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中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
姓 名： 劉孝軍 學(xué) 號(hào)： 03030883
學(xué) 院： 機(jī)電學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化
設(shè)計(jì)題目： MG180/435-W型液壓牽引采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì)
專 題：
指導(dǎo)教師： 楊寅威 職 稱： 副教授
2007 年 6 月 徐州
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
學(xué)院 機(jī)電學(xué)院 專業(yè)年級(jí) 機(jī)自03-4班 學(xué)生姓名 劉孝軍
任務(wù)下達(dá)日期：2007 年 3 月 5 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 2007 年 3 月 27 日至 2007 年 6 月 25 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： MG180/435-W型液壓牽引采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目：
畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求：
一、主要設(shè)計(jì)參數(shù)：
采高范圍：1.4～3.2m 煤質(zhì)硬度：中硬或中硬以下
最小臥底量：320m 機(jī)面高度：1180mm
滾筒直徑：φ1600mm 截深：630mm
截割功率：2×180KW 搖臂結(jié)構(gòu)形式：整體、彎搖臂
搖臂擺角：上擺37° 下擺19°滾筒轉(zhuǎn)速：50r/min
二、設(shè)計(jì)要求
1、完成采煤機(jī)截割部總體傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
2、完成主要部件、組件、零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；
3、編寫完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。
院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字：
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評閱書
指導(dǎo)教師評語（①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價(jià)及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：
成 績： 指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱教師評閱書
評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評價(jià)及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：
成 績： 評閱教師簽字：
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評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；③工作量的大?。虎苋〉玫闹饕晒皠?chuàng)新點(diǎn)；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評價(jià)及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：
成 績： 評閱教師簽字：
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中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績
答 辯 情 況
提 出 問 題
回 答 問 題
正 確
基本
正確
有一般性錯(cuò)誤
有原則性錯(cuò)誤
沒有
回答
答辯委員會(huì)評語及建議成績：
答辯委員會(huì)主任簽字：
年 月 日
學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：
學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人：
年 月 日
摘 要
MG180/435-W型液壓牽引采煤機(jī)主要用于中厚煤層的綜采作業(yè)。它可以一次采全高，并且能適應(yīng)煤層厚度變化和底板起伏不平的條件。該采煤機(jī)適應(yīng)性好、功率大、采煤效率高、操作簡單、檢修方便。本設(shè)計(jì)主要針對采煤機(jī)的整機(jī)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，對截割部進(jìn)行結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)等相關(guān)設(shè)計(jì)。MG180/435-W型液壓牽引采煤機(jī)采用彎搖臂截割部，截割電機(jī)橫向布置在搖臂上，搖臂和機(jī)身連接沒有動(dòng)力傳遞，取消了螺旋傘齒輪和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通軸。在截割部傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，利用直齒輪和行星齒輪組成減速器是設(shè)計(jì)的一般原理，設(shè)計(jì)出適合截割部使用的減速器，并將它和礦用電動(dòng)機(jī)直接聯(lián)結(jié)，簡化了截割部的傳動(dòng)布置。本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)：把截割部的減速器安裝在搖臂里，使用了兩個(gè)惰輪來增加中心距，這樣也使齒輪的總個(gè)數(shù)減少，提高了傳動(dòng)效率。結(jié)構(gòu)上將離合器安裝在電機(jī)軸上，使制動(dòng)變的方便安全。設(shè)計(jì)中對2K(Ⅰ)型行星減速器進(jìn)行了優(yōu)化配齒，采用高度變位，并做了相應(yīng)的校核，在保證需要的傳動(dòng)比的情況下，使設(shè)計(jì)的2K(Ⅰ)型行星減速器體積最小。
關(guān)鍵詞：采煤機(jī) ；截割部 ；行星減速器 ；搖臂
ABSTRACT
The MG180/435-W type liquid presses to lead to shearer to mainly used for the medium thick coal seam to adopt homework. It can cuts the whole seam height in one trip, and accommodate the changing of seam thickness and floor undulation. Should the shearer adaptability like, the power is big and adopt a coal efficiency high, operate in brief and check to fix convenience. This design mainly carrieson a project design to the whole machine of the shearer, spreading to move to wait a related design towards the cutting drum to carry on structure. The MG180/435-W type liquid presses to lead to shearer curved the ranging arm of the cutting drum, and the electrical engineering horizontal arranges in the ranging arm. There is no motive delivering between ranging arm and gearhead conjunction and canceling spiral umbrella wheel gear and structure a complicated stalk. In the design of the cutting drum spread move , the exploitation keeps the general theory that wheel gear and planet wheel gear's constituting to decelerate a machine is a design. Designing to suit a deceleration machine which mows an usage, and will it and the mineral use electric motor to combine directly, simplifying to the cutting drum to spread to move a decoration. The creative of this design: Cut a deceleration machine of mowing the department to install in the ranging arm, used two round to increase center to be apart from, so as to make the total piece of wheel gear reduced, and raised to spread to move an efficiency. The structure full general clutch installs on the electrical engineering stalk, making the moving convenience and safety. In the Design medium to 2K(Ⅰ) type the planet decelerated a machine to carry on excellent turn to go together with teeth, adopt height to change, and did a homologous check. Be promising to need of spread under circumstance of moving the ratio, make the 2K(Ⅰ) of design type planet decelerate machine physical volume minimum.
