【導讀】本文描述了中煤層電牽引采煤機整機方案設(shè)計以及截割部的設(shè)計過程。中煤層電牽引采煤機可用于煤層厚度為2-4m、煤質(zhì)中硬的緩傾斜煤層。轉(zhuǎn)套等結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊，可靠性更高。80%-90%，主要由截割部殼體、截割電機、齒輪減速裝置、滾筒等組成。割部采用四級傳動；前三級為直齒傳動，第四級為行星傳動。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。截割部采用了三個惰輪。軸，使采煤機能夠滿足截割高度對截割部長度的要求。直接聯(lián)結(jié)，取消了安裝在滾筒上的截齒，使結(jié)構(gòu)簡單、可靠。

　　

【正文】 3. 確定各輪的齒數(shù) Za 、 Zg 、 Zb: ??????? HipZZHi baabba 首先試選太陽輪 a 的齒數(shù) Za=19,則 Zb=pZa=179。 19= 同時考慮“轉(zhuǎn)配條件” En ZZ p ab ??，故取 Zb=83,即 343 1983 ???e 中 心齒輪圓整后數(shù) 1983 ??? abZZp,其傳動誤差△ i 甚少，僅為 %，對動力傳動完全合用； 其次計算行星輪 g 的名義吃數(shù)值 312 19832 ?????? abg ZZZ 取 0?? ，選取高變位齒輪傳動，所以 31??? gg ZZ 強度計算 外齒輪副 ag 的強度計算 計算中心距 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)點嚙合系數(shù) ZH 查表得 ZH= 轉(zhuǎn)矩 T1 根據(jù)公式 pPHa nKnPT ??? =179。 106 ?? 內(nèi)蒙古科技大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 31 31 =179。 106 Nmm 載荷系數(shù) ?HVA KKKK ? 工作情況系數(shù) KA 查表得 KA=1 動載荷系數(shù) VK 查表得 VK = 載荷分布系數(shù) ? ? HbHK ??? 11 ??? 查表得 ?b? ， ?H? 故 ? ? ??????HK ????K 許用接觸應力 ??H? 按下式計算： ? ?VRNHOH ZZZS ???? （ N/mm2） 齒輪材料的接觸疲勞強度極限 oH? 查表有 oH? =23HRC 對太陽輪 a oH? =23179。 60=1380（ N/mm2） 對行星輪 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? 其中應力循環(huán)系數(shù) 0N = 對太陽輪 a 0N =30179。 =179。 108 對行星輪 g 0N =30179。 =179。 108 齒輪的應力循環(huán)次數(shù) lN 按下式計算 對太陽輪 a 為 ? ? ptHaal nnnN ?? 60 內(nèi)蒙古科技大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 32 32 對 行星輪 g 為 ? ? tnnNHagl ?? 60 按每天工作 24 小時，每年工作 300 天，使用壽命 10 年，計算出 t=24179。 300179。 10=72021 (h) 根 據(jù) 傳 動 比 198311 ??????? abba ZZHii 及 ? ?m in/5 94 rn a ? 可計算出 ? ?m i n/ 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 于是有太陽輪 a 的許用接觸應力為? ? ? ?2/ mmNH ?????? 行星輪 g 的許用接觸應力為? ? ? ?2/ mmNH ?????? 計算時應取較小的 ? ? ? ?2/1 1 1 2 mmNH ?? 將以上各值代入按接觸強度計算的中心距內(nèi)蒙古科技大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 33 33 ? ? ? ?mma W 3 62 ???????????? ? ???圓整中心距，取工作中心距 ? ?mma W 1 8 0? 確定齒輪模數(shù) m 3119 18022 ?????? ga WZZ am 根據(jù) BG135787，取 m=7 確定變位系數(shù) ax 、 gx 因工作中心距 Wa =180(mm) 標準中心距 ? ? ? ?mmZZma ga 1752 5072 ????? 比較 aaW? ，故外齒輪副 ag 要采用變位齒輪傳動（正傳動） 按下式計算嚙合角 ? ? ??? invtgZZ xxinv ga gaw ???? 2和 ???? coscos ww ? 