电牵引采煤机牵引部及变速箱设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前言 我国是产煤大国，煤炭也是我国最主要的能源，是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。其中采掘包括采煤和掘进巷道。随着采煤机械化的发展，采煤机是现在最主要的采煤机械。 采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性，达到高产量、高效率、低消耗的目的。采煤机分 为 锯削式、刨削式、钻削式和铣削式四种 。 20 世纪初开始应用截煤机； 40 年代出现了深截式联合采煤机； 50 年代初期出现了浅截式滚筒采煤机，生产能力和对顶板的适应性 都有很大提高， 60年代研制成双滚筒采煤机，使生产情况得到进一步改善。中国在 1949 年以前很少用机械采煤。 50年代开始使用截煤机和深截式联合采煤机， 60 年代开始使用浅截式滚筒采煤机， 70 年代初在一些矿区开始使用浅截式双滚筒采煤机，机采产量不断提高。 70年代以来，采煤机不断改进 ,如采用大功率水冷电机来提高生产能力 ,开采厚度较大的坚硬煤层；采用粗齿滚筒提高块煤率；采用无链牵引减少机械事故并适应长工作面多台采煤机同时作业等。 我国 20世纪 80年代曾大量引进德国、英国、波兰、日本液压牵引采煤机；通过技贸结合于 80 年代引进英国液压牵引采煤机技术、 90 年代引进德国直流电牵引采煤机技术； 2005 年初步掌握了大功率大采高采煤机技术和机电一体化技术。 2001 年大倾角电牵引采煤机和 2002 年短壁电牵引采煤机标志着我国采煤机总体设计技术达到或接近国际先进水平。 2001年能量回馈型四象限交流变频技术、 2002 年中压开关磁阻调速和中压电磁调速、2005年中压交流变频调速技术标志着我国采煤机电气调速技术达到或接近国际先进水平。 国产采煤机未来的发展方向是提高采煤机的利用率、通过优化结构减少设备检修费用和提高采煤过的自动化程度。提 高开机率就要提高设备单一部件的坚固耐用性，如行走机构中的轴承、滚筒的截齿和液压装置等；减少检修费用一方面需要通过传感器对各种油位进行监视，另一方是将所有的维护工作只根据具体负荷情况进行；提高采煤机的自动化程度就要识别煤与围岩之间的临近层、实现工作面端部的自动控制和通过间距信号防止煤机与设备的碰撞。 采煤机的 牵引部承担牵引和行走任务。本次设计的 电牵引 型采煤机 牵引部减速器由二级圆柱直齿传动减速和二级行星传动减速 两部分组成，是采煤机的主要部件之一。牵引部工作载荷大，条件恶劣，外形尺寸受到严格限制，可靠性要求很高。 而滚筒式采煤机的采 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 2 高范围大，对各种煤层适应性强，能截割硬煤，并能适应较复杂的顶底板条件，因而得到了广泛的应用。电牵引 型采煤机 主要用于矿井中薄层综采工作面可采较硬煤质，并能适应较复杂的顶底板条件。 因为牵引部的牵引速度时刻影响着采煤量，所以采煤机牵引部有着非常重要的地位。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 绪论 言 我国是产煤大国，煤炭也是我国最主要的能源，是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。其中采掘包括采煤和掘进巷道。随着采煤机械化的发展，采煤机是现在最主要的采煤机 械。 煤机械概述 煤机械化的发展 20 世纪 40 年代初，英国和苏联相继研制出来了链式采煤机。这种采煤机是用截链落煤，在截链上安装有被称为截齿的专用截煤工具，其工作效率低。同时德国研制出了用刨削方式落煤的刨煤机。 50 年代初，英国和德国相继研制出了滚筒采煤机，在这种采煤机上安装有截煤滚筒，这是一种圆筒形部件，其上装有截齿，用截煤滚筒实现装煤和落煤。这种采煤机与可弯曲输送机配套，奠定了煤炭开采机械化的基础。这种采煤机的主要缺点有二，其一是截煤滚筒的安装高度不能在使用中调整，对煤层厚度及其变化 适应性差；其二是把圆筒形截煤滚筒改进成螺旋叶片式截煤滚筒，即螺旋滚筒，极大地提高了装煤效果。