【正文】 ?act —端面壓力角，直齒輪t ?0??t Hz 由表 查得 （鋼—鋼）)/(? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 。t? 直齒輪 39。39。239。 ） ⑴.確定計算負荷 名義轉(zhuǎn)矩 )(.)( mTnkap ???名義圓周力 )( NdFt ?? ⑵.應(yīng)力循環(huán)次數(shù) aN tnpHa60 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 38 頁 ?????式中 —太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速, ；Hanr/min .???Han i)/(819r —壽命期內(nèi)要求傳動的總運轉(zhuǎn)時間， 。39。 ??act 則 ??mga 39。39。21 taa a???? 式中“ ”號正號為外嚙合，負號為內(nèi)嚙合； — 端面節(jié)圓嚙合角39。.????cba ②變位系數(shù)和 ?xtgainvinvzbccb2)(??? ??)69(tii ?? ③中心距變動系數(shù) y 20??may ④齒頂降低系數(shù) y? 0485.)5.(?????x ⑤分配變位系數(shù) ? ?. ???????cbxx 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 35 頁 分度圓 mzd?齒頂圓 )(2*yxhaa ???齒根圓 cf??基圓直徑 dbcos?齒頂高系數(shù) 太陽輪，行星輪— 1*ah 內(nèi)齒輪— *?a頂隙系數(shù) 太陽輪，行星輪— 4.*c 內(nèi)齒輪— *?代入上組公式計算如下：太陽輪 ??md14? )().(02 ma ????? )(f? )(??行星輪 )(2050?? )(274) ???? 36.(f?)???內(nèi)齒輪 )(61d? ??)() ma ???????560??f 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 36 頁 )(? )(??太陽輪，齒寬 b 由表 ,取 則 取??mb5410.??)(90mb? )(9a ～?c )(2 ⑴ ac 傳動端面重合度 a? 22)()(baad??? 太陽輪 )(49.)2()(1 ma ?行星輪 )()9.()7(222a??? ag )sin(39。.???? C．總變位系數(shù) ?x )(2invainvatgzxcca ???? )(51439。pn 4?pn ⑶載荷不均衡系數(shù) ，采用太陽輪浮動和行星架浮動的均載機構(gòu)，取 = kp ⑷配齒計算 太陽輪齒數(shù) ???ipaz 式中取 c=20（整數(shù)） 內(nèi)齒圈齒數(shù) 6).(1)(??iab 行星輪齒數(shù) ??254621????zzabc ⑸ac 齒輪接觸強度初步計算按表義 14160 中的公式計算中心距 3lim)1(483ukTuaaA???式中 /14= 數(shù) 比? 綜合系數(shù)為 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 太陽輪單個齒傳遞的轉(zhuǎn)矩?T ??mkg???? 齒寬系數(shù)為 ?2/145mkgHLim?? 代入: ????ma ????? 模數(shù) ?cazm0則 ?????15241010 ?????取 2(6) 計算變位系數(shù) 1)ac 傳動 A．實際中心距變動系數(shù) y 9200????may B．實際嚙合角 ?20cos)2022arcos()cosarcs(39。2．確定各主要參數(shù)： ⑴行星機構(gòu)總傳動比：i=，采用一級 NGW 型行星減速機構(gòu)。試驗齒輪齒面接觸疲勞極限 MPa1450lim??H試驗齒輪齒根彎曲疲勞極限：太陽輪： 40limF??2N行星輪： 28li?齒形為漸開線直齒，最終加工為磨齒，精度為 6 級。以下參考《現(xiàn)代機械傳動手冊》 機械工業(yè)出版社 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁已知：輸入功率 ,轉(zhuǎn)速 =，輸出轉(zhuǎn)速 =40r/min?P7n7 n星 1．齒輪材料熱處理工藝及制造工藝的選定 太陽輪和行星輪的材料為 20CrNi2MoA，表面滲碳淬火處理，表面硬度為57～61HRC。行星輪輪緣的變形對安裝在行星輪內(nèi)孔中軸承的滾動體間的載荷分布會發(fā)生影響, 由此獲得可提高軸承壽命的最佳間隙。這些均載措施結(jié)構(gòu)簡單、浮動靈敏、反力矩小, 有效地補償各種誤差, 使行星輪間的載荷均衡分配。為減小加工安裝誤差所產(chǎn)生的偏載和彈性變形、慣性力、摩擦力等妨礙載荷均勻分布的因素, 把太陽輪作成無支承的浮動件(單浮動) , 通過漸開線花鍵與前一級齒輪聯(lián)接, 花鍵側(cè)隙則滿足了浮動量的要求。行星傳動的優(yōu)點是動力分流, 功率流數(shù)取決于行星輪個數(shù)。因此, 電牽引采煤機無論牽引部或截煤部均在最后輸出級采用行星機構(gòu)。l605?,因為此軸為心軸,僅受彎矩作用.圓周力: NdTFt 2567179021??? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 NdTFt 2149306523???選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理 HBS= ，~7,650MPab?,360as?,2701MPa???因為心軸只受彎矩作用，其危險截面在軸的中間， 的雙支點梁，,15MPa??? ml可以認為軸沿整個跨度承受均布載荷 ,/ mNlFqtt ???