采煤机链轮摆线齿廓的设计及加工方法

1、文章编号:1672 23413 (2008) 0320182 202采煤机链轮摆线齿廓的设计及加工方法杨培栋1,孙健新(1.太原矿山机器集团，山西太原 030009;2山西煤炭职业技术学院山西太原 030031)摘要：介绍了摆线齿廓的形成原理，详述了太矿目前采用的加工制造方法及当前数控机床中所使用的电算程 序，并对今后链轮摆线齿廓的加工方法提岀了一些建议。关键词：链轮；摆线齿廓；数控加工中图分类号：TD 421 16文献标识码：A0引言近年来，太矿牌采煤机的牵引传动系统多采用齿轮一销排式无链牵引或强力链轨式无链牵引系统，这样销轨轮、链轮在采煤机上得到广泛的应用。在矿井 下恶劣的工作状况中，如何

2、保证销轨轮、链轮的使用 寿命成为我们技术人员面临的新课题。要生产出抗冲 击、耐磨损、高承载能力、高寿命的链轮，除了要选 用合理的齿轮材料、科学的工艺路线外，链轮的结构 以及其摆线齿廓的设计及加工对其使用寿命有决定性 的影响。在这种指导思想下，笔者对链轮摆线齿廓的 设计及加工方法进行了探索研究 。1摆线齿廓形成的原理摆线齿廓形成原理见图1, S 1为外滚圆，S 2为内 滚圆，C为导圆。当S 1由位置O 0沿导圆C的外表面 作 纯滚动时，圆S 1上的任一点P 0的轨迹为一外摆线。 同样当内滚圆由位置 O 0沿导圆C的内表面作纯滚动 时， 滚圆上任一点P0的轨迹为内摆线。如图1所示,摆线 齿轮的齿廓

3、由一段外摆线和一段内摆线组成。中心转算方法外滚圆上点P0转到P1处，齿形设计中需 确定P 1点的坐标。根据外摆线的形成可知：P 0P = P 1P 。又因为：P 0P = O P X H P 1 P = O 0P 0 X Ho 故H= O P X H?O0 P0o在?OO1P1 中：2 21?2O P 1= (OO 1 + O 1 P1 - 2 XOO 1 XO 1P 1 X co sH), B= arcco s (O P 1 + OO 1 - O 1 P1 ) ?( 2 X O P 1 XOO 1),?= H- H BP 1x = O P 1 sin AP 1y = O P 1co sA内摆

4、线的计算与外摆线类似(略)。图1摆线齿廓形成原理3齿形设计的电算程序外摆线齿形设计的电算程序如下10R d= 40. 023 13?2 : R y= 87 5 :Rn= 7020R y1= Rd + Ry : Rn仁 R d-R n :P= 57 295730FOR B = 0 TO 11 ST EP 0240A 1= R d3 B ?(R y3 P)50R = SQ R (R y1 2+ R y 2-2R y13 R y3 CO S(A 1)60M = (R 2+ R y1 2- R y2) ?( 23 R 3 R y1)70A 2= A TN (SQ R (1- M 2) ?M )收稿日期

5、：2007 211220；修回日期：2008 201215作者简介：杨培栋(19702),男,山西忻州人,工程师,本科80 Q = B ?P - A 290 A = 10 86465?P- Q100 X = P3 S N (A ) : Y= R 3 CO S(A )110 PR IN T X = X，” Y = Y120 N EX T B130 PR IN T 内摆线与此类似，此处从略。4齿形加工方法经多年探索，我厂采煤机链轮齿形加工一般有以下两种方法：411利用靠模铳具加工靠模铳具简图见图2,将粗加工过齿形的工件用T形螺栓7、定位套4、螺母5固定于立铳工作台，用两 个定位销2插入靠模及链轮上

6、已加工好的底孔内，用立铳刀沿靠模上齿形曲线加工摆线齿形。这种加工方法的优点是：工件定位夹紧简单，易点是：机床工作台振动大，加工精度不够高；刀 杆摩擦发热，易发生粘刀现象。412在加工中心上利用程序加工齿形这种加工方法的优点是加工精度高，缺点是加工效率低,在加工中心上加工成本太高。5今后研究方向我厂常用的这两种的摆线齿廓加工方法各有利弊，共同的缺点是加工工作量大，成本都较高，不利 于进行批量生产。而链轮作为采煤机的主要易损件之,配件市场需求量大，因此需要对其加工方法作进 步改进，以求降低成本。1靠模件；2 定位销；3 压盖；4 定位套5螺母；6 垫圈；7T形螺栓图2靠模铳具简图如果用数控切割来对

7、摆线齿廓进行切割加工，必定会大大降低成本，这种加工方法需进行可行性研究,比如：进行切割加工是否会降低链轮的综合机械性能；切割加工后的齿面有无裂纹等缺陷；切割加工后进行表面淬火的可行性等。这应是我们今后探索的课题 。:. . -参考文献：1 薛云娜，王勇.齿形链链轮齿形的修正与动力学仿真J .工具技术,2006 (12): 41 2442 韦玮，肖建国.连续采煤机轴链轮结构设计的改进及加工工艺J .煤矿机械,2007 (7) : 133 2135.D esign an d Proce ssin g M e thod of Cyc Io idal Too thProf ile of Sprocke

8、 t in Shearer1 2YA NG Pe i -dong , SUN J ian -x n(1 T aiyuan M ine M ach inery G roup Co L td. , T aiyua n 030009, C h i na； 2. Sha nx i Co al V ocatio nal T ech nical Co llege, T aiyuan 030031, C hin a)A bstrac t : T h is p ap e r in t ro duced th e fo rm ing p r inc ip le o f cyc lo ida l too th p

9、 ro f ile de scr ibed th e p ro ce ssing m e tho d a s w e ll a s the p ro g ram u sed in T a iyuan M ine M ach ine ry G ro up a t p re sen t and p ropo sed som e sugge std n s fo r m ach in ing th e cyc b ida l too th p ro f ileKey words : sp rock et； cyc lo idal too th p ro f ile； N C m ach in ing

10、(上接第181页)参考文献：1 秦旭.计算机鼠标的硬件原理及其编程J .电子技术,1999 (9) : 232242 李越.鼠标器的工作原理及上机中常见故障的排除J .计算机应用研究,2000 (3) : 1022108.3 赵玉昆.P S?2鼠标和单片机的接口J .上海应用技术学院学报,2004, 4 (1) : 48251.to A ch ieve Po sit ionU sin g M echa n ica l M ouseM ea surem en t with H igh A ccuracyL IW en -q an g, YA N G L u , T IA N Er -m ing(

11、Schoo l o f Info rm ation and Comm un ica tonE ng ineering, N o rth Un iversity o f C hina, T aiyuan 030051, C hina)A bstrac t : T hisa r tic le in t ro duce s a po sit o n m ea su remen tsy stem wh ich uses p ho toelec tr ic ity de tec t io n p a r in mechanicalmousetoga th e rsignalsand u se s M CU to dea l w ith th e m. T he p rec isio ncan a rlive a t 0 1mmX 0. 1mm. T he a r t ideo ffer sm aincirc