这两项关键的改进是滚筒式采煤机成为现代化采煤机械的基础。 可提高螺旋滚筒采煤机或刨煤机与液压支架和可弯曲输送机配套，构成综合机械化采煤设备，使煤炭生产进入高产、高效、安全和可靠的现代化发展阶段。从此，综合机械化采煤机采煤设备成为各国地下开采煤矿的发展方向。自 70 年代以来，综合机械化采煤设备朝着大功率、遥控、遥测方向发展，其性能日益完善，生产率和可靠性进一步提高。工矿自动监测、故障诊断以及计算机数据处理和数显等先进的监 控技术已经在采煤机上得到应用。 械化采煤的类型 长壁采煤工作面的采煤过程主要包括：落煤、装煤、工作面运煤、顶板支护及处理采空去五个工序，按照这些工序来分有两种机械化采煤方式： 1 普通机械化采煤（普采）：利用采煤机械（刨煤机或采煤机）来实现落煤和装煤，工作面输送机运煤，并用单体液压（或金属磨擦）支柱及金属铰接梁来支护顶板的采煤 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 4 法称普通机械化采煤。 2 综合机械化采煤（综采）：用大功率采煤机来实现落煤装煤，刮板输送机运煤，自移式液压支架来支护顶板而使工作面采煤过程完全实现机械化的采煤法称综合机械化采煤。综采工作面主要是三机配合：如下图 1 图 1 - 11 . 采 煤 机2 . 刮 板 输 送 机3 . 液 压 支 架煤机简述 煤机的分类和组成 采煤机有不同的分类方法，一般我们按照工作机构的形式进行分类，可分为：滚筒式、钻削式和链式采煤机；现在我们所说的采煤机主要是指滚筒采煤机，这种采煤机适用范围广，可靠性高，效率高，所以现在有很广泛的使用。 滚筒采煤机的组成如图 1示： 筒采煤机的工作原理 第四代采煤机研发成功后 ，现在采煤机的设计基本上传承了他们的特点，随着机械电子的飞速发展，对采煤机产生了很大的影响，现在采煤机是集电子系统，液压系统，机械传动系统于一身的复杂的系统。在机械传动部分现代的采煤机去掉了以前采煤机的的托买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 架，全部采用双滚筒设计。 Y B Q Y S 2 - 4 5 - 2 双 滚 筒 采 煤 机1 . 右 滚 筒 2 . 右 摇 臂 3 . 右 牵 引 部 4 . 中 间 箱 5 . 左 牵 引 箱 6 . 左 摇 臂 7 . 左 滚 筒-2 滚筒采煤机的特点 滚筒采煤机对煤层地质条件的要求较低，对于地板起伏不平、层厚变化大、煤粘顶、有落差不大的断层以及不同性质的顶板 等煤层条件，采煤机都能适应； 开缺口 产率高、工作可靠； 测系统 列化、通用化发展。 但是滚筒采煤机也有其缺点：结构复杂，价格昂贵；割落的煤的块度小，粉尘含量多，因而破碎单位体积煤的能量消耗大。 牵引采煤 机牵引部 随着我国经济的迅速发展，作为三大传统能源的煤将是推动我国经济持续健康发展的重要能源保障。我国目前煤矿大部分都已经经过了多年的开采，由于技术的原因我们一直以来对薄煤层的开采还不到位，还是有很大的潜力的，对小功率采煤 机的需求量比会增加。而我国目前薄煤层采煤机的虽然有一些种类的产品，但还不能满足实际工况的需要，而该设计正是在这样一个背景下进行设计的，对薄煤层采煤机牵引部的设计可以满足这一需求。 近年来的研究主要集中在交流电牵引采煤机的系列设计，控制系统及控制功能的开发 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 6 上。开发的系列交流电牵引采煤机，已在国内煤矿逐步推广使用，取得了比较明显的经济效益。日本三井三池制作所研制成功多种截割电机纵向布置的交流电牵引采煤机，主要有等。波兰与中国合作，成功研制了总装机功率 344 煤层交流电牵引采煤机的基础上，陆续开发了用于薄煤层的 、用于中厚煤层的 和 等交流电牵引采煤机。 电牵引 型采煤机 牵引部减速器由固定减速器和摇臂行星减速起两部分组成，牵引部承担牵引和行走任务，是采煤机的主要部件之一。牵引部工作载荷大，条件恶劣，外形尺寸受到严格限制，可靠性要求很高。而滚筒式采煤机的采高范围大，对各种煤层适应性强，能截割硬煤，并能适应较复杂的顶底板条件，因而得到了广泛的应用。 