The shearer ；The cutting drum ；The planet decelerates a machine ；The ranging arm
中國礦業(yè)大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 １０２ 頁
1 緒論
1.1引言
我國是一個(gè)貧油、少氣、富煤的國家，因此我國是產(chǎn)煤大國，煤炭是我國最主要的能源，是保證我國國民經(jīng)濟(jì)飛速增長的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。煤炭工業(yè)的機(jī)械化是指采掘、支護(hù)、運(yùn)輸、提升的機(jī)械化。其中采掘包括采煤和掘進(jìn)巷道。隨著采煤機(jī)械化的發(fā)展，采煤機(jī)是現(xiàn)在最主要的采煤機(jī)械。20世紀(jì)70年代主要靠進(jìn)口采煤機(jī)來滿足我國生產(chǎn)的需要，到今天幾乎是我國采煤機(jī)占領(lǐng)我國的整個(gè)采煤機(jī)市場，依靠科技進(jìn)步，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)高效礦井綜合配套技術(shù)是我國煤炭科技的發(fā)展的主攻方向，我國的采煤機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了自主研發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)化，系列化階段。
1.2采煤機(jī)械概述
機(jī)械化采煤開始于上世紀(jì)40年代，是隨著采煤機(jī)械（采煤機(jī)和刨煤機(jī)）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(jī)，聯(lián)邦德國生產(chǎn)了刨煤機(jī)，使工作面落煤，裝煤實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。但是當(dāng)時(shí)的采煤機(jī)都是鏈?zhǔn)焦ぷ鳈C(jī)構(gòu)，能耗大、效率低，加上工作面輸送機(jī)不能自移，所以生產(chǎn)率受到一定的限制。
50年代初期，英國、聯(lián)邦德國相繼生產(chǎn)力滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)和單體液壓支柱，大大推進(jìn)了采煤機(jī)械化的發(fā)展。由于當(dāng)時(shí)采煤機(jī)上的滾筒式死滾筒，不能實(shí)現(xiàn)跳高，因而限制了采煤機(jī)械的適用范圍，我們稱這種固定滾筒的采煤機(jī)為第一代采煤機(jī)。這樣，50年代各國的采煤機(jī)械化的主流還只是處于普通機(jī)械化水平。雖然載1954年英國已經(jīng)研制出了液壓自移式支架，但是由于采煤機(jī)和可彎曲刮板輸送機(jī)尚不完善，綜采技術(shù)僅僅處于開始試驗(yàn)階段。
60年代是世界綜采技術(shù)的發(fā)展時(shí)期。第二代采煤機(jī)——單搖臂滾筒采煤機(jī)的出現(xiàn)，解決了采高調(diào)整的問題，擴(kuò)大了采煤機(jī)的適用范圍；特別式1964年第三代采煤機(jī)——雙搖臂采煤機(jī)的出現(xiàn)，進(jìn)一步解決了工作面自開缺口問題；再加上液壓支架和可彎曲刮板輸送機(jī)的不斷完善，滑行刨的研制成功等，把綜采技術(shù)推向了一個(gè)新水平，并在生產(chǎn)中顯示了綜合機(jī)械化采煤的優(yōu)越性——高校、高產(chǎn) 、安全和經(jīng)濟(jì)，因此各國競相采用綜采。
進(jìn)入70年代。綜采機(jī)械化得到了進(jìn)一步發(fā)掌和提高，綜采設(shè)備開始向大功率、高效率及完善性能和擴(kuò)大使用范圍等方向發(fā)掌，相繼出現(xiàn)了功率為750～1000KW，生產(chǎn)率大1500T/H的刮板輸送機(jī)，以及工作阻力大1500KN的強(qiáng)力液壓支架等。1970年采煤機(jī)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(jī)——電牽引采煤機(jī)，大大改善了采煤機(jī)的性能，并擴(kuò)大了它的使用范圍。
80年代以來,世界各主要采煤國家,為適應(yīng)高產(chǎn)高效綜采工作面發(fā)展和實(shí)現(xiàn)礦井集中化生產(chǎn)的需要,積極采用新技術(shù),不斷加速更新和改進(jìn)滾筒采煤機(jī)的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu),相繼研制出一批高性能!高可靠性的/重型采煤機(jī)。
目前，各主要產(chǎn)煤國家已基本上實(shí)現(xiàn)力采煤機(jī)械化。衡量一個(gè)國家采煤機(jī)械化水平的指標(biāo)是采煤機(jī)械化程度和綜采機(jī)械化程度。
采煤機(jī)械化的發(fā)展方向是：不斷完善各類采煤設(shè)備，使之達(dá)到高效、高產(chǎn)、安全、經(jīng)濟(jì)；向遙控及自動(dòng)控制發(fā)展，以逐步過渡到無人工作面采煤；提高單機(jī)的可靠性，并使之系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化；研制后、薄及急傾斜等難采煤層的機(jī)械設(shè)備。
1.3采煤機(jī)械工作過程
采煤工作主要包括：落煤、裝煤、支護(hù)、和運(yùn)輸?shù)葞讉€(gè)工序。
采煤機(jī)械是機(jī)械化采煤工作面的主要設(shè)備之一，它完成落煤了裝煤兩個(gè)工序?，F(xiàn)代的采煤機(jī)械一般采用滾筒式采煤機(jī)和刨煤機(jī)。
在一個(gè)綜采工作面中，采煤機(jī)是主要設(shè)備，但是還要有其他機(jī)械的輔助，在工作面中，最主要的設(shè)備除了采煤機(jī)外，就是液壓支架和刮板運(yùn)輸機(jī)。液壓支架和采煤機(jī)之間要有一個(gè)安全距離，一是為了工作人員通過，二是防止采煤機(jī)在落煤時(shí)有大的煤塊彈出，傷到工作人員。這三者的關(guān)系如下圖1-1。
2 總體
2.1概述
MG180/435-W多電機(jī)橫向布置液壓牽引采煤機(jī)（以下簡稱MG180/435-W采煤機(jī)），裝機(jī)總功率435kw，截割功率2×180kw, 牽引功率75kw，采用液壓無級(jí)調(diào)速系統(tǒng)來控制采煤機(jī)牽引速度。
