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中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 91頁
1 概述
1.1采煤機的發(fā)展概況
機械化采煤開始于二十世紀(jì)40年代,是隨著采煤機械的出現(xiàn)而開始的。40年代初期,英國、蘇聯(lián)相繼生產(chǎn)了采煤機,德國生產(chǎn)了刨煤機,使工作面落煤、裝煤實現(xiàn)了機械化。但當(dāng)時的采煤機都是鏈?zhǔn)焦ぷ鳈C構(gòu),能耗大、效率低,加上工作面輸送機不能自移,所以限制了采煤機生產(chǎn)率的提高。
50年代初期,英國、德國相繼生產(chǎn)出滾筒式采煤機、可彎曲刮板輸送機和單體液壓支柱,大大推進(jìn)了采煤機械化技術(shù)的發(fā)展。由于當(dāng)時采煤機上的滾筒是死滾筒,不能實現(xiàn)調(diào)高,因而限制了采煤機的適用范圍,我們稱這種固定滾筒采煤機為第一代采煤機。
60年代是世界綜采技術(shù)的發(fā)展時期,第二代采煤機——單搖臂滾筒采煤機的出現(xiàn),解決了采高調(diào)整問題,擴大了采煤機的適用范圍,特別是1964年第三代采煤機——雙搖臂滾筒采煤機的出現(xiàn),進(jìn)一步解決了工作面自開缺口的問題,再加上液壓支架和可彎曲輸送機的不斷完善等等,把綜采技術(shù)推向了一個新水平,并且在生產(chǎn)中顯示了綜采機械化采煤的優(yōu)越性——高產(chǎn)、高效、安全和經(jīng)濟(jì)。
進(jìn)入70年代,綜采機械化得到了進(jìn)一步的發(fā)展和提高,綜采設(shè)備開始向大功率、高效率及完善性能和擴大使用范圍等方向發(fā)展。1970年采煤機無鏈牽引系統(tǒng)的研制成功以及1976年出現(xiàn)的第四代采煤機——電牽引采煤機,大大改善了采煤機的性能,并擴大了它的使用范圍。
80年代,德國、美國、英國都開發(fā)成功各種交、直流電牽引采煤機,同時把計算機控制系統(tǒng)用在采煤機上。并且開始重視系列化采煤機的開發(fā)工作,一種功率的采煤機可以派生出多種機型,主要元部件在不同功率的采煤機上都能通用,這樣不僅擴大了工作面的適應(yīng)范圍,而且便于用戶配件的管理。采煤機系列化是20世紀(jì)80年代采煤機發(fā)展中非常突出的特點。
至此,緩傾斜中厚煤層的綜采機械化問題已經(jīng)基本得到解決,專家開始對實現(xiàn)厚煤層、薄煤層、急傾斜及其它難采煤層開采的綜采機械的研發(fā),以適用不同的開采條件。
1.2國內(nèi)電牽引采煤機的技術(shù)特點及趨勢
1.2.1采煤機的技術(shù)特點
⑴電牽引采煤機已成為國內(nèi)采煤機的研究重點
國內(nèi)從90年代初已逐步停止研究開發(fā)液壓牽引采煤機將研究重點轉(zhuǎn)向電牽引采煤機;通過交流、直流電牽引采煤機的對比研究,已基本確定以交流變頻調(diào)速電牽引采煤機為今后電牽引采煤機的發(fā)展方向。電牽引替代液壓牽引,交流調(diào)速代替直流調(diào)速已成為國內(nèi)采煤機的發(fā)展方向。
⑵裝機功率不斷增加
為了滿足高產(chǎn)高效綜采工作面快速割煤對采煤機的高強度、高性能需要,不論是厚、中厚煤層還是薄煤層采煤機,其裝機功率(包括截割功率和牽引功率)均在不斷加大,最大已達(dá)1020kW,其中截割電機功率達(dá)450k W,牽引電機功率達(dá)2×50kW。
⑶牽引速度和牽引力不斷增大
電牽引采煤機最大牽引速度已達(dá)14.5m/min,牽引力已普遍增大到450~600kN。
⑷電機橫向布置總體結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速
近年來,我國基本停止了縱向布置采煤機的研制,新研制的采煤機中已廣泛采用了多電機驅(qū)動橫向布置的總體結(jié)構(gòu)。
⑸控制系統(tǒng)日趨完善
采煤機電氣控制功能逐步齊全,可靠性不斷提高,在通用性互換性和集成化等方面已有較大進(jìn)步;開發(fā)了可靠的防爆全中文界面的PLC控制系統(tǒng),實現(xiàn)了運行狀態(tài)的監(jiān)控、監(jiān)測功能,以及故障記憶和診斷功能;研制成功井下無線電離機控制并得到推廣使用。
⑹滾筒截深不斷增大
目前已由630mm增至800mm,預(yù)計今后可能增至1000mm。
⑺采煤機的可靠性將成為國產(chǎn)采煤機越來越重要的性能指標(biāo)
隨著高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和發(fā)展,要求采煤工作面逐步達(dá)到日產(chǎn)7000~10000t水平。采煤機及其系統(tǒng)的可靠性將成為影響礦井原煤產(chǎn)量關(guān)鍵因素越來越受到重視,成為中國采煤機越來越重要的綜合性能指標(biāo)。
1.2.2采煤機的發(fā)展趨勢
電牽引采煤機經(jīng)過25年的發(fā)展,技術(shù)已趨成熟。新一代大功率電牽引采煤機已集中采用了當(dāng)今世界最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成為具有人工智能的高自
動化機電設(shè)備代替液壓牽引已成必然。技術(shù)發(fā)展趨勢可簡要歸結(jié)如下:
⑴電牽引系統(tǒng)向交流變頻調(diào)速牽引系統(tǒng)發(fā)展。
⑵結(jié)構(gòu)形式向多電機驅(qū)動橫向布置發(fā)展。
⑶監(jiān)控技術(shù)向自動化、智能化、工作面系統(tǒng)控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)展。