电牵引 型采煤机 主要用于矿井中薄层综采工作面可采较硬煤质，并能适应较 复杂的顶底板条件。 体方案确定 采煤机的牵引部承担牵引和行走任务，是采煤机的主要部件之一。一个完善的工作机构应满足以下要求： (1) 结构简单，工作可靠，拆装维修方便。 (2)能充分利用煤壁的压张效应，降低能耗，提高块煤率，减少煤尘。 (3)能牵引行走。 (4)载荷均匀分布，机械效率高。 (5) 能适应不同的煤层和有关地质条件。 为了确定 无链电牵引 采煤机的方案及满足采煤机的设计要求，经多方面考察，确定本采煤机牵引部的设计方向： (1)采煤机的部分功率是通过牵引部减速器传递的。牵引部工作条件恶劣，外 形尺寸受到严格限制，可靠性要求很高。牵引部的总传动比一般在 300 左右 ，减速级数为 35 级； (2)为了保证牵引部有适当的长度，牵引部中都装有若干个惰轮。 (3)在满足上述各项要求的同时，务使结构简单，操纵方便，尽可能贯彻标准化、通用化。 (4)本次采煤机牵引部采用二级直齿圆柱齿轮传动和二级行星齿轮传动。 采用 二级行星减速器在增大传动比的同时减少了齿轮的数量，简化结构，降低成本。 以上是本采煤机牵引部的指导思想 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 图 1-3 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 8 2 牵引电动机的选择 牵引阻力的估算 采煤机移动时必须克服的牵引阻力 2 1 3( c o s 2 ) s i G f D K K G 吨力 式中： f 摩擦系数取决于采煤机导向机构表面状况和湿度及采煤机运动速度等平均可取 估算时可取 2步估粼寸可取 03K 侧面导向反力对牵引阻力影响系数，主要取决于牵引链或无链牵引轨道的位置及煤层倾角大小，取 上式最后一项，当向上牵引时，取正号，向下牵引时取负号 上述几项计算应和采煤机的性能接近并满足采煤工作面的基本要求 本次设计 f=1K=2K=3K=50 吨， 020 经过计算得到 2 2 2 T K N 所以取 250T 那么牵引电动机功率 2 5 0 9 / m i n 3 7 . 5P F V K N m K W 所以取 40P 选取电动机参数： 电机型号： 40 额定功率（ 40额定电压（ V）： 380V 额定转速（ r/ 1472r/形尺寸（ 720 400 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 3 确定传动装置的总传动比及分配传动比 传动比的计算 采煤机的牵引速度为 9 / 估取齿轨轮分度圆直径为 600算得齿轨轮的转速为 n 1 4 7 2 / m i n 3 0 8 . 1 4 3n 4 . 7 7 7 / m i 电总 配传动比 1 2 3 4 3 0 8 . 1 4 3i i i i i 总其中1在进行多级传动系统总体设计时，传动比分配是一个重要环节，能否合理分配传动比，将直接影响到传动系统的外阔尺寸、重量、结构、润滑条 件、成本及工作能力。多级传动系统传动比的确定有如下原则： 应超过所允许的最大值，以符合其传动形式的工作特点，使减速器获得最小外形。 构匀称；各传动件彼此间不应发生干涉碰撞；所有传动零件应便于安装。 要达到等强度。 而使润滑比较方便。 由于采煤机在工作过程中常有过载和冲击载荷，维修比较困难，空间限制又比较严格，故对行星齿轮减速装置提出了很高要求。因此 ，这里先确定行星减速机构的传动比。 设计采用 行星减速装置，其工作原理如下图所示（图 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 10 a 太阳轮 b 内齿圈 c 行星轮 x 行星架 图 行星机构 GW 行星齿轮传动机构主要由太阳轮 a、内齿圈 b、行星轮 c、行星架 x 等组成。传动时，内齿圈 b 固定不动，太阳轮 a 为主动轮，行星架 x 上的行星轮 c 面绕自身的轴线 而驱动行星架 x 回转，实现减速。运转中，轴线 转动的。 这种型号的行星 减速装置，效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便、传动功率范围大，可用于各种工作条件。