MG132-320-WD采煤机截割部结构设计说明书.doc
MG132-320-WD采煤机截割部结构设计含6张CAD图
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MG132
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MG132-320-WD采煤机截割部结构设计含6张CAD图,MG132,320,WD,采煤,机截割部,结构设计,CAD
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摘 要MG132/320-WD型电牵引采煤机匹配当下中国煤机市场的改变以加上趋势，研发出针对薄煤层开发的综合性设备。此款机器拥有双电机横摆，高超的结构，运行极为可靠，有很厉害的爬坡本领等。控制技术非常高科技，极其可靠，高超的性能，如今开发薄煤层时，最合适综合化采煤设备。本次设计的为MG132/320-WD型电牵引采煤机的截割部，设计当中想让其拥有更好的稳定性，并即有到更加紧凑的整体结构，摇臂之长务必有效，需要在小齿轮在第一级以加上第三级安装惰轮，驱动用双电机，为了让两个电机转动方向一样，串联两电机以一个惰轮实现。论文中首先阐述采煤机还有截割部分的状况，其之结构原理，此后，将总方案设计出，对整个设备传动部分数据求算，此后，设计每一级圆柱齿轮传动、NGW行星齿轮传动，并需对强度校核，最终以软件CAD将装配图，主要零件图画出。关键词：采煤机，截割部，齿轮，行星齿轮AbstractMG132/320-WD electric traction shearer matches current changes in Chinas coal machine market to increase the trend, and develops comprehensive equipment for thin coal seam development.This machine has a double motor yaw, superb structure, extremely reliable operation, strong climbing ability, etc.The control technology is very high-tech, extremely reliable and of high performance. Now when developing thin seams, it is most suitable for comprehensive mining equipment.This design is the cutting section of MG132/320-WD electric traction shearer. In order to have better stability and a more compact overall structure, the length of rocker arm must be effective. It is necessary to install idler wheel on pinion at the first stage and install idler wheel at the third stage to drive two motors. In order to make the two motors rotate in the same direction, two motors in series are realized by one idler wheel.In this paper, firstly, the condition of the shearer and the cutting part is explained, and its structure principle is described. Afterwards, the general plan is designed to calculate the data of the transmission part of the whole equipment. Afterwards, each stage of cylindrical gear drive and NGW planetary gear drive are designed, and the intensity is checked. Finally, the assembly drawing and the main parts drawing are drawn by software CAD.Key words: shearer, cutting section, gear, planetary gear目 录摘 要IAbstractII第一章 绪 论11.1研究背景与意义11.2国内外研究现状11.3采煤机的发展趋势2第二章 截割部传动总体设计32.1 MG132-320-WD采煤机主要参数32.2总体方案确定32.3摇臂结构与电动机的确定52.3.1摇臂结构设计方案的确定52.3.2截割部电动机的选择52.4总体传动参数的计算52.4.1总传动比的计算52.4.2传动比的分配62.4.3各级传动转速、功率、转矩的确定6第三章 截割部传动齿轮设计83.1齿轮的初步设计与强度校核83.1.1第一级齿轮传动设计计算与强度校核83.1.2 