MG180/435-W采煤機(jī)，采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向布置形式，截割搖臂用銷軸與牽引部聯(lián)接，左、右牽引部及中間箱，采用高強(qiáng)度液壓螺栓聯(lián)接。液壓傳動(dòng)部置于中間箱右部，主要由泵電機(jī)、齒輪傳動(dòng)箱和泵箱組成。除了冷卻器外，其它主要部件均可以從老塘側(cè)抽出，易維修，易更換。
瓦斯斷電儀（型號(hào)：DJB4）接線根據(jù)其自身的使用說明書進(jìn)行，把其一組常閉接點(diǎn)串接在采煤機(jī)控制回路中，根據(jù)煤礦要求調(diào)整瓦斯超標(biāo)動(dòng)作值。瓦斯超標(biāo)時(shí)，常閉接點(diǎn)打開，即控制真空磁力啟動(dòng)器斷電，使整機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
MG180/435-W采煤機(jī)外形見圖1-1。
2.2主要用途及適用范圍
該產(chǎn)品適用于采高1.4-3.2m，傾角≤35°，煤質(zhì)中硬或中硬以上，含有少量夾矸的長壁式工作面。
2.3型號(hào)的組成及代表意義
2.4使用環(huán)境條件
1、海拔高度小于2000m。
2、周圍介質(zhì)溫度不超過+40℃、不低于-10℃。
3、環(huán)境溫度為+25℃時(shí)，周圍空氣相對濕度不大于97%。
4、周圍介質(zhì)中無足以腐蝕和破壞絕緣的氣體和導(dǎo)電塵埃。
2.5安全警示
1、該產(chǎn)品必須取得礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志后方可下井使用。
2、該產(chǎn)品的電控腔及接線腔的箱蓋嚴(yán)禁在帶電的情況下打開。該產(chǎn)品在箱蓋的顯著位置已標(biāo)有“嚴(yán)禁帶電開蓋”的字樣。
3、該產(chǎn)品中使用的隔離開關(guān)“QS”嚴(yán)禁帶電離合。
4、該產(chǎn)品開機(jī)前必須先通水，后開機(jī)，當(dāng)噴霧泵站停止供水時(shí)，應(yīng)立即停止電機(jī)運(yùn)行。
5、隨時(shí)注意冷卻水路中的安全閥，如產(chǎn)生釋放現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)檢查原因。
6、定期檢查清洗水閥內(nèi)的過濾器。
7、隨時(shí)注意各噴嘴運(yùn)行情況，如有堵塞，應(yīng)及時(shí)疏通。
8、定期檢查噴霧泵站至采煤機(jī)輸水管各連接口是否密合，不得有滲透水現(xiàn)象。
2.6技術(shù)特征
該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：
1、適應(yīng)煤層
采高范圍（m）： 1.4-3.2
煤層傾角（°）： ≤35
煤質(zhì)硬度： 中硬或中硬以上
2、總體
機(jī)身厚度（mm）： 530
機(jī)面高度（mm）： 1180
搖臂擺動(dòng)中心距（mm）： 5850
行走輪中心距（mm）： 4230
過煤高度（mm）： 426
截深（mm）： 630；800
配套滾筒直徑與對應(yīng)臥底量、最大采高和最佳采高范圍見表1-1。
表1-1
滾筒直徑（mm）
臥底量（mm）
最大采高（mm）
最佳采高范圍（mm）
φ1250
145
3025
1.8—2.8
φ1400
220
3100
1.9—2.9
φ1600
320
3200
2.0—3.0
3、截割部
搖臂結(jié)構(gòu)形式： 整體、彎搖臂
搖臂長度（mm）： 1826
搖臂擺角（°）： 64
截割功率（kw）： 2×180
截割速度（m/s）： 50
4、牽引行走部
牽引形式： 齒輪銷排式液壓牽引
牽引功率（KW）： 75
牽引速度（m/min）： 0—6.0
牽引力（KN）： 400
5、電機(jī)
（1）截割電機(jī)
電機(jī)型號(hào)： YBC-180
額定功率（KW）： 180
額定電壓（V）： 1140
額定電流（A）： 112
額定轉(zhuǎn)速（r.p.m）： 1480
外形尺寸（mm）： 693×550×φ615
（2）牽引電機(jī)
電機(jī)型號(hào)： YBQYS3-75
額定功率（KW）： 75
額定電壓（V）： 1140
額定電流（A）： 48
額定轉(zhuǎn)速（r.p.m）： 1478
外形尺寸（mm）： 930×470×470
6、電纜
主電纜型號(hào)： MCP3×95+1×25+4×10
標(biāo)稱外徑（mm）： φ66
截割電機(jī)電纜型號(hào)： MCP3×35+1×10+4×4
標(biāo)稱外徑（mm）： φ48.9
牽引電機(jī)電纜型號(hào)： MYP3×10+1×10
標(biāo)稱外徑（mm）： φ31～φ38.2
7、冷卻和噴霧
冷卻： 截割電機(jī)、牽引電機(jī)、泵箱、搖臂分別水冷
噴霧方式： 內(nèi)外噴霧
供水壓力（Mp）： 1.5/3.0
供水流量（1/min）： 250
8、配套工作面刮板輸送機(jī)
型號(hào)： SGD630/264W
9、整機(jī)重量（T）： 32
3 截割部設(shè)計(jì)
3.1截割部概述
截割部是采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)落煤、裝煤的主要部件，它分別由左右截割部組成，每個(gè)截割部主要由截割部殼體、截割電機(jī)、齒輪減速器裝置、滾筒等組成，截割部內(nèi)設(shè)有冷卻系統(tǒng)、內(nèi)噴霧等裝置。
截割電機(jī)直接安裝在截割部殼體內(nèi)，齒輪減速裝置全部集中在截割部殼體及行星減速器內(nèi)，與傳統(tǒng)的縱向布置的單電機(jī)采煤機(jī)相比沒有通軸、螺旋傘齒輪、固定減速箱、搖臂回轉(zhuǎn)套等結(jié)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可靠性高。
兩個(gè)截割部分別用階梯軸同左、右固定箱鉸接，同時(shí)通過回轉(zhuǎn)腿與調(diào)高油缸鉸接，通過油缸的伸縮實(shí)現(xiàn)左、右截割滾筒的升降。
截割部有如下特點(diǎn)：
1、截割部（搖臂）回轉(zhuǎn)采用學(xué)銷鉸軸結(jié)構(gòu)，與其它部件間沒有傳動(dòng)聯(lián)，回轉(zhuǎn)部分的磨損與截割部傳動(dòng)齒輪嚙合無關(guān)。
2、截割部齒輪減速都是簡單的直齒傳動(dòng)，傳動(dòng)效率高。
3、截割電機(jī)和截割部一軸齒輪之間采用細(xì)長扭矩軸聯(lián)接，電機(jī)和截割部一軸齒輪安裝位置的小量誤差不影響動(dòng)力傳遞，便于安裝，在受到較大的沖擊載荷時(shí)對截割傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪和軸承起到緩沖作用。
