【正文】 ， 則 (四) 高速級計(jì)算，取 確定各輪齒數(shù)， 適當(dāng)調(diào)整使C為整數(shù) ∴ 在漸開線齒輪行星傳動中，合理采用變位齒輪可以提高嚙合傳動質(zhì)量和承載能力；在傳動比得到保證的條件下獲得正確的中心距；為適應(yīng)變位需要，采用不等角變位，初選取，則 、到、的范圍內(nèi)，預(yù)取 設(shè)載荷不均勻系數(shù)(太陽輪與行星輪同時(shí)浮動，） 在一對ac傳動中，小輪（太陽輪）傳遞的轉(zhuǎn)矩 =3 齒數(shù)比 太陽輪和行星輪的材料用，滲碳淬火，齒面硬度,精度8級，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，選取齒寬系數(shù)為。 ，得 而 傳動未變位時(shí)的中心距 則 ∴ ∵ ∴ 總變位系數(shù)： 故 、輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑，其中齒輪均為正齒制。 由表610，取齒寬系數(shù) ，考慮到行星輪內(nèi)需裝雙排調(diào)心滾子軸承，取太陽輪寬行星輪寬度 。 由171。圖614查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)187。 所以它們的齒面接觸疲勞強(qiáng)度安全。機(jī)械設(shè)計(jì)187。機(jī)械設(shè)計(jì)187。機(jī)械設(shè)計(jì)187。機(jī)械設(shè)計(jì)187。機(jī)械設(shè)計(jì)187。 比較， ，應(yīng)按行星輪校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 = 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 由前面求得行星輪寬度。 由171。圖614查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)187。機(jī)械設(shè)計(jì)187。機(jī)械設(shè)計(jì)187。 則內(nèi)齒圈齒輪材料的接觸疲勞極限應(yīng)力為則內(nèi)齒輪材料選用45鋼調(diào)質(zhì)，要求表面硬度。機(jī)械設(shè)計(jì)187。機(jī)械設(shè)計(jì)187。機(jī)械設(shè)計(jì)187。機(jī)械設(shè)計(jì)187。 按式（614）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 按圖624查齒輪材料彎曲疲勞極限應(yīng)力：。機(jī)械設(shè)計(jì)187。機(jī)械設(shè)計(jì)187。 比較， ，應(yīng)按內(nèi)齒輪校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 =彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。每個(gè)牽引傳動部裝有一個(gè)十三齒的銷軌輪，銷軌輪與工作面運(yùn)輸機(jī)上的銷軌相嚙合，銷軌輪的轉(zhuǎn)動驅(qū)動采煤機(jī)沿著工作面運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行。 該采煤機(jī)的行走箱結(jié)構(gòu)由箱殼、驅(qū)動輪、行走輪、行走輪組件、心軸、導(dǎo)向滑靴、軸承及密封件等組成，左、右通用。行走輪內(nèi)裝調(diào)心圓柱滾子軸承，承載能力大，兩端通過銷軸套安裝在箱殼上，銷軸套掛有導(dǎo)向滑靴。行走箱內(nèi)的支撐軸承用鈣基潤滑脂潤滑，需定期加注潤滑脂。 行走部采用無鏈牽引齒軌—銷軌型，由前面資料及其數(shù)據(jù)可知行走箱輸入轉(zhuǎn)速為，輸出轉(zhuǎn)速為，減速器的傳動比為，輸入轉(zhuǎn)矩為,由于行走輪與銷軌的圓柱銷嚙合，所以齒軌輪選用為擺線齒輪，驅(qū)動輪選用齒形為圓弧曲線。選用精度等級選?。海烙?jì)小齒輪轉(zhuǎn)速約小于2m/s,選擇齒輪精度等級為9級，選用雙圓弧齒輪傳動。