因此，它用在采煤机牵引部最后一级减速是合适的，该型号行星传动减速机构的使用效率为 动比一般为 上图所示，当内齿圈 b 固定，以太阳轮 a 为主动件，行星架 x 为从动件时，传动比的推荐值为 9。采煤机牵引部行星减速机构的传动比一般为 4 12。这里定行星减速机构传动比 3 ，4 5i 则其他二级 减速机构总传动比 12 343 0 8 . 1 4 3 9 . 7 8 2 36 . 3 5 总由于采煤机机身高度受到严格限制，每级传动比一般为 ;.1定各级传动比为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 1 ，2 以此计算，四级减速传动比的总误差为： ( 3 0 8 . 1 4 3 3 . 5 6 6 2 . 7 4 3 6 . 3 5 )/ 3 0 03 0 8 . 1 4 3 7 . 9 3 1 0 在误差允许范围 5内，合适。 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 12 4 传动装置的运动和动力参数计算 轴转速计算 从电动机出来，各轴依次命名为 、 、 、 、 、 、 、 轴。 轴 10 1 4 7 2 / m i nn n r 轴 1211 4 7 2 / m i 2 . 7 8 7 / m i 5 6 6n 轴 2324 1 2 . 7 8 7 / m i n 1 5 0 . 4 8 7 / m i 7 4 3n 轴 3431 5 0 . 4 8 7 / m i n 2 3 . 8 8 7 / m i 3n 轴 4542 3 . 8 8 7 / m i n 4 . 7 7 7 / m i 轴 65 4 . 7 7 7 / m i nn n r轴 76 4 . 7 7 7 / m i nn n r轴功率 计算 轴 13 4 0 0 . 9 8 3 9 . 2P P k M 电轴 2 1 2 1 3 9 . 2 0 . 9 8 0 . 9 7 3 7 . 2 6P P k M 轴 3 2 2 1 3 7 . 2 6 0 . 9 8 0 . 9 7 3 5 . 4 2P P k M 轴 3 3 3 34 3 2 1 2 3 5 . 4 2 0 . 9 8 0 . 9 7 0 . 9 8 2 9 . 8 2P P k M 轴 3 4 3 45 4 2 1 2 2 9 . 8 2 0 . 9 8 0 . 9 7 0 . 9 8 2 4 . 6P P k M 轴 6 5 2 2 4 . 6 0 . 9 8 2 4 . 1 1P P k M 轴 7 6 1 2 2 4 . 1 1 0 . 9 7 0 . 9 8 2 2 . 9 2P P k M 式中 1 直齿圆柱齿轮传动效率 8 级精度 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 2圆柱滚子轴承效率 花键 传动 效率 滑动轴承效率 轴转矩 计算 轴 1113 9 . 29 5 5 0 9 5 5 0 2 5 4 . 3 21472 轴 2223 7 . 2 69 5 5 0 9 5 5 0 8 6 2 . 0 2 64 1 2 . 7 8 7 轴 3333 5 . 4 29 5 5 0 9 5 5 0 2 2 4 7 . 7 7 51 5 0 . 4 8 7 轴 4442 9 . 8 29 5 5 0 9 5 5 0 1 1 9 2 22 3 . 8 8 7 轴 5552 4 . 69 5 5 0 9 5 5 0 4 9 1 7 9 . 44 . 7 7 7 轴 6662 4 . 1 19 5 5 0 9 5 5 0 4 8 1 9 9 . 84 . 7 7 7 轴 7772 2 . 9 29 5 5 0 9 5 5 0 4 5 8 2 0 . 8 14 . 7 7 7 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 14 5 齿轮传动设计计算 二 级直齿圆柱齿轮传动 小齿轮选用 40质处理，齿面硬度 240 270齿轮选用 570，正火处理，齿面硬度 180 220算应力循环次数 N 932983426 0 6 0 4 1 2 . 