⑷性能參數(shù)向大功率、高參數(shù)發(fā)展。
⑸綜合性能向高可靠性和高利用率發(fā)展。
國內(nèi)電牽引采煤機研制方向與國際發(fā)展基本一致經(jīng)過近15年的研究,已取得較大進(jìn)展但離國際先進(jìn)水平特別是在監(jiān)控技術(shù)及可靠性方面尚有較
大差距,必須進(jìn)行大量的技術(shù)和試驗研究。
1.3 MG200/456-AWD交流電牽引采煤機
MG200/456—AWD型采煤機是一種多電機驅(qū)動,橫向布置的交流電牽引矮型無拖架采煤機,其截割功率為2×200KW,調(diào)高功率為16KW,牽引功率2×20KW,采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng),變頻調(diào)速裝置采用機載式,適用于采高1.1~2.3m,煤層傾角≤40°的薄煤層工作面,要求煤層頂板中等穩(wěn)定,底板起伏不大,不過于松軟,媒質(zhì)硬或中硬,能截割一定的矸石夾層,工作面長度以150~200m為宜。
該采煤機的電氣設(shè)備符合礦用防爆規(guī)程要求可再有瓦斯或煤塵爆炸危險的礦井中使用,并可在海拔不超過1000m周圍介質(zhì)不超過35℃,空氣濕度不大于97﹪(在25℃時)的情況下可靠的工作。
MG200/456-AMD型采煤機機身上分為左右電牽引部、中間電控箱、左右截割搖臂五大部份機身之間采用液壓螺母和高強螺母聯(lián)接,簡單可靠,拆卸方便,左右搖臂與左右電牽引部通過自身耳軸相聯(lián)結(jié)。采煤機調(diào)高油缸位于煤壁側(cè)牽引殼體下方外置油缸,采煤機供水系統(tǒng),供油系統(tǒng),機間電纜均布置于機身后面,由后護(hù)板保護(hù),端頭按鈕站可實現(xiàn)采煤機起停,牽引換向,調(diào)高,輸送機停止等功能,中間可實現(xiàn)手動調(diào)高。
主要特點
a 該機功率大、機身矮、多電機橫向布置,整機結(jié)構(gòu)緊湊,取消了螺旋傘齒輪和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通軸。
b 采用積木式組合;使各部件間相互獨立,更換方便。各部件間聯(lián)結(jié)采用高強螺母、液壓螺母,螺栓聯(lián)結(jié),不易松動。
c 截割電機,牽引電機等主要元部件均可從采空區(qū)抽出,容易更換,方便維修。本機無底拖架,從而加大機身下面的過煤高度,取消了外接行走機構(gòu),牽引與行走做成一體,使機身整體尺寸緊湊,縮小了機身高度。
d 整體彎搖臂結(jié)構(gòu),剛性好,過煤空間大,裝煤效果好。
e 中間牽引手動調(diào)高,兩端牽引電動調(diào)高,遠(yuǎn)控。
f 變頻器,逆變器,變壓器等均布置在中間電控箱內(nèi)。
g 具有四象限工作的優(yōu)越特性,采煤機可根據(jù)生產(chǎn)的需要實現(xiàn)加速減速或停止,尤其在煤層傾角較大的工作面,在機器可能下滑的情況下,采煤機能按要求給定的速度下運行。
h 操作方便,可靠性高,事故率低,開機率高,可滿足高產(chǎn)高效工作面的要求。
i PLC控制、GOT顯示、單點啟動、多點操作,可離機控制。
1.3.1 結(jié)構(gòu)特征與工作原理
圖1.1 雙滾筒采煤機
1- 電動機;2-牽引部;3-牽引鏈;4-截割部減速器;5-搖臂;6-滾筒;7-弧形擋煤板;
8-底托架;9-滑靴;10-調(diào)高油缸;11-調(diào)斜油缸;12-拖纜裝置;13-電氣控制箱
㈠ 搖臂
搖臂主要由截割電動機、搖臂殼、一軸組件、惰輪組件、二軸組件、三軸組件、拔叉組件、行星減速器,內(nèi)噴霧系統(tǒng)等組成。左右搖臂減速器除殼體不同外,其余零部件完全相同,可互換使用。
搖臂直接由截割電動機拖動,經(jīng)三級直齒輪傳動和一級行星機構(gòu)傳動,將動力傳遞到截割滾筒,實現(xiàn)了采煤機落煤和裝煤的作用。
搖臂有如下特點:
(1)搖臂回轉(zhuǎn)采用小鉸軸結(jié)構(gòu)。
(2)搖臂齒輪減速器都是簡單的直齒傳動,精度高,傳動效率高。
(3)行星傳動內(nèi)齒圈采用座入搖臂殼內(nèi)結(jié)構(gòu),運轉(zhuǎn)中不易松動,工作平穩(wěn)。
(4)采用彎搖臂形式,加大了裝煤口,提高裝煤效率,增加塊煤率。
(5)搖臂殼體采用整體鑄鋼結(jié)構(gòu),外殼有焊接的冷卻水套,用于冷卻和內(nèi)噴霧供水噴霧降塵。
㈡ 截割電動機
截割電動機為礦用割爆型三相交流異步電動機,可用于環(huán)境溫度下于40℃,有甲烷或爆炸性煤塵工作面,橫向安裝在采煤機搖臂上,采用實心軸傳動結(jié)構(gòu),強度高,外殼采用水套冷卻。
左右截割電動機通用,接線喇叭口可以改變方向,方便電纜引入,拆裝時,可以利用電動機聯(lián)接法蘭上的頂絲螺孔頂出,從老塘側(cè)抽出,拆裝方便。
使用時注意開機前應(yīng)先檢查冷卻水的水量,先通水后起電動機,嚴(yán)禁斷水使用,電動機長時間運行后不要馬上關(guān)閉冷卻水,發(fā)現(xiàn)有異樣聲響時,應(yīng)立即停車檢查。
一軸組件由軸齒輪、軸承、端蓋、骨架油封、油封架等組成,軸齒輪由軸承對稱支撐在軸承杯上,并通過漸開線花鍵與電動機輸出軸相聯(lián)接,軸承的軸向間隙應(yīng)保持0.15~0.35之間。
惰輪軸組I主要由齒輪、心軸、軸承、距離套等組成,靠心軸與殼體臺階定位。
二軸組件主要由齒輪Ⅰ、齒輪Ⅱ、軸承、花鍵軸、端蓋等組成。矩形花鍵由二個軸承支撐在箱體上,花鍵上裝有二個齒輪,其中一個為離合齒輪與撥叉相連,推動撥叉可實現(xiàn)搖臂的離或合兩個位置,軸承的軸向間隙,保持在0.15~0.35mm之間.
