【正文】 尺寸系數(shù) ????, ： 根據(jù)軸截面為圓截面，查 參考文獻(xiàn) [2]圖（ 418）得 ?? ? ， ?? ? 。由 參考文獻(xiàn) [2]表 41 查得 ： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 47 700B? ? 2/N mm , 1 340?? ? 2/N mm , 1 185?? ? 2/N mm 。薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 46 齒輪左側(cè)為危險(xiǎn)截面。 支反力 ： 水平面 1 ? N, 2 ? N 垂直面 1 ? N, 2 ? N 彎矩 HM 和 VM ： 水平面 ? Nmm? 垂直面 1 ? Nmm? 合成彎矩 M 2 2 2 2 58 0 8 1 4 1 .8 2 9 6 9 7 .7 8 1 0HVM M M? ? ? ? ? ? Nmm? （ 77） 扭矩 T T= ? Nmm? 當(dāng)量彎矩 cM? ? ? ? ?2 2 5 6 68 1 0 0 . 3 1 . 9 6 1 0 1 . 4 1 0cM M T? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? Nmm? 校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為 40rC ，調(diào)質(zhì)處理。 圖 71 低速軸結(jié)構(gòu)圖 薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 44 Lowspeed shaft Chart 軸的強(qiáng)度校核 求軸的載荷 根據(jù)此軸，齒輪面的當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面。為了滿(mǎn)足整個(gè)搖臂尺寸，此軸上的齒輪寬度為 B=，該軸的總體長(zhǎng)度為 365mm。此軸兩端各有一個(gè)軸承，其型號(hào)為 GB/T2831994 圓柱滾子軸承 NJ 型 02 系列 NJ228E，尺寸14 0 25 0 42d D B? ? ? ? ?。軸的直徑選 取 d=140mm。m 作用在齒輪上的力 輸出軸大齒輪分度圓直徑為 11d 3 0 3 3 3 . 3 3c o s c o s 9 2 2nt mm Z Z?? ? ? ? ??? mm 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 圓周力 tF 、徑向力 rF 和軸向力 F? 的大小如下 6222 2 1 . 9 6 1 0 117603 3 3 . 3 3t TF d ??? ? ? N ta n ta n 2 01 1 7 6 0 4 3 2 3 .5 3c o s c o s 9 2 2nrtFF ?? ?? ? ??? N ta n 117 60 ta n 9 22 193 ? ? ?? ? ? ? ? N 確定軸的最小直徑 選取 軸的材料為 40rC ，查 參考文獻(xiàn) [2]表 42，取 A=100，有公式 42 初估軸的最小直徑為 2 33m i n28 5 . 8 81 0 0 5 8 . 9 54 1 9 . 1 6pd A m mn? ? ? ? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 此軸為齒輪軸。 2 個(gè)軸承是 GB/T2861964 雙列向心球面滾子軸承中寬，尺寸為 10 0 21 5 73d D B? ? ? ? ?,此軸的最小直徑為 100mm，最大直徑為110mm。 與中速軸相連的惰輪軸尺寸的確定 由于中速軸的小齒輪與惰輪軸的齒輪 相 嚙合，所有惰輪軸的齒輪寬度為B=158mm，參考中速軸的長(zhǎng)度，初步確定惰輪軸的長(zhǎng)度為 370mm。m 作用在齒輪上的力 輸出軸大齒輪分度圓直徑為 8d 4 2 3 3 9 .4c o s c o s 9 2 2nt mm Z Z?? ? ? ? ???mm 圓周力 tF 、徑向力 rF 和軸向力 F? 的大小如下 6222 2 1 .2 5 1 0 7 3 6 5 .9 43 3 9 .4t TF d ??? ? ?N ta n ta n 2 07 3 6 5 .9 4 2 7 0 8c o s c o s 9 2 2nrtFF ?? ?? ? ???N 薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 42 ta n 736 ta n 9 22 120 5tFF? ? ?? ? ? ? ?N 確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 40rC ，查 參考文獻(xiàn) [2]表 42，取 A=100，有公 式 42 初估軸的最小直徑為 2 33m i n29 1 . 