毕业设计（论文）-大功率采煤机截割部的设计（全套图纸） .doc

全套完整版cad图纸，联系1538937061 绪论11.1引言11.2采煤机械概述11.2.1采煤机械化的发展11.2.2机械化采煤的类型21.3采煤机简述21.3.1采煤机的分类、组成和工作原理21.3.2滚筒采煤机的工作原理31.3.3滚筒采煤机的特点41.3.4采煤机与刨煤机的比较42 mg300/700wd型采煤机42.2主要用途及适用范围52.3型号的组成及其代表的含义52.4 使用环境条件53 mg3000/700wd型采煤机截割部的设计73.1 截割部概述73.2 截割部传动总体方案73.2.1 设计总则73.2.2 已知条件83.2.3 截割部传动方案的确定83.2.4 计算传动效率93.2.5 传动比的分配及配齿情况103.3 截割部传动系统齿轮的校核计算113.3.1 概述113.3.2 截一齿轮，惰一齿轮，截二大齿轮校核计算113.3.3 变速齿轮校核计算193.3.4 截三轴小齿轮，惰二轴齿轮，对三轴齿轮，截四轴齿轮校核计算243.4 截割部传动系统辅助装置的校核计算453.4.1 各轴花键的设计与校核453.4.2 截割部传动系统各传动轴、轴承的校核504 mg300/700wd型采煤机截割部说明584.1截割机构584.2截割机构的传动系统584.3截割部减速箱594.4截割滚筒604.5 维护与检修60结论62翻译部分63英文原文63中文译文71参考书目76致谢77第77页1 绪论1.1引言我国是产煤大国，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。20世纪70年代主要靠进口采煤机来满足我国生产的需要，到今天几乎是我国采煤机占领我国的整个采煤机市场，依靠科技进步，推进技术创新，开发高效矿井综合配套技术是我国煤炭科技的发展的主攻方向，我国的采煤机现在已经进入了自主研发，标准化，系列化阶段。1.2采煤机械概述1.2.1采煤机械化的发展机械化采煤开始于上世纪40年代，是随着采煤机械（采煤机和刨煤机）的出现而开始的。40年代初期，英国、苏联相继生产了采煤机，联邦德国生产了刨煤机，使工作面落煤，装煤实现了机械化。但是当时的采煤机都是链式工作机构，能耗大、效率低，加上工作面输送机不能自移，所以生产率受到一定的限制。50年代初期，英国、联邦德国相继生产力滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机和单体液压支柱，大大推进了采煤机械化的发展。由于当时采煤机上的滚筒式死滚筒，不能实现跳高，因而限制了采煤机械的适用范围，我们称这种固定滚筒的采煤机为第一代采煤机。这样，50年代各国的采煤机械化的主流还只是处于普通机械化水平。虽然载1954年英国已经研制出了液压自移式支架，但是由于采煤机和可弯曲刮板输送机尚不完善，综采技术仅仅处于开始试验阶段。60年代是世界综采技术的发展时期。第二代采煤机单摇臂滚筒采煤机的出现，解决了采高调整的问题，扩大了采煤机的适用范围；特别是1964年第三代采煤机双摇臂采煤机的出现，进一步解决了工作面自开缺口问题；再加上液压支架和可弯曲刮板输送机的不断完善，滑行刨的研制成功等，把综采技术推向了一个新水平，并在生产中显示了综合机械化采煤的优越性高校、高产 、安全和经济，因此各国竞相采用综采。进入70年代。综采机械化得到了进一步发掌和提高，综采设备开始向大功率、高效率及完善性能和扩大使用范围等方向发掌，相继出现了功率为7501000kw，生产率大1500t/h的刮板输送机，以及工作阻力大1500kn的强力液压支架等。