掘進(jìn)機(jī)截割部設(shè)計(jì)匯總(共19頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 2.1.2 各部件的結(jié)構(gòu)型式的確定 2.1.2.1 切割機(jī)構(gòu) (3)行星減速器 主要由箱體、減速齒輪、二級(jí)行星輪架、輸入、輸出軸構(gòu)成。太陽輪與行星輪相嚙合，此行星輪通過兩個(gè)軸承裝在星輪軸上，兩端裝有孔用彈性擋圈，星輪裝在第一級(jí)行星架相應(yīng)的軸孔內(nèi)，內(nèi)輪與箱體組成一體并與行星輪嚙合帶動(dòng)第一級(jí)行星架，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)減速[7]。 第二級(jí)的太陽輪與第一級(jí)行星架為漸開縣花鍵聯(lián)結(jié)，太陽輪與第二行星輪嚙合，此行星輪裝在第二級(jí)的輪軸，此輪軸裝在第二級(jí)行星架相應(yīng)軸孔內(nèi)。這里內(nèi)輪與減速器殼體組成一體與行星輪嚙合，此星輪不僅自轉(zhuǎn)還繞太陽輪公轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)第二級(jí)減速器。 圖

2、2-1 EBZ200E掘進(jìn)機(jī)的截割部行星減速器結(jié)構(gòu) Fig.2-1 EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 2.2.4 截割機(jī)構(gòu)技術(shù)參數(shù)的初步確定 2.2.4.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT477-1996YBU系列掘進(jìn)機(jī)用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)選擇，確定截割功率為200kw，額定電壓AC1140 /660 V，轉(zhuǎn)速1500rpm 表 2-2電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)[13] 功率/kW 效率/% 功率因數(shù)/ 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流 最小轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 冷卻水流量/ 額定轉(zhuǎn)矩 額定電流 額

3、定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 200 92 0.85 2.0 6.5 1.2 2.6 1.3 專心---專注---專業(yè) 3懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 3.1截割部的組成 掘進(jìn)機(jī)截割部主要由截割電動(dòng)機(jī)、截割機(jī)構(gòu)減速器、截割頭、懸臂筒組成。見圖3-1.截割部是掘進(jìn)機(jī)直接截割煤巖的裝置，其結(jié)構(gòu)型式、截割能力、運(yùn)轉(zhuǎn)情況直接影響掘進(jìn)機(jī)的生產(chǎn)能力、掘進(jìn)效率和機(jī)體的穩(wěn)定性，是衡量掘進(jìn)機(jī)性能的主要因素和指標(biāo)。因此，工作部的設(shè)計(jì)是掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 1 截割頭 2 伸縮部 3 截割減速機(jī) 4 截割電機(jī) 圖3-1 縱軸式截割部 ?3.2 截割部電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)的

4、選擇 切割電機(jī)的選擇應(yīng)根據(jù)工作條件選取，由設(shè)計(jì)要求可知，所設(shè)計(jì)的掘進(jìn)機(jī)可截割硬度為小于85Mpa的中硬巖，查表2-1可知應(yīng)該選取功率為200KW的截割電動(dòng)機(jī)。電機(jī)動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳向截割頭進(jìn)行截割，且機(jī)體為焊接結(jié)構(gòu)，前端與行星減速器相聯(lián)，后端聯(lián)接回轉(zhuǎn)臺(tái)。電機(jī)輸出力矩，通過花鍵套傳遞給減速器，再由花鍵套傳到主軸，主軸通過內(nèi)花套鍵與截割頭相聯(lián)，把力(矩)傳遞到割頭上，截割頭以此方式進(jìn)行工作。 3.5　傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 懸臂式掘進(jìn)機(jī)的傳動(dòng)方式為電機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)矩傳遞給減速器的輸入軸，減速器輸出軸通過聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)矩傳遞給主軸，主軸帶動(dòng)截割頭轉(zhuǎn)動(dòng)。 3.5.2　傳動(dòng)類型的設(shè)計(jì) 由于行星齒輪傳動(dòng)

