【正文】 因此，我們在這里先按照齒輪副 g—a 進行模數(shù)的初算。 mm) ?FK —— 綜合系數(shù)； FpK —— 彎曲強度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)； d? —— 齒輪寬度系數(shù)； 1z —— 齒輪副中小齒輪齒數(shù)； limF? —— 試驗齒輪的彎曲疲勞極限（ N/mm2） AK —— 計算彎曲強度的使用系數(shù)； 1FaY —— 載荷作用于齒頂時的小齒輪齒形系數(shù) ； 2KH 型傳動有兩個嚙合齒輪副： g—a ， —gb。依據(jù)設(shè)計手冊及相關(guān)資料，行星齒輪傳動為 閉式硬 齒面齒輪傳動，主要失效形式為齒輪折 斷，按照齒根彎曲疲勞強度公式 計算齒輪的模數(shù) m 。減速器裝配在掘進機的截割部。gba （ 33） 對于非變位、高度變位、等嚙合角度變位 中心距 ? ?2bam z za ?? （ 34） 式中“ +”用于外嚙合，“ ”用于內(nèi)嚙合 由式（ 33） 和（ 34）得 b g a bz z z z? ? ? （ 35） 如果 ab zz ? 為偶數(shù)，則 gz 可按公式 （ 35）計算 中國礦業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 25 頁 即： 2 abg zzz ?? （ 36） 由上面的式子所求得的 gz 值只適合用于非變位或高度變位的行星傳動。 即： 39。aga ， gb 嚙合副實際中心距 39。為保證中心論與行星架軸線重合條件下的正確嚙合，由中心輪和行星輪組成的各嚙合副的實際中心距必須相等，即同心條件。一般 應(yīng)選取 p =3~8。為了不過 分地增大其外形尺寸，故 bz 值不能很大。如果 p 值太大，或許可能使得 內(nèi)齒輪 bz 值很大；或使得中心輪 az 值很小。 p 值必須合理地選取 。 m） a2 1 1 2 1=9550P /T i n?? 式中 1? —— 高速級傳動效率，取 1? =98% 式中 2? —— 低速級傳動效率 取 2? =98% 代入數(shù)據(jù) a2T =14553 根據(jù)傳動比值的大小查表?。焊咚偌? 3pn? 低速級 3pn? 參數(shù)的選取和計算 pk 的選取 低速級采用太陽輪浮動的均載機構(gòu)， 故，查表取 FpKK?? 高速級采用太陽輪和行星架同時浮動的均載機構(gòu)， 故，查表取 FpKK?? （ 1） 太陽輪齒數(shù) az 的確定 中國礦業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 24 頁 根據(jù)經(jīng)驗和設(shè)備能力及相關(guān)資料初取 37az ? （ 2） 內(nèi)齒輪齒數(shù) gz 的確定 根據(jù) 2KH(NGW)型行星齒輪傳動的傳動比公式 2 1 1 1bH aaH ab bzi i i pz? ? ? ? ? ? ? （ 31） 2 1bazpiz? ? ? （ 32） 式中 p —— 行星齒輪傳動的特性參數(shù)。 MPa＝ 280 N/ 2mm （載荷對稱） 齒形為漸開線直齒，最終加工為磨齒，精度為 6 級 選擇內(nèi)齒 圈 材料為 38CrMoAL，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 262302HBC 查表 取試驗齒輪的接觸疲勞極限 2H lim 750 /N mm? ? 查表 試取試驗齒輪的彎曲疲勞極限 2H lim 280 /N mm? ? 齒形的終加工為插齒，精度為 7 級 轉(zhuǎn)距計算 高速級輸出轉(zhuǎn)矩 （ N178。 圓周速度 ????????? ndmv ? m/s 修正 ?VK ?????K 節(jié)點影響系數(shù) ta nc o s c o s22 ??? tt bHZ ?? ? 重合度系數(shù) ?Z 根據(jù) ????, 來選取 ????? ? ? 8 6 ???????? ?Z 許用接觸應(yīng)力 ? ?HWNHH S ZZ ??lim?? ＝ 接觸疲勞極限應(yīng)力 M P aHH 1 3 0 02lim1lim ?? ?? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8281 56060 001147 56060???????????????hhjLinNnj LN 根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查得壽命系數(shù) ??ZZ 取硬化系數(shù) 1?WZ 則許用接觸應(yīng)力 ? ?? ?M PaM PaHH 1 1 2 ???? ?????? 中國礦業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 齒輪分度圓直徑的計算 mmd t 21 ??????? ??????? 齒輪模數(shù)的計算 ??? Zdm t 小于 6，則取 m＝ 6可行 實際分度圓直徑的計算mmmZd mmmZd 420670 18063022 11 ????? ????? 中心距的計算 ? ? ? ? mmZZma 3002 703062 21 ?????? 齒寬 b的計算 mmdb d 901 8 ????? ? 按小齒輪齒寬比大齒輪齒寬大 5mm 的原則得：mmb mmb 909521 ?? 齒根彎曲疲勞強度校核 根據(jù)公式 ? ?FSFF YYYmbdK ??? ??? ????? 12計算： 查得： 齒形系數(shù) ?FY ????FFYY大齒輪小齒輪 應(yīng)力修正系數(shù) ?SY ????SSYY大齒輪小齒輪 重合度系數(shù) ??Y 許用彎曲應(yīng)力 ? ? FXNFF SYY /lim ??? ?? 查得： a4 5 02lim1lim MPFF ＝＝ ?? 彎曲壽命系數(shù) 121 ?? NN YY 尺寸系數(shù) ?XY 中國礦業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 12/1dd???安全系數(shù) ?FS 則 ? ?? ?M P aM P aFF 2 7 ???? ?????? 故 ? ?? ?2211 FFFF??????????? ?????????? ??? 所以合格 高 速級行星齒輪的設(shè)計計算 傳動比分配 （ 1） 行星齒輪 的總傳動比 12i 12 0 36 .87 5 15 .82 3ii i? ? ? 式中 0i —— 高速級直齒輪傳動傳動比 i —— 總傳 動比 12i —— 行星齒輪總傳動比 根據(jù) 12i 值，考慮實際情況和查表采用 NGW 型二級行星減速器。 ?? 中國礦業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 計算傳動變位系數(shù)： ? ? ? ? a n2 a n2 39。39。 圓整取?????? 實際變位系數(shù)計算 31531739。39。39。 電動機型號 —— YB315L24 主要技術(shù)參數(shù)： 額定功率 —— 200KW 同步轉(zhuǎn)速 —— 1500 r/min 額定電壓 —— 380V 滿載轉(zhuǎn)速 —— 1475 r/min 輸出效率 —— % 確定齒輪傳動精度等級：按 3 11t n/ ）＝（ν ? 估取圓周速度 KWP 2 0 0m in/r1 4 7 5n 1 ?，＝ sm/12t ?ν 根據(jù)圓周速度取精度等級為Ⅱ組 6級精度 小輪分度圓直徑 ? ?3 2d11 u 1u2 ???????? ?????HEH ZZZKTd σ＋Ψ ? 選取齒寬系數(shù) ＝Ψ 小齒輪齒數(shù)選取為： 301?Z 大齒輪齒數(shù)選取為： 702?Z 傳動比 ??? ZZi 中國礦業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 齒輪齒數(shù)比 ??iu 小齒輪轉(zhuǎn)距 mNnPT ???? 1 2 9 59 5 5 0 111 載荷系數(shù) ?? KKKKK VA ???? 使 用系數(shù) ?AK 預(yù)取動載荷系數(shù) ?vtK 齒向載荷分布系數(shù) 1＝?K 齒間載荷分配系數(shù) ?K 根據(jù) r和 εε? 來確定。 我所設(shè)計 的 EBZ200 型 掘進機 截割 部分的 減速裝置上采用的是 行星 減速系統(tǒng) 。因此，行星齒輪傳動在起重運輸、工程機械、冶金礦山、石油化工、建筑機械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器和航空航天等工業(yè)部門均獲得了日益廣泛的應(yīng)用。 