1970年采煤机无链牵引系统的研制成功以及1976年出现的第四代采煤机电牵引采煤机，大大改善了采煤机的性能，并扩大了它的使用范围。目前，各主要产煤国家已基本上实现力采煤机械化。衡量一个国家采煤机械化水平的指标是采煤机械化程度和综采机械化程度。采煤机械化的发展方向是：不断完善各类采煤设备，使之达到高效、高产、安全、经济；向遥控及自动控制发展，以逐步过渡到无人工作面采煤；提高单机的可靠性，并使之系列化、标准化和通用化；研制后、薄及急倾斜等难采煤层的机械设备。1.2.2机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1-1所示：1.3采煤机简述1.3.1采煤机的分类、组成和工作原理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。现代采煤机的设计基本上都是使用模块化设计，电机横向布置，采用模块化设计使各主要部件分开，特别是传动部件的分离使传动效率更高，传动更可靠，维修和检查方便；采煤机的牵引部分也采用了无链牵引，牵引啮合效率高，不会出现断链事故使之更安全。1.3.2滚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架，全部采用双滚筒设计。双滚筒采煤机工作时，前滚筒割顶煤，后滚筒割底部煤，并清理浮煤。（双滚筒采煤机的工作原理如图1-2所示）因此双滚筒采煤机沿工作面牵引一次，可以进一次刀；返回时，又可以进一刀，即采煤机往返一次进两次刀，这种采法称双向采煤法。必须指出的是，为了使滚筒落下的煤能装入刮板输送机，滚筒上的螺旋叶片螺旋方向必须与滚筒旋转方向相适应：对顺时针旋转（人站在采空侧看）的滚筒，螺旋叶片方向必须右旋；逆时针旋转的滚筒，其螺旋叶片方向必须左旋。或者形象的归结为“左转左旋；右转右旋”，即人站在采空区从上面看滚筒，截齿向左的用左旋滚筒，向右的用右旋滚筒。双滚筒采煤机有自开缺口的能力，当采煤机割完一刀后，需要重新将滚筒切入一个截深，这一过程称为进刀。常用的进刀方式有两种：1端部斜切法利用采煤机在工作面两端约2530m的范围内斜切进刀称端部斜切进刀法；2中部斜切法（半工作面法）利用采煤机在工作面中部斜切进刀称为中部斜切法。1.3.3滚筒采煤机的特点1.使用范围广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；2调高方便，免开缺口；3功率大、生产率高、工作可靠；4操作方便并有完善的保护、监测系统5向标准化、系列化、通用化发展。但是采煤机也有其缺点：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。1.3.4采煤机与刨煤机的比较刨煤机是仅次于滚筒采煤机而应用的较多的一种采煤机械。它们两者的特点区别在于：（1） 刨煤机较采煤机截深浅，它能有效的利用煤壁的压酥作用，刨下的煤块大，能耗低，产生的粉尘少，但是也正因为如此它的产量较采煤机而言低了很多；（2） 刨煤机传动装置位于输送机两端，刨头靠输送机导向，因此包头可做的很矮，适合在薄煤层开采；（3） 刨煤机的使用条件壁采煤机高，故使用范围受到一定限制，特别是硬煤，粘煤不宜用刨煤机；（4） 刨煤机调整采高较困难，因为刨头高度不能随时调整，所以要求不能粘顶及厚度不能过大；（5） 刨煤机不能自开缺口，工作面两端需人工开缺口，工作量大；（6） 刨煤机消耗在刨头与输送机及底板之间的摩擦功率大，用于采煤的有效功率占采煤机械总功率较小。滚筒式采煤机正是因为它的适应性强，生产产量大，机械化程度高，截割效率高等等优点得到了飞跃的发展。