5、具有多分流傳動(dòng)、低壓力嚙合、作用力平衡和運(yùn)行多變性等一系列特點(diǎn)，所以在同等工作條件下與定軸齒輪傳動(dòng)相比，行星齒輪傳動(dòng)具有外形尺寸小，重量輕、傳動(dòng)效率高、工作可靠和同軸傳動(dòng)等許多突出優(yōu)點(diǎn)，因此國內(nèi)外縱軸式掘進(jìn)機(jī)的截割結(jié)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)均采用行星齒輪傳動(dòng)，以期在提高承載能力、效率和可靠性的同時(shí)，盡可能地減輕重量、縮小外廓尺寸、降低制造成本。要求傳動(dòng)裝置體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，并滿足一定的強(qiáng)度要求和減速比要求。因此，這種工作機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置多采用行星齒輪傳動(dòng)，以滿足以上要求。 如果采用一級(jí)減速，則傳動(dòng)比太大，導(dǎo)致齒輪結(jié)構(gòu)很難滿足現(xiàn)實(shí)要求，因此，決定采用2級(jí)齒輪減速。齒輪系的選取有定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩種。由于懸臂

6、采用內(nèi)伸縮式，電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、的減速器相對(duì)于軸向是固定的，從傳動(dòng)裝置體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等考慮，采用雙級(jí)行星齒輪傳動(dòng)。工作機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)布置圖3-1。 圖3-6傳動(dòng)系統(tǒng) Fig 3-6 The transmission system 截割電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)、中心輪、行星輪、內(nèi)齒輪、中心輪、行星輪和聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)切割頭進(jìn)行切割。 中心輪固定在懸臂主軸上，行星輪與之嚙合，同時(shí)又與一個(gè)內(nèi)齒輪嚙合，內(nèi)齒輪固定在箱體上。 使減速器的強(qiáng)度能滿足電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和動(dòng)載荷，即使電動(dòng)機(jī)過載以至停止，減速器也不至于出現(xiàn)機(jī)械故障。若減速器的強(qiáng)度不能滿足電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，必須設(shè)過載保護(hù)裝置，如安全銷、壓緊彈簧、液壓

7、或摩擦聯(lián)軸器等。 4截割部減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1　電機(jī)選擇 4.1.1　截割速度 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，截割頭轉(zhuǎn)速n= 46r/min 4.1.2　截割功率 根據(jù)所截割煤巖的特性、工作機(jī)構(gòu)的類型，參照類似工作條件、工作范圍的國內(nèi)外各種掘進(jìn)機(jī)，來選定截割電機(jī)功率。 表4-1 我國主流掘進(jìn)機(jī)的主要技術(shù)性能表 Tablet.4-1 Table of mainly performance of roadheader in China 技術(shù)參數(shù) AM50 S-100 EBJ-120TP EBZ200TY S150J ELMB-75C EBJ-200SH 斷面/㎡ 6～18

8、8～23 8～18 9～21 9～23 6～17 8～24 可截割硬度/MPa 60 70 60 80 80 70 80～100 機(jī)重/t 26.8 27 36 51.5 44.6 23.4 53 總功率/kW 174 145 190 250 205 130 314 截割功率/kW 100 100 120 200 150/80 75 200 適應(yīng)坡度/（） 16 16 16 16 16 16 16 系統(tǒng)壓力/MPa 16 16 16 23 16 16 16 外形尺寸 /mmm 7.5

9、2.11.65 12.22.81.8 8.62.11.55 9.82.551.7 9.02.81.8 8.222.51.56 10.82.71.5 生產(chǎn)廠家 淮南 佳木斯 太原分院 太原分院 佳木斯 南京晨光 上海分院 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，截割硬度小于85Mpa，選擇截割功率為200kW。 4.1.3選擇電機(jī) 根據(jù)截割功率選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：YBUD-200隔爆電動(dòng)機(jī) 其主要性能數(shù)據(jù)如下： 表4-1 Tablet.4-1 型號(hào) 額定 功率 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 YBUD-200 200KW 1500 r/min 1460 r/mi