4、高速軸油封線速度大大降低，提高了油封的可靠性和使用壽命。
5、截割部殼體采用彎搖臂結(jié)構(gòu)形式，較直搖臂可以加大裝煤口，提高裝煤效率，增加塊煤率。
截割部外殼上下有冷卻水套，以降低搖臂內(nèi)油池溫度。輸出端采用300×300mm方形聯(lián)接套和滾筒聯(lián)接，滾筒采用三頭螺旋葉片，其直徑可根據(jù)煤層厚度在φ1.25m、φ1.4m、φ1.6m內(nèi)選取，滾筒截深可采用630mm或800mm，輸出轉(zhuǎn)速可根據(jù)不同直徑滾筒的線速度要求和媒質(zhì)硬度在兩檔速度內(nèi)選取。
3.2截割部的傳動(dòng)系統(tǒng)
截割部的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖2-1所示。
圖2-1
截割電機(jī)的出軸是帶有內(nèi)花鍵的空心軸，通過兩端均為漸開線花鍵（M=5，Z=12）的細(xì)長扭矩軸與截一軸齒輪（M=6，Z=21）相連，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩通過齒輪Z1，Z2，Z3，Z4，Z5，Z6，Z7，Z8，Z9傳動(dòng)到行星機(jī)構(gòu)，最后由行星機(jī)構(gòu)的行星架輸出，將動(dòng)力傳給截割滾筒。
左、右截割部傳動(dòng)方式相同，傳動(dòng)元件通用。
截割部的傳動(dòng)比為：
i1=(Z3/Z1)*(Z5a/Z4a)*(Z9/Z6)*(1+Z12/Z10)=29.5
傳動(dòng)齒輪及支承軸承規(guī)格及參數(shù)詳見表2-1，表2-2。
表2-1
齒輪參數(shù)表
序號(hào)
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
Z6
Z7
Z8
Z9
Z10
Z11
模數(shù)
6
7
8
7
齒輪
21
41
35
21
39
21
35
41
16
23
62
軸號(hào)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
轉(zhuǎn)速(r/min)
1475
755.50
855.35
476.54
285.92
244.08
50.33
0
表2-2
序號(hào)
1
2
3
4
5
型號(hào)
NJ216E
NJ216E
NN3017
22218C
22213C
尺寸(dXDXB)
80×140×26
80×140×26
85×130×34
90×160×40
65×120×31
序號(hào)
6
7
8
9
10
型號(hào)
22218C
22215C
22219C
32928
32930
尺寸(dXDXB)
90×160×40
75×130×31
95×170×43
140×190×32
150×210×38
序號(hào)
11
12
型號(hào)
特制
22213C
尺寸(dXDXB)
65×120×31
3.3傳動(dòng)系統(tǒng)的確定、運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算
3.3.1確定總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比
1、電動(dòng)機(jī)的選擇
查表選擇電動(dòng)機(jī)為YBC-180型號(hào)。
2、基本參數(shù)確定
電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速 ： n=1475r/min
電動(dòng)機(jī)的輸出功率 ： p=180kw
滾筒轉(zhuǎn)速 ： n=50r/min
傳動(dòng)比 ： i=1475/50=29.5
3、分配各級(jí)傳動(dòng)比
如圖2-1，為了保持中心距的合理，傳動(dòng)圖中有兩個(gè)惰輪，所以
3.3.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
1、各軸轉(zhuǎn)速
Ⅰ軸
Ⅱ軸
Ⅲ軸
Ⅳ軸
Ⅴ軸
Ⅵ軸
滾筒軸
2、各軸功率
Ⅰ軸
Ⅱ軸
Ⅲ軸
Ⅳ軸
Ⅴ軸
Ⅵ軸
滾筒軸
3、各軸轉(zhuǎn)矩
Ⅰ軸
Ⅱ軸
Ⅲ軸
Ⅳ軸
Ⅴ軸
Ⅵ軸
滾筒軸
3.4齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.4.1第一傳動(dòng)組齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算
1、材料及熱處理
大小齒輪均為,滲碳、淬火，硬度均為.
由圖8-3-8[文獻(xiàn)8]查得，查得
2、齒輪基本參數(shù)確定
由可查[文獻(xiàn)2]選出其模數(shù)為m=6，確定該組的齒輪齒數(shù)為：
, ,
分度圓直徑
齒頂高
齒根高
全齒高
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
基圓直徑
齒距
基節(jié)
端面重合度
`
縱向重合度
總重合度
中心距
齒寬 圓整取b=60mm
則確定齒寬為：
3、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核
名義切向力：
強(qiáng)度條件： 或者
計(jì)算應(yīng)力：
（1）使用系數(shù)
查表8-3-31[文獻(xiàn)8] 查得
（2）動(dòng)載荷系數(shù)
查表得
圓整取
查表得
圓整取
計(jì)算得
=0.40
則
（3）齒向載荷分布系數(shù)
查表8-3-32[文獻(xiàn)8]得公式為：
=1.24
(4) 齒間載荷分配系數(shù)
查表8-3-33 [文獻(xiàn)8] 得
（5） 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
查圖8-3-11[文獻(xiàn)8]得
（6）重合度系數(shù)
查圖8-3-12[文獻(xiàn)8]得
（7）螺旋角系數(shù)
查圖8-3-13[文獻(xiàn)8]得
（8）彈性系數(shù)
查表8-3-34[文獻(xiàn)8]得
（9）單對齒嚙合系數(shù)
=1.02
所以
=0.993
所以
（10）壽命系數(shù)
查圖8-317[文獻(xiàn)8]得
（11）疲勞極限應(yīng)力值
查圖8-3-8[文獻(xiàn)8]得
（12）潤滑劑系數(shù)
查圖8-3-19[文獻(xiàn)8]得
（13）速度系數(shù)
查圖8-3-20[文獻(xiàn)8]得
（14）粗糙系數(shù)
查圖8-3-21[文獻(xiàn)8]得