2 mg300/700wd型采煤机2.1概述 mg300/700wd型采煤机主要特点1、 截割电机横向布置在摇臂上，摇臂与机身连接没有动力传动；2、 主机身分三段，即左右牵引部，中间控制箱，无底托架设计，过煤空间大；3、 采煤机牵引调速系统采用先进的开关磁阻电机调速技术，体积小、结构简单；4、 电动机无电刷、无整流子、无转子鼠笼、坚固可靠；5、 开关磁阻电动机特有的起动转矩大电流小（150%th时30%ih），系统效率高；6、 采用回馈制动技术，保证采煤机在大倾角（45）可靠安全运行；7、 主机变型方便，满足不同用户的需要。2.2主要用途及适用范围mg300/700wd无链电牵引采煤机一般适用于采高1.8-4.2m ，倾角小于45度。2.3型号的组成及其代表的含义2.4 使用环境条件1、 可在周围空气中的甲烷、煤尘、硫化氢、二氧化碳等不超过煤矿安全规程中所规定的安全含量的矿井中使用。2、 海拔高度小于2000m。3、 周围介质温度不超过40摄氏度、不低于-10摄氏度。4、 环境温度为25摄氏度时，周围空气湿度不大于97。5、 周围介质中无足以腐蚀和破坏绝缘的气体和导电尘埃。3 mg3000/700wd型采煤机截割部的设计3.1 截割部概述截割部是采煤机实现落煤,装煤的主要部件,它主要由左右截割部组成。每个截割部主要由截割部壳体,截割电机,齿轮减速装置,滚筒等组成,截割部内部设有冷却系统,内喷雾系统等装置。截割电机直接安装在截割部壳体内,齿轮减速装置全部集中于截割部壳体内以及行星减速器内,于传统的纵向布置的单电机采煤机相比没有通轴,螺旋伞齿轮,固定减速箱,摇臂回转套等结构,因此结构简单,紧凑,可靠性高。两个截割部分别用阶梯轴同左右固定箱铰接,同时通过回转腿与调高油缸铰接,通过油缸的伸缩实现左右截割滚筒的升降。 截割部有如下特点 1 截割部回转采用学销铰轴结构,与其他部件没有传动联,回转部分的磨损截割部传动齿轮啮合无关。2 截割部齿轮减速器都是简单的直齿传动,传动效率高。3 截割电机和截割部一轴齿轮之间采用长扭矩轴联结,电机和截割部一轴齿轮安装位置的小量误差不影响动力传动,便于安装,在受到较大的冲击载荷时对截割传动系统的齿轮和轴承起到缓冲作用。4 高速轴油封线速度大大降低,提高了油封的可靠性和使用寿命。5 截割部壳体采用直摇臂结构形式。 截割部外壳上下有冷却水套,以降低摇臂内油池温度,输出端采用方形联结套和滚筒联结,滚筒采用三头螺旋叶片,其直径可选。滚筒截深可采用630mm或800mm,输出转速可根据不同直径滚筒的线速度要求在三挡速度内选取。3.2 截割部传动总体方案3.2.1 设计总则1、煤矿生产，安全第一。2、面向生产，力求实效，以满足用户最大实际需求。3、贯彻执行国家、部、专业的标准及有关规定。4、技术比较先进，在一般设计中进行改进，要求性能和寿命能有显著的提高。3.2.2 已知条件截割功率(kw): 2300 牵引功率(kw): 240 泵站功率(kw): 18.5 电压等级（v）: 1140 最大截割高度(mm): 3486,3586,3686 下切深度(mm): 371,471,571 滚筒直径(mm): 1600,1800,2000 滚筒转速(r/min): 32.4 截深(mm): 630,800 摇臂长度(mm): 2250 机面高度(mm): 1420 摇臂摆动中心距(mm): 7020 调速方式: 交流变频调速 牵引方式: 齿轮销轨式 牵引力(kn): 698412，535/320 牵引速度(m/min): 06/10，07.9/13.12 重量(t): 45 配套工作面输送机: sgz730，sgb764，sgz830设计寿命：5000h3.2.3 截割部传动方案的确定mg300/700wd型采煤机截割部的设计,总体传动方案如图1-3。