三軸組件主要由軸齒輪Ⅰ、齒輪Ⅱ、軸承、端蓋、距離套、密封圈等組成,齒輪通過矩形花鍵套在軸齒輪Ⅰ上,軸齒輪Ⅰ由二個軸承支撐在箱體上。調(diào)整墊用來調(diào)整軸承的軸向間隙,保持在0.15~0.35mm。惰輪軸Ⅱ共有兩組,其定位方式與惰輪軸Ⅰ相同,這兩組軸安裝方向相反。
四軸組件為行星減速器輸入軸組,其齒輪大齒輪內(nèi)孔為花鍵與太陽輪相連,兩軸承內(nèi)圈安裝在大齒輪的空心軸上,而外圈安裝在套杯上,軸承間隙應(yīng)調(diào)整在0.15~0.35mm之間。
2.1.7 內(nèi)噴霧供水裝置由接頭、水封、泄漏環(huán)、油封、軸承裝置外殼、軸承、不銹鋼送水管、○形圈、定位銷、管座、高壓軟管等組成。
不銹鋼送水管插入靠煤壁側(cè)管座時,管上的缺口對準(zhǔn)座上的定位銷,使送水管和滾筒軸(行星架)一起轉(zhuǎn)動,靠內(nèi)外兩道○型圈密封,送水管靠老塘側(cè)通過軸承支撐在軸承裝置外殼內(nèi),因兩者有相對旋轉(zhuǎn)運動,為防止內(nèi)噴霧水進(jìn)入搖臂油池,在送水管殼體,靠特制的水封防漏水,在水封的后面又架設(shè)了一只骨架油封(材料與普通油封不同)起防水,防塵作用,在該水封和油封間裝有泄漏環(huán),經(jīng)水封泄漏的水通過水封裝置外殼流出搖臂殼體外,油封是為防止油液外漏而設(shè)置的。
內(nèi)噴霧水通過接頭座與噴霧冷卻系統(tǒng)的相應(yīng)管路相通,經(jīng)送水管,煤壁側(cè)高壓管與滾筒的內(nèi)噴霧供水口相連,進(jìn)入滾筒水道。
行星減速器為四個行星輪減速機構(gòu),主要由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架支撐軸承,平面浮動油封裝置和方形聯(lián)接套等組成,太陽輪的另一端與搖臂大齒輪的內(nèi)花鍵相聯(lián),輸入轉(zhuǎn)矩,當(dāng)太陽輪轉(zhuǎn)動時,驅(qū)動行星輪沿本身軸線自轉(zhuǎn),同時又帶動行星架繞其軸線轉(zhuǎn)動,行星架通過花鍵和方形連接套聯(lián)接,將輸出轉(zhuǎn)矩傳給滾筒。
行星齒輪傳動利用四個行星輪嚙合的形式,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動比大。傳動可靠,考慮行星輪間均載,采用太陽輪浮動結(jié)構(gòu),太陽輪浮動靈敏,反力矩小,浮動量通過與大齒輪相配合的外花鍵側(cè)隙來保證。
行星架前端靠軸承支撐,此軸承兩端面需控制軸向間隙0.15~0.35mm后端靠軸承支撐。
方形聯(lián)結(jié)套采用平面浮動油封裝置,能適應(yīng)行星機構(gòu)的軸向竄動,適應(yīng)在有煤塵和煤泥的工況下工作。
㈢ 牽引部
1 左電牽引部
左電牽引部由左電牽引部殼體、牽引電機、電機軸組、牽引二軸、制動軸、雙行星減速器、液壓制動器、行走輪組成等組成。
牽引電動機輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)二級直齒圓柱齒輪和二級行星齒輪減速器減速后,由行星架輸出,通過驅(qū)動輪與行走輪相嚙合,再由行走輪與工作面輸送機上的銷軌嚙合使采煤機來回行走,同時制動軸出軸通過花鍵與液壓制動器相連,實現(xiàn)電牽引的制動。
2 牽引電動機
牽引電動機為隔爆型三相交流調(diào)速電動機,與變頻調(diào)速裝置配套作為采煤機的牽引動力源,可適用于環(huán)境溫度小于40℃,相對濕度不大于97﹪。
3 液壓制動器
液壓制動器是由螺塞、外殼、碟形彈簧、活塞、圓盤、壓盤、外摩擦片、內(nèi)摩擦片、底座、花鍵套等組成。當(dāng)采煤機在正常工況下工作時,由調(diào)高泵輸出的壓力油經(jīng)集成塊和制動電磁閥進(jìn)入液壓制動器的外接油口,活塞在油壓下壓緊碟形彈簧組,壓盤與內(nèi)外摩擦片脫離接觸,液壓制動器呈現(xiàn)自由空轉(zhuǎn)狀態(tài),當(dāng)電控系統(tǒng)發(fā)出制動信號時,制動電磁閥斷電復(fù)位,制動器內(nèi)的油腔與油池連通,使得活塞在碟形彈簧的作用下推動壓盤壓緊內(nèi)外摩擦片,產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩,花鍵套被抱閘,起到制動采煤機的作用。
4 右電牽引部
右電牽引部內(nèi)的傳動系統(tǒng)與左電牽引部完全相同,所不同的是其內(nèi)部還裝有調(diào)高電動機,雙聯(lián)齒輪泵、集成塊、過濾器、壓力表、制動電磁閥等元件。用于采煤機調(diào)高系統(tǒng)及液壓制動器的動力來源。
㈣ 輔助液壓系統(tǒng)
1 采煤機輔助液壓系統(tǒng)包括兩部分:A 調(diào)高回路。B 制動回路。它由調(diào)高泵站、機外油管、左右調(diào)高油缸和液壓制動器等組成。其中。泵站布置在右電牽引部內(nèi),液壓制動器布置于左右電牽引部內(nèi),調(diào)高油缸布置在機身下。
泵站由調(diào)高電動機、單泵、集成塊、過濾器、制動電磁閥、壓力表、高低壓溢流閥等組成。
調(diào)高回路的主要功能是使?jié)L筒能按司機所需的位置工作,調(diào)高回路的動力由調(diào)高電動機提供,調(diào)高油缸調(diào)高阻力太大時,為防止系統(tǒng)回路油壓過高,損壞油泵及附件,在調(diào)高系統(tǒng)排油路設(shè)置一高壓溢流閥作為安全閥,調(diào)高壓力20MPa。
液壓制動回路的壓力油回油路設(shè)置低壓溢流閥,為制動器壓力及調(diào)高電磁反向閥所用壓力,為保證液壓制動器打開,在制動回路設(shè)置一低壓溢流閥,調(diào)定壓力為1.5MPa,它由二位三通電磁閥,液壓制動器,低壓溢流閥及其管路等組成,制動電磁閥在集成塊上,通過特定管路與安裝在左右電牽引部上的液壓制動器相連。
2 調(diào)高電動機
該電動機為礦用隔爆型三相異步電動機,可適用環(huán)境低于40℃,且有甲烷或爆炸性煤塵的工作面。
3 調(diào)高油缸
兩只調(diào)高油缸設(shè)置在靠煤壁側(cè)機身下方,油缸的活塞桿與搖臂的小支臂,缸體與左右牽引部下面分別用銷軸聯(lián)結(jié),已實現(xiàn)左右滾筒的調(diào)高,調(diào)高油缸由液力鎖缸體,活塞桿和活塞等組成。