計算得嚙合角 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 校核接觸強度 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) 1 ??????? ?? ?? HawaH nndv 所以重新取 ?vK ，那么 ?K 內(nèi)蒙古科技大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 34 34 將所求的各值代入接觸強度校核公式? ? ? ?23 6 / mmNHH ?????? ????? ?? 所以滿足接觸強度 校核彎曲強度 彎曲強度的校核公式為 ? ?FSFadF YYmZKT ??? ?? 322 許用彎曲應力安下式計算 ? ?XNFFF YYS0?? ? 查表齒根彎曲疲勞強度極限 F0? =750（ N/mm2） 因行星輪 g 在此傳動中是公用齒輪系雙向受載荷，故應取 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?? 因齒輪的應力循環(huán)次數(shù) Nl 均大于 4179。 106，故取 YN=1 對太陽輪 a ? ? )/( 2mmNaF ????? 對行星輪 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 太陽輪 a FY = 行星輪 g FY = 內(nèi)蒙古科技大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 35 35 齒根應力集中系數(shù) SY 查 表有 太陽輪 a SY = 行星輪 g SY = 將求得的各值代入彎曲強度校核公式有 太陽輪 a 的齒根彎曲應力 ? ? ? ?232 6 / mmNaFF ??????? ???? ?? 行星輪 g 的齒根彎曲應力 ? ? ? ?232 6 / mmNaFF ??????? ???? ?? 所以都滿足彎曲強度 內(nèi)齒輪副 gb 的強度計算 變位系數(shù)的確定 標準中心距 ? ? ? ? 1822 318372 ?????? gb ZZma aw=180(mm) 故應采用變位齒輪傳動（負傳動） 再按下式計算嚙合角 ? ? inv aaZZ xxinv a gb gbw ???? tan2和 aaaa ww coscos ? 得 18?wa 176。 12〃，總變位系數(shù) ?????gb xxx 已有 xg= 所以 xb= 校核接觸強度 根據(jù)校核的公式 ? ?HgdHEH uudKTZZ ??? ???? 12 查表有 EZ = 按 ?????? gb gb ZZ xx，查表得 HZ = 內(nèi)蒙古科技大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 36 36 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? 根據(jù) ??? ???? ?? ?? HgwHgnndv 查圖有 ?H? ? ? HbHK ??? 11 ??? =1+（ ）179。 =1 ????? 1?HVA KKKK 179。 1= 許用接觸應力 ? ?VRNHHH ZZZS ???? 0?? 對于內(nèi)齒圈 b,齒輪材料的接觸疲勞強度疲勞極限 H0? 查表有 H0? =2HB+70=2179。 265+70=600（ N/mm2） 因內(nèi)齒輪副的實際承載能力低于計算結(jié) 果，當Zb/Zg=83/31=2 時應將 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 力 循 環(huán) 基 數(shù) ????? HBN 內(nèi)齒輪 b 輪齒的應力循環(huán)次數(shù) lN 按下式計算 ? ? ???? 6060 tnnnN pHbbl 179。 3179。 72021=179。 109 內(nèi)蒙古科技大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 37 37 因 Nl〉 N0,故 ZN=1 于 是 內(nèi) 齒 輪 b 的 許 用 接 觸 應 力? ? ? ?2/ mmNH ?????? 將 求 得 的 個 值 代 入 接 觸 強 度 的 校 核 公 式 有 3 6 ???? ??????H? ? ? ? ?2/ 0 2 mmNH ?? 校核彎曲強度 彎曲強度的校核公式為 ? ?FSFgdF YYmZKT ??? ?? 322 許用彎曲應力安下式計算 ? ?XNFFF YYS0?? ? 查表齒根彎曲疲勞強度極限 F0? ==179。 265=477（ N/mm2） YN=1， YX=1， SF=， ? ? ? ?2/ mmNF ????? 查表有 ?F? ， ?VK