【正文】 采煤機是由許多的零部件組裝而成，其中履帶式行走機構(gòu)是機械設(shè)備的關(guān)鍵機構(gòu)，它主要作用于工作中的行走與搬運等重要的任務(wù)，而行星減速器行走機構(gòu)是行走機構(gòu)的關(guān)鍵所在，用在傳動比比較大與輸出轉(zhuǎn)矩較為大的機器設(shè)備上。因此,本次研究的重點是對采煤機履帶行走裝置中的行星減速器建立了三維模型，通過對模型進行試驗。 國內(nèi)外研究發(fā)展情況本人采用ProE軟件對采煤機的行星減速器進行運動仿真，因此在這兒對行星齒輪發(fā)展情況做出一些介紹。在國內(nèi)只有太院在近幾年以來一直在學習與研制國外的較為相對成功的技術(shù),對TY100FB 采煤進行了剛開始時期的技術(shù)研究開發(fā)。這些大部分都是因為在機械的結(jié)構(gòu)上運用了許多個行星輪的傳動方式，并對同心軸的齒輪之間的空間進行了充分合理的利用，裝載了多個行星輪來共同承擔所有的載荷，并且對內(nèi)齒輪嚙合傳動進行了合理的運用，最終使的這種行星減速器擁有了以上的那么多的優(yōu)異點。這樣做的話，就會使得行星齒輪減速器的優(yōu)異性得不到全面的充分的發(fā)揮，甚至有的時候利用率比普通的外齒輪的傳動結(jié)構(gòu)的利用率還不如。在結(jié)構(gòu)的有關(guān)方面，剛開始時人們只有努力地使齒輪的加工精度得到提高，這樣做才能提高效率，但是卻使得行星齒輪在制造上和裝配的過程中存在非常困難的問題。典型的幾種均載機構(gòu)：基本構(gòu)性件的均載機構(gòu)?，F(xiàn)在，有很多對行星齒來進行計算的方法，國內(nèi)外的學者人員就提出了多種多樣的有關(guān)對行星齒輪的傳動效率的計算方法，在一般的設(shè)計計算中，較為經(jīng)常使用的計算方法就有3種：力法也叫做克萊依涅斯法，而嚙合功率法的是較為廣泛使用的，此種方法用來對一般的2KH型與3K型行星齒輪減速器的效率計算就會顯得十分的方便。在1951年期間，德國率的高速的行星齒輪傳動裝置；在1958年的后期，其他的國家也陸陸續(xù)續(xù)的運用這種裝置，并且都有相應(yīng)的一系列的產(chǎn)品開發(fā)研究出來。而低速的較重載的行星減速器也已經(jīng)由一系列平常用途的產(chǎn)品開發(fā)發(fā)展到生產(chǎn)應(yīng)用在特殊的使用上的產(chǎn)品，像法國的 Citroen 生產(chǎn)的用在水泥磨上的機械減速器設(shè)備與在礦山上使用的行星減速器設(shè)施，總的重量可以達到125t，輸出轉(zhuǎn)矩也能夠達到3900 kN目前日等國家研究開發(fā)出的一些較為新穎的獨特的行星齒輪的傳動技術(shù)，例如行星齒輪的變速傳動和微小型的行星傳動等。低速大轉(zhuǎn)矩的行星齒輪減速器也開始批量的生產(chǎn)和運用。現(xiàn)在我國已經(jīng)擁有批量生產(chǎn)與供應(yīng)最大輸出轉(zhuǎn)矩可達700kN由中國重限公司減速器系列，其水平在國際上已經(jīng)擁有很高的地位；由寧波德一家專門生產(chǎn)傳動設(shè)備的有限公司完成行星減速器在與柔性液壓有關(guān)的專業(yè)的技術(shù)上同時取得了較為大的突破，這在國際的減速器設(shè)計中也是較為先進的。伴著我國的航天技術(shù)、航空的技術(shù)、機器機械、電子電能、能源以及在核能工業(yè)等方面的快速有效地發(fā)展和工業(yè)的機器人等在現(xiàn)在各工業(yè)部門的較為普遍的使用，我國在諧傲的成績。六高指的是較高的承受載荷的能力、比較高硬度的齒面、比較高的可靠性、比較高的速度、比較高的精度與比較高的傳動效率；二低指的是低的噪音、生產(chǎn)成本的低廉；二化即指樣化。 行星齒輪研究現(xiàn)狀與一般的圓柱齒輪的傳動相比，行星齒輪傳動有著非常大的差異在結(jié)構(gòu)上，其結(jié)構(gòu)比一般的齒輪較為復(fù)雜，零件的數(shù)量也比其它的多，其運動方式也比較不一樣，與其它的齒輪傳動相比較有著一定的差異，還會有過約束。我國一直在進行行星齒輪傳動性能的研究，現(xiàn)在也有一些部門正在做有力學、浮計等問題的研究。 