【正文】 ) 冷卻水量 (L/min) 水壓 (MPa) 截 割電機(jī) YBCS— 750 750 3300 1485 35 牽引電機(jī) YBQYS110 110 460 02940 20 調(diào)高電機(jī) YBRB40(G) 40 3300 1470 15 破碎電機(jī) YBC3150 150 3300 1470 20 采煤機(jī)牽引型式的選擇 牽引型式 交流變頻調(diào)速、電機(jī)驅(qū)動齒輪銷軌式無鏈牽引 牽引力 1000～ 500 kN 牽引速度 0～ ～ 23 m/min 牽引部總減速比（含行走箱速比） 截割部的設(shè)計(jì)及計(jì)算 采煤機(jī)截割部形式 搖臂長度 2950 mm 搖臂擺角 28176。 總減速比 滾筒直徑 Φ 2700 mm 滾筒線速度 m/s 滾筒轉(zhuǎn)速 電動機(jī)的選擇 設(shè)計(jì)要求 截割部 功率為 750KW，根據(jù)具體工作環(huán)境情況，電機(jī)必須具有防爆和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險(xiǎn)的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對安全，而且電機(jī)工作要可靠，啟動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，效率高。 總傳 動比的確定 和總 傳動比的分配 總傳動比的確定 已知電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 電n =1485 r/min。 總傳動比： 總i = 電n / 滾n =1485/= 假設(shè)兩級直齒輪傳動 和兩級行星齒輪傳動的傳動比分別為 1i 、 2i 、 ?i 、 ??i 。 總傳動比的 分配 在進(jìn)行多級傳動系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，傳 動比分配是一個重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動比，將直接影響到傳動系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、成本及工作能力。 2) 各級傳動間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱； 3) 各傳動件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞； 4) 所有傳動零件應(yīng)便于安裝。 6) 使各級傳動中的大齒輪浸入油中的深度大致相等，從而使?jié)櫥容^方便。因此，這里先確定行星減速機(jī)構(gòu)的傳動比。 二級圓柱齒輪減速的推薦傳 動比范圍為 ??i （淬硬齒輪），單級行星齒輪減速器的傳動比范圍為 ?? ，考慮到減速范圍和采煤機(jī)的尺寸要求，暫定二級圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動比為 ?直齒i ， 兩級行星齒輪減速的傳動比 ?行星i 對展開式二級圓柱齒輪減速機(jī)構(gòu)，為保證其高低速級大齒輪浸油深度大致相近，各級強(qiáng)度大致相當(dāng)，并受到采煤機(jī)外形尺寸的限制 ,對圓柱齒輪減速部分的傳動比分配如下： 第 9 頁 ?i ?i 對二級 NGW型行 星減速機(jī)構(gòu)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，采煤機(jī)截割部中行星減速機(jī)構(gòu)的傳動比一般為 46。 從電動機(jī)出發(fā)，各軸依次命名為軸 1(接電動機(jī) )、軸 2(惰軸 )、軸 軸 4(惰軸 )、 軸5(惰軸 )、 軸 6(惰軸 )、 軸 7（高速級太陽輪軸） 、 軸 8高速級行星架 、 軸 9（低速級太陽輪軸） 、 軸 10（低速級行星架） 。 搖臂傳動系統(tǒng) 動力和運(yùn)動參數(shù) 第 11 頁 軸號 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 輸出功率 P(kW) 輸出扭矩 T() 傳動比 1 1485 3 7 8 10 3. 搖臂 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算與強(qiáng)度校核 兩級圓柱齒輪減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 計(jì)算 齒輪傳動的失效形式主要發(fā)生在 輪齒部位，其他部位很少失效。由于磨損、塑性變形等的設(shè)計(jì)計(jì)算至今未建立完善的計(jì)算方法，所以目前一般齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。兩級行星傳動的設(shè)計(jì)采用相反的方式。 齒輪 1 和齒輪 2 設(shè)計(jì)校核 二級圓柱直齒輪傳動采用 2 級減速，為加長搖臂的長度，齒輪 2 和齒輪 3 為完全一樣的惰輪，齒輪 齒輪 6 和齒輪 7 為完全一樣的惰輪。 （ 1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 由于采煤機(jī)搖臂上齒輪運(yùn)動速度較大，功率較大，故齒輪選用鑄鋼件。