7 8 7 1 (1 0 3 0 0 1 6 ) 1 . 1 8 8 1 01 . 1 8 8 1 0 4 . 3 3 4 1 02 . 7 4 3hn j 小 齿 轮 轮 N 根据资料机械设计 图 5 3 41 . 0 0 , 1 . 0 7 , 1 . 0 , 1 . 0N N X Z Z 取 , W 按齿面硬度 24080得 M P 60,680 6l i i m 计算接触应力 l i m 3333l i ml i m 4444l i 5 . 64 5 2 . 8 2 X W L V X W L V Z Z M P Z Z M P 因为 43，所以取 4H=小齿轮转矩 3333 5 . 4 2 1 0 0 09 5 5 0 9 5 5 0 2 2 4 7 7 7 5 . 5 5 51 5 0 . 4 8 7 m 初取 4.0a， 1 8 8 P a， 2 2 . 5c o s s i 中心距 a： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 233( 1 ) 2 8 6 . 1 42 Z Z Za u m 取 300a ； 估算模数 ( 0 . 0 0 7 0 . 0 2 ) ( 2 . 1 6 )m a m m ，取标准模数 4m 齿数计算如下： 32 2 3 0 0 4 0 . 0 7( 1 ) 4 ( 2 . 7 4 3 1 )aZ 取齿数3 40Z 43 4 0 2 . 7 4 3 1 0 9 . 7 2Z Z u 4 110Z 取此时 423110 2 . 7 540 齿轮的分度圆直径 33444 4 0 1 6 04 1 1 0 4 4 0d m Z m m m md m Z m m m m 齿轮的齿顶圆直径 33442 1 6 0 2 4 1 6 82 4 4 0 2 4 4 4 8d h m m m m m m md d h m m m m m m m 齿轮的齿根圆直径 33442 ( ) 1 6 0 2 . 5 4 1 5 02 ( ) 4 4 0 2 . 5 4 4 3 0d h c m m m m m m md d h c m m m m m m m 齿轮的基圆直径 033044c o s 1 6 0 c o s 2 0 1 5 0 . 3 5 1c o s 4 4 0 c o s 2 0 4 1 3 . 4 6 5d m m m md d m m m m 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 16 圆周速度 33 333 . 1 4 1 6 0 1 5 0 . 4 8 7 1 . 2 6 /6 0 1 0 6 0 1 0m s 由表 5齿轮精度为 8级 由机械设计表 5由图 5a） ,按 8级精度和 3 1 . 2 6 4 0 0 . 5 0 4 / , 1 . 0 61 0 0 1 0 0 m s K 得齿宽 0 . 4 3 0 0 1 2 0ab a m m 由 图 53 1 2 0 1 6 0 0 . 7 5b d ，低速级轴的刚度较大，二级传动中齿轮相对轴承为非对称布置，得到 ； 由表 5到 由式 5 1 . 0 1 . 0 6 1 . 1 1 . 0 6 5 1 . 2 4 K K K 按机械原理的公式计算断面重合度a，其中 齿顶压力角 033304441 5 0 . 3 5 1a r c c o s a r c c o s 2 6 . 4 9 8 51684 1 3 . 4 6 5a r c c o s a r c c o s 2 2 . 6 4 4 3448 那么有 3 3 4 41 ( t a n t a n ) ( t a n t a n )2a a 0 0 0 01 4 0 ( t a n 2 6 . 4 9 8 5 t a n 2 0 ) 1 1 0 ( t a n 2 2 . 6 4 4 3 t a n 2 0 )21 . 7 8 9 由式 5 4 4 1 . 7 8 9 0 . 