2 71 0 0 5 0 . 7700pd A m mn? ? ? ? 選取軸的直徑為 95mm，便于加工，減少工序。 2 個(gè)軸承是 GB/T2861964 雙列向心球面滾子軸承中寬，尺寸85 18 0 60d D B? ? ? ? ?,所以軸承直徑為 85mm。高速軸為齒輪軸，上面有擋圈，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擋圈直徑為 6mm， GB/T2831994圓柱滾子軸承 NJ型 02系列 NJ224E，尺寸 12 0 21 5 40d D B? ? ? ? ?，寬度 B=40mm，小齒輪齒寬 d=125mm，軸承與齒輪間間距取 3mm，擋圈與電機(jī)間距取 3mm， 高速軸長(zhǎng)度 L=3+6+40+3+125+3+40=220mm 與高速軸相連的惰輪軸的確定 由于高速軸齒輪的齒寬為 d=125mm，所以惰輪軸上的齒輪齒寬為 125mm，參考高速軸的長(zhǎng)度， 初 步確定軸的長(zhǎng)度為 200mm。 薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 40 7 軸 設(shè)計(jì) 高速軸尺寸的確定 輸出軸的轉(zhuǎn)矩 T 311 1 97 6301470PT n ?? ? ? ? N 仿上，通過(guò)查表或采用相應(yīng)的公式計(jì)算，可得到取值與外嚙合不同的系數(shù)為2 2 2 1 , 1 .2 6 , 1 .1 , 1 , 2 .0 5 3 , 2 .6 5 , 0 .7 6 , 0 .9 2 , 1 .03 1 .0V F F F P F a S a NT r e lT XK K K K Y Y Y Y Y Y? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?和。 bc 齒輪副 在內(nèi)嚙合齒輪副 bc 中只需要校核內(nèi)齒輪 b 的齒根彎曲強(qiáng)度，即按公式（ 612）計(jì)算取齒根彎曲應(yīng)力 2F? 及按公式（ 614）計(jì)算許用齒根應(yīng)力 FP? 。 3) 計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 F? 按公式計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 F? ，即 129600 2 .5 8 1 .6 3 0 .7 8 1 1 .5 1 .0 6 1 .3 1 .1 1 .6 2 6 1 .5 57 3 69600 2 .3 3 1 .7 3 0 .7 8 1 1 .5 1 .0 6 1 .3 1 .1 1 .6 2 5 0 .77 3 6tF Fa S a A V F F FPFF Y Y Y Y K K K K Kbm ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ 620） 取彎曲應(yīng)力 F? =262 2/N mm 4) 計(jì)算許用齒根應(yīng)力 FP? 按公式計(jì)算齒根應(yīng)力 FP? ，即 limlimFF P S T NT relT R relT XF Y Y Y Y YS ??? ? （ 621） 薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 38 已知齒根彎曲疲勞極限 limF? =340 2/N mm 由 參考文獻(xiàn) [3]表 611 查得最小安全系數(shù) minFS = 式中 STY —— 應(yīng)力系數(shù) STY ，按所給定的 limF? 區(qū)域圖取 limF? 時(shí)，取 STY =2 NTY —— 壽命系數(shù)， NTY = relTY? —— 齒根圓角敏感系數(shù) relTY? 按 參考文獻(xiàn) [3]表 618 relTY? =1 RrelTY —— 相對(duì)齒根表面系數(shù) RrelTY 按 參考文獻(xiàn) [3]表 618 中取，RrelTY = XY —— 尺寸系數(shù)，按 參考文獻(xiàn) [3]表 617，得 XY = 將以上各系數(shù)代入公式（ 613）可得需用齒根應(yīng)力為 2340 2 0 .8 9 1 0 .9 8 1 .0 2 3 7 8 /1 .6FP N m m? ? ? ? ? ? ? ? 