參考以往采煤機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 選擇齒輪材料 小齒輪 18Cr2Ni4WA 滲碳淬火 大齒輪 18Cr2Ni4WA 滲碳淬火 HRC 5662 許用 接觸應(yīng)力 ? ?H? =NHminHlim ZS? 式中：接觸疲勞極限 Hlim? 查圖 64 Hlim1? = 21650N/mm Hlim3? = 21650N/mm 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式 67 hjLnN 11 60? 其中： n —— 齒輪轉(zhuǎn)速 ； j —— 齒輪每轉(zhuǎn)一圈同一齒面的嚙合次數(shù)； hL —— 齒輪的工作壽命； 第 12 頁 103001011485601 ??????N 91 ??N 9113 ??? iNN 93 ??N 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) NZ 查圖 65 N1Z = N3Z =1 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) HminS 通常為 ?S 則 ? ?H? =16501/1. 25 ? ? 2H 1320N /m m?? 許用彎曲應(yīng)力 ? ?F? =XNFminFlim YYS? 彎曲疲勞極限 Flim? 查圖 67 2Flim 800N/mm?? 彎曲強(qiáng)度壽命極限 NY 查圖 68 N3N1 YY ? =1 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) XY 查圖 69 X3X1 YY ? = 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) FminS FminS = 則 ? ? .9 9 /1800F ???? ? ? 2F 1N /m m?? （ 2） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪精度等級 3 /)0 2 ~0 1 ( nPnv t ? m / s 57 2 0 .3 0 / 1 4 3???tv ?tv 估取圓周速度為 4 m/s 參考表 ，表 選取 Ⅱ 公差組 6 級 小輪分度圓直徑 ? ?3d12HεHE1 12 uuKTZZZd ?????????? ?? 小齒輪齒數(shù) 1z 暫取為 23 231?z 大齒輪齒數(shù) 3z . 7 3113 ????? ziz 圓整為 40 403?z 惰輪齒數(shù) 2z 132 zz ? 392?z 齒數(shù)比 u 23/40/ 13 ?? zzu ?u 第 13 頁 傳動比誤差 uu/? Δ u/u= %?5% 滿足傳動比要求 齒寬系數(shù) d? 查表 ，按齒輪相對軸承 為非對稱分布 ?? 材料彈性系數(shù) EZ 查表 ，都為鍛鋼 2E N /m m8189.?Z 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ 查圖 63(β =0， 021 ??xx ) ?Z 重合度系數(shù) εZ 推薦值 ~ ?Z 載荷系數(shù) βαVA KKKKK ? 使用系數(shù) AK 查表 （按具有輕微沖擊的工作特性） ?K 動載系數(shù) VK 推薦值 ?K 齒間載荷分配系數(shù) αK 推薦值 ~ ?K 齒向載荷分配系數(shù) βK 推薦值 ~ ?K 所以 ????K ?K 則 3 21 ????????? ???d ?d 齒輪模數(shù) 7 . 9 8231 8 3 .6 0 //z 11 ??? dm 按表 圓整 mm8?m 小輪分度圓直徑 23811 ??? mzd 184mm1 ?d 圓周速 度 6 0 0 0 0/1 4 8 51 8 0 0 0 0/11 ???? ndv t ? ?tv 與估取值相近 齒寬 b 8 2 . 8184. 4 501d ????? db ? ,圓整 83mm?b 大齒輪齒寬 3b ）（ 10~53 ??bb 88mm3 ?b 惰輪齒寬 2b 32 bb? 88mm2 ?b 小齒輪齒寬 1b ）（ 10~531 ??bb 93mm1 ?b （ 3）按 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 第 14 頁 由式 610 ? ?FεSaFa1 1F 2 ?? ?? YYYmbdKT 載荷系數(shù) βαVA KKKKK ? 使用系數(shù) AK 查表 （按輕微沖擊的工作特性） ?K 動載系數(shù) VK 推薦值 ?K 齒間載荷分配系數(shù) αK 推薦值 ?K 齒向載荷分配系數(shù) βK 推薦值 ?K 所以 ????K K= 齒形系數(shù) FaY 查表 小輪 Fa1Y ?Y 惰輪 Fa2Y ?Y 大輪 Fa3Y ?Y 應(yīng)力修正系數(shù) SaY 查表 小輪 Sa1Y ?Y 惰輪 Sa2Y ?Y 大輪 Sa3Y ?Y 重合 度系數(shù) εY αε 75/. ???Y 重合度 α? ? ? ? ?? ??????? tantanztantanz2 1211α a2a ?? 其中 壓力角 ?20?? ?? 20c os238a rc c os1 ??????a? ?? 20c os408a rc c os2 ??????a? 所以 ? ? ? ?? ????? 20t a a n4020t a a n232 1α ???? ?? = ）（ 1 ?? ?? ??Y ?Y 第 15 頁 則 ???? ???? = 818488 ????? ???? = ????? ???? = 2F1 /m m?? 2F2 /m m??