4 齒輪泵
該泵為CBK1012-B3F型齒輪泵,體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。
5 過濾器
在輔助液壓系統(tǒng)中,設(shè)有過濾器一個,安裝在右電牽引部泵站中,采用網(wǎng)式濾芯,型號為MDY01042,其流量為63l/min。
6 壓力表
采煤機的工作過程中,為了隨時監(jiān)視液壓系統(tǒng)中工作狀況,因此在泵站中安裝有高低壓壓力表,分別顯示調(diào)高及控制油源的壓力,為防止表針劇烈振動而損壞,壓力表表座中有阻尼塞。
7 手動換向閥
本機設(shè)有兩只手動換向閥,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能完全一樣,均為H型三位四通換向閥,閥中彈簧是使閥芯復(fù)位,此時無壓力油進(jìn)入油缸,用手直接操作確定閥的工作位置,使壓力油進(jìn)入油缸,使其伸縮實現(xiàn)搖臂的升降。
8 電磁閥
本機選用24GDEY-H6B-T2隔爆型電磁換向閥作為制動電磁閥,當(dāng)采煤機啟動時,制動電磁閥待電動作,壓力油進(jìn)入制動器克服彈簧力,內(nèi)外摩擦片分離,牽引進(jìn)入進(jìn)行狀態(tài),當(dāng)采煤機停止時,制動電磁閥斷電復(fù)位,壓力油回油池,制動器內(nèi)外摩擦片貼緊,采煤機被制動。
㈤ 輔助裝置
由左右行走箱、滑靴組、拖纜裝置、冷卻噴霧管路系統(tǒng)、機身聯(lián)結(jié)、截割滾筒、機外液壓管路組成。
1 在采空區(qū)側(cè):行走輪組、行走輪、導(dǎo)向滑靴、行走輪軸承、芯軸等組成。
2 在煤臂側(cè):滑靴組,用螺栓、銷子固定在左右牽引部下面。
3 拖纜裝置:拖纜裝置由拖纜架,連接板、銷、電纜板等組成,當(dāng)采煤機沿工作面運行時,拖拽并保護(hù)纜和水管使用電纜夾來承受,這樣使電纜,水管不受力磨損小,同時還能防砸及拖拽平穩(wěn)且阻力小,在工作面刮板輸送機的電纜槽內(nèi)可靠的來回拖動。
拖纜裝置固定在電控箱前面右上部,以便電纜能順利進(jìn)入電控箱,電纜和水管進(jìn)入工作面后安裝在工作面輸送機的固定電纜槽內(nèi),在輸送機的中點在進(jìn)入電纜槽并安裝電纜夾,故移動電纜和管的長度的一半略有多余。
4 噴霧冷卻系統(tǒng)
采煤機工作時,滾筒在破煤和裝煤過程中,會產(chǎn)生大量煤塵,不及降低了工作面的能見度,影響正常生產(chǎn),而且對安全生產(chǎn)和工人的健康也會產(chǎn)生嚴(yán)重影響,因此,必須及時降塵,最大限度的降低空氣中的含量,同時采煤機在工作時,各主要部件會產(chǎn)生很大熱量需及時進(jìn)行冷卻,已保證工作面生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
噴霧冷卻系統(tǒng)由水閥、水壓、繼電器、安全閥、節(jié)流閥、噴嘴、高壓軟管及有關(guān)連接件組成,來自噴霧泵的水壓由送水管經(jīng)電纜槽,拖纜裝置進(jìn)入水閥,由水閥到機身后面的兩個分配閥,分多路用于冷卻截割電機,牽引電機,調(diào)高電機,電控箱,內(nèi)外噴霧降塵。
5 機身連接裝置
左右電牽引部,中間電控箱的連接螺柱,搖臂與左右電牽引部鉸接銷軸四組,這些裝置將采煤急各大部件聯(lián)接成一個整體,起到緊固及連接的作用。
液壓螺母由螺母、油堵、密封圈、活塞緊圈組成,其工作原理和使用方法如下:
在打壓前應(yīng)先將液壓螺母擰緊后取下一個油堵,接通超高壓泵當(dāng)手動超高壓泵產(chǎn)生的高壓油,注入螺母與密封圈之間的油腔時,螺母在液壓力的作用下向上移動,將螺栓強行拉伸,產(chǎn)生很大的豫緊力,打壓到限定的油壓后,將緊固旋緊至螺母底部,卸去高壓油擰上油堵,這時螺母靠緊圈和活塞鎖在預(yù)定的位置。
本機選用兩種規(guī)格的液壓螺母M30,限定油壓200MPa和M36×3限定油壓180MP采用液壓鎖緊,預(yù)緊力大,螺栓受力均勻,防松可靠。
㈥滾筒
滾筒是采煤機工作機構(gòu),擔(dān)負(fù)著破煤,裝煤的作用,主要由滾筒體、截齒、齒座和噴嘴等組成。滾筒與搖臂行星減速器輸出軸采用方形聯(lián)結(jié)套聯(lián)接,聯(lián)接可靠,拆卸方便。
滾筒體采用焊接結(jié)構(gòu),三頭螺旋葉片,設(shè)有內(nèi)噴霧水道和噴嘴壓力水從噴嘴霧狀噴出,直接噴向齒尖,以達(dá)到冷卻截齒,降低煤塵和稀釋瓦斯的目的。為延長螺旋葉片的使用壽命,在其出煤口處采用耐磨材料噴煤處理。
㈦機外液壓管路
由于采用手動換向閥安裝在左中部,兩端電動換向機外管路簡單,由泵箱端集成塊引出四根去左右油缸進(jìn)出油口,二根去制動器,即可將左右油缸,制動器與系統(tǒng)連接起來。
2截割部傳動方案的設(shè)計
2.1電動機的選擇
設(shè)計要求截割部功率為200KW,根據(jù)礦井電機的具體工作環(huán)境情況,電機必須具有防爆和電火花的安全性,以保證在有爆炸危險的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對安全,而且電機工作要可靠,啟動轉(zhuǎn)矩大,過載能力強,效率高。所以選擇由撫順廠生產(chǎn)的三相鼠籠異步防爆電動機,型號為YBCS3-200C ;其主要參數(shù)如下:
額定功率:200KW;
額定電壓:1140V;
滿載電流:130A;
額定轉(zhuǎn)速:1470r/min;
滿載效率:0.920;
絕緣等級: H;
滿載功率因數(shù):0.85;
接線方式:Y;
質(zhì)量: 1280KG;
冷卻方式:外殼水冷
該電動機輸出軸上帶有漸開線花鍵,通過該花鍵電機將輸出的動力傳遞給搖臂的齒輪減速機構(gòu)。
2.2總傳動比及傳動比的分配
2.2.1總傳動比的確定
滾筒上截齒的切線速度,稱為截割速度,它可由滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑計算而得,為了減少滾筒截割產(chǎn)生的細(xì)煤和粉塵,增大塊煤率,滾筒的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)低速化的趨勢。滾筒轉(zhuǎn)速對滾筒截割和裝載過程影響都很大;但對粉塵生成和截齒使用壽命影響較大的是截割速度而不是滾筒轉(zhuǎn)速。