第二级齿轮传动设计计算与强度校核113.1.3 第三级齿轮传动设计与计算143.1.4 第一级中惰轮轴的齿轮设计计算与校核173.1.5 第三级中惰轮轴的齿轮设计计算与校核193.2 行星齿轮传动机构的设计计算与校核20第四章 轴与轴承的设计264.1轴结构设计与强度校核264.1.1 轴结构设计与强度校核264.1.2 轴结构设计与强度校核304.1.3 轴结构设计与强度校核334.1.4 轴结构设计与强度校核384.1.5 V轴结构设计与强度校核434.1.6 轴结构设计与强度校核464.1.7 大齿轮轴结构设计与其强度校核464.2 轴承的选用与校核514.2.1 轴上轴承的选用与校核514.2.2 上轴承的选用与校核524.2.3 轴上轴承的选用与校核534.2.4 轴上轴承的选用与校核544.2.5 轴上轴承的选用与校核554.2.6 轴上轴承的选用与校核55总 结56参考文献57致 谢5858 第一章 绪 论1.1研究背景与意义中国拥有极丰富的薄煤层，开发矿产所用采煤机有较大的需求。只是炮采非常危险，且加工率很差；综合开采在机器方面有很高需求，并且投入资金非常多。在开发中薄煤层之时，很有必要使用高档采煤机，文中所设计的采煤机正是合乎中薄煤层的开采需求。MG132/320-WD型电牵引采煤机匹配当下中国煤机市场的改变以加上趋势，研发出针对薄煤层开发的综合性设备。此款机器拥有双电机横摆，高超的结构，运行极为可靠，有很厉害的爬坡本领等。控制技术非常高科技，极其可靠，高超的性能，如今开发薄煤层时，最合适综合化采煤设备。此款设备中截割电机规格2100kW。MG132/320-WD型采煤机能够匹配开采中薄煤层的实际所需，对其设计非常有现实必要。1.2国内外研究现状上世纪40年代，后期因为采煤机器的出现，正是让采煤进入机械化时代。在那个时代，英国还有苏联都加工出采煤机，德国加工出刨煤机，煤炭开采中落煤以加上装煤，都能够以机械开展工作。只是那个时候，采煤机的工作装置均为链式，耗能非常多，效率也不高，另外无法实现工作面输送机并不能移动，故此采煤机的效率并不能有效提高。到五十年代，英国和德国跟着加工出滚筒式采煤机，可弯曲刮板输送机还有单体液压支柱，煤炭开采的机械化技术即有到很大的提升。只是在那个时候，用于采煤机的滚筒式死滚筒，无法对高度调整，所以采煤机匹配区间受到极大限制，如今将此款采煤机看做是第一代。到60年代，进入全面发展综采技术的时代，单摇臂滚筒采煤机被生产出，这就是第二代采煤机，高度调整的难题在这个时期即有到解决，让采煤机可用之处加大，在1964年研发双摇臂滚筒采煤机，此机器为第三代采煤机，将工作面自开缺口的难题有效解决，另外还使用液压支架以加上可弯曲输送机，让整个设备的功能逐渐完善，综采技术进入一个全新的高度，加工之时完全体现综采设备的优良之处：更高产量，更高效率，更加安全，经济性更好。时间来到70年代，继续发展综采设备，不断提升其技术，此阶段的综采机器，发展的功率更大，效率更高，功能更加完善，并且可用区间更大等。1970年，成功研发出采煤机无链牵引系统，在1976年生产出新款采煤机，是电牵引式，此为第四代采煤机，对于采煤机器的性能大面积改善，并且让它可在更多的地方工作。时间来到80年代，德国、美国、英国相继研发出很多交流电牵引采煤机，直流电牵引采煤机，在采煤机上运用计算机控制系统。另外也对采煤机进行系列化研发，某一种功率的采煤机，能够派生出较多款型的采煤机，很多功率不一样的采煤机上都能匹配使用主要零件，如此设备工作面可匹配区间加大，对配件的管理更加方便，在当时那个时期，采煤机最典型的特征就是系列化。到那个时期，已经妥善解决缓倾斜中厚煤层的综采机械化问题，各路研发专员开始针对性开发厚煤层、薄煤层、急倾斜与其它难采煤层开采的综采机械，能够匹配不一样开采的要求。早在70年代，世界上最早研发直流电牵引采煤机是德国以加上美国的公司，后期针对电牵引采煤机展开大量的研发 3。80年代后期，市面上出现非常多电牵引采煤设备，到了90年代，开始在采煤机上运用电子电力，微电子，信息管理还有计算机智能技术。作为电牵引采煤机，拥有非常优越的性能，有很高的可靠性，极高的自动化程度，操控极为便利，控制时很灵活，可保护监控对其完善，拥有较好的经济性等好处，在全球所用甚多。在20世纪的八九十年代，中国从国外购买液压牵引采煤机，吸收，消化他们的技术，结合自身实际需求创新技术，在90年代基本对国际上较新的交流变频电牵引采煤技术掌握，到2005年，基本上将大功率大采高采煤技术掌握字手中。在2001年和2002年，因为采煤机有大倾角式、短臂电牵引式的出现，中国的采煤机整体技术水准已经和国际水准相差不大。2001、2002、2005年中国采煤机运用中压交流变频技术，中压开关磁阻调速以加上能量回馈四象限交流变频技术，这些都促使中国采煤机整体技术水准和国际齐平。1.3采煤机的发展趋势大概经历25年的时间，电牵引采煤机的技术已慢慢成熟。新生代大功率电牵引采煤机的技术已经进入世界先进阵列，原先的液压牵引已经不复使用，给定而代之的是人工智能化的高自动化机电装置，技术发展的方向可总结为：1 电牵引系统发展为交流变频调速牵引系统。2 结构上横向布局多款电机。3 实现自动化，智能化的监控技术，系统控制工作面，还能够实现远程监控。4 功率更大，数据更高的性能数据。5 综合性能变为更加可靠，利用率更高。大概经过十五年的发展时间，中国的电牵引采煤技术已然和国际水准相差无几，即有到很大的发展只是有些方面的技术还是差距很大，比如监控技术，设备的可靠性等，务必要开展较多的试验，进行非常繁多的技术研究。