凸齒的工作齒形在節(jié)圓以外，凹齒的工作齒形在節(jié)圓以內(nèi)。單圓弧圓柱齒輪傳動空間有一條嚙合線，該線在端面上的投影成一點(diǎn)。沿齒長方向的滾動是圓弧圓柱齒輪與其它傳動的重大區(qū)別。 3）在圓弧圓弧圓柱齒輪傳動的端面重合度等于零，兩齒形只在通過嚙合線時(shí)才發(fā)生接觸，從而齒輪必須做成斜齒，并使其縱向重合度大于1。 實(shí)際從動軸轉(zhuǎn)速， 轉(zhuǎn)速相對誤差=%5%,合格。按每天工作16小時(shí)，預(yù)期壽命5年，每年工作250天校核齒輪的強(qiáng)度。 動載系數(shù)：查圖367，精度9級，得 齒向載荷分配系數(shù)：，齒輪對稱布置，得 載荷分布系數(shù)：取 彈性系數(shù)： 重合度整數(shù)部分： 接觸精度系數(shù)： 螺旋角系數(shù)： 接觸弧長系數(shù)： 查圖3626得 齒數(shù)比系數(shù)：查圖3622，,得 計(jì)算接觸應(yīng)力： = 壽命系數(shù)：查圖3627，因連續(xù)長期型工作，,取 潤滑劑系數(shù)： 采用N320極壓齒輪油， 許用接觸應(yīng)力： 載荷分布系數(shù)：查表3610， 彈性系數(shù)：查表3611， 齒形系數(shù)：查圖3624， 齒數(shù)比系數(shù)：查圖3622，得 齒端系數(shù)：查圖3625，得 壽命系數(shù)：查圖3417，長期工作。 液壓制動器 a)結(jié)構(gòu)與組成：液壓制動器結(jié)構(gòu)如圖所示，由螺塞壓蓋蝶形彈簧活塞缸體外殼內(nèi)摩擦片7（8片）、外摩擦片8（9片）、花鍵套底座10等組成。 制動器裝完后，應(yīng)檢查活塞的行程。 C)技術(shù)參數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊3》查得矩形花鍵的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為8525810 制動轉(zhuǎn)矩的確定：在時(shí)間t秒內(nèi)將制動軸的轉(zhuǎn)速從減至，完全制動時(shí)。 液壓制動器的主要技術(shù)參數(shù)如下表動制動轉(zhuǎn)矩（）280解除制動油壓（MPa)～額定轉(zhuǎn)速（r/min)1500第四章 各個(gè)傳動軸的計(jì)算與校核設(shè)計(jì)過程中軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用公式： 軸肩高度 a≈(～)d,d+2a最好圓整為整數(shù)值； 軸環(huán)寬度 b≈。 軸上零件的周向固定方法： 運(yùn)用平鍵、切向鍵、花鍵、半圓鍵、圓柱銷等。軸的許用應(yīng)力法又可分為按許用切應(yīng)力計(jì)算和按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算兩種。對于主要結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、軸上零件的位置以及外載荷和支反力的作用位置均已確定的軸可以用按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算。初步估算軸的直徑： 由171。表25查的:軸的材料選擇為45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼時(shí)，調(diào)質(zhì)處理，硬度為217～255HBS,查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 抗拉強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度 ，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限，許用彎曲應(yīng)力，許用切應(yīng)力為。由于軸Ⅰ考慮到設(shè)計(jì)齒輪軸，材料應(yīng)根據(jù)齒輪材料選用40Cr鋼，硬度為45～50HRC,力學(xué)性能=735 MPa，＝539Mpa，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表27查得合金鋼的許用彎曲應(yīng)力為，許用切應(yīng)力為。