總傳動比
——電動機滿載轉(zhuǎn)速 r/min
——滾筒轉(zhuǎn)速 r/min
2.2.2傳動比的分配
在進(jìn)行多級傳動系統(tǒng)總體設(shè)計時,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。多級傳動系統(tǒng)傳動比的確定有如下原則:
1.各級傳動的傳動比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi),不應(yīng)超過所允許的最大值,以符合其傳動形式的工作特點,使減速器獲得最小外形。
2.各級傳動間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱;各傳動件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞;所有傳動零件應(yīng)便于安裝。
3.使各級傳動的承載能力接近相等,即要達(dá)到等強度。
4.使各級傳動中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等,從而使?jié)櫥容^方便。
由于采煤機在工作過程中常有過載和沖擊載荷,維修比較困難,空間限制又比較嚴(yán)格,故對行星齒輪減速裝置提出了很高要求。因此,這里先確定行星減速機構(gòu)的傳動比。
設(shè)計采用NGW型行星減速裝置,其工作原理如下圖所示(圖2.1):
圖2.1 NGW型行星機構(gòu)
a太陽輪 b內(nèi)齒圈
c行星輪 x行星架
該行星齒輪傳動機構(gòu)主要由太陽輪a、內(nèi)齒圈b、行星輪c、行星架x等組成。傳動時,內(nèi)齒圈b固定不動,太陽輪a為主動輪,行星架x上的行星輪c繞自身的軸線ox—ox轉(zhuǎn)動,從而驅(qū)動行星架X回轉(zhuǎn),實現(xiàn)減速。運轉(zhuǎn)中,軸線ox—ox是轉(zhuǎn)動的。
這種型號的行星減速裝置,效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、傳動功率范圍大,可用于各種工作條件。因此,它用在采煤機截割部最后一級減速是合適的,該型號行星傳動減速機構(gòu)的使用效率為0.97~0.99,傳動比一般為2.1~13.7。如圖2.1,當(dāng)內(nèi)齒圈b固定,以太陽輪a為主動件,行星架c為從動件時,傳動比的推薦值為2.7~9。從《采掘機械與支護(hù)設(shè)備》上可知,采煤機截割部行星減速機構(gòu)的傳動比一般為5~6。所以這里先定行星減速機構(gòu)傳動比:
則其他三級減速機構(gòu)總傳動比:
÷36.75÷5.747=6.39
根據(jù)前述多級減速齒輪的傳動比分配原則及齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)為17為依據(jù),另參考MG250/591型采煤機截割部各齒輪齒數(shù)分配原則,初定齒數(shù)及各級傳動比為:
2.3截割部傳動計算
圖2.2 截割部傳動系統(tǒng)
2.3.1各級傳動轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩
各軸轉(zhuǎn)速計算:
從電動機出來,各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、、Ⅶ軸。
Ⅰ軸 min
Ⅲ軸
=
Ⅳ軸
=526.43r/min
Ⅶ軸
=229.88r/min
各軸功率計算:
Ⅰ軸
kW
Ⅱ軸
kW
Ⅲ軸
kW
Ⅳ軸
kW
Ⅴ軸
kW
Ⅵ軸
kW
Ⅶ軸
kW
式中 ——滾動軸承效率 =0.99
——閉式圓柱齒輪效率 =0.97
——花鍵效率 =0.99
各軸扭矩計算:
Ⅰ軸
Ⅲ軸
Ⅳ軸
Ⅶ軸
將上述計算結(jié)果列入下表:
軸號
輸出功率
P(kW)
轉(zhuǎn)速n(r/min)
輸出轉(zhuǎn)矩T/(N·m)
傳動比
Ⅰ軸
196.02
1470
1273
1.79
Ⅱ軸
190.14
Ⅲ軸
180.77
821.2
2102
Ⅳ軸
171.86
526.43
3118
1.56
Ⅴ軸
165.04
2.29
Ⅵ軸
158.49
Ⅶ軸
150.68
229.88
6259
2.3.2 截割部齒輪設(shè)計計算
齒輪1和惰輪2的設(shè)計及強度效核,具體計算過程和計算結(jié)果如下:
計算過程及說明
計算結(jié)果
1)選擇齒輪材料
查文獻(xiàn)1表8-17 兩個齒輪都選用20GrMnTi滲碳淬火
2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算
確定齒輪傳動精度等級,按估取圓周速度,參考文獻(xiàn)1表8-14,表8-15選取
小輪分度圓直徑,由式文獻(xiàn)1(8-64)得
齒寬系數(shù):查文獻(xiàn)1表8-23按齒輪相對軸承為非對稱布置,取
=0.6
小輪齒數(shù):
=19
惰輪齒數(shù):
=
齒數(shù)比 :
=
傳動比誤差 誤差在范圍內(nèi)
小輪轉(zhuǎn)矩:
載荷系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-54)得
使用系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-20
=1.75
動載荷系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-57
=1.11
齒向載荷分布系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-60
=1.08
齒間載荷分配系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-55)及得
查文獻(xiàn)1表8-21并插值
則載荷系數(shù)的初值
彈性系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-2
節(jié)點影響系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-64
重合度系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-65
