【正文】 最后感謝 各位老師 大學(xué)四年來對我的大力栽培 ，在此，我向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從外出實習(xí)到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 26 致謝 經(jīng)過 幾個月 的忙碌和 學(xué)習(xí) ，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有 老 師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。二是對于液壓設(shè)計理論的理解還不夠深刻，運用起來不是很得心應(yīng)手。該試驗臺是由 變速器、減速器、增速器、輔助泵以及傳感器等組成的系統(tǒng)。在 高效的前提下實現(xiàn)對無鏈電牽引采煤機 傳動系統(tǒng)具有機器重要的意義。 3） .因為我設(shè)計的采煤機是無鏈的，所以這樣可以使采煤機擺脫老式的依靠鏈做動力連接的方式，可以縮短采煤機的大小，更方便采煤機在地下工作的靈活性 。 2） .對工作環(huán) 境的要求，現(xiàn)有的液壓牽引采煤機要求的工作環(huán)境很高，我設(shè)計的電牽采煤機則可以在各種惡劣的環(huán)境下工作。而我所設(shè)計的電力牽引部，可 以使采煤機的重量大大的減輕，能夠更精確，更高效的工作。 24 4 技術(shù)經(jīng)濟 分析 根據(jù)這次我所設(shè)計的無鏈電牽引采煤機牽引部，會使采煤機在工作中各方面性能具有很大程度上的提高。 表面質(zhì)量系數(shù) ?? 、 ?? 根據(jù) B? =650 N/㎜ 2 和表面加工為精車 ，得 ???? ?? 材料彎曲、扭轉(zhuǎn)的特性系數(shù) ??? ， ???? ?? 由上面的結(jié)果可得 無鏈電牽引采煤機牽引部總體設(shè)計及牽引機構(gòu)設(shè)計 21 3 75KSma1 ????????? ?????? 140KSma1 ????????? ?????? SSS 2222ca ?????????? 式 中的許用安全系數(shù) [S]值，可知該軸安全。根據(jù) r/d=, D/d=70/68=,經(jīng)差 值后可得 , ?? ?? 。N/㎜ 2 , 1401 ??? N/㎜ 2 。 得 600B ?? N/㎜ 2 。 RH 1F tRH 2R H 1R v 1R v 2RH 26 8 36 6F rFtMHF rR v 1 Rv 2M vTM c aM H1 6 3 圖 3— 7 校核軸的受力分析圖 falls drawing 20 險截面應(yīng)力 截面右側(cè)彎矩 M 為 5 1 4 8 968 2 5 0 0 4 3M ???? N/㎜ 2 截面上的扭矩 T 為 T=1512720 N截面 V的應(yīng)力集中與截面IV相近，但截面 V不受扭矩作用，同時軸徑也較大。 無鏈電牽引采煤機牽引部總體設(shè)計及牽引機構(gòu)設(shè)計 19 校核軸的疲勞強度 36 牽引變速箱的傳動系統(tǒng)圖 examination drawing 1 變速箱的輸入軸 從受載情況觀察，截面 C 上 caM 最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力均集中在兩端），而且這里軸徑最大，故截面 C 不必校核。 無鏈電牽引采煤機牽引部總體設(shè)計及牽引機構(gòu)設(shè)計 17 輸出軸 變速齒輪的設(shè)計 35 牽引變速箱的傳動系統(tǒng)圖 examination drawing 1變速箱齒輪 Z1 2變速箱齒輪 Z2 依據(jù)變速組內(nèi)模數(shù)相等理論設(shè)計。 t1 244=96 ㎜ 圓周速度 v=? 39。K ? （ 323） 使用系數(shù) AK ，查教材表（ 320） AK = 動載荷系數(shù) KV 的初值 KVt 由教材圖（ 321）查得 KVt = 齒向載荷分布系數(shù) K? 