掘進(jìn)機(jī)截割部設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、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)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(yáng)輪與行星輪相嚙合, 此行星輪通過(guò)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，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。第二級(jí)的太陽(yáng)輪與第一級(jí)行星架為漸開(kāi)縣花鍵聯(lián)結(jié)，太陽(yáng)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。這里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(yáng)輪公轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)第二級(jí)減速器。圖2-1 EBZ200E擁進(jìn)機(jī)的截割部行星減速器結(jié)構(gòu)Fig.2-1 EBZ200

2、E 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)MT477-199GYBU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)【殉功 率效 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/kW /%/ cos。額定轉(zhuǎn)矩額定電流額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩量/?*200920.852.06.51.22.61.33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

3、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(jiàn)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

4、機(jī)輸出力矩，通過(guò)花鍵套傳遞給減速器，再由花鍵套傳到主軸，主軸通過(guò)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(guò)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(guò)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)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(guó)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

5、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。由于懸臂采用伸縮式，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3-10圖3-6傳動(dòng)系統(tǒng)Fig 3-6 The transmission system截割電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)、中心輪.行星輪.齒輪

6、.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)齒輪嚙合，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(guò)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(guò)載保護(hù) 裝置，如安全銷、壓緊彈黃、液壓或摩擦聯(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/min4.1.2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、工作圍的國(guó)外各種掘 進(jìn)機(jī)，來(lái)選定截割電機(jī)功率。表4-1我國(guó)主流掘進(jìn)機(jī)的主要技術(shù)性能表Tablet.4-

7、1 Table of mainly performance of roadheader in China技術(shù)參數(shù)AM50S-100EBJ-120TPEBZ200TYS150JELMB-75CEBJ-200SH斷面/itf618823818921923617824可截割硬度/MPa60706080807080 100機(jī)重/t26.8273651.544.623.453總功率/kW174145190250205130314截割功率/kW100100120200150/8075200適應(yīng)坡度/ ()16161616161616系統(tǒng)壓力16161623161616外形尺寸7.5X12.2X8.6X2.

8、IX/mxm2.IX2.8X1.55xm1.651.8生產(chǎn)廠家分院/MPa9.8X2.558.22X2.510.8x2.7x2.8XX1.7X1.561.51.8分院島光分院9.0X根據(jù)設(shè)計(jì)要求，截割硬度小于85Mpa,選擇截割功率為200kWo 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41Tablet. 4-1型號(hào)額定同步滿栽功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速YBUD-20200KW150146000r/mr/minin4.2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

9、42:wwxIr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(yáng)輪與行 星輪相嚙合，此行星輪通過(guò)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，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。第二級(jí)的太陽(yáng)輪與第一級(jí)行星架為漸開(kāi)縣花鍵聯(lián)結(jié)，太陽(yáng)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。這里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(yáng)輪公轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)第二級(jí)減速器。為了盡量減小

10、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)的齒圈設(shè)計(jì)成 -體。這種結(jié)構(gòu)使得低速級(jí)和高速級(jí)的齒I齒數(shù)相算，養(yǎng)個(gè)輪系中齒輪的模數(shù)也相算。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=如 /nw = 1460/46=31.739高速級(jí)的傳動(dòng)比：低速級(jí)的傳動(dòng)比：=1 = 4.849_ A4.2.2各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算按指導(dǎo)書(shū)表4.2-9確定各零件效率?。郝?lián)軸器效率77=0.99齒輪嚙合效率7=0.97 (齒輪精度為7級(jí))滾動(dòng)軸承效率77. =0.98滾筒效率蹄=0.96開(kāi)式齒輪嚙合效率開(kāi)齒=0.950軸(電動(dòng)機(jī)軸)：P產(chǎn)P,=200kwn0

11、= 1460r/minT()=9.55P1(/n(=9.55x200 X 10 71460=1308.22N.mI軸：P = Po X 聊=P0 X=200x0.99= 198kwri = 1460x7minT|=9.55xP| /n】=9.55X 198X 10/1460=1295.14N.mII軸：P2=Pj X ?/12 =P X % X s =200X0.97X0.98=190.121wn2 = ri兒=1460/6.546=223.04r/minT2=9.55XP2/ n2=9.55xl90.12X 103/223.04=8127.33N.mHI軸:P3 =P2 X “23= P2

12、XX 7；, =190.12x0.97X0.98=180.731 z2+ 2h；根據(jù)以上四個(gè)條件選擇3, =210=57 z3 = 135 k=3實(shí)際傳動(dòng)比u=Z3/Z】+1=7.429 傳動(dòng)比誤差A(yù)w/M= (7.429-7.399) /7.429=0.0041誤差在5%,合適1）確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，比照公式：=（0.013-0.022）阪7石（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(yáng)輪分度圓直徑山，由下式得：R齒寬系數(shù)0d :査表按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取=0.8b太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)矩T】:=108494N.mmc載荷系數(shù)K :IUI