传动路线经过五级直齿轮传动和一级行星轮。截割电机出轴花键与截一轴齿轮相联，将电机输出转矩通过齿轮z2、z3、z4、z5、z6 z7 z8 z9 传给行星机构，经行星减速，最后由行星架输出，将动力传递给截割滚筒。 左右截割部传递方式相同,传动元件通用. 根据用户要求可以改变滚筒转速, z4 z5为变速齿轮,可以选择三种不同的转速。 3.2.4 计算传动效率1. 各传动件的效率为： 3.2.5 传动比的分配及配齿情况 截割部的传动比i: 三种不同的齿数对应以上三种不同的传动比。 3.3 截割部传动系统齿轮的校核计算3.3.1 概述采煤机在地工作环境相当恶劣，会受到很大的尖峰载荷，所以截割部齿轮的校核计算均按照驱动电机的额定全功率验算。3.3.2 截一齿轮，惰一齿轮，截二大齿轮校核计算渐开线直齿的设计与校核参考机械设计（程志红主编，东南大学出版社出版）；新编机械设计手册（蔡春源主编,辽宁科学技术出版社）校核过程中的系数均从上两个本书中查取。z1与z2啮合参数及强度计算 计算依据及计算过程一、齿轮参数、材料、热处理工艺及制造工艺的选定1 齿轮采用30crmnti，表面渗碳淬火处理，表面硬度可达5661hrc。2 许用接触应力 接触疲劳极限3 接触强度寿命系数 4 接触强度最小安全系数 =15 许用弯曲应力 6 弯曲疲劳强度极限 7 弯曲强度寿命系数 8 弯曲强度尺寸系数: 9 弯曲强度最小安全系数 则=770/1.5=513.33=700/1.5=466.67二 齿面接触疲劳强度设计计算1 小轮分度圆直径 2 齿宽系数 =0.8 查表 按齿轮相对轴承为对称布置3小轮齿数 = 20大轮齿数 =40 传动比i=24 小轮转矩 5 载荷系数 k 6 使用系数 7 动载系数 8 齿间载荷分配系数 9 齿向载荷分布系数 10 载荷系数 11 材料弹性系数 12节点区域系数 13 重合度系数 14 齿轮模数 圆整取m=6故取 15 圆周速度 16 标准中心距 17 齿宽 b=三 齿根弯曲疲劳强度校核1 2 齿形系数 小轮 大轮3 应力修正系数 小轮 大轮4 重合度 =1.635 重合度系数 所以= 满足要求=满足要求6 齿轮其他主要尺寸7 大轮分度圆直径 8 根圆直径 9 顶圆直径 z2与z3啮合参数及强度计算一、齿轮参数、材料、热处理工艺及制造工艺的选定1、齿轮采用30crmnti，表面渗碳淬火处理，表面硬度可达5661hrc。试验齿轮齿面接触疲劳极限为试验齿轮齿根弯曲疲劳极限齿形为渐开线直齿。最终加工为磨齿，精度6级。2、几何尺寸计算：分度圆直径：；齿顶圆直径：；齿根圆直径：；其中：1二啮合要素的验算：( 1）顶圆齿形曲率半径：； ； 2) 端面重合度： （三）齿轮强度验算采煤机用的齿轮的接触和弯曲强度按照驱动电机的额定全功率验算，因为滚筒截割硬煤或夹矸时可能受到很大的尖峰负载。设计时间按t20000h1200000min计算。 1) 圆周速度2）确定计算负载名义转矩：名义圆周力： 3）应力循环次数 4）确定强度计算中的各种系数接触应力强度系数1）使用系数2）动负载荷系数3）齿向载荷分布系数4）齿间载荷分布系数；（）则载荷系数k的初值，5）弹性系数6）节点影响系数 7）重合度系数 齿根弯曲疲劳强度计算各系数8）齿形系数9）应力修正系数10）重合度系数计算接触应力的基本值接触应力：弯曲应力基本值：齿根弯曲应力 确定计算许用接触应力时的各种系数1） 寿命系数2） 润滑系数3） 速度系数4） 粗糙度系数5） 工作硬化系数6） 尺寸系数许用接触应力接触强度安全系数 确定计算许用弯曲应力时的各种系数1） 寿命系数2） 齿根表面状况系数3） 尺寸系数许用弯曲应力 齿根弯曲强度安全系数 重要结果=1.35=1.2= 1.1=1.1=0.88=2.8 =2.4 =1.67=1.633.3.3 变速齿轮校核计算说明：本校核只计算传动比最大的一对齿轮，这对齿轮也是这三对中受力最大的一对。