第二章 截割部传动总体设计2.1 MG132-320-WD采煤机主要参数文中针对MG132/320-WD型电牵引采煤机截割部进行设计，其之技术数据：采煤机截割电机容量：2100kW。截割部滚筒工作转速：55r/min2.2总体方案确定截割部传动部分的作用：滚筒即有到电机传送的动力，能够匹配滚筒实际工作所需，并且，传动部分还需匹配滚筒对高度调整的需要，确保滚筒一直处在合适的工作高度。因为截割耗费的功率大概在采煤机功率的八成到九成，所以对截割部传动部分设计时，对于强度，刚度，可靠度的要求，另外润滑效果，密封效果都必须要号，散热条件很高，并且需要较高的传动效率。采煤机截割部的传动为齿轮，所见甚多的传动方式 (图2-1)： 图2-1 截割部传动方式1电动机；12固定减速箱；3摇臂；4滚筒；5行星齿轮传动； 6泵箱；7机身加上牵引部 电动机固定减速箱摇臂滚筒(图1-c(a)。此种传动较为容易，固定减速箱端部中将摇臂伸出来，有极可靠的支承，强度、刚度都很不错。只是因为输送机摇臂降下去最低地点被限制，所以很小的卧底量。DY-150、BM-100型采煤机都以这样的方式进行传动。 电动机固定减速箱摇臂行星齿轮传动滚筒(图1-c(b)。将行星传动安装在滚筒之中，所以前面几级传动比不大，传动系统比较简单，只是筒壳的规格确加大，所以此种传动能够用采煤机开采中厚煤层，譬如MLS3 -170、MXA-300等。 电动机减速箱滚筒(图1-c(c)。此种传动中不再使用摇臂，在对设备高度调整时以截割部开展，它的组成有电机，减速箱还有滚筒，导致齿轮数量大为缩减，增强机壳的强度，刚度，并且高度可调整区间很大，能够缩短采煤机的机身，方便将缺口开在采煤机上，开展工作。 电动机摇臂行星齿轮传动滚筒(图1-c(d)。此款传动形在此当中，电机轴平行于滚筒轴，不在使用锥齿轮，它很容易受损，这样传动简单的多，并且对高度的调整区间很大，机身变短。新款电牵引采煤机的传动就用的此种形式。相比较此前罗列的传动形式，比较型号差不多的采煤机截割部传动方案，将所设计MG132/320-WD采煤机截割部传动方案给出：（1）方案一图2-2 方案一传动简图本道方案里面，宽度不大，在一些非常狭小的矿井里面使用，只是生产锥齿轮难度很大，加大采煤机的投入资金，故此方案并不匹配。（2）方案二因为截割部有很大输入功率，要想稳定性能更加，并且促使即有到更紧凑的整体结构，即有到有效的摇臂长度，加装惰轮在第一级以加上第三级传动的大齿轮，小齿轮中间。鉴于较大功率的电机，如果驱动使用单电机，它的体型太大，对截煤有影响，并不能在非常狭窄的矿井中开展工作，所以驱动就用双电机，若想让他们转动方向一样，需要在惰轮的作用下，串联起两个电机，最终所给定的方案在下图中展现：图2-3 方案二传动简图此截割部的特征： 1) 横向布局电机，以直齿传动作为机械传动，拥有较高的传动效率，安装以加上后期养护并不复杂。2) 以旋转开关对截割电机控制，别的部分的控制需要在机身两边的操作站设置遵照钮，进行控制，譬如控制牵引速度，控制方向，控制急停等，操作极为便利。3) 设计液压系统非常合理，结构为集成阀块，并不多的管路，连接非常可靠，在液压阀之外安排调整阀，如此检修以加上替换都非常便利。4) 将扭矩轴还有过载保护装置安排在截割机械传动链之中，另外还需设置前置润滑冷却系统，将传动部件，支撑件的工作时间延长。5) 截割部的结构为四行星单浮动结构，有较强的承受能力，让结构规格缩小，设计的弯摇臂角度很大，让过煤空间变即有更大，如此装煤效果更加，有更大卧底量。6) 调高油缸与调高液压锁在布局时分开进行，在壳体的空腔之中安排液压锁，将盖板打开后，就能将液压锁拿出，便于下到矿井查找问题，将调高油缸，液压锁更换掉，有问题也方便修理。2.3摇臂结构与电动机的确定2.3.1摇臂结构设计方案的确定因为煤炭层的地质多样，开采煤炭的机器需要很多型号，使用通用的零件，组装成为所需要的采煤机，对于开采而言便利很多。采掘设备的发展，必然要实现系列化，标准化以加上通用化，多以此处设计左右摇臂时，结构务必要对称。2.3.2截割部电动机的选择遵从设计，截割部分的功率1002KW（左右截割部）。因为传动线路功率慢慢变差，为避免工作时有堵转出现，要稍微增加电机功率，设计中单侧电机的功率在132KW，遵照方案，设计中双电机用在单侧，那么一个电机功率在66KW。遵照矿井下所用电机的实际状况，要确保防爆以加上电火花安全，能够在危险的环境中开展工作，并且工作时的电机要可靠，有很大的气动转矩，很高的过载能力，效率也大。所以电机就使用三相鼠笼异步防爆电动机YBCS210，其之技术数据：额定功率：64KW； 额定电压：1140V额定电流：188A； 额定转速：1455r/min绝缘等级： H 接线方式：Y 2.4总体传动参数的计算2.4.1总传动比的计算所设计采煤机，运用YBCS4-100(带离合)防爆型异步电动机，电机功率66KW，转速，滚筒转速。遵照此前展述，能够将传动比总值算出：很大传动比时，传动运用多级，如果很多级传动串联在一起成为传动部分，那么每一集传动比相乘之后，应当和总传动比一样。2.4.2传动比的分配（1）分配原给定1）传动比慢慢加大，从高速级转变到低速级。因为截割部分需要较大传动比，没有太大的规模，配备较大传动比在高速级，因为一直加大的传动比、模数，带动齿轮直径在加大，对于空间体积的需求并不匹配。2）进行总体预算后，对每一级传动比进行分配。在传动比分配之时，需要关注总的结构设计，之后在设定的中心距区间之中，对每一级传动比进行分配，所以首先需要实行总体预算，此后一直对其调整，最终即有到最恰当的传动比。