本文研究內(nèi)容這篇文章通過對采煤機的行星減速器進行虛擬三維建模，再對其進行運動仿真，對其結(jié)構(gòu)的合理性進行分析，最終得出相關(guān)的結(jié)論。2. 行星減速器的三維建模，裝配的干涉，其結(jié)構(gòu)的合理性（1） 對行星減速器進行三維建模，（2） 利用ProE軟件對其進行合理性與干涉性的檢查。4. 關(guān)鍵零件的校核（1） 對齒輪的接觸強度進行相應(yīng)的強度校核。行星齒輪傳動的外輪廓尺寸和質(zhì)量一般只有普通的齒輪傳動的1/3。在選擇恰當?shù)膫鲃宇愋偷那闆r下，合理布置結(jié)構(gòu)，~。只要合理的選擇行星齒輪傳動的類型以及相互輪齒配合的方案，就可以只使用少數(shù)的幾個齒輪從而就能夠獲得很大的傳動比。我們應(yīng)該指出當行星齒輪傳動在其傳動比很大的時侯，其機構(gòu)還會保持著結(jié)構(gòu)較為緊湊、質(zhì)量較為小、體積較為小等許多的優(yōu)異點。由于在結(jié)構(gòu)上采用了多個結(jié)構(gòu)都一樣的行星輪，并且都均勻地在太陽輪的周圍分布，從而可使得行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力能夠相互平衡抵消。行星齒輪傳動較為明顯的特點是：在齒輪進行傳遞動力的同時，它還可以進行功率的分流；同時其輸入軸的軸心與輸出軸的軸心都在同一軸線上，指的是輸入的各個的軸心都會在同一主軸線上重合。特別是在那些對要求較為高的、質(zhì)量比較小的、體積較為小的、結(jié)構(gòu)比較緊湊和對傳動效率要求比較高的航空航天的較為特殊的發(fā)動機、石輸裝置和機械兵器等機構(gòu)的齒輪傳動設(shè)施以及需要不斷地變速的小汽車與重質(zhì)量大體積的坦克等各種車輛的一般的齒輪傳動機構(gòu)裝置，在日常生活與工業(yè)中行星齒輪傳動已經(jīng)運用的越來越廣泛。第二章 行星齒輪減速器的傳動設(shè)計 設(shè)計參數(shù)額定功率 150KW額定轉(zhuǎn)速 1475r/min工作拉力 6KN輸送帶工作速度 滾筒直徑 460mm工作環(huán)境：礦山載荷特性：平穩(wěn)傳動最短工作年限：八年兩班齒輪傳動在跟別的傳動方式相比較而言，具有這些可靠地特點，例如瞬時的傳動比比較恒定、工作的能力較為可靠、使用的壽命系數(shù)較長、傳動的效率較為高、可以使得平行軸之間的任意兩個相交的軸與交錯軸之間的傳動方式得到實現(xiàn)，適用于大范圍的圓周的速度與傳動的功率，但是齒輪傳動的生產(chǎn)制造成本比較高，而低精度的齒輪在傳動時會產(chǎn)生非常大的噪聲和振動，傳動方式不適合用在兩軸之間的距離比較大的情況下。齒輪傳動的劃分可以按照一對齒輪的軸線的相對位置來確定，也能夠按照不同的工作條件來區(qū)分。因本次設(shè)計的傳動尺寸沒有嚴格的要求限制，而且生產(chǎn)的數(shù)量比較小，所以小齒輪的材料選用40Cr，熱處理進行調(diào)制處理，硬度的范圍為241HB~286HB，平均值取為260HB。計算如下：（1） 初步計算： 轉(zhuǎn)矩 T1=T1=齒寬系數(shù) 由《機械設(shè)計》 ，可取Ad=85.初步計算出來的小齒輪直徑： 22（2） 校核計算 23由《機械設(shè)計》，取8級精度。故符合NGW型行星齒輪減速器的傳動比范圍，故可行。驗算彎曲應(yīng)力 28由圖844查得,x=0 =14，= =39，=,故應(yīng)該計算較大齒輪的彎曲應(yīng)力，齒輪的彎曲強度符合要求。段裝配齒輪直徑：判斷是否做成齒輪軸查手冊得=，得e=,因此做成齒輪軸. 此時齒寬為30。中間軸的設(shè)計：①材料：選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，查表142取=35，C=100②各軸段直徑的確定：由, p=,則,段要裝配軸承，查課本1115取=40，選用6309軸承，=40，裝配低速級小齒輪，且取=45，=128，段主要是定位高速級大齒輪，取=60，=10，裝配高速級大齒輪，取=45，=82段要裝配軸承，取=40，=43③ .