【正文】 斷面傾斜著經(jīng)過一 ? 時的計算值。 ? 截齒 的排列 （ 1）截齒排列方式 ①順序式。另外，這種布置方式，切削斷面較小。 截齒以一個間隔一個的次序進行截割的，形成兩側接近對稱的截槽，可以保證截齒兩側受力基本平衡，切屑面積大，截割比能耗低。其條件是：螺旋頭數(shù)與毎線齒數(shù)之比為 2. 圖 32 截齒排列方式 Figure 32 pick arrangement way （ 2）截齒排列圖（圖為截割頭 1/4 的截齒排列） 孫鷺：可互換截割機構設計 8 圖 33 截齒排列 Figure 33 pick arrangement 所以，截割頭的截齒為 2179。左截割頭的排列為右旋，右截割頭的排列為左旋。 （ 3）截齒的安裝 ①截割角 α（又叫切削角）。實驗表明截割角在 45176。之間時截割阻力最小。大的角雖然提高切削效率，但磨損比較嚴重，容易使齒尖變鈍，以致無法切入礦物。 . 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 9 圖 34 鎬形齒的安裝角度 Figure 34 pickaxe shape cutting pick installment angle ②傾斜角β。由于截割頭橫擺速度遠遠低于截割速度，因此，β角很小。為了使刀齒能磨損均勻，保持銳利的工作狀態(tài)，以便降低截割阻力，根據(jù)實踐和實驗表明，截齒應向截割頭橫擺方向偏轉 8176。這樣，截齒的運動方向與進入巖體方向一致，也有助于截齒的自轉 。截割頭由頭體、端盤、齒座、截齒等組成。左截割頭的排列為右旋，右截割頭的排列為左旋。 （ 1） 截割頭工況參數(shù)的 選擇 ： ① 截割阻力 由 ]8[ 表 16 如下： 表 32 煤的分級 Table 32 coal graduation 種類 A（ N/mm） f 軟煤 ＜ 150 ＜ 中硬煤 150300 堅硬煤 ＞ 300 ＞ 選取 A=180N/mm 由上知： h=250mm 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 11 由 ]8[ 式 113 hZA? AhZ? =180*250=45000N （ 21） ② 截割速度： 1）橫切速度 它是指懸臂回轉時，截 割頭的橫向擺動速度，其大小決定著截齒的壽命和截割頭的截割性能。最佳切割速度取決于被切割礦物特性，礦物越硬、越韌、研磨性越大，選擇截割速度越低，而切削效 率與切割速度成線性關系。實驗表明，截割速度在 15m/s，對煤巖一般取 35m/s；當截割石英含量為 30%40%，最佳截割速度為 。 D為截割頭的工作直徑為 500mm。截割頭過長，會使阻力和能耗增加；截割頭長度過小，隨可減小截割阻力，但會影響截割的循環(huán)速度。 根據(jù)橫軸式截割頭的特點，所以 橫向 長度 取 1000mm， 長度 取 500mm，則截割頭為直徑是 1000mm的半球形。選取 2頭。且/21 ?? ? )1(202 ??? Km ?? { 同一螺旋線上的截齒個數(shù)； 0m 在某直徑上的螺旋頭數(shù)； ?K 螺 旋線圍包角的過渡段系數(shù)，可取 0≤ ?K ≤ 3.} 同一圓周上的截齒圓心角 3? 也應相等，并有 3?02m?? （ 2） 截割參數(shù)確定 1)截割深度和截割厚度 截割頭自下而上地截割工作面，沿工作面前進方向量取的 e 的值為截割深度。 a 表示截割厚度，是在沿工作面鉛垂面內(nèi)量取的，其最大值 應小于 2rmax 。 2）切削厚度 在工作狀態(tài)時截齒的切削厚度的計算方法： 橫向移動的距離 ： nVh bibi? nVh bb?=（ 23） 實際切屑厚度： ?sinbimi hh ? =*sin30= ?4 傳動部分減 速 箱的具體設計說明 設計題目：三級圓錐 圓柱齒輪變速器的設計（硬齒面） ? 電動機的 確定 ? 電動機的功率和轉速 因為本次設計的題目是《可互換截割機構設計》，我們將縱軸式改換成橫軸式，在不改變原有電動機的基礎上進行其他截割部的互換。 