許用接觸應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式 得
=
接觸疲勞極限應(yīng)力:
查文獻(xiàn)1圖8-69
應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
由文獻(xiàn)1式得
則 查文獻(xiàn)1圖8-70得接觸強度得壽命系數(shù)
,(不許有點蝕)
硬化系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-71及說明
=1
接觸強度安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27,按較高可靠度查,
取
故的設(shè)計初值為
齒輪模數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-3
小齒分度圓直徑的參數(shù)圓整值:
圓周速度:
與估取很相近,對取值影響不大,不必修正
=1.11,
小輪分度圓直徑:
惰輪分度圓直徑:
中心距 :
圓整
齒寬:
惰輪齒寬:
小輪齒寬:
齒根彎曲疲勞強度效荷計算
由文獻(xiàn)1式
齒形系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-67
小輪
大輪
應(yīng)力修正系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-68
小輪
大輪
重合度系數(shù):
由文獻(xiàn)1式8-67
許用彎曲應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式8-71
彎曲疲勞極限:
查文獻(xiàn)1圖8-72
彎曲壽命系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-73
尺寸系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-74
安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27
則
4. 齒輪幾何尺寸計算
分度圓直徑:
齒頂高:
齒根高:
齒頂圓直徑:
齒根圓直徑:
基圓直徑:
齒距:
齒厚:
齒槽寬e:
基圓齒距:
法向齒距:
頂隙:
HRC 56~62
公差組7級
=0.6
=19
=34
=1.79
合適
=1.75
=1.11
=1.08
=1.0
=2.5
=0.8970
=1
齒根彎曲強度
足夠
齒輪4和齒輪5的設(shè)計及強度效核,具體計算過程和計算結(jié)果如下
1)選擇齒輪材料
查文獻(xiàn)1表8-17 兩個齒輪都選用20GrMnTi滲碳淬火
2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算
確定齒輪傳動精度等級,按估取圓周速度,參考文獻(xiàn)1表8-14,表8-15選取
小輪分度圓直徑,由式文獻(xiàn)1(8-64)得
齒寬系數(shù):查文獻(xiàn)1表8-23按齒輪相對軸承為非對稱布置,取
=0.6
小齒輪齒數(shù):
=23
大齒輪齒數(shù):
=
齒數(shù)比 :
=
傳動比誤差 誤差在范圍內(nèi)
小輪轉(zhuǎn)矩:
載荷系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-54)得
使用系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-20
=1.75
動載荷系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-57
=1.18
齒向載荷分布系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-60
=1.08
齒間載荷分配系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-55)及得
=1.65
查文獻(xiàn)1表8-21并插值
=1.0
則載荷系數(shù)的初值
彈性系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-2
節(jié)點影響系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-64
重合度系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-65
許用接觸應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式 得
=
接觸疲勞極限應(yīng)力、:
查文獻(xiàn)1圖8-69
應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
由文獻(xiàn)1式得
則 查文獻(xiàn)1圖8-70得接觸強度得壽命系數(shù)
,(不許有點蝕)
硬化系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-71及說明
=1
接觸強度安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27,按較高可靠度查,
取
故的設(shè)計初值為
齒輪模數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-3
小齒分度圓直徑的參數(shù)圓整值:
圓周速度:
與估取很相近,對取值影響不大,不必修正
=1.18,
小輪分度圓直徑:
大輪分度圓直徑:
中心距 :
圓整
齒寬:
大齒輪輪齒寬:
小輪齒寬:
齒根彎曲疲勞強度效荷計算
由文獻(xiàn)1式
齒形系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-67
小輪
大輪
應(yīng)力修正系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-68
小輪
大輪
重合度系數(shù):
由文獻(xiàn)1式8-67