機(jī)械設(shè)計(jì)187。 軸Ⅰ： 軸Ⅲ： 軸Ⅳ： 軸Ⅴ： 軸Ⅱ和Ⅵ只受彎矩，設(shè)計(jì)軸的直徑只需滿足許用彎曲應(yīng)力即可。 齒輪的齒根圓直徑為，齒頂圓直徑為112mm。與電機(jī)出軸相聯(lián)接段的軸承選取為GB/T 2831994，代號為NJ2216E,基本尺寸為8014033，與液壓制動器這端聯(lián)接的軸承選取為GB/T 2831994，代號為NJ212E,基本尺寸為6011022。 軸的轉(zhuǎn)矩 齒輪的圓周力: 徑向力： （2）畫出水平受力圖 計(jì)算支點(diǎn)反力，畫出水平彎矩圖。 支點(diǎn)反力： C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： （3）畫出垂直面受力圖，計(jì)算支點(diǎn)反力和C、D兩處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖。 由前面列出的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為241～286HBS,力學(xué)性能=785MPa，＝510Mpa，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表27查得合金鋼的許用彎曲應(yīng)力為。其圖形如下： 軸Ⅱ的設(shè)計(jì) 軸Ⅱ?yàn)槎栎嗇S，為了結(jié)構(gòu)緊湊，可以將軸Ⅱ設(shè)計(jì)為軸固定，齒輪繞軸旋轉(zhuǎn)。齒輪的分度圓直徑為182mm，,齒寬為30mm。按彎曲許用應(yīng)力校核軸Ⅱ的強(qiáng)度： （1）畫出軸的空間受力簡圖 將齒輪上受力簡化為集中力通過輪轂中點(diǎn)作用于軸上，軸的支點(diǎn)反力也簡化為集中力通過軸承載荷中心O作用于軸上，和軸的兩端在箱體上的支撐點(diǎn)受力，軸的受力簡圖如下圖。此處為惰輪軸齒輪兩端都嚙合，考慮到，大小相等方向相反，在水平方向軸可近似看作不受力。 支點(diǎn)反力： C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： (4)求合成彎矩，則合成彎矩就為垂直面彎矩。 C截面彎矩應(yīng)力： D截面彎矩應(yīng)力： C、D兩截面均安全?？紤]軸的最小直徑及軸承受的載荷，右端軸承選用型號為GB/T 2831994 NJ309E尺寸為4510025（NJ軸承為內(nèi)圈單擋邊圓柱滾子軸承，可以承受少量的軸向載荷）,左端軸承選用型號為GB/T2831994 N310E尺寸為5011027。對于齒輪，應(yīng)采用花鍵聯(lián)接，花鍵軸查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選用矩形花鍵標(biāo)準(zhǔn)型為GB114487 8525810。 軸的轉(zhuǎn)矩 齒輪的圓周力: 徑向力： 齒輪的圓周力: 徑向力： （2）畫出水平受力圖 計(jì)算支點(diǎn)反力，畫出水平彎矩圖。 支點(diǎn)反力： 則支點(diǎn)A處的水平支撐力與所假設(shè)相反。支點(diǎn)反力： C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： E點(diǎn)彎矩： (4)求合成彎矩，畫出合成彎矩圖 C點(diǎn)合成彎距： D點(diǎn)合成彎距: E點(diǎn)合成彎矩 (5)畫出轉(zhuǎn)矩T圖 （6）計(jì)算C、D、E處當(dāng)量彎矩，畫出當(dāng)量彎矩圖 (7)校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)彎矩大小及軸的直徑選定C、D兩截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 其圖形如下： 軸IV的設(shè)計(jì)： 軸IV的設(shè)計(jì)選用45鋼，材料處理與硬度與軸II相同。