（15）齒面工作硬化系數(shù)
查圖8-3-22[文獻(xiàn)8]得
（16）尺寸系數(shù)
查圖8-3-23[文獻(xiàn)8]得
則
=1589.47MPa
=1558.30MPa
滿足要求，驗(yàn)算結(jié)果安全。
4、按齒根彎曲強(qiáng)度校核
強(qiáng)度條件： 或者
（1）動(dòng)載荷系數(shù)
（2）齒向載荷分布系數(shù)
（3）重合度系數(shù)
（4）螺旋角系數(shù)
查圖8-3-14[文獻(xiàn)8]得
（5）載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)
查圖圖8-3-15[文獻(xiàn)8]得
（6）應(yīng)力修正系數(shù)
查圖8-3-16[文獻(xiàn)8]得
（7）彎曲強(qiáng)度值
查圖8-3-9[文獻(xiàn)8]得
（8）壽命系數(shù)
查表8-3-18[文獻(xiàn)8]得
（9）尺寸系數(shù)
查圖8-3-24[文獻(xiàn)8]得
（10）應(yīng)力修正系數(shù)
（11）敏感系數(shù)
查圖8-3-26[文獻(xiàn)8]得
（12）表面狀況系數(shù)
查圖8-3-25[文獻(xiàn)8]得
（13）齒間分配系數(shù)
查表8-3-33 [文獻(xiàn)8]得
計(jì)算應(yīng)力
查表取最小安全系數(shù)
因?yàn)辇X輪2受到雙向彎曲應(yīng)力
所以
齒輪安全系數(shù)校荷
齒輪的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算安全。
3.4.2齒輪的校核
分度圓直徑
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
基圓直徑
按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核
由上面計(jì)算可知
=1.01
所以
=0.96
所以
=1542.87MPa
滿足要求，驗(yàn)算結(jié)果安全。
按齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行校荷
由上面計(jì)算可知
齒形系數(shù)：
齒輪的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算安全。
由上述驗(yàn)算結(jié)果得，第一傳動(dòng)組，，滿足強(qiáng)度要求，設(shè)計(jì)合理、安全。
3.4.3第二傳動(dòng)組齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算
1、材料及熱處理
大小齒輪均為,滲碳、淬火，硬度均為.
由圖8-3-8[文獻(xiàn)8]查得，查得
2、齒輪基本參數(shù)確定
由可查[文獻(xiàn)2]選出其模數(shù)為m=7，確定該組的齒輪齒數(shù)為：
,
分度圓直徑
齒頂高
齒根高
全齒高
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
基圓直徑
齒距
端面重合度
`
縱向重合度
總重合度
中心距
齒寬 圓整取b=90mm
則確定齒寬為：
3、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核
名義切向力：
強(qiáng)度條件： 或者
計(jì)算應(yīng)力：
（1）使用系數(shù)
查表8-3-31[文獻(xiàn)8] 查得
（2）動(dòng)載荷系數(shù)
查表得
圓整取
查表得
圓整取
計(jì)算得
=0.52
則
（3）齒向載荷分布系數(shù)
查表8-3-32[文獻(xiàn)8]得公式為：
=1.29
（4）齒間載荷分配系數(shù)
查表8-3-33[文獻(xiàn)8] 得
（5）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
查圖8-3-11[文獻(xiàn)8]得
（6）重合度系數(shù)
查圖8-3-12[文獻(xiàn)8]得
（7）螺旋角系數(shù)
查圖8-3-13[文獻(xiàn)8]得
（8）彈性系數(shù)
查表8-3-34[文獻(xiàn)8]得
（9）單對齒嚙合系數(shù)
=1.04
所以
=0.97
所以
（10）壽命系數(shù)
查圖8-3-17[文獻(xiàn)8]得
（11）疲勞極限應(yīng)力值
查圖8-2-8[文獻(xiàn)8]得
（12）潤滑劑系數(shù)
查圖8-3-19[文獻(xiàn)8]得
（13）速度系數(shù)
查圖8-3-20[文獻(xiàn)8]得
（14）粗糙系數(shù)
查圖8-3-21[文獻(xiàn)8]得
（15）齒面工作硬化系數(shù)
查圖8-3-22[文獻(xiàn)8]得
（16）尺寸系數(shù)
查圖8-3-23[文獻(xiàn)8]得
則
=1465.70MPa
=1409.33MPa
滿足要求，驗(yàn)算結(jié)果安全。
4、按齒根彎曲強(qiáng)度校核
強(qiáng)度條件： 或者
（1）動(dòng)載荷系數(shù)
（2）齒向載荷分布系數(shù)
（3）重合度系數(shù)
（4）螺旋角系數(shù)
查圖8-3-14[文獻(xiàn)8]得
（5）載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)
查圖8-3-15[文獻(xiàn)8]得
（6）應(yīng)力修正系數(shù)
查圖8-3-16[文獻(xiàn)8]得
（7）彎曲強(qiáng)度值
查圖8-3-9[文獻(xiàn)8]得
（8）壽命系數(shù)
查圖8-3-16[文獻(xiàn)8]得
（9）尺寸系數(shù)
查圖8-3-26[文獻(xiàn)8]得
（10）應(yīng)力修正系數(shù)
（11）敏感系數(shù)
查圖8-3-26 [文獻(xiàn)8] 得
（12）表面狀況系數(shù)
查圖8-3-25 [文獻(xiàn)8]得
（13）齒間分配系數(shù)
查表8-3-33[文獻(xiàn)8]得
計(jì)算應(yīng)力
查表取最小安全系數(shù)
齒輪安全系數(shù)校荷
齒輪的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算安全。
由上述驗(yàn)算結(jié)果得，第一傳動(dòng)組，滿足強(qiáng)度要求，設(shè)計(jì)合理、安全。
3.3.4第三傳動(dòng)組齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算
1、材料及熱處理
大小齒輪均為,滲碳、淬火，硬度均為.
