ） 根據(jù) limH? 選用 20Cr2Ni4A 并進(jìn)行氮化處理，表面硬度達(dá) 58~62HRC 即可。 C– B 的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算過程在本設(shè)計(jì)過程中（略）。 裝配條件的驗(yàn)算 鄰接條件 即pAC nad?sin2? 現(xiàn)已 知 ACd =， 1 8 2 . 6 4 2 1 2 7 s in 2 1 9 . 9 7AC pd n?? ? ? ? 同心條件 太陽輪 A 與行星輪 C 間的中心距 ACa 應(yīng)等于內(nèi)齒圈 B 與行星輪 C 間的中心距， 39。2117,39。 ???? CBAC ?? . 其中 Az =13， Bz =71， Cz =28。即 cos cosA C B CAC BCz z z z????? 裝配條件 pn 個(gè)行星輪在太陽輪與內(nèi)齒圈之間要均勻分布，其條件為 ABpzzCn? ? 其中 C 為整數(shù) 整數(shù) 帶入數(shù)計(jì)算得： 28??pBAn zz （得數(shù)為整數(shù)，滿足條件）即 ACa = BCa 。 對(duì)于角變位齒輪為BCCBACCA zzzz ?? coscos ??? 各嚙合齒輪副的嚙合角 行星齒輪 傳動(dòng)的均載裝置 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 24 行星齒輪傳動(dòng)通過幾個(gè)行星輪分擔(dān)載荷傳遞動(dòng)力。為了補(bǔ)償制造及裝配誤差的影響，使各行星輪均勻地分擔(dān)載荷，在傳動(dòng)中采用載荷均衡裝置。 采用彈性元件的均載裝置 這種裝置的特點(diǎn)是通過彈性元件的彈性變形，使行星輪間達(dá)到載荷均衡。 （ 1）太陽輪彈性浮動(dòng) 太陽輪裝在細(xì)長(zhǎng)的彈性軸上或直接將太陽輪做成細(xì)長(zhǎng)的齒輪軸，當(dāng)行星輪間載荷分配不均勻時(shí)，依靠細(xì)長(zhǎng)軸的彈性變形使太陽輪產(chǎn)生彈性浮動(dòng)，從而達(dá)到行星輪間載荷均衡。應(yīng)該指出，采用彈性軸時(shí)，應(yīng)盡量使彈性軸設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)支梁形式，載荷沿齒寬分布比較均勻。 這種形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 制造方便，沒有齒輪聯(lián)軸器那種側(cè)隙，減震性能好。但采用細(xì)長(zhǎng)彈性軸時(shí)，其軸向尺寸長(zhǎng)，因而常用于軸向尺寸不受限制的行星齒輪傳動(dòng)中，其均在效果比不上齒輪聯(lián)軸器的浮動(dòng)形式，載荷不均衡系數(shù)與彈性軸的剛度和制造誤差成正比，因而有較高的制造精度。 （ 2）行星輪彈性浮動(dòng) 這是行星輪裝在彈性軸上的一種裝置，這種形式的裝載的均載原理是當(dāng)行星輪間載荷分配不均勻時(shí)，載荷大的行星輪在較大的嚙合力作用下，使彈性元件壓縮變形大，則此行星輪相對(duì)行星架的切向位移就大一些，無負(fù)載或負(fù)載較小的行星輪相對(duì)于行星架的切向位移則沒有或者較小，與此同時(shí)，太陽輪相對(duì)于行星架轉(zhuǎn)了一個(gè)角度，這樣原來無負(fù)載或者負(fù)載較小的行星輪就消除了與倆中心輪嚙合面得側(cè)隙，傳遞載荷或進(jìn)一步與倆中心輪輪齒壓緊嚙合，以增大傳遞載荷，從而達(dá)到載荷均衡之目的。 由此可見這種形式的的裝置主要利用彈性元件變形，使行星輪浮動(dòng)來達(dá)到調(diào)整載荷，使其均衡。 這種形式的裝置有其行星輪浮動(dòng)的固有優(yōu)點(diǎn)，因受力大，浮動(dòng)距離小，所以靈敏度高，可用于行星輪個(gè)數(shù)大于 3 的的行星齒輪傳動(dòng)中，減震性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但載荷不均衡系數(shù)與彈性元件的的剛度和制造誤差成正比，因而仍要求較高的制造精度，此外，還不能承受較大的離心 力。 對(duì)于行星輪孔與行星輪心軸之間或行星輪與行星架之間安裝非金屬物的彈性襯套，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緩沖性能好，行星輪個(gè)數(shù)可大于 有老化或熱膨脹等缺點(diǎn)，不能用于嚙合 AC BC??? 