z4与z5啮合参数及强度计算计算依据及计算过程重要计算结果一、齿轮参数、材料、热处理工艺及制造工艺的选定1、齿轮采用30crmnti，表面渗碳淬火处理，表面硬度可达5661hrc。试验齿轮齿面接触疲劳极限为试验齿轮齿根弯曲疲劳极限齿形为渐开线直齿。最终加工为磨齿，精度6级。齿轮2为惰轮，其受到循环弯曲应力，所以上述参数中齿轮2的试验齿轮齿根弯曲疲劳极限乘了一个修正系数0.8。2、变位系数的选取及几何尺寸计算：标准中心距；取270；啮合角； 变位系数 ； 中心距变动系数 ； 齿顶降低系数； 分度圆直径：；齿顶圆直径：；齿根圆直径：；其中：1，0.25；二啮合要素的验算：4和5 的重合度；（1）顶圆齿形曲率半径：； ； （其中正号为外啮合，负号为内啮合）端面重合度：；（三）齿轮强度验算采煤机用的齿轮的接触和弯曲强度按照驱动电机的额定全功率验算，因为滚筒截割硬煤或夹矸时可能受到很大的尖峰负载。设计时间按t20000h1200000min计算。 （1） 圆周速度（2）确定计算负载名义转矩：名义圆周力：（3）应力循环次数 （4）确定强度计算中的各种系数接触应力强度系数1）使用系数2）动负载荷系数3）齿向载荷分布系数4）齿间载荷分布系数；（）则载荷系数k的初值，5）弹性系数6）节点影响系数 7) 重合度系数齿根弯曲疲劳强度计算各系数8）齿形系数9）应力修正系数10）重合度系数计算接触应力的基本值接触应力：弯曲应力基本值：齿根弯曲应力 确定计算许用接触应力时的各种系数1)寿命系数2) 润滑系数3) 速度系数4) 粗糙度系数5) 工作硬化系数6) 尺寸系数许用接触应力接触强度安全系数 确定计算许用弯曲应力时的各种系数1)寿命系数2) 齿根表面状况系数3)尺寸系数许用弯曲应力 齿根弯曲强度安全系数 3.3.4 截三轴小齿轮，惰二轴齿轮，对三轴齿轮，截四轴齿轮校核计算z6与z7啮合参数及强度计算计算依据及计算过程重要计算结果一、齿轮参数、材料、热处理工艺及制造工艺的选定1、齿轮采用30crmnti，表面渗碳淬火处理，表面硬度可达5661hrc。试验齿轮齿面接触疲劳极限为试验齿轮齿根弯曲疲劳极限齿形为渐开线直齿。最终加工为磨齿，精度6级。2、几何尺寸计算：分度圆直径：；齿顶圆直径：；齿根圆直径：；其中：1，0.25；二啮合要素的验算：1和2 的重合度；（1）顶圆齿形曲率半径：； ； （其中正号为外啮合，负号为内啮合）端面重合度：；（三）齿轮强度验算采煤机用的齿轮的接触和弯曲强度按照驱动电机的额定全功率验算，因为滚筒截割硬煤或夹矸时可能受到很大的尖峰负载。设计时间按t20000h1200000min计算。 1) 圆周速度2）确定计算负载名义转矩：名义圆周力：3）应力循环次数 确定强度计算中的各种系数接触应力强度系数1）使用系数2）动负载荷系数3）齿向载荷分布系数4）齿间载荷分布系数；（）则载荷系数k的初值，5）弹性系数6）节点影响系数 7）重合度系数 齿根弯曲疲劳强度计算各系数8）齿形系数9）应力修正系数10）重合度系数计算接触应力的基本值接触应力：弯曲应力基本值：齿根弯曲应力 确定计算许用接触应力时的各种系数1)寿命系数2) 润滑系数3) 速度系数4) 粗糙度系数5) 工作硬化系数6) 尺寸系数许用接触应力接触强度安全系数 确定计算许用弯曲应力时的各种系数7) 寿命系数8) 齿根表面状况系数9) 尺寸系数许用弯曲应力 齿根弯曲强度安全系数 z8与z9啮合参数及强度计算计算依据及计算过程重要计算结果一、齿轮参数、材料、热处理工艺及制造工艺的选定1、齿轮采用30crmnti，表面渗碳淬火处理，表面硬度可达5661hrc。