校核該軸和軸承：=75，=115，=95作用在3齒輪上的圓周力： N 徑向力：求垂直面的支反力 214計算垂直彎矩：求水平面的支承力： 215計算、繪制水平面彎矩圖： 求危險截面當量彎矩：從圖可見，mm,nn處截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數(shù)）計算危險截面處軸的直徑： nn截面: mm截面: 由于，所以該軸是安全的。 t=8X365X12 t=35040h應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N ，估計10,則指數(shù) m=. N =601147535040(1++) 210 =原估應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確。齒根彎曲接觸疲勞強度檢驗：重合度系數(shù)Y Y=+ =+ =齒間載荷分布系數(shù), ， 223， ， ， ， ，估計3,則指數(shù)m=, 223彎曲壽命系數(shù) 尺寸系數(shù) 驗算： 224 故可行。第三章 行星減速器的建模和裝配本次章節(jié)主要從兩個方面來展開研究：（1）對行星減速器進行三維建模；（2）利用ProE進行裝配和干涉檢查。其減速主要的工作過程如下：太陽輪連接著輸入軸，輸入軸跟液壓馬達相連接，由其帶動轉(zhuǎn)動；太陽輪帶動行星輪轉(zhuǎn)動；行星輪跟行星架相連接固定，帶動行星架轉(zhuǎn)動；行星架一端連接著輸出軸，最終由輸出軸輸出轉(zhuǎn)速，帶動采煤機行走。 減速器三維建模在建行星齒輪加速器的三維模型時，因零部件有許多，但是又必須考慮到后面的運動仿真，所以在建模時考慮到以下的幾個主要問題：（1） 對零件的模型進行簡化。使模型的結(jié)構(gòu)簡單，同時又能正確的反映出行星減速器的結(jié)構(gòu)特點。因平時對ProE運用的較為熟悉，所以在此選擇此款軟件?？梢酝瓿尚行驱X輪減速器的三維建模與裝配。 齒輪三維建模齒輪是行星齒輪減速器的最基本的最常見的零件，齒輪主要運用方式是將動能在兩個相互平行或者相交的軸之間傳遞，同時可以作為機械傳動的主要連接方式，其傳動也是研究的較為重要的點。對于齒輪的建模，因為齒輪的形狀比其它的零件較為復(fù)雜，所以對其進行多種特征的建造就能夠保證齒輪的精確度。我們所知道齒數(shù)來決定的，例如齒輪的齒數(shù)與模數(shù)等因數(shù)，因此我們就可以利用計算出的參數(shù)再用軟件畫出草圖，節(jié)約時間，再導(dǎo)入到ProE中進行拉伸建模。其齒輪參數(shù)如下表32.表32 齒輪參數(shù)具體的生成步驟如下：(1) 打開CAXA軟件自帶的齒輪設(shè)計參數(shù)對話框（圖33），輸入我們計算出的主要的齒輪參數(shù)，點確定就能繪制出相對應(yīng)的齒輪草圖，如圖34。（3）打開ProE軟件，先新建零件圖，再打開之前保存的草圖，對其進行拉伸，使得齒輪的寬度達到60mm，這樣就能夠得到齒輪的三維模型，如圖35。某個零件的建造，根據(jù)特征參數(shù)化建出模型，在ProE中為我們提供了多種多樣的造型方法，例如，我們一般以的零件。我們在對實體特征進行創(chuàng)建的時候，第一步要先繪制出截面圖形的樣子，畫出零件的草圖后，進行一定的尺寸修改，完全確定尺寸的精度后，再對這些零件的實體。 行星減速器的三維模型裝配 齒輪之間的嚙合裝配在本次畢業(yè)設(shè)計的研究中，齒輪的精確嚙合與裝配關(guān)系是一重點與難點，減速器中的齒輪嚙合精確和裝配關(guān)系的正確是關(guān)系到后面的運動仿真能否精確運行，結(jié)果是否正確的關(guān)鍵。本次研究設(shè)計的行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)簡圖如下；圓柱齒輪的漸開線繪圖是行星減速器傳動正確的關(guān)鍵，太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈都是運用此種方法繪制而出的漸開線圓柱齒輪。在裝配時，各模型之間的裝配關(guān)系必須采用正確的關(guān)系，否則將使得運動仿真之間存在不小的問題，這也是進行仿真能付正確的關(guān)鍵所在。由于減速器整體的裝配是有一定的難度的，所以我們要簡化模型，以防止產(chǎn)生一定的誤差，從而對仿真結(jié)果產(chǎn)生影響。同時選取正確的裝配順序能夠有效的提