的角變位傳動(dòng)，工作溫度不宜過高。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 25 （ 3）薄壁彈性內(nèi)齒套與倆中心輪浮動(dòng)聯(lián)合使用的均載裝置，采用薄壁的內(nèi)齒圈，借齒圈薄壁的彈性變形以達(dá)到均在之目的。 僅倆個(gè)中心輪浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)，在理論上證明只有三個(gè)行星輪才可以達(dá)到載荷均勻分配。但當(dāng)內(nèi)齒圈產(chǎn)生微小的徑向彈性變形時(shí)，就允許行星輪個(gè)數(shù)在三個(gè)以上。 比較以上三種均載裝置，該設(shè)計(jì)中宜采用太陽輪彈性浮動(dòng)。 行星輪的結(jié)構(gòu) 行星輪的結(jié)構(gòu)根據(jù)傳動(dòng)方式、傳動(dòng)比大小、軸承類型及軸承的安裝形式而定。中、低速行星傳動(dòng)，常用的行星輪結(jié)構(gòu)如圖 a~i 所示。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 26 當(dāng)傳動(dòng)比大（ NGW 型行星減速器）時(shí)，行星輪直徑較大，軸承可裝于行星輪孔內(nèi)（見圖 a~g）。這樣能減少傳動(dòng)的軸向尺寸，并使裝配結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。當(dāng)傳動(dòng)比較小時(shí)，行星輪直徑較小，在行星輪內(nèi)裝軸承有困難，可將軸承裝于行星架上（見圖 h、 i）。 在行星輪孔內(nèi)裝倆個(gè)軸承時(shí)，應(yīng)盡量使軸承之間的距離增大（見圖 b、 e），以改善軸承受力情況，并可使載荷沿齒長(zhǎng)分布比較均勻。圖 d 所示為圓錐滾子軸承安裝形式，使兩支承點(diǎn)的跨度 L 增加，亦起上述的效果。 在行星輪孔內(nèi)裝一個(gè)自動(dòng)調(diào)心軸承，（見圖 f），可以減小載荷沿齒長(zhǎng)分布不均勻，不過當(dāng)傳動(dòng)比小時(shí)，往往因軸承的壽命而影響行星傳動(dòng)的承載能力。 當(dāng)載荷較大時(shí)，可選用兩個(gè)雙列向心球面滾子軸承（見圖 e）。在結(jié)構(gòu)要求很緊湊時(shí)，滾針軸承與單列向心軸承組合使用（見圖 g），滾針軸承承受徑向載荷，球軸承承受軸向載荷。滾針軸承可以沒有內(nèi)、外圈。此時(shí)行星輪的孔壁和心軸的表面就是滾道，這樣可使結(jié)構(gòu)更加緊湊。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 27 高速重載的行星傳動(dòng)，選用滾動(dòng)軸承往往不能勝任，此時(shí)可采用滑動(dòng)軸承（見圖 j），并用壓力油潤(rùn)滑。為提高軸承的疲勞壽命，并使行星輪有可靠的基準(zhǔn)孔并便于維修，應(yīng)將巴氏合金澆鑄在心軸表面上。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，必須保證充分供應(yīng)潤(rùn)滑油。計(jì)算供油壓力時(shí)，應(yīng)考慮離心力對(duì)油壓的影響。軸承長(zhǎng)度 l、徑向間隙與直徑 d 的關(guān)系為。 滑動(dòng)軸承的行星傳動(dòng)，工作噪聲中及振動(dòng)均較小；但制造精度要求高，潤(rùn)滑系統(tǒng)也比較復(fù)雜。 行星架 行星架是行星傳動(dòng)中結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的一個(gè)重要零件?？煞譃殡p臂整體式、雙臂分開式和單臂式三種?？刹捎描T造、鍛造和 焊接等方法制造行星架的毛坯。 雙臂整體式行星架（見圖 ）的結(jié)構(gòu)剛性比較好，當(dāng)傳動(dòng)比較大 時(shí)，行星輪軸承一般安裝在行星輪內(nèi)，采用這種行星架結(jié)構(gòu)較為適宜。 圖 雙臂整體式行星架 雙臂分開式行星架（見圖 ）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。