表 41 電動機性能參數(shù) Table 41 motor performance parameter 型號 YBU120 額定功率 120KW 同步轉速 1470r/min 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 13 ? 工作機的功率和轉速 （ 1）工作機功率 1000FvPW ?=45000*（ 31） 傳動總效率 ： η 總 =η 聯(lián) 179。 η 承 2179。 η 承 2179。 η 承 2179。 η 承 2179。 179。 179。 179。 = （ 32） 其中：聯(lián)軸器效率η = 齒輪嚙合效率η 錐 = 柱 =（齒輪精度為 7級） 滾動軸承效率η = 所需電動機功率 ： ?Wr PP?=（ 33） 則選用的電動機合適。 120179。 01? =P0 179。= n1 =n0 /i01 =n0 /i聯(lián) =1470/1=1470r/min 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 15 T1 =179。 179。 12? =P0 179。 承? =179。= n2 =n1 /i12 =n1 /i1 =1470/=588r/min T2 =179。 179。 23? =P2179。 承? =179。= n3=n2/i23=n2/i2=588/4=147r/min T3=179。 179。 34? =P3179。 承? =179。= n4=n3/i34=n3/i=147/1=147r/min T4=179。 179。 45? =P4179。 承? =179。= n5 =n4 /i45 =n4 /i=147/1=147r/min T5=179。179。10 3/147= Ⅵ軸 （ 減速器低速軸 ）： P6=P5179。 齒? 179。 7179。P 6/n5 =179。 179。 精度等級為 7級，即 7c GB11365. (2)初步設計 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 17 選用直齒錐齒 輪，按接觸疲勞強度進行初步設計，即： d1 ? 9653 222 1 ][)(1HRRm u KTC ????? （ 36） 齒寬系數(shù) R? 由 ]1[ 表 8385 選 R? = 載荷系數(shù) K 由 ]1[ 表 8388得 K= 額定轉矩 T=7718000 mN? 齒數(shù)比 u=n1/n2=1470/588= 許用接觸應力 由 ]1[ 表 8388 知： ][ HH ?? ? =? 1500=1350Mpa 材料配對系數(shù) Cm由 ]1[ 表 8328 得 ?mC 1 ? d1 ? 9653 222 )( ???? ?= （ 3）幾何尺寸計算（按 ]1[ 表 8385 計算） 齒數(shù)：取 Z1 =23 則 Z2 =u179。 23= 圓整 Z2 =58 傳動比 u= Z2 / Z1 =58/23= 傳動比誤差 ? ? /? =()/= ? 5%范圍里 。 ???? 12 ?? 90176。 =176。 ??? 5 5622 a rct gRha rct g ff?176。 ?? 12 fa ?? 176。 ??? 222 aa ??? +=176。 ??? 222 ff ??? =176。 則 ?][ F? F?? 滿足齒根彎曲強度。 精度等級為 7級，即 7c GB11365. （ 2）按接觸強度進行初步設計 1）確定中心距 a（由 ]1[ 表 8327 進行計算） 3 21 ][)1(Haam uKTuACa ???? （ 39） 式中：由 ]1[ 表 8328查 ?mC 1，表 8329 查 ?aA 476，表 8327 查 K=，表 834查 ?a? ，參考表 8327 得 ?? ][ HH ?? *1700=1530。 ??? )1(cos23 umaz n ? 2*230*cos13/[3*(4+1)]= 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 21 取 z1=30 ?? 34 uzz 4*30=120 4）重定螺旋角 ? a zzm n 2 )(a r c c o s 21 ??? = ?? ?? 