行星齒輪傳動不僅 適用于高速、大功率，而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機械傳動裝置上。 中國礦業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 圖 中國礦業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 第三章 截割部的設(shè)計及計算 行星傳動概述 行星齒輪傳動與普通定軸齒輪傳動相比較，具有 結(jié)構(gòu)緊湊 、 質(zhì)量小、體積小、 噪聲小、 傳動比大 、 壽命長、 承載能力大 、 傳動平穩(wěn) 、 傳動效率高 、 運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力強 、 工作可靠性高以及實現(xiàn)各種變速的復雜的運動 等優(yōu)點 。應(yīng)用高壓水細射流輔助切割技術(shù)，是擴大掘進機的使用范圍、提高掘進速度的最佳途徑，但其系統(tǒng)形式、水壓和流量，及其零件的結(jié)構(gòu)尺寸要根據(jù)煤巖體性質(zhì)合理 地確定。當截齒與煤巖體接觸才噴水的方式，齒不工作時不噴射，可節(jié)省水；除塵和撲滅火花的效果好。缺點是需用專用的截齒和齒座，其結(jié)構(gòu)復雜，制造成本高；噴嘴離煤巖體近，回彈的巖粒會加速噴嘴的損壞。 ② 安裝在截齒上靠近齒尖處。 在掘進機的截割頭上，噴嘴安裝位置有 3 種： ① 裝設(shè)在截齒前方。在掘進機上安裝的高壓水細射流系統(tǒng)為：外來水經(jīng)過控制閥、濾水器進入增壓器，壓力增高后的高壓水進入懸臂端的旋轉(zhuǎn)密封，由截割頭上安裝的 數(shù)個噴嘴噴射出去。 該技術(shù)為利用 20MPa 以上、流量為4L/min 左右的壓力水，自孔 徑為 ～ 的噴嘴射出，對截齒的機械 中國礦業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 破碎起輔助作用。但對于巖巷掘進和隧道掘進，一般其巖體 f≥8( 抗壓強度在 80～ 100MPa 以上 )，掘進機效率明顯降低，截齒消耗量大增，導致生產(chǎn)成本顯著提高。近年來，除塵設(shè)備有向抽出式和噴霧式聯(lián)合并用方向發(fā)展的趨勢。由于 集塵器跟隨掘進機移動，風機的噪音很大，應(yīng)安裝消音裝置。設(shè)計掘進機時，應(yīng)根據(jù)掘進機的技術(shù)條件來選集塵器。 (2)抽出式。但噴嘴容易堵塞和損壞，供水管路復雜，活動聯(lián)接處密封較困難。噴嘴在截割頭上按螺旋線布置，壓力水對著截齒噴射。這種方式結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、 使用壽命長。這種除塵方式有以下兩種： ① 外噴霧降塵。 (1)噴霧式。由于其工作環(huán)境差，用電動機驅(qū)動易受潮燒毀，最好選用液壓馬達驅(qū)動。但其結(jié)構(gòu)復雜、零部件磨損較嚴重。適用于底板不平或松軟的條件，不需修路鋪軌。這種行走機構(gòu)主要用于沖擊式掘進機。將掘進機用導軌吊在巷道頂板上，躲開底板，達到?jīng)_擊破碎巖 中國礦業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 石的目的。但由于向前推進時，支架反復交替地作用于頂板，掘進機對頂板的穩(wěn)定性要求較高，局限性較大，所以這種行走機構(gòu)主要用于巖巷掘進機，在煤巷、半煤巖巷中也有應(yīng)用。采用框架結(jié)構(gòu)，使人員能自由進出工作面，并可越過裝載機構(gòu)到達機器的后面。 (1)邁步式。 轉(zhuǎn)載機構(gòu)應(yīng)采用單機驅(qū)動，可選用電動機或液壓馬達。 膠帶轉(zhuǎn)載機構(gòu)傳動方式有 3種： ① 用液壓馬達直接或通過減速器驅(qū)動機尾主動卷筒； ② 由電動卷筒驅(qū)動主動卷筒； ③ 利用電動機通過減速器驅(qū)動主動卷筒。 轉(zhuǎn)載機構(gòu)的型式選擇 該掘進機的轉(zhuǎn)載機構(gòu)有兩種布置方式： ① 作為機器的一部分； ② 為機器的配套設(shè)備。 目前，這兩種輸送機構(gòu)均有采用，設(shè)計時應(yīng)酌情確定。這種驅(qū)動方式的傳動系統(tǒng)布置簡單，和裝載機構(gòu)的運動互不影響。由于該位置空間較小布置較困難。輸送機構(gòu)可采用聯(lián)合驅(qū)