當(dāng)傳動(dòng)比較小 時(shí)，行星輪軸承安裝在行星架上，采用分開式的行星架，裝配比較方便。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 28 圖 雙臂分開式行星架 單臂式行星架（見圖 ）結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。但行星輪是懸臂布置，受力情況不好，設(shè)計(jì)時(shí)除行星輪軸按懸臂梁計(jì)算外，還應(yīng)計(jì)算行星輪軸與行星架孔間的配合長(zhǎng)度和過盈量。 圖 單臂式行星架 2K– H 行星機(jī)構(gòu)各元件受力分析 行星齒輪傳動(dòng)的主要受力機(jī)構(gòu)有中心輪，行星輪、行星架、行星輪軸及軸承等。為進(jìn)行軸及軸承的強(qiáng)度計(jì)算，需分析行星齒輪傳動(dòng)中各構(gòu)件的的載荷情況，在進(jìn)行受力分析時(shí)，假設(shè)各套行星輪載荷均勻，這樣僅分析一套即可，其它類同。各構(gòu)件在輸入轉(zhuǎn) 矩作用下都處于平衡狀態(tài)，構(gòu)件間的作用力等于反作用力，受力分析如（ 圖 ）。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 29 圖 2K– H 行星機(jī)構(gòu) 受力簡(jiǎn)圖 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的材料 由于本設(shè)計(jì)選用是齒輪軸，選擇的材料為 20Cr2Ni4A。此材料有良好的高溫力 學(xué)性能，常用于高溫、高速及重載的場(chǎng)合。調(diào)質(zhì)處理，硬度可達(dá) 58～ 62HRC。 抗拉屈服極限：σ s =700 Mpa 彎曲疲勞極限：σ 1? =317 Mpa 剪切疲勞極限：τ 1? =220 Mpa 許用彎曲應(yīng)力： [σ b ]=686 Mpa 軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 如圖 圖 裝 配方案圖 位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)以上計(jì)算以知 mmLmmd 65,60 33 ?? 。按裝配方案圖初定 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 30 mmLLmmdd 8,50 4242 ???? 。 1 和 5 軸段安裝軸承取 mmdd 4051 ?? ，由手冊(cè)查得 53508 型軸承的外形尺寸 d╳ D╳ B(40╳ 80╳ 23),因此取 mmL 231 ? 。 軸段 5 需要擋圈固定軸承 mmL 405 ? ，軸段 6 取 mmLmmd 5,30 66 ?? ，軸段7 取 mmLmmd 15,38 77 ?? ，軸段 8 取 mmLmmd 15,30 88 ?? ，軸段 9 與制動(dòng)器相聯(lián)結(jié)（通過花鍵）取 mmLmmd 45,30 99 ?? 。 軸與制動(dòng)器采用花鍵連接，由手冊(cè)表 1 – 230 查得規(guī)格N*d*D*B(6? 28? 32? 7) 參考表 15– 2，取軸段倒角為 ? 45176。，各軸肩處的圓角半間為 .。 Ⅰ齒輪上的力 因已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為 mmmzd 6032021 ???? NdTFt 11 ???? NFF tr 5 720t a 8 2t a n ????? ? NFF tn os os ???? ? 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸的支點(diǎn)位置時(shí) ,應(yīng)從手冊(cè)中查取 a 值（參看圖 15– 23）。對(duì)于 53508 型滾子軸承，由手冊(cè)查的 a=12mm。，因此，該軸的受力簡(jiǎn)圖如下： 受力分析圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 31 水平方向受力分析圖 2121 NHNHNHNH FF NFF ? ??：由受力圖可知 水平方向彎矩圖 mmNFM NHH ?????? 6 2 5 7 9 9 垂直方向受力分析圖