2 3 02 )1 2 030(3a r c c o s 176。 基圓直徑 ??? tb dd ?cos33 92*= ??? tb dd ?co s44 368*= 齒頂圓壓力角 ???98 r c c o sa r c c o s 333 abat dd?176。 端面重合度 )](120)(30[2 1)]()([2 1 4433tgtgtgtgtgtgztgtgz tattata??????????????? = 齒寬 ??? ab a? *230= 取 b=105mm 齒寬系數(shù) ??3dbd? 105/92= 孫鷺：可互換截割機構設計 22 縱向重合度 ????? 3 in92s in ?? ?? ? nmb 當量齒數(shù) ?? ?333 cos/zzv 30/= ?? ?344 cos/zzv 120/= 基圓柱螺旋角 ????? )92 ()( 33 tgar c tgtgddar c tg bb ??176。 則 ?1HS 1700*****1*1/1512= ?2HS 1700*****1*1/1512= 結果安全。??? aY ??? /c o s* . 則 ?3F? 39782*******1*（ 105*3） = ?4F? 由 ]1[ 表 8330查 ?STY 2，圖 8318查 ?? 43 NTNT YY ，圖 8324查 ?XY 1，圖 8326查 ?3relTY? 1, ?4relTY? 1，圖 8325查 ?? 43 RrelTRrelT YY 。 ? 直齒圓柱齒輪 傳動 設計 （ 1）選擇材料及熱處理方法 大 ,小齒輪的材料均采用合金鋼 ,表面滲碳 HRC=5662HRC . 精度等級為 7級，即 7c GB11365. （ 2）按接觸強度進行初步設計 1）確定中心距 a（由 ]1[ 表 8327 進行計算） 3 21 ][)1(Haam uKTuACa ???? 式中：由 ]1[ 表 8328查 ?mC 1，表 8329 查 ?aA 476，表 8327 查 K=，表 834孫鷺：可互換截割機構設計 24 查 ?a? ，參考表 8327 得 ?? ][ HH ?? *1120=1008。 極限應力 ?limH? 1120Mpa。 （ 4）校核齒根彎曲強度（由 ]1[ 表 8330進行計算） 強度條件： ][ FF ?? ? ????? FFVASaFantF KKKKYYYYbmF? 式中：由 ]1[ 圖 8315（ a）查 ?6FaY ， ?7FaY ，圖 8316（ a）查 ?6SaY ，?7SaY ，圖 8314 查 ??Y ，表 8330 查 ??FK ，表 8333 查 ??FK 1。 則： ?][ F? 350*2*1*1*所以 安全 。 (1)初步估算軸伸直徑 按 ]4[ 式（ 42）初估軸最小直徑，查 ]4[ 表 42取 A=110 P= n2=1470r/min 可得： dmin=A3 nP =1103 1470/ = 取 d=55mm （ 314） (2)軸的結構 圖 42 (3)軸的計算簡圖 1)輸出軸轉矩 T=771800Nmm 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 27 下圖中從左到右的長度尺寸 L1=76mm L2= 2)求作用在錐齒輪上的力 小輪直徑 ?1md , 所以 Ft1=2T1/dm1=2*771800/=15791N Fr1= Ft1 1costan ?? ==5342N Fa1= Ft1 1sintan ?? ==2120N 3)求垂直面內(nèi)的支承反力和水平面內(nèi)的支承反力 依據(jù)力矩平衡求得： RV1 =2248N RV2 =7379N RH1 =9530N RH2 =23289N 4)作垂直面內(nèi)的彎矩圖和水平面內(nèi)的彎矩圖 孫鷺：可互換截割機構設計 28 圖 43 5)求合成彎矩，作合成彎矩圖 M 合 = 22 VH MM ? ,其中各截面處的數(shù)值都標在圖上 6)作轉矩圖 ?? T= 771800 T? = 7)求當量彎矩 ，作當量彎矩圖 M?c = 22 )( TM ??