8 5 833 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 由式 5 32232 1 2 1 . 2 4 2 2 4 7 7 7 5 . 5 5 5 2 . 7 5 12 . 5 1 8 8 . 9 0 . 8 5 81 2 0 1 6 0 2 . 7 54 5 0 . 6 5 4 5 2 . 8 2 ,H H Zb d a M P a 安 3 4 3 4 3 44 0 , 1 1 0 5 1 4 2 . 4 2 2 . 2 3 1 . 6 7 1 . 8 1F a F a S a s Y Y Y 按 Z 由 图 得 到 ， ； 由 图 5 到 ， 。由式 5 0 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 0 . 6 6 91 . 7 8 9 由图 5i m 3 l i m 42 9 0 , 1 5 2 a M P a 。由图 5 0 , 1 . 0。由式 5 , 1 . 0m m m m Y Y 。l i 0 , 1 . 4S T 取 。由式 5 l i m 33 3 3l i ml i m 44 4 4l i 0 2 1 . 0 1 . 0 4 1 41 . 41 5 2 2 1 . 0 1 . 0 2 1 71 . 4F S Y M P Y M P 由式 533 3 3344 4 442 2 1 . 2 4 2 2 4 7 7 7 5 . 5 5 5 2 . 4 2 1 . 6 7 0 . 6 6 9 1 9 6 . 2 5 4 1 41 2 0 1 6 0 42 2 . 2 3 1 . 8 11 9 6 . 2 5 1 9 6 2 1 72 . 4 2 1 . 6 7F F a S a S Y Y M P a M P ab d Y Y M P a M P ab d m 344 0 , 1 1 0 , 2 . 7 5 , 4Z Z u m m m 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 18 33444 4 0 1 6 04 1 1 0 4 4 0d m Z m m m md m Z m m m m 33442 1 6 0 2 4 1 6 82 4 4 0 2 4 4 4 8d h m m m m m m md d h m m m m m m m 33442 ( ) 1 6 0 2 . 5 4 1 5 02 ( ) 4 4 0 2 . 5 4 4 3 0d h c m m m m m m md d h c m m m m m m m 344 3 411( ) (1 6 0 4 4 0 ) 3 0 022( 5 1 0 ) 1 2 6a d d m mb m m 齿 宽 b = b = 1 2 0 m m , 取 一级直齿圆柱齿轮传动 小齿轮选用 40质处理，齿面硬度 240 270齿轮选用 570，正火处理，齿面硬度 180 220算应力循环次数 N 911981216 0 6 0 1 4 7 2 1 (1 0 3 0 0 1 6 ) 4 . 2 4 1 04 . 2 4 1 0 1 1 . 8 9 1 03 . 5 6 6hn j 小 齿 轮 轮 N 根据资料机械设计 图 5 1 21 . 0 0 , 1 . 0 0 , 1 . 0 , 1 . 0N N X Z Z 取 , W 按齿面硬度 24080得 M P 60,680 6l i i m 计算接触应力 l i m 1111l i ml i m 2222l i 4 . 84 0 4 . 8 X W L V X W L V Z Z M P Z Z M P 因为 21，所以取 2H=买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 小齿轮转矩 1113 9 . 2 1 0 0 09 5 5 0 9 5 5 0 2 5 4 3 2 0 . 6 51472 m 初取 4.0a， 1 8 8 P a， 2 2 . 5c o s s i 中心距 a： 213( 1 ) 2 3 3 . 3 42 u m 取 250a ； 估算模数 ( 0 . 0 0 7 0 . 0 2 ) ( 1 . 