由圖8-3-8[文獻(xiàn)8]查得，查得
2、齒輪基本參數(shù)確定
由可以查[文獻(xiàn)]選出其模數(shù)為m=8，確定該組的齒輪齒數(shù)為：
, ,
分度圓直徑
齒頂高
齒根高
全齒高
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
基圓直徑
齒距
端面重合度
`
縱向重合度
總重合度
中心距
齒寬 圓整取b=95mm
則確定齒寬為：
3、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核
名義切向力：
強(qiáng)度條件： 或者
計(jì)算應(yīng)力：
（1）使用系數(shù)
查表8-3-31[文獻(xiàn)8] 查得
（2）動(dòng)載荷系數(shù)
查表得
圓整取
查表得
圓整取
計(jì)算得
=0.52
則
（3）齒向載荷分布系數(shù)
查表8-3-32[文獻(xiàn)8]得公式為：
=1.19
（4）齒間載荷分配系數(shù)
查表8-3-33[文獻(xiàn)8]得
（5） 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
查圖8-3-11[文獻(xiàn)8]得
（6）重合度系數(shù)
查圖8-3-12[文獻(xiàn)8]得
（7）螺旋角系數(shù)
查圖8-3-13[文獻(xiàn)8]得
（8）彈性系數(shù)
查表8-3-34[文獻(xiàn)8]得
（9）單對齒嚙合系數(shù)
=1.05
所以
=1.01
所以
（10）壽命系數(shù)
查圖8-3-17[文獻(xiàn)8]得
（11）疲勞極限應(yīng)力值
查圖8-3-8[文獻(xiàn)8]得
（12）潤滑劑系數(shù)
查圖8-3-19[文獻(xiàn)8]得
（13）速度系數(shù)
查圖8-3-20[文獻(xiàn)8]得
（14）粗糙系數(shù)
查圖8-3-21[文獻(xiàn)8]得
（15）齒面工作硬化系數(shù)
查圖8-3-22[文獻(xiàn)8]得
（16）尺寸系數(shù)
查圖8-3-23[文獻(xiàn)8]得
則
=1616.74MPa
=1555.15MPa
滿足要求，驗(yàn)算結(jié)果安全。
4、按齒根彎曲強(qiáng)度校核
強(qiáng)度條件： 或者
（1）動(dòng)載荷系數(shù)
（2）齒向載荷分布系數(shù)
（3）重合度系數(shù)
（4）螺旋角系數(shù)
查圖8-3-14[文獻(xiàn)8]得
（5）載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)
查圖8-3-15[文獻(xiàn)8]得
（6）應(yīng)力修正系數(shù)
查圖8-3-17[文獻(xiàn)8]得
（7）彎曲強(qiáng)度值
查圖8-3-9[文獻(xiàn)8]得
（8）壽命系數(shù)
查圖8-3-18[文獻(xiàn)8]得
（9）尺寸系數(shù)
查圖8-3-24[文獻(xiàn)8]得
（10）應(yīng)力修正系數(shù)
（11）敏感系數(shù)
查圖8-3-26[文獻(xiàn)8]得
（12）表面狀況系數(shù)
查圖8-3-25[文獻(xiàn)8]得
（13）齒間分配系數(shù)
查表8-3-33[文獻(xiàn)8]得
計(jì)算應(yīng)力
查表取最小安全系數(shù)
因?yàn)辇X輪2受到雙向彎曲應(yīng)力
所以
齒輪安全系數(shù)校荷
齒輪的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算安全。
3.4.5齒輪的校核
分度圓直徑
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
基圓直徑
按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核
由上面計(jì)算可知
=0.98
所以
=0.99
所以
=1555.15MPa
滿足要求，驗(yàn)算結(jié)果安全。
按齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行校荷
由上面計(jì)算可知
齒形系數(shù)：
齒輪的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算安全。
由上述驗(yàn)算結(jié)果得，第一傳動(dòng)組，，滿足強(qiáng)度要求，設(shè)計(jì)合理、安全。
3.4.6漸開線行星齒輪組的設(shè)計(jì)計(jì)算
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：材料為,滲碳、淬火，硬度均
齒輪齒面接觸疲勞極限：
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(jí)。
內(nèi)齒圈材料為，調(diào)質(zhì)處理，硬度均
齒輪接觸疲勞極限
齒輪彎曲疲勞極限
齒輪終加工為插齒，精度為7級(jí)。
2、主要參數(shù)
（1）
（2）行星輪數(shù)目
（3）配齒計(jì)算
傳動(dòng)比公式： 即
同心條件：
安裝條件：
鄰接條件：①
②
滿足以上公式并參照以往經(jīng)驗(yàn)取植如下：
三個(gè)齒輪模數(shù)為
傳動(dòng)比誤差
驗(yàn)算總傳動(dòng)比：
滿足條件
則中心距為：
（4） 計(jì)算變位系數(shù)
①a-c傳動(dòng)
嚙合角
因=
所以
變位系數(shù)和
＝
＝
＝0.546
中心距變動(dòng)系數(shù)y
齒頂降低系數(shù)
則：
② c－b傳動(dòng)
嚙合角
因
試中
所以
變位系數(shù)和
＝
＝
中心距變動(dòng)系數(shù)y
齒頂降低系數(shù)
分配變位系數(shù)，因?yàn)?