因齒根應(yīng)力 F? =262 2/N mm 小于許用齒根應(yīng)力 237 8 /FP N mm? ? ，即 F FP??? 。 幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑 17 6 102aad Z m? ? ? ? ?mm 21 6 126ccd Z m? ? ? ? ?mm 59 6 354bbd Z m? ? ? ? ?mm 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算 由于 2ZX(A)的工作特點(diǎn)，只需按其齒根彎曲應(yīng)力的強(qiáng)度條件公式進(jìn)行校核計(jì)算，即 F FP??? （ 611） 首先按公式計(jì)算齒輪的齒根應(yīng)力，即 0F F A V F F F PK K K K K????? （ 612） 其中，齒根應(yīng)力的基本值 0F? 可按公式計(jì)算，即 0 tF Fa SaF Y Y Y Ybm ??? ? （ 613） 許用齒根應(yīng)力 FPK 可按公式計(jì)算，即 li mm i nF S T N TF P relT R relT XFYYK Y Y YS ??? （ 614） 現(xiàn)將該 2ZX(A)行星傳動(dòng)按照兩個(gè)齒輪副 ac、 bc 分別驗(yàn)算如下。 配齒計(jì)算 根據(jù)傳動(dòng)比 i=， n=4，查表 32 17aZ? 21c 59bZ? 初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù) 按齒輪接觸強(qiáng)度初算小齒輪分度圓直徑 1d 薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 34 小齒輪分度圓 直徑 1d 的初算公式為 ? ?131 2l im1A H H PddHT K K K ud K m mu?? ? ??? （ 610） 式中 dK —— 算式系數(shù)，對(duì)于鋼對(duì)鋼配對(duì)的齒輪副，直齒輪傳動(dòng) dK =768. 1T —— 嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩， 1T =490 Nm? AK —— 使用系數(shù)，查 參考文獻(xiàn) [3]表 67， AK = HK? —— 綜合系數(shù)，查 參考文獻(xiàn) [3]表 65， HK? = HPK —— 計(jì)算機(jī)接觸強(qiáng)度的行星輪載荷分布不均勻系數(shù)， HPK = d? —— 小齒輪齒寬系數(shù)，查 參考文獻(xiàn) [3]表 66 d? = u—— 齒數(shù)比， 21 59 17 7u Z Z? ? ? limH? —— 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，查 參考文獻(xiàn) [3]表 614，limH? =1600 2Nmm 將各數(shù)值帶入上式中 31 24 9 0 1 . 7 5 2 . 5 1 . 4 3 . 4 7 17 6 8 9 7 . 0 30 . 7 5 1 6 0 0 3 . 4 7d ? ? ? ?? ? ? ??mm 齒輪模數(shù) m 11/ / 17 d Z? ? ? 查 參考文獻(xiàn) [3]表 83 m=6 mm 齒寬 b m in ?? ? ? ? ?mm 大輪齒寬 2 73bb?? mm 小輪齒寬 ? ?2 5 ~ 10 78zbb? ? ?mm 嚙合參數(shù)計(jì)算 在 2 個(gè)嚙合齒輪副 ac、 bc 中，其標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 為 ? ? ? ?11 6 1 7 2 1 1 1 422a c a ca m z z? ? ? ? ? ? ?mm 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 ? ? ? ?11 6 5 9 2 1 1 1 422b c a b ca m z z? ? ? ? ? ? ?mm 由此可見(jiàn)，兩各齒輪副的標(biāo)準(zhǔn)中心距均相等。m 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 4 3 04 3 P? ???????????齒 齒 kw 343 ? ? r/min 3 344 4 . n ?? ? ? Nm? 中速軸齒輪模數(shù)的確定及校核 選擇齒輪材料 查 參考文獻(xiàn) [1]表