IX（2）传动比数值表级数一级二级三级四级传动比 事实上分配之后，传动比总值：2.4.3各级传动转速、功率、转矩的确定（1）求算每个轴的转动速度：电机处而出，每个轴将其叫做、IX轴，遵照给出的方案，当次之中，齿轮位于、轴上，都是惰轮，它的传动比为1。、轴 、轴 轴 、轴 IX轴 （2）算出每一个轴的功率：在此当中： 齿轮啮合效率，; 轴承效率，.（3）求算每个轴的扭矩:第三章 截割部传动齿轮设计3.1齿轮的初步设计与强度校核将渐开线直齿圆柱齿轮运用在截割部件中，求算模数时遵照照弯曲强度开展，借鉴所参考的资料 1求算数据，且需对其校核。3.1.1第一级齿轮传动设计计算与强度校核1. 选用齿轮原料，对其热处理，确定精度以加上齿轮数量鉴于对很大功率传送，另外机器处在矿井之下，需要构造紧凑，可工作较长时间，表12.7中找寻一番，以加工齿轮，齿面硬度能达到可介于。矿中所用传动为齿轮，精度方面要求不高，当为七级。齿轮传动若为闭式，处于高速级，有很快转动速度，为了让传动时拥有更好的稳定性，让动载荷变小，最好多使用齿轮，通常小齿轮的齿数介于，文中规定，传动比，届时，选用整数2设计计算传动为闭式硬齿面齿轮，从弯曲强度来确定承受水准，所以设计从弯曲强度开展，对接触强度进行验算。依据关系式（12.20）在此当中每一项数据的确定：承受非常大的冲击，找寻表12.9中资料，届时，此处初载荷系数依据式（12.6），验算出端面重合度依据式（12.18），找寻一番表格12.13，届时当为观察图纸12.21，观察图纸12.22届时可有： 依据式（）观察图纸12.24届时可有：，；给定观察图纸12.23齿面硬度能达到的平均值在60HRC，处于ML之上届时可有：给定，对齿轮模数展开设计：对每一项数据确定后，放入设计公式，可算出：修正：观察图纸12.9届时可有： 观察图纸12.11届时可有： 找寻一番表格12.10届时可有： 届时可即有 找寻一番表格12.3，第二系列当中模数的标准值 齿轮的关键规格：=1803.对齿面接触疲劳强度展开校核找寻一番表格12.12届时可有： 188观察图纸12.16届时可有： 依据式12.10届时可有： 观察图纸12.17,要求不能有点蚀出现，届时可有： 观察图纸12.18，齿面硬度能达到的平均值在60HRC，处在MQ以加上ML线当中，可找出1400此处当为届时有每一项数据确定后，放入校核接触强度的公式接触强度于设计匹配。4.对齿根弯曲疲劳强度校核应力的求算 弯曲应力的求算届时可有： 弯曲疲劳强度匹配设计。3.1.2 第二级齿轮传动设计计算与强度校核1. 对齿轮原料、热处理、精度以加上齿轮数量进行确定因为需要对很多功率传送，并且设备用在矿井之下，需要非常紧凑的构造，可工作较长时间，找寻一番表格12.7，齿轮的加工原料，渗碳淬火其之面，齿面硬度能达到。煤矿中所用机器的传动是齿轮，没什么其他要求针对齿轮精度，齿轮的精度是为七级。齿轮传动若为闭式，转动速度快为高速级，若想增强传动的稳定性，需将动载荷变即有更低，最好多用点齿轮，小齿轮的齿数介于，此处，传动比即刻得到。 2. 齿轮传动为闭式硬齿面，弯曲强度多高主要在于承载水准，设计需遵照弯曲强度开展，对接触强度求算。依据式（12.20）在此当中每一个数据可有：在载荷的作用下，冲击很大，找寻一番表格12.9届时可有：，给定初载荷系数依据式（12.6），端面重合度依据式（12.18），找寻一番表格12.13，届时当为观察图纸12.21，观察图纸12.22届时可有： 届时即有有观察图纸12.24届时可有：，；给定观察图纸12.23齿面硬度能达到的平均值在60HRC，处于ML之上届时可有：给定，对齿轮模数展开设计：对每一项数据确定后，放入设计公式，可算出：修正：观察图纸12.9届时可有： 观察图纸12.11届时可有： 找寻一番表格12.10届时可有： 给定 找寻一番表格12.3，届时第一系列标准模数 齿轮的关键规格：，此处为 3.对齿面接触疲劳强度展开校核找寻一番表格12.12届时可有： 188观察图纸12.16届时可有： 依据式12.10届时可有： 观察图纸12.17,要求不能有点蚀出现，届时可有： 观察图纸12.18，齿面硬度能达到的平均值在60HRC，处在MQ以加上ML线当中，可找出1400此处届时每一项数据确定后，放入校核接触强度的公式=1232Mpa接触强度于设计匹配。4.对齿根弯曲疲劳强度校核应力的求算 弯曲应力的求算届时可有： 弯曲疲劳强度匹配设计。3.1.3 第三级齿轮传动设计与计算1. 对齿轮原料、热处理、精度以加上齿轮数量进行确定因为需要对很多功率传送，并且设备用在矿井之下，需要非常紧凑的构造，可工作较长时间，找寻一番表格12.7，齿轮的加工原料，渗碳淬火其之面，齿面硬度能达到。煤矿中所用机器的传动是齿轮，没什么其他要求针对齿轮精度，齿轮的精度是为七级。齿轮传动若为闭式，转动速度快为高速级，若想增强传动的稳定性，需将动载荷变即有更低，最好多用点齿轮，小齿轮的齿数介于，此处，传动比即刻得到。2. 齿轮传动为闭式硬齿面，弯曲强度多高主要在于承载水准，设计需遵照弯曲强度开展，对接触强度求算。依据式（12.20）有在此当中每一个数据可有：在载荷的作用下，冲击很大，找寻一番表格12.9届时可有：，给定初载荷系数依据式（12.6），端面重合度依据式（12.18），找寻一番表格12.13，届时当为观察图纸12.21，观察图纸12.22届时可有： 依据式观察图纸12.24届时可有：，；给定观察图纸12.23齿面硬度能达到的平均值在60HRC，处于ML之上届时可有：给定，对齿轮模数展开设计：对每一项数据确定后，放入设计公式，可算出：修正：观察图纸12.9届时可有： 观察图纸12.11届时可有： 找寻一番表格12.10届时可有： 届时算出 找寻一番表格12.03，届时第一系列标准模数 齿轮的关键规格： 给定 3. 