許用彎曲應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式8-71
彎曲疲勞極限:
查文獻(xiàn)1圖8-72
彎曲壽命系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-73
尺寸系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-74
安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27
則
4. 齒輪幾何尺寸計算
分度圓直徑:
齒頂高:
齒根高:
齒頂圓直徑:
齒根圓直徑:
基圓直徑:
齒距:
齒厚:
齒槽寬e:
基圓齒距:
法向齒距:
頂隙:
HRC 56~62
公差組7級
=0.6
=23
=36
=1.56
合適
=1.75
=1.18
=1.08
=1.0
=2.5
=0.88
=1
=1
齒根彎曲強度
足夠
齒輪6和惰輪7的設(shè)計及強度效核,具體計算過程和計算結(jié)果如下:
1)選擇齒輪材料
查文獻(xiàn)1表8-17 兩個齒輪都選用20GrMnTi滲碳淬火
2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算
確定齒輪傳動精度等級,按
估取圓周速度,參考文獻(xiàn)1表8-14,表8-15選取
小輪分度圓直徑,由式文獻(xiàn)1(8-64)得
齒寬系數(shù):查文獻(xiàn)1表8-23按齒輪相對軸承為非對稱布置,取
=0.6
齒輪齒數(shù):
=17
惰輪齒數(shù):
=
齒數(shù)比 :
=
傳動比誤差 誤差在范圍內(nèi)
齒輪轉(zhuǎn)矩:
載荷系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-54)得
使用系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-20
=1.75
動載荷系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-57
齒向載荷分布系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-60
=1.08
齒間載荷分配系數(shù):
由文獻(xiàn)1式(8-55)及得
查文獻(xiàn)1表8-21并插值
=1.02
則載荷系數(shù)的初值
彈性系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-2
節(jié)點影響系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-64()
重合度系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-65
許用接觸應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式 得
=
接觸疲勞極限應(yīng)力:
查文獻(xiàn)1圖8-69
應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
由文獻(xiàn)1式得
則 查文獻(xiàn)1圖8-70得接觸強度得壽命系數(shù)
,(不許有點蝕)
硬化系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-71及說明
=1
接觸強度安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27,按較高可靠度查,
取
故的設(shè)計初值為
齒輪模數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-3
齒輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值:
圓周速度:
與估取很相近,對取值影響不大,不必修正
齒輪分度圓直徑:
惰輪分度圓直徑:
中心距 :
圓整
齒寬:
齒輪齒寬:
惰輪齒寬:
齒根彎曲疲勞強度效荷計算
由文獻(xiàn)1式
齒形系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-67
齒輪
惰輪
應(yīng)力修正系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-68
齒輪
惰輪
重合度系數(shù):
由文獻(xiàn)1式8-67
許用彎曲應(yīng)力:
由文獻(xiàn)1式8-71
彎曲疲勞極限:
查文獻(xiàn)1圖8-72
彎曲壽命系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-73
尺寸系數(shù):
查文獻(xiàn)1圖8-74
安全系數(shù):
查文獻(xiàn)1表8-27
則
4. 齒輪幾何尺寸計算
分度圓直徑:
齒頂高:
齒根高:
齒頂圓直徑:
齒根圓直徑:
基圓直徑:
齒距:
齒厚:
齒槽寬e:
基圓齒距:
法向齒距:
頂隙:
HRC 56~62
公差組8級
=0.6
=17
=27
=1.588
合適
=1.75
=1.08
=1.02
=1
齒根彎曲強度
足夠
由于齒輪的設(shè)計計算和強度效核方法都是相似的,因而對其它齒輪的設(shè)計計算和強度效核過程安排在設(shè)計說明書以外的篇幅中進(jìn)行,并全部強度驗算合格。
2.3.3截割部行星機構(gòu)的設(shè)計計算
已知:輸入功率KW,
轉(zhuǎn)速=229.88r/min,
輸出轉(zhuǎn)速=40r/min
1.齒輪材料熱處理工藝及制造工藝的選定
太陽輪和行星輪的材料為20CrNi2MoA,表面滲碳淬火處理,表面硬度為57~61HRC。因為對于承受沖擊重載荷的工件,常采用韌性高淬透性大的18Cr2Ni4WA和20CrNi2MoA等高級滲碳鋼,經(jīng)熱處理后,表面有高的硬度及耐磨性,心部又具有高的強度及良好的韌性和很低的缺口敏感性。
試驗齒輪齒面接觸疲勞極限MPa
試驗齒輪齒根彎曲疲勞極限:
太陽輪:
()
行星輪:
齒形為漸開線直齒,最終加工為磨齒,精度為6級。
內(nèi)齒圈的材料為42CrMo,調(diào)質(zhì)處理,硬度為262~302HBS.