10、n 4.2　截割減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)性能要求：傳動(dòng)比大，輸入軸與輸出軸具有同軸性，選用行星齒輪傳動(dòng)。 因傳動(dòng)比較大，采用兩級(jí)行星傳動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖4-2： 圖4-1傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 Fig 4-1 The diagram of transmission system 行星減速器主要由箱體、減速齒輪、二級(jí)行星輪架、輸入、輸出軸構(gòu)成。太陽輪與行星輪相嚙合，此行星輪通過兩個(gè)軸承裝在星輪軸上，兩端裝有孔用彈性擋圈，星輪裝在第一級(jí)行星架相應(yīng)的軸孔內(nèi)，內(nèi)輪與箱體組成一體并與行星輪嚙合帶動(dòng)第一級(jí)行星架，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)減速[7]。 第二級(jí)

11、的太陽輪與第一級(jí)行星架為漸開縣花鍵聯(lián)結(jié)，太陽輪與第二行星輪嚙合，此行星輪裝在第二級(jí)的輪軸，此輪軸裝在第二級(jí)行星架相應(yīng)軸孔內(nèi)。這里內(nèi)輪與減速器殼體組成一體與行星輪嚙合，此星輪不僅自轉(zhuǎn)還繞太陽輪公轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)第二級(jí)減速器。 為了盡量減小減速器體積和重量，將行星減速器的外殼與兩級(jí)行星傳動(dòng)的內(nèi)齒圈設(shè)計(jì)成一體。這種結(jié)構(gòu)使得低速級(jí)和高速級(jí)的內(nèi)齒圈齒數(shù)相等，整個(gè)輪系中齒輪的模數(shù)也相等。 4.2.1　傳動(dòng)比的分配 確定總傳動(dòng)比并根據(jù)傳動(dòng)比分配理論分配各級(jí)傳動(dòng)比,并選擇齒輪齒數(shù) i總==1460/46=31.739 高速級(jí)的傳動(dòng)比： = 低速級(jí)的傳動(dòng)比： 4.2.2 各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩

12、的計(jì)算 按指導(dǎo)書表4.2-9確定各零件效率取： 聯(lián)軸器效率 =0.99 齒輪嚙合效率=0.97（齒輪精度為7級(jí)） 滾動(dòng)軸承效率=0.98 滾筒效率 =0.96 開式齒輪嚙合效率=0.95 0軸（電動(dòng)機(jī)軸）： P=P=200kw n=1460r/min T=9.55P/n=9.5520010/1460=1308.22N.m Ⅰ軸： P= P=P=2000.99=198kw n=1460r/min T=9.55P/n=9.5519810/1460=1295.14N.m Ⅱ軸： P=P=P=2000.970.98=190.12kw n= n/i=1460/6.546

13、=223.04r/min T=9.55P/ n=9.55190.12103/223.04=8127.33N.m Ⅲ軸： P=P= P=190.120.970.98=180.73kw n= n/=223.04/4.849=45.997r/min T=9.55P/ n=9.55180.73103/45.997=37523.57N.m 4.2.3 齒輪部分設(shè)計(jì) 4.2.3.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) (1)選擇齒輪材料： 太陽輪選用45#鋼 調(diào)質(zhì)處理HRC1=56—62 行星輪選用45#鋼 調(diào)質(zhì)處理HRC2=56—62 (2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算： 齒寬系