與行星減速器聯(lián)接端的軸承型號為NJ1024 12018028，軸中間與齒輪聯(lián)接的矩形花鍵選用為標(biāo)準(zhǔn)尺寸1015816620，另一端與端蓋聯(lián)接的軸承選用型號為NJ1014 7012524。 軸的轉(zhuǎn)矩 齒輪的圓周力: 徑向力： （2）畫出水平受力圖 計(jì)算支點(diǎn)反力，畫出水平彎矩圖。 支點(diǎn)反力： D點(diǎn)彎矩： （3）畫出垂直面受力圖，計(jì)算支點(diǎn)反力和D點(diǎn)處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖。 D截面當(dāng)量彎矩應(yīng)力： D截面安全。與行星減速器輸出配合的軸上花鍵的規(guī)格選取為1217419020，由于圓弧圓柱齒輪為斜齒輪，軸承選取為圓錐滾子軸承，能同時(shí)承受徑向載荷和單向軸向載荷。 校核軸V的強(qiáng)度： 對于軸V只起到傳遞扭矩的作用，按許用切應(yīng)力校核強(qiáng)度， 抗扭截面系數(shù): 強(qiáng)度滿足要求。行走輪內(nèi)裝調(diào)心圓柱滾子軸承，能承受較大的徑向載荷，能自動調(diào)心，代號為23038C/W33，尺寸為19029075。 軸VI的轉(zhuǎn)矩 齒輪的圓周力: 徑向力： 齒輪產(chǎn)生的軸向力不作用于軸上，作用于軸套上，軸受力有圓周力和徑向力。所受圓周力為2倍的考慮到C處為可能的危險(xiǎn)截面，計(jì)算支點(diǎn)反力和C處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖。 （4）則總彎矩為 (5)校核軸的強(qiáng)度 此軸選用的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240～270HBS,力學(xué)性能=785MPa，＝570Mpa，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表27查得合金鋼的許用彎曲應(yīng)力為。 第五章 軸承與花鍵類型的選取與驗(yàn)算： 一、軸承的選取與驗(yàn)算：本方案設(shè)計(jì)時(shí)所用的軸承均從機(jī)械工業(yè)出版社的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》一書中的第四版第二卷查取。工作時(shí)允許內(nèi)、外圈有少量的軸向錯(cuò)動。3） 圓錐滾子軸承：可同時(shí)承受徑向載荷和單向軸向載荷，外圈可分離，安裝時(shí)調(diào)整軸承游隙，成對使用。 由手冊查得32948軸承 ： 得軸承的軸向載荷， ： 中等沖擊： 當(dāng)量動載荷： ： ，只計(jì)算軸承1的壽命 軸承壽命滿足要求。 二、花鍵的選用與校核： 此次設(shè)計(jì)中多處采用了花鍵聯(lián)接，現(xiàn)列出齒輪與軸Ⅲ的聯(lián)接鍵的選取過程，試采用平鍵聯(lián)接，選用1610型，校核鍵的聯(lián)接強(qiáng)度： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P413 式中：T—鍵聯(lián)接傳遞的轉(zhuǎn)矩，N 花鍵聯(lián)接的主要失效形式是壓潰和過度磨損，強(qiáng)度校核中只校核擠壓應(yīng)力和壓強(qiáng)，強(qiáng)度條件為： T—花鍵聯(lián)接傳遞的轉(zhuǎn)矩，； Ψ—載荷分布不均勻系數(shù)，與齒數(shù)和精度有關(guān)，通常取 Ψ=～； Z —花鍵齒數(shù)； —花鍵平均直徑，mm, ； L—花鍵的工作長度； h—花鍵側(cè)面工作高度，mm,； D—外花鍵大徑，mm； d—內(nèi)花鍵小徑，mm； C—花鍵齒頂?shù)菇?，mm； —許用擠壓應(yīng)力，MPa,見《機(jī)械設(shè)計(jì)》表132 則花鍵的強(qiáng)度滿足要求。第六章 冷卻與潤滑一、冷卻系統(tǒng)1. 牽引電機(jī)的冷卻 為了保證電動機(jī)的冷卻,，為了保證電動機(jī)的水套不致于因水壓過高而破裂，冷卻水的壓力調(diào)定在2MPa。冷卻水經(jīng)過冷卻管后降低了油箱的油