对齿面接触疲劳强度展开校核找寻一番表格12.12届时可有： 188观察图纸12.16届时可有： 观察图纸12.17届时可有： 观察图纸12.17,要求不能有点蚀出现，届时可有： 观察图纸12.18，齿面硬度能达到的平均值在60HRC，处在MQ以加上ML线当中，可找出1400给定给定每一项数据确定后，放入校核接触强度的公式接触强度于设计匹配。4.对齿根弯曲疲劳强度校核应力的求算 弯曲应力的求算届时可有： 弯曲疲劳强度匹配设计。3.1.4 第一级中惰轮轴的齿轮设计计算与校核1. 对齿轮原料、热处理、精度以加上齿轮数量进行确定因为需要对很多功率传送，并且设备用在矿井之下，需要非常紧凑的构造，可工作较长时间，找寻一番表格12.7，齿轮的加工原料，渗碳淬火其之面，齿面硬度能达到。煤矿中所用机器的传动是齿轮，没什么其他要求针对齿轮精度，齿轮的精度是为七级。惰轮的齿数已晓是47，并且还会齿合齿轮1，所以模数m6。会有交变应力作用在惰轮之上，再加上,。给定 2.对齿面接触疲劳强度展开校核依据式子4.1.1求算出,，找寻一番表格12.12届时可有： 188观察图纸12.16届时可有： 观察图纸12.10届时可有： 观察图纸12.17,要求不能有点蚀出现，届时可有： 观察图纸12.18，齿面硬度能达到的平均值在60HRC，处在MQ以加上ML线当中，可找出给定给定每一项数据确定后，放入校核接触强度的公式接触强度于设计匹配。4.对齿根弯曲疲劳强度校核应力的求算依据式子4.1.1求算出,弯曲应力的求算届时可有： 弯曲疲劳强度匹配设计。3.1.5 第三级中惰轮轴的齿轮设计计算与校核1. 对齿轮原料、热处理、精度以加上齿轮数量进行确定因为需要对很多功率传送，并且设备用在矿井之下，需要非常紧凑的构造，可工作较长时间，找寻一番表格12.7，齿轮的加工原料，渗碳淬火其之面，齿面硬度能达到。煤矿中所用机器的传动是齿轮，没什么其他要求针对齿轮精度，齿轮的精度是为七级。惰轮的齿数已晓是43，需要齿合齿轮6，所以模数m=8。会有交变应力作用在惰轮之上，再加上 ，。给定 2.对齿面接触疲劳强度展开校核依据式子4.1.1求算出,，找寻一番表格12.12届时可有： 188观察图纸12.16届时可有： 观察图纸12.17届时可有： 观察图纸12.17要求不能有点蚀出现，届时可有： 观察图纸12.18，齿面硬度能达到的平均值在60HRC，处在MQ以加上ML线当中，可找出给定给定 每一项数据确定后，放入校核接触强度的公式接触强度于设计匹配。4.对齿根弯曲疲劳强度校核应力的求算求算在于式子4.1.3开展,弯曲应力的求算届时可有： 弯曲疲劳强度匹配设计。3.2 行星齿轮传动机构的设计计算与校核相比较行星以齿轮传动，质量更轻的是行星传动、体型也不大，有较大传动比，并且有较高效率等好处；缺陷在于：构造非常但所，生产相对难度大。行星减速器之质量和体型上看，仅有一般减速器的1/21/6.正是因为行星传动所具备的这些好处，可用之处非常多。文中所用行星传动为NGW型，图中即有有展现：设计行星轮，对其校核，其之结构都需要对照参考资料 2、31. 选用齿轮依据式(16-6) （，）放到此前式子里 给定，是2的倍数，是一个整数，给定、用关系式（16-7）,行星轮预先估计齿数2. 齿轮传动部分主要规格为让传动时规格变小，使用角变位。在于，观看图纸12-6，给定用关系式（16-15） 给定用关系式（16-14）遵从加上观看图纸12-3可有齿高变动系数中心距变动系数 中心距 （给定）啮合角 在于加上观察图纸12-7届时可有：，太阳轮之规格 行星轮之规格 齿轮之宽 3. 齿轮传动部分主要规格未变位的中心距 中心距变动系数 遵照加上，观看图纸12-2即有变位系数和 内齿轮变位系数 啮合角 内齿轮之规格 亦可是 在此当中给定给定4用来加工太阳轮，对其渗碳、淬火处理，行星轮原料以及热处理，和太阳轮一样。试验齿轮的接触极限接触应力，试验齿轮的弯曲疲劳极限应力。找寻一番表格12-19校核接触强度之式子：在此当中给定 遵从加上精度是为七级，观看图纸12-15即有 遵从，观看图纸12-16a即有 遵照精度是为七级，观察一番表格12-21即有 都是铸钢的轮子，有两个，观察一番表格12-22即有 遵照加上观看图纸12-17即有遵照，加上观看图纸12-11即有，彼时得出，即刻得到；再遵照加上观看图纸12-18即有（两轮的齿面皆硬;遵照长时间投入工作;可靠性非常好，观察一番表格12-23即有）此前数值放入关系式，即有5齿轮弯曲强度校核找寻一番表格12-19校核弯曲强度的式子在此当中遵从加上观看图纸12-22即有加上观看图纸12-22即有，两个轮子原料相同，只需算出中心。 在于, 遵从观看图纸12-23即有 (工作长时间开展；遵照加上对钢渗碳、淬火，观看图纸12-27即有；遵照，加上对钢渗碳、淬火，观看图纸12-28即有； 在于有很高可靠性，观察一番表格12-23即有) 此前数值还有已给出数值，均放入式子中 调质处理后，加工为内齿轮，齿轮开展传动为内啮合，和外啮合传动相比，承受能力极强，根本无需对强度校核。第四章 轴与轴承的设计4.1轴结构设计与强度校核设计、求算轴以及校核之时，所用式子全部来自于参考资料14.1.1 轴结构设计与强度校核1. 