因為 相差無幾，其徑向力抵消后與圓周力相比可以忽略，所以彎矩為：31,tqlM???抗彎截面模量： ??2/???許用彎曲應(yīng)力 ??MPabxb ???ca??所以該軸強度合格。取其直徑 ,這里選擇調(diào)心滾02子軸承 21320*,以使其自動補償軸和外殼中心線的相對偏斜,軸承的主要尺寸為:兩軸間有一長為 10 的距離套對其進行周向定位,該軸的長度,472150???BDd。 惰一軸的設(shè)計 由于心軸不傳遞轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩法估算直徑在這里不再適用,采用經(jīng)驗法估算心軸的直徑,軸徑與中心距的關(guān)系為: ??????mad ~~???初取 , 惰 一 軸 示 意 圖該心軸分三段,從右端起: 軸段 1:該軸段直接安裝在搖臂殼體上, ,為使該軸有md921?足夠的支撐強度,取其長度 。 軸承與軸的周向定位采用過渡配合保證的，因此軸段直徑公差取為 .6K軸端倒角 ??452 ： 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖 3： 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 27 頁2） 求支aT()()()()()() 反力： 水平面： ??????NFFRttHB ???????? NRHBttA690?? 垂直面： ??????rrVB ../... 56 ? FRrVBrA72465??3） 計算彎矩，繪彎矩圖 水平彎矩：圖（b）所示 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 mNRMHAC ????? BD ?882 垂直面彎矩：圖（c）所示 VAC ??????? mNRMBD ?0929合成彎矩：圖（d）所示 mNCHVC ?????? DD 9838905 4) 扭矩： mNT?4920 mN????? 246.? 5） 計算當量彎矩：圖（f）所示 MCa ??.0162左 ?? mNTCa ????? DD ?左 mNa ?右 顯然 C 右處為危險截面，故只對該處進行強度效核 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表 4－1 得 2/650mNB??由 得 ?????WMDa 取??2/65~. mNB??2/60??3333 .917..2d????2/.???2/60mN??： 1）確定參數(shù) 由前述計算可知： T??49203 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 29 頁 ? in/4523rn 抗扭截面模量： 333 ?????? 2）計算應(yīng)力參數(shù) 彎曲應(yīng)力幅 2/? 因彎矩為對稱循環(huán)，故彎曲平均應(yīng)力 0? 扭剪應(yīng)力幅 23 /??? 因轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，故扭剪平均應(yīng)力 2/0mNma??3）確定影響系數(shù) 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 4－1 查得 ，212/30,/65mNB????21/5mN??? 軸肩圓角處得有效應(yīng)力集中系數(shù) ??K, 根據(jù) 016./.1/?dr D由表 4－5 經(jīng)插值可得： 2.???k尺寸系數(shù) 、??? 根據(jù)軸截面為圓截面查圖 4－18 得： ＝ =????表面質(zhì)量系數(shù) 、???根據(jù) 和表面加工方法為精車，查圖 4－19，得2/650mNB?＝, ＝。 軸 4 的設(shè)計及強度效核 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 由表 4－2 取 A＝115， 可得 ????? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 25 頁 圖 5 截軸 4 示意圖 Ⅳ軸上大齒輪分度圓直徑為： mZd3245?＝ 圓周力 ，徑向力 和軸向力 的大小如下tFr?FNdTt ?? ntr .?? ? 小輪分度圓直徑為： md386NdTFt ??ntt ?? ?? 1）擬定軸向定位要求確定各軸段直徑和長度 Ⅰ段安裝調(diào)心滾子軸承。 軸承與軸的周向定位采用過渡配合保證的，因此軸段直徑公差取為 .6K軸端倒角 ??452 ： 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖： 2） 求支反力： 水平面： ??????NFFRttHB ?????? ??垂直面： ??????rrVB 6409138/316)8(43 ?????? ??3） 計算彎矩，繪彎矩圖 水平彎矩：圖（b）所示 mNRMHAC ????? BD1701490 垂直面彎矩：圖（c）所示 VAC ??????? mNRMBD5140409合成彎矩：圖（d）所示 mNCHVC ?????? DD 19858140 4) 扭矩： mNT?35 mN????? ? 5） 計算當量彎矩：圖（f）所示 MCa ??732aT()901638 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁?? mNTMCCa ??????2065371956703222?左 DD .848左 mNa ?2右 顯然 D 處為危險截面，故只對該處進行強度效核 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表 4－1 得 2/650mNB??由 得