由教材圖（ 320）查得 K? = 由式 （ 322） 得 ??? ??? ?? （ 324） = [(1/Z1 +1/Z2 )] 14 = [(1/24+1/106)] = 查教材表 321 并插值 K? = 則載荷系數(shù)的初值為 ： tK = AK ?? KKKv ?? =1= 彈性系數(shù) EZ 查表 322 得 EZ ＝ 2. ?mmN 節(jié)點影響系數(shù) ZH （ X1 =X2 =0） 得 ZH = 重合度系數(shù) ?Z ， ?Z = 許用接觸應(yīng)力 [ H? ]由式 [ H? ]= limH? .ZN ZW /SH 接觸疲勞極限應(yīng)力 1limH? 、 4limH? ?? 1limH 600N/mm2 ?? 2limH 500N/mm2 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式 3得 3N =60n2j hL =601500183008＝ 910 4N = 3N /? ＝ 910 /=810 查圖 323 接觸強度壽命系數(shù) Z1N ， Z 2N Z1N = Z 2N = （ 325） 硬化系數(shù) ZW 及說明 ZW = 接觸強度安全系數(shù) SH 按一般可靠度 S minH =～ 取 SH = [ 1H? ]=6001＝ 690N/mm2 [ 2H? ]=5001＝ 575N/mm2 1d 的設(shè)計初值 無鏈電牽引采煤機牽引部總體設(shè)計及牽引機構(gòu)設(shè)計 15 t1d ? 3 2)57 5 9( 34 83 ??????? ? ㎜ 模數(shù)： mn = td1 / 1Z =中心距 a=mn ( 1Z + 2Z )/2=4（ 24+106） /2=260 ㎜ 小輪分度圓直徑的計算 39。K V 因為齒輪 3)是齒輪軸 ,所以齒輪軸所采用的軸承分別是調(diào)心滾子軸承和推力圓柱滾子軸承 . 選擇原因 :調(diào)心滾子軸承主要承受徑向負荷 ,也能承受少量的雙向軸向負荷 ,外圈滾道是球面 ,具有調(diào)心性能 ,內(nèi)外圈軸線相對偏斜 度 ,適用于多支點軸 ,彎曲剛 度小的軸以及難于精確對中的支撐 . 推力圓柱滾子軸承 :能承受很大的單向軸向負荷 ,但是不能承受徑向負荷 ,極限轉(zhuǎn)速很低 ,所以使用于低速重栽場合 . 圖 3— 3 軸的受力分析圖 article falls drawing 12 計算截面應(yīng)力： 幾面右側(cè)彎矩 M 為： M=136905*（ 6636） /66= 截面上的扭矩 T 為： T= 抗彎截面系數(shù)： W==*603=21600mm 抗扭截面系數(shù)： Wt==*603=43200mm3 截面上的彎曲應(yīng)力： DB=M/W=62229/21600=截面上的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力： T=T/Wt=620750/43200=彎曲應(yīng)力幅： Da=DB=彎曲平均應(yīng)力： Dm=0 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的應(yīng)力幅與平均應(yīng)力相等，即， Ta=Tm=T/2= 軸的校核： 支反力： 水平面 RH1=， RH2=， N 垂直面 RV1=， RV2= 彎矩 MH和 MV： 水平面 MH= 垂直面 MV1= 合成彎矩： M= √ M2H+M2V=√ 1036532+894372=136905 扭矩 T： T=620750N..mm 變速箱設(shè)計 34 牽引變速箱的傳動系統(tǒng)圖 examination drawing 1變速箱齒輪 Z1 2變速箱齒輪 Z2 無鏈電牽引采煤機牽引部總體設(shè)計及牽引機構(gòu)設(shè)計 13 輸入軸 速齒輪的設(shè)計 選擇齒輪材料： 小輪選用 45，調(diào)質(zhì) 1HBS =245275 HBS 大輪選用 45，正火 2HBS =210240 HBS 按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計計算： 采用直齒圓柱齒輪傳動，按 Vt =(～ ) 1n 3 11 n/p =～ m/s 估取圓周速度 Vt ＝ ,選取 II 公差組 8 級 小齒輪分度圓直徑 1d 由式 321得 1d ? 