7 5 5 )m a m m ，取标准模数 5m 齿数计算如下： 12 2 2 5 0 2 1 . 9( 1 ) 5 ( 3 . 5 6 6 1 )aZ 取齿数1 22Z 21 7 8 u 2 78Z 取此时 21178 3 . 5 4 522 齿轮的分度圆直径 11225 2 2 1 1 05 7 8 3 9 0d m Z m m m md m Z m m m m 齿轮的齿顶圆直径 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 20 11222 1 1 0 2 5 1 2 02 3 9 0 2 5 4 0 0d h m m m m m m md d h m m m m m m m 齿轮的齿根圆直径 11222 ( ) 1 1 0 2 . 5 5 9 7 . 52 ( ) 3 9 0 2 . 5 5 3 7 7 . 5d h c m m m m m m md d h c m m m m m m m 齿轮的基圆直径 011022c o s 1 1 0 c o s 2 0 1 0 3 . 3 6 6c o s 3 9 0 c o s 2 0 3 6 6 . 4 8 0d m m m md d m m m m 圆周速度 11 333 . 1 4 1 1 0 1 4 7 2 8 . 4 7 /6 0 1 0 6 0 1 0m s 由表 5齿轮精度为 8级 由机械设计表 5由图 5a） ,按 8级精度和 1 8 . 4 7 2 2 1 . 8 6 / , 1 . 2 11 0 0 1 0 0 m s K 得齿宽 0 . 4 2 5 0 1 0 0ab a m m 由图 51 1 0 0 1 1 0 0 . 9 1b d ，低速级轴的刚度较大，二级传动中齿轮相对轴承为非对称布置，得到 ； 由表 5到 由式 51 . 0 1 . 2 1 1 . 1 1 . 0 6 1 . 4 1 K K K 按机械原理的公式计算断面重合度a齿顶压力角 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 011102221 0 3 . 3 6 6a r c c o s a r c c o s 3 0 . 5 2 7 71203 6 6 . 4 8 0a r c c o s a r c c o s 2 3 . 6 2 3 3400 那么有 1 1 2 21 ( t a n t a n ) ( t a n t a n )2a a 0 0 0 01 2 2 ( t a n 3 0 . 5 2 7 7 t a n 2 0 ) 7 8 ( t a n 2 3 . 6 2 3 3 t a n 2 0 )21 . 7 0 2 由式 54 4 1 . 7 0 2 0 . 8 7 533 由式 5 12212 1 2 1 . 4 1 2 5 4 3 2 0 3 . 5 4 5 12 . 5 1 8 8 . 9 0 . 8 7 51 0 0 1 1 0 3 . 5 4 53 6 0 . 2 1 4 0 4 . 8 ,H H Zb d a M P a 安 1 2 1 2 1 22 2 , 7 8 5 1 4 2 . 7 6 2 . 2 7 1 . 5 7 1 . 7 7 5F a F a S a s Y Y Y 按 Z 由 图 得 到 ， ； 由 图 5 到 ， 。由式 5 0 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 0 . 6 9 11 . 7 0 2 由图 5i m 3 l i m 42 9 0 , 1 5 2 a M P a 。由图 5 0 , 1 . 0。由式 5 , 1 . 0m m m m Y Y 。l i 0 , 1 . 4S T 取 。 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 22 由式 5 l i m 11 1 1l i ml i m 22 2 2l i 0 2 1 . 0 1 . 0 4 1 41 . 41 5 2 2 1 . 0 1 . 0 2 1 71 . 