遵从所布置的机械传动，编出零件于轴上如何装配的方案。对不一样的方案进行对比，图中即为本次所用装配方案。2、45钢加工轴，调质之后，力学性能找寻一番表格8-1届时可有：， ，。探寻一番表格8-3，给定。3. 轴之功率，转速以及转矩在于2.2给出: 4. 暂且对轴直径估算依据式（8-2）暂且将轴最小部分直径算出 最小部分轴直径的大小，按照轴承安装之处直径，若想让轴能够匹配所用滚动轴之内圈直径匹配，遵照作用于轴上之力，轴承当用滚动型NJ224E，基本规格。给定最小部分轴的直径80mm。5. 设计轴之结构(对照图纸4-1-a)6. 验算从弯扭合成强度开展在于设计的结构图（4-1-a）能将简支梁的支撑距离给出，.依据它能够将齿轮宽度中部的截面数据算出、值。(1) 将轴计算简图画出（对照图纸4-1-b）求算为便利，分解作用于轴上之力到水平面、垂直面中。零件安装于轴上，他们的中点所承受的集中力。(2) 作用于轴的外力齿轮的圆周力齿轮的径向力 (3) 支反力处于水平面中 处于垂直面中 (4) 轴弯矩的求算，将图纸画出水平面中 垂直面中 合成弯矩 (5) 转矩图纸的绘制（图4-1-b）图4-1-b(6) 算数，将当量弯矩图画出 遵照脉动循环改变将转矩算出，给定即有： 校核之时，仅需对作用于轴上弯矩最大值，以及扭矩截面之强度开展。依据式（8-4）即有 （在于当下是齿轮轴，彼时给定齿轮1的齿根圆直径，齿轮为直齿圆柱型，齿制是常用的，即刻得到）故此，对于设计要求强度完全满足。7. 通过疲劳强度安全系数开展校核(1) 对危险截面判定危险截面所处之处，当时弯矩以及转矩很大，但是截面面积不大，高度集中应力的地方。有好几个应力集中源处在同一截面中，每个原因导致最大的应力集中数据。遵照轴的结构规格，还有弯矩转矩图纸，齿轮匹配花键，导致应力集中在截面，需要求算疲劳强度的安全系数，校核此截面。(2) 轴较细一头，需要校核它截面的疲劳强度安全系数抗弯截面系数 抗扭截面系数 弯曲应力幅 弯曲平均应力 扭转切应力幅（求算遵照脉动循环变应力开展） 扭转平均切应力 遵照附图、届时可有： ， 在于，遵照附图5届时可有：尺寸系数 ， 轴开展精车生产， 遵照附图8届时可有：表面质量系数。用关系式（2-7a）和式（2-7b）算出综合影响系数值为45钢加工轴，观察一番表格8-1给定弯曲等效系数，扭转等效系数。仅关注弯矩影响的安全系数，依据式（8-7）即有 依据式（8-6）将安全系数算出 给定 ，此截面安全性能匹配设计。4.1.2 轴结构设计与强度校核1. 遵从所布置的机械传动，编出零件于轴上如何装配的方案。对不一样的方案进行对比，图中即为本次所用装配方案。2. 轴原料的选用45钢加工轴，调质之后，力学性能找寻一番表格8-1届时可有：， ，。探寻一番表格8-3，给定。3. 轴之功率，转速以及转矩在于2.2给出: 4. 暂且对轴直径估算依据式（8-2）暂且将轴最小部分直径算出 5. 设计轴之结构（对照图纸4-2-a）6. 验算从弯扭合成强度开展惰轮轴作为此轮，连接齿轮需要轴承的作用，只能实现传动。若想确保安全，如果轴受到齿轮所传送之力，分析承受之力，展开求算，还需校核强度。在于设计的结构图（图4-2-a）能将简支梁的支撑距离给出，依据它能够将齿轮宽度中部的截面数据算出、值。(1) 将轴计算简图画出（对照图纸4-2-b）求算为便利，分解作用于轴上之力到水平面、垂直面中。零件安装于轴上，他们的中点所承受的集中力。(2) 作用于轴的外力齿轮的圆周力齿轮的径向力 (3) 支反力处于水平面中 道理一样： 处于垂直面中 道理一样: (4) 轴弯矩的求算，将图纸画出水平面中 垂直面中 合成弯矩 (5) 转矩图纸的绘制（图4-2-b）图4-2-b(6)校核强度 校核之时，仅需对作用于轴上弯矩最大值，以及扭矩截面之强度开展。依据式（8-4）即有 故此，对于设计要求强度完全满足。7. 通过疲劳强度安全系数开展校核(1) 对危险截面判定危险截面所处之处，当时弯矩以及转矩很大，但是截面面积不大，高度集中应力的地方。有好几个应力集中源处在同一截面中，每个原因导致最大的应力集中数据。遵照轴的结构规格，还有弯矩转矩图纸，最大的弯矩处于齿轮右边的截面中，因为齿轮匹配花键，会有应力集中在截面中，务必要求算疲劳强度的安全系数，校核从截面这里开展。(2) 轴较细一头，需要校核它截面的疲劳强度安全系数抗弯截面系数 抗扭截面系数 弯曲应力幅 弯曲平均应力 扭转切应力幅（求算遵照脉动循环变应力开展） 扭转平均切应力 遵照附图、届时可有： ， 在于 ，遵照附图5届时可有：尺寸系数 ， 轴开展精车生产， 遵照附图8届时可有：表面质量系数。用关系式（2-7a）和式（2-7b）算出综合影响系数值为45钢加工轴，观察一番表格8-1给定：弯曲等效系数，扭转等效系数。仅关注弯矩影响的安全系数，依据式（8-7）即有 依据式（8-6）将安全系数算出 给定 ，此截面安全性能匹配设计。4.1.3 轴结构设计与强度校核1. 遵从所布置的机械传动，编出零件于轴上如何装配的方案。对不一样的方案进行对比，图中即为本次所用装配方案。2. 轴原料的选用45钢加工轴，调质之后，力学性能找寻一番表格8-1届时可有：， ，。探寻一番表格8-3，给定。3. 轴之功率，转速以及转矩在于2.2给出: 4. 暂且对轴直径估算依据式（8-2）暂且将轴最小部分直径算出 最小部分轴直径的大小，按照轴承安装之处直径，若想让轴能够匹配所用滚动轴之内圈直径匹配，遵照作用于轴上之力，轴承当用滚动型22222C，基本规格。给定最小部分轴的直径110mm。5. 设计轴之结构(图4-3-a)6. 