试验齿轮齿面接触疲劳极限为试验齿轮齿根弯曲疲劳极限齿形为渐开线直齿。最终加工为磨齿，精度6级。2、几何尺寸计算：分度圆直径：；齿顶圆直径：；齿根圆直径：；其中：1，0.25；二啮合要素的验算：1和2 的重合度；（1）顶圆齿形曲率半径：； ； （其中正号为外啮合，负号为内啮合）端面重合度：；（三）齿轮强度验算采煤机用的齿轮的接触和弯曲强度按照驱动电机的额定全功率验算，因为滚筒截割硬煤或夹矸时可能受到很大的尖峰负载。设计时间按t20000h1200000min计算。 1)圆周速度2）确定计算负载名义转矩：名义圆周力：3）应力循环次数 确定强度计算中的各种系数接触应力强度系数1）使用系数2）动负载荷系数3）齿向载荷分布系数4）齿间载荷分布系数；（）则载荷系数k的初值，5）弹性系数6）节点影响系数 7）重合度系数 齿根弯曲疲劳强度计算各系数8）齿形系数9）应力修正系数10）重合度系数计算接触应力的基本值接触应力：弯曲应力基本值：齿根弯曲应力 确定计算许用接触应力时的各种系数1) 寿命系数2) 润滑系数3) 速度系数4) 粗糙度系数5) 工作硬化系数6) 尺寸系数许用接触应力7) 接触强度安全系数 确定计算许用弯曲应力时的各种系数8) 寿命系数9) 齿根表面状况系数10) 尺寸系数许用弯曲应力 齿根弯曲强度安全系数 3.3.5行星传动齿轮校核计算行星轮的设计与校核参考渐开线齿轮行星传动得设计与制造（渐开线齿轮行星传动的设计与制造编委会著，机械工业出版社出版）其中参数的选择与查取大部分在上书中查出，但有些经过了简化或从设计手册中查取。行星齿轮的设计计算计算步骤及计算根据重要计算结果1、齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定太阳轮和行星轮从用20crni2moa，表面渗碳淬火处理，表面硬度为5661hrc。试验齿轮齿面接触疲劳极限为试验齿轮齿根弯曲疲劳极限齿形为渐开线直齿。最终加工为磨齿，精度6级。内齿圈材料为42crmo，调质处理，硬度为262302hbs试验齿轮的接触疲劳极限试验齿轮的弯曲疲劳极限齿形的最终加工为插齿，精度为7级。2、确定各主要参数（1）传动比i4.57；（2）行星轮数目np4；（3）载荷不均衡系数kp取（4）配齿计算za取 （5）齿轮的模数m和中心距a 模数m取m7， 取（6）计算变位系数 1）a-g传动啮合角 变位系数中心距变动系数y 齿顶降低系数 分配变位系数：因为 所以取2）g-b传动啮合角 变位系数中心距变动系数y 齿顶降低系数 分配变位系数：因为 所以取3、几何尺寸计算 太阳轮： 行星轮： 内齿轮： 齿宽取齿宽为1104、啮合要素验算（1）a-g传动端面重合度 1）顶圆齿形曲率半径 2）端面啮合长度 3） 重合度 （2）g-b传动端面重合度 1）顶圆齿形曲率半径 2）端面啮合长度 3） 重合度4） 5、齿轮强度校核 （1）a-g传动 1）确定计算负荷 名义转矩 名义圆周力 2）应力循环次数 3） 确定强度计算中的各种系数1 使用系数2 动负荷系数圆周速度六级精度3 齿向载荷分布系数 式中：据取 据 取 据取 据 取 与均载系数有关的系数取 与均载系数有关的系数取 则4） 齿间载荷分布系数及因为5）节点区域系数 6）弹性系数查表取7）载荷作用齿顶时齿形系数 据取8） 载荷作用齿顶时的应力修正系数9）重合度系数 