14、數(shù) ,查教材表8-23按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取=0.5 齒輪齒數(shù)的選擇： 傳動(dòng)比條件： 同心條件（各齒輪模數(shù)相同）： 均布條件（N為整數(shù)）： 鄰接條件： 根據(jù)以上四個(gè)條件選擇=21 =57 =135 k=3 實(shí)際傳動(dòng)比 u=Z3/Z1+1=7.429 傳動(dòng)比誤差=（7.429-7.399）/7.429=0.0041 誤差在5%內(nèi)，合適 1）確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)， 比照公式： （4-1） 估取圓周速度V=6.08m/s,參考教材表8-14，8-15選取II公差組7級(jí) 2）太陽輪分度圓直徑d1,

15、 由下式得： （4-2） a齒寬系數(shù) : 查表按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取=0.8 b太陽輪轉(zhuǎn)矩T1 : T1 =N.mm c載荷系數(shù)K : K=KKKK （4-3） 使用系數(shù)K : 查表得K=1.3 動(dòng)載荷系數(shù)K: 查表得K=1.2 齒向載荷分布系數(shù)K: 查表取K=1 齒間載荷分配系數(shù)K ：由下式及其=0得 =[1.88-3.2()]=1.68 查表并插值得 K=1.16 則載荷系數(shù)

16、K的初值Kt Kt=1.31.211.16=1.81 d彈性系數(shù) : 查表取得=189.8 e節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)（）: 根據(jù)條件查圖可得=2.5 f重合度系數(shù) : 查表（） ，取=0.87 g許用接觸應(yīng)力: （4-4） 接觸疲勞極限應(yīng)力，，查表可得=570N/mm2, =460N/mm2 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N : ==1.42109 則查表得出接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)(不允許有點(diǎn)蝕)， 硬化系數(shù): 根據(jù)設(shè)計(jì)條件查圖可取=1 接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SH,按照一般可靠度查SHmin=1.0—1.1，取SH=1.1，

17、=57011/1.1=518N/mm2 46011/1.1=418N/mm2 所以太陽輪分度圓直徑d1的設(shè)計(jì)初值d1t為 齒輪模數(shù)m ： m= =73.49/21=3.50 取m=4 太陽輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值： =214=84mm 圓周速度v： 與估取值相近，對(duì)KV取值影響不大，不必修正KV 所以可以取定： KV=KVt=1.2，K=Kt=1.81 太陽輪分度圓直徑d1： d1==84mm 行星輪分度圓直徑d2： d2=mZ2=457=228mm 中心距a ： a=mm 齒寬b： mm ，

18、取37 行星輪齒寬b2 ： b2=b=37mm 太陽輪齒寬b1： b1=b2+(5--10) 取b1=45 內(nèi)齒圈分度圓直徑：d3=mZ3=4135=540mm 4.2.3.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) (1)選擇齒輪材料： 太陽輪選用45#鋼 調(diào)質(zhì)處理HRC1=56—62 行星輪選用45#鋼 調(diào)質(zhì)處理HRC2=56—62 (2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算： 齒寬系數(shù) ,查教材表8-23按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取=0.5 齒輪齒數(shù)的選擇： 傳動(dòng)比條件： 同心條件（各齒輪模數(shù)相同）： 均布條件（N為

19、整數(shù)）： 鄰接條件： 根據(jù)以上四個(gè)條件選擇=29 =53 =135 k=3 實(shí)際傳動(dòng)比 u=Z3/Z1+1=5.5 傳動(dòng)比誤差=（5.5-5.481）/5.5=0.0035 誤差在5%內(nèi)，合適 1）確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)比照公式： （4-5） 估取圓周速度V=1.29m/s,參考教材表8-14，8-15選取II公差組7級(jí) 2）太陽輪分度圓直徑d1, 由下式得： （4-6）

20、 a齒寬系數(shù) : 查表按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取=0.5 b太陽輪轉(zhuǎn)矩T2 : T2 =N.m m c載荷系數(shù)K : K=KKKK （4-7） 使用系數(shù)K : 查表得K=1.3 動(dòng)載荷系數(shù)K: 查表得K=1.2 齒向載荷分布系數(shù)K: 查表取K=1 齒間載荷分配系數(shù)K ： 由下式及其=0得 =[1.88-3.2()]=1.68 查表并插值得 K=1.16 則載荷系數(shù)K的初值Kt Kt=1.31.211.16=1.81 d彈性系數(shù) :