验算从弯扭合成强度开展在于设计的结构图（图4-3-a）能将简支梁的支撑距离给出，.依据它能够将齿轮宽度中部的截面数据算出、值。(1) 将轴计算简图画出（对照图纸4-3-b）求算为便利，分解作用于轴上之力到水平面、垂直面中。零件安装于轴上，他们的中点所承受的集中力。(2) 作用于轴的外力齿轮的圆周力 齿轮的径向力 (3) 支反力处于水平面中 道理一样： 处于垂直面中 道理一样: (4) 轴弯矩的求算，将图纸画出（图4-3-b）水平面中 垂直面中 合成弯矩 (5) 转矩图纸的绘制（图4-3-b）(6) 算数，将当量弯矩图画出（图4-3-b） 遵照脉动循环改变将转矩算出，给定即有： 校核之时，仅需对作用于轴上弯矩最大值，以及扭矩截面之强度开展。依据式（8-4）即有 （在于当下是齿轮轴，彼时给定齿轮4的齿根圆直径，齿轮为直齿圆柱型，齿制是常用的，即刻得到）故此，对于设计要求强度完全满足。图4-3-b7. 通过疲劳强度安全系数开展校核(1) 对危险截面判定危险截面所处之处，当时弯矩以及转矩很大，但是截面面积不大，高度集中应力的地方。有好几个应力集中源处在同一截面中，每个原因导致最大的应力集中数据。遵照轴的结构规格，还有弯矩转矩图纸，弯矩最大的地方处在大齿轮左边的截面，因为齿轮匹配花键，会有应力集中在截面中，务必要求算疲劳强度的安全系数，校核从截面这里开展。(2) 轴较细一头，需要校核它截面的疲劳强度安全系数抗弯截面系数 抗扭截面系数 弯曲应力幅 弯曲平均应力 扭转切应力幅（求算遵照脉动循环变应力开展） 扭转平均切应力 遵照附图、届时可有： ， 在于 ， 遵照附图5届时可有：尺寸系数 ， 轴开展精车生产， 遵照附图8届时可有：表面质量系数。用关系式（2-7a）和式（2-7b）算出综合影响系数值为45钢加工轴，观察一番表格8-1给定：弯曲等效系数，扭转等效系数。仅关注弯矩影响的安全系数，依据式（8-7）即有 依据式（8-6）将安全系数算出 给定 ，截面的安全性可匹配设计。4.1.4 轴结构设计与强度校核1. 遵从所布置的机械传动，编出零件于轴上如何装配的方案。对不一样的方案进行对比，图中即为本次所用装配方案。2. 轴原料的选用45钢加工轴，调质之后，力学性能找寻一番表格8-1届时可有：， ，。探寻一番表格8-3，给定。3. 轴之功率，转速以及转矩在于2.2给出: 4. 暂且对轴直径估算依据式（8-2）暂且将轴最小部分直径算出 最小部分轴直径的大小，按照轴承安装之处直径，若想让轴能够匹配所用滚动轴之内圈直径匹配，遵照作用于轴上之力，轴承使用调心滚子型，基本规格。给定最小部分轴的直径120mm。6. 验算从弯扭合成强度开展在于设计的结构图（图4-4-b）能将简支梁的支撑距离给出，.依据它能够将齿轮宽度中部的截面数据算出、值。(1) 将轴计算简图画出（图4-4-b）求算为便利，分解作用于轴上之力到水平面、垂直面中。零件安装于轴上，他们的中点所承受的集中力。(2) 作用于轴的外力齿轮的圆周力 齿轮的径向力 (3) 支反力处于水平面中 处于垂直面中 道理一样： (4) 轴弯矩的求算，将图纸画出（对照图纸4-4-b）水平面中 垂直面中 合成弯矩 (5) 转矩图纸的绘制（对照图纸4-4-b）(6) 算数，将当量弯矩图画出（对照图纸4-b） 遵照脉动循环改变将转矩算出，给定即有： 校核之时，仅需对作用于轴上弯矩最大值，以及扭矩截面之强度开展。依据式（8-4）即有（在于当下是齿轮轴，彼时给定齿轮6的齿根圆直径，齿轮为直齿圆柱型，齿制是常用的，即刻得到）故此，对于设计要求强度完全满足。图4-4-b7. 通过疲劳强度安全系数开展校核(1) 对危险截面判定危险截面所处之处，当时弯矩以及转矩很大，但是截面面积不大，高度集中应力的地方。如果有好几个应力集中在一个截面中，每个原因导致最大的应力集中数据。遵照轴的结构规格，还有弯矩转矩图纸，最大的弯矩处在截面和中间的齿轮轴上，因为齿轮匹配花键，会有应力集中在截面中，务必要求算疲劳强度的安全系数，校核从截面这里开展。(2) 轴较细一头，需要校核它截面的疲劳强度安全系数抗弯截面系数 抗扭截面系数 弯曲应力幅 弯曲平均应力 扭转切应力幅（求算遵照脉动循环变应力开展） 扭转平均切应力 遵照附图、届时可有： ， 在于 ， 遵照附图5届时可有：尺寸系数 ， 轴开展精车生产， 遵照附图8届时可有：表面质量系数。用关系式（2-7a）和式（2-7b）算出综合影响系数值45钢加工轴，观察一番表格8-1给定：弯曲等效系数，扭转等效系数。仅关注弯矩影响的安全系数，依据式（8-7）即有 依据式（8-6）将安全系数算出 给定 ，截面的安全性可匹配设计。4.1.5 V轴结构设计与强度校核1. 遵从所布置的机械传动，编出零件于轴上如何装配的方案。对不一样的方案进行对比，图中即为本次所用装配方案。2. 轴原料的选用45钢加工轴，调质之后，力学性能找寻一番表格8-1届时可有：， ，。探寻一番表格8-3，给定。3. 轴之功率，转速以及转矩在于2.2给出: 4. 暂且对轴直径估算依据式（8-2）暂且将轴最小部分直径算出 5. 设计轴之结构(对照图纸4-5-a)6. 验算从弯扭合成强度开展惰轮轴作为此轮，连接齿轮需要轴承的作用，只能实现传动。若想确保安全，如果轴受到齿轮所传送之力，分析承受之力，展开求算，还需校核强度。在于设计的结构图（4-5-a）能将简支梁的支撑距离给出，.依据它能够将齿轮宽度中部的截面数据算出、值。(1) 将轴计算简图画出（对照图纸4-5-b）求算为便利，分解作用于轴上之力到水平面、垂直面中。零件安装于轴上，他们的中点所承受的集中力。