10）螺旋角系数（4）齿数比（5）计算接触应力的基本值 （6）接触应力 （7）弯曲应力基本值 （8）齿根弯曲应力 （9）确定计算许用接触应力时的各种系数 1）寿命系数 2）润滑系数 3）速度系数 4）粗糙度系数 5）工作硬化系数 6）尺寸系数（10）许用接触应力 接触强度安全系数（11）确定计算许用弯曲应力时的各种系数 1）试验齿轮的应力修正系数 2）寿命系数 3）相对齿根圆角敏感系数 4）齿根表面状况系数 5）尺寸系数（12）许用弯曲应力 弯曲强度安全系数（2）g-b传动 1）确定计算负荷 名义圆周力 2）应力循环次数 确定强度计算中的各种系数1.使用系数2.动负荷系数圆周速度六级精度3) .齿向载荷分布系数 式中：取 取 取 取 与均载系数有关的系数取 与均载系数有关的系数取 则4) 齿间载荷分布系数及因为5）节点区域系数 6）弹性系数查表取7）载荷作用齿顶时齿形系数 据取9） 载荷作用齿顶时的应力修正系数9）重合度系数 10）螺旋角系数（4）齿数比（5）计算接触应力的基本值 （6）接触应力 （7）弯曲应力基本值 （8）齿根弯曲应力 （9）确定计算许用接触应力时的各种系数 1）寿命系数 2）润滑系数 3）速度系数 4）粗糙度系数 5）工作硬化系数 6）尺寸系数（10）许用接触应力 接触强度安全系数（11）确定计算许用弯曲应力时的各种系数 1）试验齿轮的应力修正系数 2）寿命系数 3）相对齿根圆角敏感系数 4）齿根表面状况系数 5）尺寸系数（12）许用弯曲应力 弯曲强度安全系数=2.0623.4 截割部传动系统辅助装置的校核计算3.4.1 各轴花键的设计与校核一、截一轴花键设计计算截一轴按纯扭矩计算内花键设计计算：传递扭矩花键材料轴材料选调质处理，花键模数取；齿数取；渐开线齿形，平根，压力角为30度。分度圆直径；基圆直径；内花键大径基本尺寸：；内花键小径基本尺寸：； ；外花键大径基本值：；外花键小径基本值：；花键强度验算：强度合格。二、截二轴设计截二轴按纯扭矩计算内花键设计计算：传递扭矩花键材料轴材料选调质处理，花键模数取；齿数取；渐开线齿形，平根，压力角为30度。分度圆直径；基圆直径；内花键大径基本尺寸：；内花键小径基本尺寸：； ；外花键大径基本值：；外花键小径基本值：；花键强度验算：强度合格。三、截三轴设计截三轴按纯扭矩计算内花键设计计算：传递扭矩花键材料轴材料选调质处理，花键模数取；齿数取；渐开线齿形，平根，压力角为30度。分度圆直径；基圆直径；内花键大径基本尺寸：；内花键小径基本尺寸：； ；外花键大径基本值：；外花键小径基本值：；花键强度验算：强度合格。四、截四轴设计根据行星轮直径取轴径为111；内花键设计计算：传递扭矩验算此轴强度：合格；花键材料选调质处理，花键模数取；齿数取；宽度b110；渐开线齿形，平根，压力角为30度。分度圆直径；基圆直径；内花键大径基本尺寸：；内花键小径基本尺寸：； ；外花键大径基本值：；外花键小径基本值：；花键强度验算：强度合格。五、输出轴花键设计计算内花键设计计算：传递扭矩花键材料选表面淬火，花键模数取；齿数取；宽度取b150；渐开线齿形，平根，压力角为30度。分度圆直径；基圆直径；内花键大径基本尺寸：；内花键小径基本尺寸：； ；外花键大径基本值：；外花键小径基本值：；花键强度验算：强度合格。3.4.2 截割部传动系统各传动轴、轴承的校核一、截一轴及其轴承寿命验算：二、截一轴的详细校核：（1）求轴上的载荷首先根据轴的机构图作出轴的计算简图如下图，确定轴承的支撑位置，从手册中查取，。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图，扭矩图，和当量弯矩图，从轴的结构图和当量弯矩图中可以看出，c截面的当量弯矩最大，是轴的危险截面。