21、 查表取得=189.8 e節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)（）: 根據(jù)條件查圖可得=2.5 f重合度系數(shù) : 查表（） ，取=0.87 g許用接觸應(yīng)力: （4-8） 接觸疲勞極限應(yīng)力，，查表可得=570N/mm2, =460N/mm2 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N : ==2.58107 則查表得出接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)(不允許有點(diǎn)蝕)， 硬化系數(shù): 根據(jù)設(shè)計(jì)條件查圖可取=1 接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SH,按照一般可靠度查SHmin=1.0—1.1，取SH=1.1， =57011/1.1=518N/mm2 46011/1.1=418N/mm2 所以

22、太陽輪分度圓直徑d1的設(shè)計(jì)初值d1t為 齒輪模數(shù)m ： m= =113.8/29=3.92 取m=4 太陽輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值： =294=116mm 圓周速度v： 與估取值相近，對(duì)KV取值影響不大，不必修正KV 所以可以取定： KV=KVt=1.2，K=Kt=1.81 太陽輪分度圓直徑d1： d1==116mm 行星輪分度圓直徑d2： d2=mZ2=453=212mm 中心距a ： a=mm 齒寬b： mm ，取57 行星輪齒寬b2 ： b2=b=57mm 太陽輪齒寬b1：

23、 b1=b2+(5--10) 取b1=65mm 內(nèi)齒圈分度圓直徑： d3=mZ3=4135=540mm 4.2.4 軸設(shè)計(jì)及校核 輸入軸、中間空心軸和輸出軸只承受轉(zhuǎn)矩作用而無彎矩作用，所以在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)只需按照許用轉(zhuǎn)應(yīng)力計(jì)算公式計(jì)算出最小軸徑，然后按照軸上零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，不需要再對(duì)軸進(jìn)行校核計(jì)算 輸入軸： 材料40Cr（） 功率KW 轉(zhuǎn)速r/min （4-9） 輸出軸： 材料40Cr（） 功率KW 轉(zhuǎn)速r/min

24、 （4-10） 中間空心軸 材料40Cr（） 功率KW 轉(zhuǎn)速r/min （4-11） （4-12） （4-13） 行星輪軸 行星輪軸不僅承受嚙合作用力對(duì)其施加的載荷，而且還要承受行星齒輪的離心力對(duì)其施加的載荷。 圖4-2齒輪運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 Fig.4-2 The diagram of gears load 行星輪c作用于中心輪a的切向力： 高速級(jí)： N （4-14） 低速級(jí)：

25、 中心輪a作用于行星輪c的切向力： 高速級(jí)： （4-15） 低速級(jí)： 內(nèi)齒輪b作用于行星輪c的切向力： 高速級(jí)： （4-16） 低速級(jí)： 轉(zhuǎn)臂x作用于行星輪c的切向力： 高速級(jí)： （4-17） 低速級(jí)： 轉(zhuǎn)臂x所受的作用力： 高速級(jí)：

26、 （4-18） 低速級(jí)： 內(nèi)齒輪b所受的切向力： 高速級(jí)： （4-19） 低速級(jí)： 嚙合作用力載荷為中心輪a和內(nèi)齒輪b作用于行星輪c的切向力之和： 高速級(jí)： （4-20） 低速級(jí)： 離心力： 高速級(jí)： （4-21） 低速級(jí)： 兩種作用力在同一平面內(nèi)，方向垂直，其合力為： 高速級(jí)： （4-22）