4F S Y M P Y M P 由式 511 1 1122 2 222 2 1 . 4 1 2 5 4 3 2 0 2 . 7 6 1 . 5 7 0 . 6 9 1 3 9 . 0 4 4 1 41 0 0 1 1 0 52 2 . 2 7 1 . 7 7 53 9 . 0 4 3 6 . 3 1 2 1 72 . 7 6 1 . 5 7F F a S a S Y Y M P a M P ab d Y Y M P a M P ab d m 5. 齿轮主要几何参数 122 2 , 7 8 , 3 . 5 4 5 , 5Z Z u m m m 11225 2 2 1 1 05 7 8 3 9 0d m Z m m m md m Z m m m m 11222 1 1 0 2 5 1 2 02 3 9 0 2 5 4 0 0d h m m m m m m md d h m m m m m m m 11222 ( ) 1 1 0 2 . 5 5 9 7 . 52 ( ) 3 9 0 2 . 5 5 3 7 7 . 5d h c m m m m m m md d h c m m m m m m m 122 1 211( ) (1 1 0 3 9 0 ) 2 5 022( 5 1 0 ) 1 0 6a d d m mb m m 齿 宽 b = b = 1 0 0 m m , 取 星齿轮传动 一级行星齿轮传动 所需条件 这里采用 该种机构要正确啮合，必须满足四个条件： 件 ：当中心轮 a 输入时，设给定的传动比为 齿圈的齿数为心轮的齿数为上述三个量满足满足下列关系： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 1b 保证行星轮 a,太阳轮 于圆柱齿轮行星传动机构，要求外啮合副中心距中心距于标准传动或高度变位传动，有 11( ) ( )22a c b Z m Z Z 可得： 1 ()2c b Z在标准传动中，外啮合齿轮副的接触强度远低于内啮合齿轮的接触强度，为适当调节内外啮合齿轮副的接触强度，采用 角 变位齿轮传动 （主要用于 拼凑中心距，改善啮合特性和提高承载能力 ） 。 保证各行星齿轮均匀分布在中心轮的周围，而且能准确的装入两中心轮的齿间实现正确啮合，则必须满足两中心轮的齿数和行星轮的数目： （ 整数） 星机构在运动的过程中，行星轮之间不能发生干涉，即要保证两行星轮的中心距 ： 01802 ( ) s i nc a a h Z Z C 依据上述四个条件，初步确定太阳轮，内齿圈以及行星轮的齿数。 一级行星齿轮传动 设计计算 太阳轮和行星轮的材料为 20面渗碳淬火处理，表面硬度为 56 62氏硬度） 。 查得机械设计图 5到 试验齿轮齿面接触疲劳极限li m 1500H M P a ，则许用接触应力为l i 9 0 . 9 1 5 0 0 1 3 5 0H p H M P a 查得机械设计 5到 试验齿轮齿根弯曲疲劳极限： 太阳轮 和 行星轮 分别为 li m 1300F M P a 电牵引采煤机牵引部及变速箱设计 24 li m 1300F M P a 齿形为渐开线直齿， 齿形 加工为 滚 齿，精度为 6 级。 内齿圈的材料 均 为 35质处理，硬度为 207 269试验齿轮的 接触疲劳极限： li m 680H M P a 试验齿轮的弯曲疲劳极限： 80F M P a 齿形的加工为插齿，精度为 7 级。 （ 1） 行星机构总传动比： 3 采用 行星机构 。 （ 2） 计算 1） 行星轮数目 根据机械设计手册单行本 3传动比3i， 取 3。 2） 载荷不均衡系数 查机械设计手册单行本 3用 行星架 浮动均载机构，取 3）配齿 ： 经查机械设计手册单行本 3到 1 3 , 2 9 , 7 1a c Z 3 1 6 . 4 6 1 5 此 时 4）按接触强度计算 动中心距和 齿轮模数 m ： 按机械设计手册单行本 3 的公式计算中心距： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 3 24 8 3 ( 1 ) a) 接触强度使用的 载荷 系数 查得 ： b) 太阳轮单个齿轮传递的转矩： 太阳轮传动转矩为 3333 5 . 4 29 5