所以
（5）幾何尺寸計(jì)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)齒圈――
內(nèi)齒圈――
代入上組公式計(jì)算：
太陽輪：
行星輪：
內(nèi)齒圈：
（6）嚙合要素驗(yàn)算
①a－c傳動(dòng)端面重合度
頂圓齒形曲率半徑
太陽輪
行星輪
②端面嚙合長度
試中“”號(hào)，正號(hào)為外嚙合，負(fù)號(hào)為內(nèi)嚙合，
―――端面節(jié)圓嚙合角
則
③端面重合度
＝1.38
（7）c－b端面重合度
①頂圓齒形曲率半徑
行星輪
內(nèi)齒圈
②端面嚙合長度
試中“”號(hào)，正號(hào)為外嚙合，負(fù)號(hào)為內(nèi)嚙合，
―――端面節(jié)圓嚙合角
則
③端面重合度
（8）、齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算
①太陽輪強(qiáng)度的驗(yàn)算
1）、確定計(jì)算負(fù)荷
名義轉(zhuǎn)矩
名義圓周力
2）、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
試中 ―――太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速
t―――壽命期內(nèi)要求傳動(dòng)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間
3）、確定強(qiáng)度計(jì)算中的各種系數(shù)
Ⅰ、使用系數(shù)
根據(jù)采煤機(jī)使用負(fù)荷的實(shí)測與分析，取
Ⅱ、動(dòng)負(fù)荷系數(shù)
由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-1查的（7級(jí)精度）：
Ⅲ、齒向載荷分布系數(shù)
試中 ―――計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)初期（未經(jīng)跑合）的齒向載荷布系數(shù)：由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-2查得
―――計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)的跑合影響系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-5查得（）
―――計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)初期（未經(jīng)跑合）的齒向載荷分布系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-4查得
―――計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)的跑合影響系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)》一書圖5-5查得
―――與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù)，
―――與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù)，
Ⅳ、齒間載荷分布系數(shù)，
因精度7級(jí)，硬齒面直齒輪，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書表5-9查得
Ⅴ、節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-13
試中直齒輪
―――端面節(jié)圓嚙合角
直齒輪
―――端面壓力角
直齒輪
Ⅵ、彈性系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》由表5-10查得（鋼－鋼）
Ⅶ、載荷作用齒頂時(shí)的齒形系數(shù)
根據(jù)和，由表5-8和圖5-11a查得
Ⅷ、載荷作用齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)
由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》表5-11和圖5-20a，查得
Ⅸ、重合度系數(shù)，
Ⅹ、螺旋角系數(shù)，可查《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》
圖5-21
因 的
4）、齒數(shù)比u，
5）、計(jì)算接觸應(yīng)力的基本值
6）、接觸應(yīng)力
7)、彎曲應(yīng)力的基本值
8）、齒根彎曲應(yīng)力
9）、確定計(jì)算許用接觸應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)
Ⅰ、壽命系數(shù)
因次，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》圖5-19得
Ⅱ、潤滑系數(shù)
Ⅲ、速度系數(shù)
因和，由《漸開線齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》圖5-15查得
Ⅳ、粗糙度系數(shù)
和，由《漸開線齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-16查得
Ⅴ、工作硬化系數(shù)
因大小齒輪均為硬齒面，且齒面，由《漸開線齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-17取
Ⅵ、尺寸系數(shù)，由《漸開線齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-18得
10）、許用接觸應(yīng)力
11）、接觸強(qiáng)度安全系數(shù)
12）、確定計(jì)算許用彎曲應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)
Ⅰ、試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)
Ⅱ、壽命系數(shù)，因，查《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-25，得
Ⅲ、相對齒根圓角敏感系數(shù)
由，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-22，查得
Ⅳ、齒根表面狀況系數(shù)（由《漸開線行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-23，齒根）
Ⅴ、尺寸系數(shù)，可查《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-24
Ⅵ、許用彎曲應(yīng)力
Ⅶ、彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)
（9）、行星輪的強(qiáng)度驗(yàn)算
1）確定計(jì)算負(fù)荷
名義圓周力
2）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
試中 ―――太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速
t―――壽命期內(nèi)要求傳動(dòng)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間
3）確定強(qiáng)度計(jì)算中的各種系數(shù)
Ⅰ、使用系數(shù)
根據(jù)采煤機(jī)使用負(fù)荷的實(shí)測與分析，取
Ⅱ、動(dòng)負(fù)荷系數(shù)
由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-1查的（7級(jí)精度）：
Ⅲ、齒向載荷分布系數(shù)
試中 ―――計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)初期（未經(jīng)跑合）的齒向載荷分布系數(shù)：由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-2查得
―――計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)的跑合影響系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》圖5-5查得＝0.4（）
―――計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)初期（未經(jīng)跑合）的齒向載荷分布系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-4查得
―――計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)的跑合影響系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-5查得
―――與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù)，
―――與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù)，
Ⅳ、齒間載荷分布系數(shù)，
因精度7級(jí)，硬齒面直齒輪，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與造》一書表5-9查得
Ⅴ、節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-13
＝2.28
試中直齒輪
―――端面節(jié)圓嚙合角
直齒輪
―――端面壓力角
直齒輪
Ⅵ、彈性系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》由表5-10查得（鋼－鋼）
Ⅶ、載荷作用齒頂時(shí)的齒形系數(shù)
根據(jù)和，由表5-8和圖5-11a查得
Ⅷ、載荷作用齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)
由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》表5-11和圖5-20a，查得
Ⅸ、重合度系數(shù)，
Ⅹ、螺旋角系數(shù)，可查《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》圖5-21
因 的
4）齒數(shù)比u，
5）計(jì)算接觸應(yīng)力的基本值
6）接觸應(yīng)力
7）彎曲應(yīng)力的基本值
8）齒根彎曲應(yīng)力
9）確定計(jì)算許用接觸應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)
Ⅰ、壽命系數(shù)
因次，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》圖5-19得