27、 低速級(jí)： 行星輪軸最可能的失效形式是剪斷，應(yīng)校核其剪切應(yīng)力 材料40Cr 高速級(jí)： （4-23） 低速級(jí)： 4.2.5 軸承設(shè)計(jì)及校核 　　在結(jié)構(gòu)要求很緊湊時(shí)．可選用無內(nèi)圈和外圈的滾針軸承，此時(shí)滾道就是行星輪孔壁和行星軸表面。 由于掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)行星減速器的外廓尺寸受到極大的限制，行星齒輪直徑太小 ，其軸承的選用便是要解決的難題之一。 根據(jù)上述限制條件，一般要選擇內(nèi)外徑之差如此小的軸承，通常會(huì)首先選用滾針軸承或滑動(dòng)軸承可是采用滾針軸承雖能滿足尺寸方面的要求，但在承受強(qiáng)烈沖擊及重負(fù)荷的工

28、況下，其使用壽命不能滿足可靠性方面的要求。而滑動(dòng)軸承因偏載、潤(rùn)滑等問題，同樣保證不了可靠性要求。為了解決這一難題，在該機(jī)的設(shè)計(jì)中采用了另一種形式，即用行星齒輪內(nèi)孔充當(dāng)軸承滾子的外圈滾道，行星軸圓柱面充當(dāng)本軸承滾子的內(nèi)圈滾道，在內(nèi)外滾道間充填短圓柱滾子，與行星齒輪、行星軸等共同組成行星齒輪軸承。 在該軸承的設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)考慮了以下幾個(gè)方面: 1）結(jié)構(gòu)。短圓柱滾子安裝在齒輪內(nèi)孔和軸之間閥。在圓周上排列著的短圓柱滾子問設(shè)有保持架，在軸向方向因有多排短圓柱滾子，排與排之間設(shè)有鋁青銅制成的隔環(huán)，防止排與排間的運(yùn)動(dòng)干涉。 2）潤(rùn)滑。由于良好的潤(rùn)滑可以減小摩擦 ，降低發(fā)熱，使行星齒輪軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)．延

29、長(zhǎng)其使用壽命。當(dāng)多排圓柱滾子披密集地安裝在行星齒輪孔及軸之間，處于中間排的短圓柱滾子潤(rùn)滑比較困難。在行星齒輪齒根處鉆幾個(gè)直通至排與排之間的小孔，小孔的個(gè)數(shù)視短圓柱滾子排數(shù)而定．小孔座均勻分布在齒輪圓周上。 3）精度。由于行星齒輪內(nèi)孔充當(dāng)軸承外滾道，行星軸表面充當(dāng)軸承內(nèi)滾道，因此對(duì)行星齒輪內(nèi)孔及軸的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度等要求較高，均按滾動(dòng)軸承的精度標(biāo)準(zhǔn)予 以考慮。另外 ，尺寸公差的給出除參照標(biāo)準(zhǔn)推薦值外，還同時(shí)考慮短圓柱滾子、廂環(huán)、擋環(huán)等相關(guān) 件的尺寸精度 ，并通過計(jì)算確定，最終還要滿足滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于滾子軸承軸向游隙和徑向游隙的要求。 4）材料及熱處理。該軸承中與短圓柱滾子相

30、接觸的行星齒輪和軸表面，除具有高的加工質(zhì)量外，還要有很高的熱處理硬度．同時(shí)為兼顧齒輪和軸對(duì)高強(qiáng)度的要求．因此在選擇材料時(shí)，通常采用高強(qiáng)度滲碳淬火鋼．如 18Cr2N4W、20Cr2N4A等．這類鋼材除具有很高的強(qiáng)度，而且通過滲碳淬火，可使?jié)B碳表面達(dá)到 HRC58—63。 4.2.6 花鍵設(shè)計(jì)及校核 花鍵設(shè)計(jì)及校核 花鍵聯(lián)結(jié)為多齒工作，承載能力高，對(duì)中性好，導(dǎo)向性好，齒根較淺，應(yīng)力集中小，對(duì)軸榖的削弱小。 矩形花鍵加工方便，可用磨削方法獲得較高的精度。按齒數(shù)和齒高不同規(guī)定有輕、中兩個(gè)系列。應(yīng)用廣泛。一般用于輕載和中載。 漸開線花鍵受載時(shí)齒上有徑向分力，能起自動(dòng)定心的作用，使各齒載荷