(2) 作用于轴的外力齿轮的圆周力齿轮的径向力 (3) 支反力处于水平面中 道理一样： 处于垂直面中 道理一样: (4) 轴弯矩的求算，将图纸画出水平面中 垂直面中 合成弯矩 (5) 转矩图纸的绘制（图4-5-b）(6)校核强度 校核之时，仅需对作用于轴上弯矩最大值，以及扭矩截面之强度开展。依据式（8-4）即有 故此，对于设计要求强度完全满足。7. 通过疲劳强度安全系数开展校核(1) 对危险截面判定危险截面所处之处，当时弯矩以及转矩很大，但是截面面积不大，高度集中应力的地方。有好几个应力集中源处在同一截面中，每个原因导致最大的应力集中数据。遵照轴的结构规格，还有弯矩转矩图纸，弯矩最大处当为齿轮的截面，需求算出疲劳强度的安全系数，校核从截面这里开展。图4-5-b(2) 轴较细一头，需要校核它截面的疲劳强度安全系数抗弯截面系数 抗扭截面系数 弯曲应力幅 弯曲平均应力 扭转切应力幅（求算遵照脉动循环变应力开展） 扭转平均切应力 遵照附图、届时可有： ， 在于 ，遵照附图5届时可有：尺寸系数 ， 轴开展精车生产， 遵照附图8届时可有：表面质量系数。用关系式（2-7a）和式（2-7b）算出综合影响系数值45钢加工轴，观察一番表格8-1给定：弯曲等效系数，扭转等效系数。仅关注弯矩影响的安全系数，依据式（8-7）即有 依据式（8-6）将安全系数算出 给定，此截面安全性能匹配设计。4.1.6 轴结构设计与强度校核轴、轴计算过程一样。4.1.7 大齿轮轴结构设计与其强度校核1、轴原料的选用将轴以及行星减速中心轮加工为齿轮轴，为匹配中心轮强度之所需，以45钢加工轴，对其渗碳，淬火处理，仔细查看机械设计手册6-H后即有 仔细查看机械设计手册表8-3即有，给定2、轴直径估值依据式8-3即有轴强度的高低受到花键存在的影响，加大轴的直径到1520，给定通过轴传送转矩非常大，轴的直径也很大，估算模数 齿数的渐开线花键较大直径是、小径。思虑再三，若想匹配之所需，估算3、设计轴之结构(1) 轴上每一段直径与长的确定此轴有一头在花键的作用下，连接大齿轮，还有一头需要连接行星传动之中的太阳轮，鉴于它的齿根圆和相差无几，加工轴为齿轮轴，为了让结构不复杂，给定(2) 对轴上圆角以及倒角规格确定寸比照表格8-2即有，圆角处于轴上，其之半径，轴端倒角均为4、求算通过弯矩合成强度开展在于结构图纸，能够将简支深的支承距离给定L1=44mm ，L2=44mm， L3=293mm(1) 将轴计算简图画出：为求算便利，计算时分解作用力到水平面和垂直面中，给定零件处于轴上，宽的中点承受作用力。(2) 作用于轴的外力齿轮的圆周力：齿轮的径向力：(3) 支反力处于水平面中届时可有支反力处于垂直面中： 此刻可得 (4) 轴弯矩的求算，将图纸画出水平弯矩： 弯矩处在垂直面中：合成弯矩： (5) 将弯矩图画出（对照图纸4-7-b）(6) 算数，将当量弯矩图画出遵照脉动循环改变将转矩算出，给定=0.6即有校核之时，仅需对作用于轴上弯矩最大值，以及扭矩截面之强度开展，依据式：(8-4)即有： 图4-7-b5、通过疲劳强度安全系数开展校核(1)对危险截面判定危险截面所处之处，当时弯矩以及转矩很大，但是截面面积不大，高度集中应力的地方，接下来要对大齿轮中点之处疲劳强度予以校核(2)校核截面这里疲劳强度的安全系数抗弯截面系数抗扭截面系数合成弯矩转矩弯曲应力幅（求算遵照对称循环变应力开展）弯曲平均应力扭转切应力幅（求算遵照脉动循环变应力开展）扭转平均应力因为花键所导致截面中有效应力集中系数是遵照附图3、附图4届时可有：,在于，遵照附图5届时可有：尺寸系数，精车生产轴，遵照附图8届时可有：表面质量系数给出综合影响系数： 截面这里，齿轮轮毂匹配轴，会出现有效应力集中系数，用此数据比上尺寸系数，附图6b，7b届时可有：， 结合此前展述，综合影响系数当中较大数据，20加工轴,，观察一番表格8-1给定：弯曲等效系数，扭转等效系数仅关注弯矩影响的安全系数，依据式（8-7）只需关注因为转矩而出现的安全系数，依据式（8-8）依据式（8-6）将安全系数算出给定 ，截面的安全性可匹配设计。校核处于轴上花键：依据式（4-4）即有在此当中：载荷分配不均匀系数花键齿数花键齿工作部分之长花键半径的平均值齿面工作部分之高找寻一番表格4-2即有许用应力放入其中，即有此刻可得花键十分匹配。4.2 轴承的选用与校核4.2.1 轴上轴承的选用与校核依据作用于轴承之力，暂且选用轴承：轴承1：内圈单挡边圆柱滚子轴承 轴承2: 内圈单挡边圆柱滚子轴承 在于5.1.1的求算，能够得到合成支反力 工作中的轴承，会有中等冲击载荷作用于其上，找寻一番表格9-8 给定 给定： 算出轴承工作时长：滚子轴承 针对设计所需，轴承匹配。4.2.2 上轴承的选用与校核依据作用于轴承之力，暂且选用轴承： 轴承3：调心滚子轴承 轴承4: 调心滚子轴承 在于5.1.2的求算，能够得到合成支反力 工作中的轴承，会有中等冲击载荷作用于其上，找寻一番表格9-8 给定 给定： 算出轴承工作时长：滚子轴承 针对设计所需，轴承匹配4.2.3 轴上轴承的选用与校核依据作用于轴承之力，暂且选用轴承：轴承5:调心滚子轴承 轴承6:内圈单挡边圆柱滚子轴承 在于5.1.3的求算，能够得到合成支反力 工作中的轴承，会有中等冲击载荷作用于其上，找寻一番表格9-8 给定 给定： 算出轴承工作时长：滚子轴承 针对设计所需，轴承匹配4.2.4 轴上轴承的选用与校核依据作用于轴承之力，暂且选
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