c截面处的mh、mv、m、t及mca的数值如下。；圆周力 螺旋角 径向力=6032n轴向力 =17734n支反力 水平面 垂直面 弯矩mh和mv 水平面 垂直面 合成弯矩m 扭矩t 当量弯矩mca （2）校核该轴得强度轴的材料为，表面淬火，回火，。查表得，则，轴得计算应力为 根据计算结果可知，该轴满足强度要求。（3）精确校核该轴得强度 必须按安全系数精确校核轴得疲劳强度。1）盘对危险截面 危险截面应该是应力较大，同时应力集中较为严重得界面。从受载情况观察，截面c上得mca最大，但是其轴较粗，而且是齿轮轴，应力集中不大，故截面c不校核，。截面e应该为危险截面。2）计算危险截面应力截面右侧弯矩为 截面上扭矩为 ；抗弯截面系数 ；抗扭截面系数 ；截面上得弯曲应力 ；截面上的扭转剪切应力 ；弯曲应力幅 ；弯曲平均应力 ；扭转剪应力得应力幅鱼平均应力相等，即；3）确定影响系数 轴得材料为，淬火加回火，查表得，。轴间圆角处的有效应力集中系数。根据查表的；尺寸系数根据截面为圆截面查图的表面质量系数，根据，和表面加工方法为精车，查图得，；材料弯曲、扭转得特性系数取；由上面结果可得： 由手册中得许用安全系数值，可知该轴安全。（4）轴承寿命的验算由于截一与截二轴的轴承一样，所以只验算低速轴的轴承，此处略去轴承的寿命验算。惰三轴的详细校核：（1）求轴上的载荷首先根据轴的机构图作出轴的计算简图如下图，确定轴承的支撑位置，从手册中查取，。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图，扭矩图，和当量弯矩图，从轴的结构图和当量弯矩图中可以看出，c截面的当量弯矩最大，是轴的危险截面。c截面处的mh、mv、m、t及mca的数值如下。；支反力 水平面 垂直面 弯矩mh和mv 水平面 垂直面 合成弯矩m 扭矩t 当量弯矩mca （2）校核该轴得强度轴的材料为，表面淬火，回火，。查表得，则，轴得计算应力为 根据计算结果可知，该轴满足强度要求。（3）精确校核该轴得强度 对于重要得轴，必须按安全系数精确校核轴得疲劳强度。1）盘对危险界面 危险截面应该是应力较大，同时应力集中较为严重得界面。从受载情况观察，截面c上得mca最大，但是其轴较粗，而且是齿轮轴，应力集中不大，故截面c不校核，。截面e应该为危险截面。2）计算危险截面应力截面右侧弯矩为 截面上扭矩为 ；抗弯截面系数 ；抗扭截面系数 ；截面上得弯曲应力 ；截面上的扭转剪切应力 ；弯曲应力幅 ；弯曲平均应力 ；扭转剪应力得应力幅鱼平均应力相等，即；3）确定影响系数 轴得材料为，淬火加回火，查表得，。轴间圆角处的有效应力集中系数。根据查表的；尺寸系数根据截面为圆截面查图的表面质量系数，根据，和表面加工方法为精车，查图得，；材料弯曲、扭转得特性系数取；由上面结果可得： 由手册中得许用安全系数值，可知该轴安全。（4）轴承寿命的验算截三轴上轴承，轴承6型号为2316,圆柱滚子轴承,额定载荷为168kn，轴承7的型号为2126,圆柱滚子轴承,额定载荷为145kn轴承6上的力轴承寿命轴承7上的力轴承寿命二、惰二轴及其轴承的寿命校核惰二轴上轴承的的型号为3003132额定载荷为360kn。惰二齿轮受的力为惰二轴抗弯强度系数惰二轴的弯矩为惰二轴的应力为轴承寿命验算：三、惰三轴及其轴承的寿命校核惰三轴上轴承的的型号为53520 额定载荷为360kn。惰三齿轮受的力为惰三轴抗弯强度系数惰三轴的弯矩为惰三轴的应力为轴承寿命验算：四、截四轴轴及轴承的校核截四轴上的轴承为截四轴受力为截四轴的弯矩为截四轴的抗弯截四轴应力为轴承的寿命验算：五、太阳轮轴的校核