31、作用均勻，強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)，加工工藝與齒輪加工相同，易獲得較高的精度和互換性。用于載荷較大，定心精度要求高，以及尺寸較大的聯(lián)結(jié)。齒根有平齒根和圓齒根，漸開線有標(biāo)準(zhǔn)壓力角30、37.5和45。30壓力角花鍵應(yīng)用廣泛，既適用于傳遞運(yùn)動(dòng)，又適用于傳遞動(dòng)力，不僅適用于固定聯(lián)結(jié)，而且適用于滑動(dòng)和浮動(dòng)聯(lián)結(jié)，45花鍵適用于固定聯(lián)結(jié)，通常用于傳動(dòng)精度要求不太高的結(jié)構(gòu)上，37.5花鍵介于上述兩者之間，常用于聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器花鍵： 壓力角， 大徑尺寸 強(qiáng)度校核：一般的花鍵聯(lián)結(jié)只進(jìn)行擠壓強(qiáng)度和耐磨性計(jì)算。對(duì)于靜聯(lián)結(jié)，其主要失效形式是齒面壓潰，偶爾也會(huì)發(fā)生齒根被折斷，對(duì)于動(dòng)聯(lián)結(jié)，主要的失效形式是工作面的過度磨

32、損。本次設(shè)計(jì)的花鍵都是靜聯(lián)結(jié)，其強(qiáng)度條件為： （4-24） 滿足強(qiáng)度 輸出軸花鍵： 選用壓力角 大徑尺寸 強(qiáng)度校核 滿足強(qiáng)度 低速太陽輪花鍵 根據(jù)結(jié)構(gòu)，高速級(jí)轉(zhuǎn)臂與低速級(jí)太陽輪聯(lián)結(jié)的外花鍵與低速級(jí)太陽輪設(shè)計(jì)成一體，所以該花鍵聯(lián)結(jié)的尺寸參照太陽輪的尺寸，只進(jìn)行強(qiáng)度校核。 滿足強(qiáng)度 4.3聯(lián)軸器的選擇 4.3.1輸入端聯(lián)軸器的選擇 計(jì)算轉(zhuǎn)矩： Nm （4-25） 查表知K=2.5. 2.5*9550*0.99*20

33、0/1460=2590.3Nm 根據(jù)工作情況要求，決定高速軸Ⅰ與電動(dòng)機(jī)軸之間選用彈性柱銷聯(lián)軸器。按表4-2-22查聯(lián)軸器型號(hào)為：HL5聯(lián)軸器55142 GB5014-85 ?4.3.2 輸出端聯(lián)軸器的選擇 計(jì)算轉(zhuǎn)矩： Nm 查表知K=2.5. 2.5*9550*143.14/36=94929.65Nm 根據(jù)工作情況要求，低速軸Ⅴ與工作機(jī)主軸之間需要選用三個(gè)漲套聯(lián)軸器。漲套聯(lián)軸器是靠正壓力產(chǎn)生漲緊力，而通過漲緊力產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭矩。漲套聯(lián)軸器除具有傳遞扭矩大、對(duì)中性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)之外，還可起緩沖和過載保護(hù)作用。 所以選用型脹緊聯(lián)結(jié)套。標(biāo)記為: 型脹緊聯(lián)結(jié)套120112 ；其基本尺寸為 表4-2 Tablet.4-2 d D i L Mt Ft dt n Ma Pt G 基 本 尺 寸 額定負(fù)載 螺母 脹套與軸結(jié)合面上壓力 重量 mm (KN.m) KN dt n N.m N/m kg 120 165 100 112 40.3 673 M12 15 145 165 8.3