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第三章 传动系统的设计

截割部传动系统图

3.1各级传动转速、功率、转矩的确定

各轴转速计算：

从电动机出来，各轴依次命名为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ轴。 Ⅰ轴 n1?1470r/min

Ⅲ轴 n3?1470/1.79?821.2r/min

Ⅳ轴 n4＝n3/i2?821.2/1.56?526.43r/min Ⅵ轴 n6＝n4/i3?526.43/2.29?229.88r/min 各轴功率计算：

Ⅰ轴 P1＝P?η3?400×0.99=396kW

2?396×0.98×0.992=384.2kW Ⅱ轴 P2＝P1?η2?η1Ⅲ轴 P3＝P2?η2?η1?384.2×0.98×0.99=372.75kW Ⅳ轴 P4＝P3?η2?η1?η3?372.75×0.98×0.99×0.99=358kW

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Ⅴ轴 P5＝P4?η2?η1?η3?358×0.98×0.99×0.99=343.9kW Ⅵ轴 P6＝P5?η2?η1?343.9×0.98×0.99=333.6kW

Ⅶ轴 P7＝P6?η2?η1?η3?333.6×0.98×0.99×0.99=320.5kW Ⅷ轴 P8＝P7?η2?η1?η3?320.5×0.98×0.99×0.99=307.8kW 各轴扭矩计算: Ⅰ轴 T1?9550P1396?9550×?2572.65N?m n11470P3372.75?9550×?4358.9N?m n3821.2P4358?9550×1?6698.23N?m n4526.43P7320.5?9550×?13792N?m n7229.8Ⅲ轴 T3?9550Ⅳ轴 T4?9550Ⅶ轴 T7?9550将上述计算结果列入下表,供以后设计计算使用

运动和动力参数

编号 功率/kW 转速转矩T/(N·m) 传动比 n/(r·min?1) Ⅰ轴 Ⅲ轴 Ⅳ轴 Ⅶ轴 Ⅷ轴 396 372.75 358 320.5 307.8 1470 821.2 526.43 229.88 229.88 2572.65 4358.9 6698.23 13792 427494.2 1.79 1.56 2.29 5.747 3.2 齿轮设计及强度效核：

这里主要是根据查阅的相关书籍和资料，借鉴以往采煤机截割部传动系统的设计经验初步确定各级传动中齿轮的齿数、转速、传动的功率、转矩以

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及各级传动的效率，进而对各级齿轮模数进行初步确定，具体计算过程级计算结果如下：统的设计经验初步确定各级传动中齿轮的齿数、转速、传动的功率、转矩以及各级传动的效率，进而对各级齿轮模数进行初步确定，截割部齿轮的设计及强度效核，具体计算过程及计算结果如下： 齿轮1和惰轮2的设计及强度效核

计算过程及说明 1)选择齿轮材料 查文献1表8-17 齿轮选用20GrMnTi渗碳淬火 2)按齿面接触疲劳强度设计计算 计算结果 HRC 56～62 3p/n估取确定齿轮传动精度等级，按vt?(0.013~0.022)n111圆周速度vt?14.24m/s，参考文献1表8－14，表8－15选取 小轮分度圆直径d1，由式（8－64）得 d1?32kT1u?1ZE?ZH?Z?2?() ?du[?H] vt?14.24m/s 公差组6级 齿宽系数?d查文献1表8－23按齿轮相对轴承为非对称布置，取?d＝0．6 小轮齿数Z1 Z1=19 惰轮齿数Z2 Z2＝i1?Z1?1.79?19?34.01 齿数比u u＝Z2/Z1?34/19 传动比误差?u/u?0 误差在?3%范围内 小轮转矩T1?2572650N?mm ?d＝0．6 Z1=19 Z2＝34 u＝1.79 合适 中国矿业大学2008届本科生毕业设计 第15页 载荷系数 K 由式（8－54）得K?KA?KV?K??K? 使用系数KA 查表8－20 动载荷系数KV 查图8－57得初值KVt 齿向载荷分布系数K? 查图8－60 齿间载荷分配系数K? 由式8－55及??0得 KA＝1．75 KVt＝1．11 K?＝1.08 K?＝1 ??????[1.88?3.2(1/Z1?1/Z2)]cos? ＝[1.88－3.2(1/19+1/34)]=1.617 查表8－21并插值 K?＝1 则载荷系数K的初值 Kt?2.1Kt?1.75?1.1?1.08?1 弹性系数ZE 查表8－22 ZE＝189.8N/mm2 Kt?2.1 ZE＝189.8N/mm ZH＝2.5 Z?＝0.897 节点影响系数ZH 查图8－64??0,x1?x2?0 重合度系数Z? 查图8－65????0? 许用接触应力 由式?8?69?得 ??H?＝?HLim?ZH?Z?/SH 接触疲劳极限应力 ?HLim1、?HLim2查图8－69 应力循环次数由式?8?70?得 N1?60njLh?60?1470?2?(20?300?10) ?HLim1?1450N/mm2?HLim2?1450N/mm N1?10.58?109 N2?5.92?109