試驗齒輪的接觸疲勞極限:
試驗齒輪的彎曲疲勞極限:
齒形的加工為插齒,精度為7級。
2.確定各主要參數(shù)
⑴行星機構(gòu)總傳動比:
i=5.74,采用NGW型行星機構(gòu)。
⑵行星輪數(shù)目:
要根據(jù)文獻(xiàn)3表2.9-3及傳動比i,取。
⑶載荷不均衡系數(shù):
采用太陽輪浮動和行星架浮動的均載機構(gòu),取 =1.15
⑷配齒計算:
太陽輪齒數(shù)
式中:取c=20(整數(shù))
內(nèi)齒圈齒數(shù)
行星輪齒數(shù)
取
⑸-齒輪接觸強度初步計算按表義14-1-60中的公式計算中心距:
1) 綜合系數(shù):
2)太陽輪單個齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩:
3)齒數(shù)比:
4)取齒寬系數(shù):
5)初定中心距:
將以上各值代入強度計算公式,得
6)計算模數(shù):
取標(biāo)準(zhǔn)值m=8
7)未變位時中心距a:
根據(jù)實際情況取
(6)計算變位系數(shù)
1)a-c傳動
a)嚙合角:
所以
b)總變位系數(shù):
=
c)中心距變動系數(shù):
d)齒頂降低系數(shù):
e)分配變位系數(shù):
取 (見文獻(xiàn)3第101頁)
則
2)c-b傳動
a)嚙合角:
式中,
代入
所以
b)變位系數(shù)和:
c)中心距變動系數(shù):
d)齒頂降低系數(shù):
e)分配變位系數(shù):
3.幾何尺寸計算
分度圓
齒頂圓
齒根圓
基圓直徑
齒頂高系數(shù)
太陽輪,行星輪—
內(nèi)齒輪—
頂隙系數(shù)
太陽輪,行星輪—
內(nèi)齒輪—
代入上組公式計算如下:
太陽輪
行星輪
=200mm
=219.2mm
=181.88mm
內(nèi)齒輪
=511.49mm
=545.1mm
太陽輪,齒寬b
由表2.5-12,
取
則
取
~
4.嚙合要素驗算
⑴a-c傳動端面重合度
1) 齒頂圓齒形曲徑:
太陽輪
=39.60mm
行星輪
=56.41mm
2)端面嚙合長度:
式中 “”號正號為外嚙合,負(fù)號為內(nèi)嚙合角
— 端面節(jié)圓嚙合
直齒輪
則
=39.60+56.41-160sin
=31.895(mm)
3)端面重合度:
=1.35
⑵ c-b端面重合度
1) 頂圓齒形曲徑 :
由上式計算得
行星輪
內(nèi)齒輪
2)端面嚙合長度:
=56.409-62.15+160sin
=37.27mm
3)端面重合度:
=
=1.5789
5.齒輪強度驗算
(1)a-c傳動 (以下為相嚙合的小齒輪(太陽輪)的強度計算過程,太陽輪(行星輪)的計算方法相同。)
1)確定計算負(fù)荷:
名義轉(zhuǎn)矩
=1799.68
名義圓周力
=32137.14N
2) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
=4.410次
式中 —太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速, (r/min)
—壽命期內(nèi)要求傳動的總運轉(zhuǎn)時間,(h)
(h)
3)確定強度計算中的各種系數(shù):
a)使用系數(shù)
根據(jù)對截割部使用負(fù)荷的實測與分析,?。ㄝ^大沖擊)
b)動負(fù)荷系數(shù)
因為和
可根據(jù)圓周速度:
和
由文獻(xiàn)3圖2.4-4,
查得6級精度時:
c)齒向載荷分布系數(shù)
由文獻(xiàn)3表2.4-8查得滲碳淬火齒輪
文獻(xiàn)3表2.4-9,
由文獻(xiàn)3表2.4-8查得,
根據(jù)和,由文獻(xiàn)3圖2.4-5,
查得
式中:
d)齒間載荷分布系數(shù)
因
由文獻(xiàn)3圖2.4-6查得
e)節(jié)點區(qū)域系數(shù)
=2.276
式中, 直齒輪;
—端面節(jié)圓嚙合角;
直齒輪
—端面壓力角, 直齒輪
f)彈性系數(shù)
由文獻(xiàn)3表2.4-11查得
(鋼—鋼)
g)齒形系數(shù)
根據(jù)和,由文獻(xiàn)3圖2.4-14查
h)應(yīng)力修正系數(shù)
由文獻(xiàn)3圖2.4-18,查得
i)重合度系數(shù)
j)螺旋角系數(shù)和
因
得
得
4) 齒數(shù)比:
5) 接觸應(yīng)力的基本值
6) 接觸應(yīng)力:
7) 彎曲應(yīng)力的基本值:
=122.11
8) 齒根彎曲應(yīng)力:
=335.58
9) 確定計算許用接觸應(yīng)力時的各種系數(shù)
a)壽命系數(shù)
因,由文獻(xiàn)3圖2.4-7,得
b)潤滑系數(shù)
因和
由文獻(xiàn)3圖2.4-9,查得
c)速度系數(shù)
因 ,由文獻(xiàn)3圖2.4-10,查得
d)粗糙硬化系數(shù)
因 和
由圖2.4-11, 查得
e)工作硬化系數(shù)
由于大小齒輪均為硬齒面,所以
f)尺寸系數(shù) 由文獻(xiàn)3表2.4-15 ,查得
10) 許用接觸應(yīng)力
11) 接觸強度安全系數(shù)
=1.11
12) 確定計算許用彎曲應(yīng)力時的各種系數(shù)
a)試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)
b)壽命系數(shù) 因,查文獻(xiàn)3圖2.4-8得
c)相對齒根圓角敏感系數(shù)
因,由文獻(xiàn)3圖2.4-20查得
d)齒根表面狀況系數(shù)
e)尺寸系數(shù)
由文獻(xiàn)3表2.4-16,得
13) 許用彎曲應(yīng)力
=400
=752.7
14)彎曲強度安全系數(shù)
=2.24
(2) c-b傳動
本節(jié)僅列出相嚙合的大齒輪(內(nèi)齒輪)的強度計算過程,小齒輪(行星輪)的強度較高,故計算從略。
1) 名義切向力
2) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
式中 —內(nèi)齒輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速 r/mim;
3) 確定強度計算中的各種系數(shù)
a)使用系數(shù)
b)動負(fù)荷系數(shù)
=1.1
和
由文獻(xiàn)3圖2.4-4查得, (7級精度)
c)齒向載荷分布系數(shù)
由文獻(xiàn)3表2.4-8,查得調(diào)質(zhì)鋼
,
由文獻(xiàn)3表2.4-9,得
由文獻(xiàn)3表2.4-10,查得
(因為 齒寬100
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