3 2HHEd1 )][ ZZZ(u 1uKT2 ????? ? （ 322） 齒寬系數(shù) d? ,查教材表 323 按齒輪相對軸承為非對稱布置，取 d? ＝ 小齒輪齒數(shù) Z1在推薦值 20～ 40 中選 24 大齒輪齒數(shù) Z2=Z1i=24=，圓整 106Z2 ? 齒數(shù)比 u=Z2/Z1=106/24＝ 傳動比誤差 uu/? =（ ） /=, 誤差在 ? 5%內(nèi) ,合適 小輪轉(zhuǎn)矩 1T =106 1P /n1 =106 軸的受力分析：由于 齒輪 1 和齒輪 2 采用的是同心軸所以一軸的受力情況是： 插入阻力按 Fina 按下式計算： 無鏈電牽引采煤機牽引部總體設(shè)計及牽引機構(gòu)設(shè)計 11 Fina = ? b? 0=840 =24696N 式中， ?b—— 同時插入料堆的承載板和的邊緣之和， cm。 m，故當(dāng)量彎矩近似等于彎矩，其校核可免。 m 當(dāng)本設(shè)備中工作時，軸的彎矩比較大，其大小值為 5145 N 初步確定軸的直徑 10 d? 3 1][ ??M= 1054153?? =55 選軸徑 d=60 mm 軸和吊具均采用 45 號鋼，查資料 3，鋼與鋼之間的滑動摩擦系數(shù)為 ，所以摩擦力 F= 350 =515N，所以扭矩 T=30 515=15450 N 根據(jù)實際需要，軸材料選用 45 號鋼，其總長度大約為 3 米，兩端受支承，所以最大彎矩出現(xiàn)在軸的中點，即 WM ≤ [ 1?? ] （ 319） 式中 ， M— 為軸所承受彎矩 N1t1 ?? ㎜ 大輪分度圓直徑 2d = ?cos/Zm 2n =4 83/ ? = ㎜ 齒寬 b = d? min1td = = ㎜ 大齒輪齒寬 2b ＝ b 圓整取齒寬 2b ＝ 80 ㎜ 小齒輪寬 1b =b+（ 5～ 10） =80+5=85 ㎜ 按齒根彎曲疲勞強度校核計算 8 F? = nbdmKT12?? YYYY zSAF ? [ F? ] （ 317） 齒形系數(shù) ?FY 0 o s/24c o s/ 3311 ???? ?ZZ V 12 VV ????? 得 1aFY 與 2aFY 1aFY ＝ 2aFY ＝ 應(yīng)力修正系數(shù) YSa 1aSY ＝ 2aSY ＝ 重合修正系數(shù) Y? 由式 317 得 Y? ＝ +? =+， 所以 Y? = 螺旋角系數(shù) 2 00 0 2 01 ???????????????Y 許用彎曲應(yīng)力 [ F? ]由式 （ 317） 計算 [ F? ]= minF? YN YX /SF （ 318） 彎曲疲勞極限 minF? 查圖 （ 3 18） 1minF? = 460 N/㎜ 2 2minF? = 390N/㎜ 2 彎曲疲勞強度得壽命系數(shù)查圖 873 查得 21 NN YY ? = 尺寸系數(shù) YX 查圖 874 YX = 安全系數(shù) SF 查表 827 則 S minF = [ 1F? ] = 46011/=368 N/㎜ 2 無鏈電牽引采煤機牽引部總體設(shè)計及牽引機構(gòu)設(shè)計 9 [ F2? ] =39011/=312N/㎜ 2 故 1F? = ?? ?? = N/㎜2 [ 1F? ] F2? = ?? ?? = N/㎜ 2 [ F2? ] 滿足要求，合格。1 ????? ?Zmd nt ㎜ 圓周速度 V= ? 39。㎜ 載荷系數(shù) K K=KA KV K? K? 使用系數(shù) KA KA = 動載荷系數(shù) KV 857 Kvt = 齒向載荷分布系數(shù) ?K 得 ?K = 齒間載荷分配系數(shù) ?K 的初值 ， 初選 ??130? 由式 31