Ⅱ、潤滑系數(shù)
Ⅲ、速度系數(shù)
因和，由《漸開線齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》圖5-15查得
Ⅳ、粗糙度系數(shù)
和，由《漸開線齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-16查得
Ⅴ、工作硬化系數(shù)
因大小齒輪均為硬齒面，且齒面，由《漸開線齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-17取
Ⅵ、尺寸系數(shù)，由《漸開線齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-18查得
10）許用接觸應(yīng)力
11）接觸強(qiáng)度安全系數(shù)
12）確定計(jì)算許用彎曲應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)
Ⅰ、試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)
Ⅱ、壽命系數(shù)，因，查《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-25，得
Ⅲ、相對齒根圓角敏感系數(shù)
由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-22，查得
Ⅳ、齒根表面狀況系數(shù)（由《漸開線行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-23，齒根）
Ⅴ、尺寸系數(shù)，可查《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-24
Ⅵ、許用彎曲應(yīng)力
Ⅶ、彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)
（10）內(nèi)齒圈的強(qiáng)度驗(yàn)算
1）確定計(jì)算負(fù)荷
名義圓周力
2）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
次
試中 ―――太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速
t―――壽命期內(nèi)要求傳動(dòng)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間
3）確定強(qiáng)度計(jì)算中的各種系數(shù)
Ⅰ、使用系數(shù)
根據(jù)采煤機(jī)使用負(fù)荷的實(shí)測與分析，取
Ⅱ、動(dòng)負(fù)荷系數(shù)
由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-1查的（7級(jí)精度）：
Ⅲ、齒向載荷分布系數(shù)
試中 ―――計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)初期（未經(jīng)跑合）的齒向載荷布系數(shù)：由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-2查得
―――計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)的跑合影響系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-5查得（）
―――計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)初期（未經(jīng)跑合）的齒向載荷分布系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-4查得
―――計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)的跑合影響系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-5查得
―――與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù)，
―――與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù)，
Ⅳ、齒間載荷分布系數(shù)，
因精度7級(jí)，硬齒面直齒輪，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》一書表5-9查得
Ⅴ、節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-13
試中直齒輪
―――端面節(jié)圓嚙合角
直齒輪
―――端面壓力角
直齒輪
Ⅵ、彈性系數(shù)，由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》由表5-10查得（鋼－鋼）
Ⅶ、載荷作用齒頂時(shí)的齒形系數(shù)
根據(jù)和，由表5-8和圖5-11a查得
Ⅷ、載荷作用齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)
由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》表5-11和圖5-20a，查得
Ⅸ、重合度系數(shù)，
Ⅹ、螺旋角系數(shù)，可查《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》
圖5-21
因 的
4）齒數(shù)比u，
5）計(jì)算接觸應(yīng)力的基本值
6）接觸應(yīng)力
7)彎曲應(yīng)力的基本值
8）齒根彎曲應(yīng)力
9）確定計(jì)算許用接觸應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)
Ⅰ、壽命系數(shù)
由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》圖5-19得
Ⅱ、潤滑系數(shù)
Ⅲ、速度系數(shù)
因由《漸開線齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》圖5-15查得
Ⅳ、粗糙度系數(shù)
，由《漸開線齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-16查得
Ⅴ、工作硬化系數(shù)
因大小齒輪均為硬齒面，且齒面，由《漸開線齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-17取
Ⅵ、尺寸系數(shù)，由《漸開線齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》一書圖5-18得
10）許用接觸應(yīng)力
11）接觸強(qiáng)度安全系數(shù)
12）確定計(jì)算許用彎曲應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)
Ⅰ、試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)
Ⅱ、壽命系數(shù)，查《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-25，得
Ⅲ、相對齒根圓角敏感系數(shù)
由《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-22，查得
Ⅳ、齒根表面狀況系數(shù)（由《漸開線行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-23，齒根）
Ⅴ、尺寸系數(shù)，可查《漸開線齒輪行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造》圖5-24
Ⅵ、許用彎曲應(yīng)力
Ⅶ、彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)
4 截割部傳動(dòng)系統(tǒng)輔助裝置的校核計(jì)算
4.1截一軸花鍵設(shè)計(jì)計(jì)算
截一軸按純扭矩計(jì)算
內(nèi)花鍵設(shè)計(jì)計(jì)算：
傳遞扭矩
花鍵材料軸材料選淬火處理，花鍵模數(shù)取；齒數(shù)??；漸開線齒形，平根，壓力角為30度。
分度圓直徑；
基圓直徑；
內(nèi)花鍵大徑基本尺寸：
；
內(nèi)花鍵小徑基本尺寸：
；
；
；
；
外花鍵大徑基本值：
外花鍵小徑基本值：
；
花鍵強(qiáng)度驗(yàn)算：
強(qiáng)度合格。
4.2截二軸設(shè)計(jì)
截二軸按純扭矩計(jì)算
內(nèi)花鍵設(shè)計(jì)計(jì)算：
傳遞扭矩
花鍵材料軸材料選調(diào)質(zhì)處理，花鍵模數(shù)取；齒數(shù)取；漸開線齒形，平根，壓力角為30度。
分度圓直徑；
基圓直徑；
內(nèi)花鍵大徑基本尺寸：
；
內(nèi)花鍵小徑基本尺寸：
；
；
；
；
外花鍵大徑基本值：
；
外花鍵小徑基本值：
；
花鍵強(qiáng)度驗(yàn)算：
強(qiáng)度合格。
4.3截三軸設(shè)計(jì)
截三軸按純扭矩計(jì)算
內(nèi)花鍵設(shè)計(jì)計(jì)算：
傳遞扭矩
花鍵材料軸材料選調(diào)質(zhì)處理，花鍵模數(shù)取；齒數(shù)?。粷u開線齒形，平根，壓力角為30度。
分度圓直徑；
基圓直徑；
內(nèi)花鍵大徑基本尺寸：
；
內(nèi)花鍵小徑基本尺寸：
；
；
；
；
外花鍵大徑基本值：
；
外花鍵小徑基本值：
；
花鍵強(qiáng)度驗(yàn)算：
強(qiáng)度合格。
4.4截四軸設(shè)計(jì)
根據(jù)第一級(jí)行星輪直徑取軸徑為120；
驗(yàn)算此軸強(qiáng)度：
合格；
內(nèi)花鍵設(shè)計(jì)計(jì)算：
傳遞扭矩
花鍵材料選調(diào)質(zhì)處理，花鍵模數(shù)??；齒數(shù)??；寬度B＝90；漸開線齒形，平根，壓力角為30度。
分度圓直徑；
基圓直徑；
內(nèi)花鍵大徑基本尺寸：
；
內(nèi)花鍵小徑基本尺寸：
；
；
；
；
外花鍵大徑基本值：
；
外花鍵小徑基本值：
；
花鍵強(qiáng)度驗(yàn)算：
強(qiáng)度合格。
4.5輸出軸花鍵設(shè)計(jì)計(jì)算
內(nèi)花鍵設(shè)計(jì)計(jì)算：
傳遞扭矩
花鍵材料選表面淬火，花鍵模數(shù)??；齒數(shù)??；寬度取B＝150；漸開線齒形，平根，壓力角為30度。
分度圓直徑；
基圓直徑；
內(nèi)花鍵大徑基本尺寸：
；
內(nèi)花鍵小徑基本尺寸：
；
；
；
；
外花鍵大徑基本值：
；
外花鍵小徑基本值：
；
花鍵強(qiáng)度驗(yàn)算：
強(qiáng)度合格。
5 截割部傳動(dòng)系統(tǒng)各傳動(dòng)軸、軸承的校核
5.1截一軸及其軸承壽命驗(yàn)算：
5.1.1求軸上的載荷
；
支反力 水平面
垂直面
彎矩MH和MV 水平面
垂直面
合成彎矩M
扭矩T
當(dāng)量彎矩Mca