13、JKjqKa(4-3)使用系數(shù)k4 :查表得K產(chǎn)1.3動(dòng)載荷系數(shù)IQ：查表得Kv = 1.2齒向載荷分布系數(shù)I:查表取K, = l齒間載荷分配系數(shù)K& :由下式及其=0得= a = 1.88 - 3.2（丄 + 丄）cos 0=1.88-3.2（丄 + 丄）=1.68乙 Z?20 80查表并插值得Ka=1.16則載荷系數(shù) K 的初值 Kt Kt=1.3X1.2Xl X 1.16=1.81d彈性系數(shù)乙：査表取得乙.=1898 JN / 用節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)（0 = 0皿=花=0）:根據(jù)條件査圖可得Z=25f重合度系數(shù)乙：査表（兮=0）,取乙=0.87g許用接觸應(yīng)力耳:務(wù)=嘰 Z八ZJSH(4-4)接觸

14、疲勞極限應(yīng)力b% ,叭吸，査表可得crH=570/mm2, o-/inn: =460N/mm2 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N := GOnjL, = 60x 1460x300x8x5 = 1.05x 1010M M /“ = 1.05x 10/7.429 = 1.42X109則査表得出接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)(不允許有點(diǎn)蝕)，Z,. =ZiV： =1硬化系數(shù)Z“.:根據(jù)設(shè)計(jì)條件查圖可取ZK= 1接觸強(qiáng)度安全系數(shù),按照一般可靠度查SHuiin=1.01.1,取SH=1.1,1=570X1 X l/l.l=518N/mm2j/2 = 460xlXl/l.l=418N/mm2所以太陽(yáng)輪分度圓直徑的設(shè)計(jì)初值為f /2x

15、l.81x71950 4 + 1 189.82.5*0.87 .” “(I., 3()2 = 73.49V 0.84418齒輪模數(shù) m : m= Jk/Z,=73.49/21=3.50 取 m=4太陽(yáng)輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值：川廠Z嚴(yán)=21 X4=84mm圓周速度 V:v =龍；n / 60000 =兀 x 84 X1460 / 60000 = 6.42 s與估取值片=608s相近，對(duì)IQ取值影響不大，不必修正Kv所以可以取定:Kv=KVt=1.2, 1010=1.81太陽(yáng)輪分度圓直徑：di=l=84mm行星輪分度圓直徑d2:d2=mZ2=4 X 57=228mm中心距2 :加(乙+ZJ 4(

16、21 + 57)a= = = 160 mm2 2齒寬b：b =(pd eIzmin =0.5x73.49 = 36.74mm ,取 37行星輪齒寬6 ：bo=b=37mm太陽(yáng)輪齒寬b】：bi=b2+(510)取 bi=45齒圈分度圓直徑：d3=mZ3=4X 135=540mm4.2.3.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)(1) 選擇齒輪材料：太陽(yáng)輪選用45務(wù)鋼調(diào)質(zhì)處理HRC1=5662行星輪選用45務(wù)鋼調(diào)質(zhì)處理HRC2=5662(2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算：齒寬系數(shù)0廠査教材表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：乙3 /=人3 - 1同心條件(各齒輪模數(shù)相同)

17、：乙3 =石+ 2z2均布條件(N為整數(shù))：憶+Z3)/k = N鄰接條件：(Z)+Zj)/sin(l80 / k) Z2 + 2h；根據(jù)以上四個(gè)條件選擇3. =29z2=53 z3 = 135 k=3實(shí)際傳動(dòng)比u=Z3/Z】+1=5.5傳動(dòng)比誤差/= (5.5-5.481) /5.5=0.0035誤差在5%,合適1)確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)比照公式：vf =(0.013- .022)n, 7(4-5)估取圓周速度V,=l29ni/s,參考教材表8-14, 8-15選取II公差組7級(jí)2）太陽(yáng)輪分度圓直徑山，由下式得：心 3陛嗎土勺各2 (pdH厲R齒寬系數(shù)0d :查表按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取

18、仇=0.5b太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)矩T2:T2 =7287860N.m mc 載荷系數(shù) K : K=K(lKrKK(4-7)使用系數(shù)Kyl :査表得K4=1.3動(dòng)載荷系數(shù)IQ：査表得Kv = 1.2齒向載荷分布系數(shù)K/査表取K = l齒間載荷分配系數(shù)K& :由下式及其0=0得7 = a =1.88 - 3.2(丄 + )cos ft=1,88-3.2(f )=1.68Z Z?20 80查表并插值得Ka=1.16則載荷系數(shù) K 的初值 Kt Kt=1.3X1.2Xl X 1.16=1.81d彈性系數(shù)乙：査表取得Z = 189.8 In/皿2節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)（0 = 0皿=召=0）:根據(jù)條件査圖可得Z=25f重合度

19、系數(shù)乙：査表（兮=0）,取乙=0.87許用接觸應(yīng)力9】：9=勺唄（4-8）接觸疲勞極限應(yīng)力b%2,査表可得=570N/mm2, rWim2 =460N/mm2應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N:N、= 60njLh =60x197.32x300x8x5 = 1.42xl08/V2 =/ w = 1.42x10s /5.5 =2.58 X 107則查表得出接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)Z“Z-（不允許有點(diǎn)蝕），ZA. =Zg =1硬化系數(shù)乙:根據(jù)設(shè)計(jì)條件査圖可取ZH = 1接觸強(qiáng)度安全系數(shù),按照一般可靠度查SHuiin=1.01.1,取SH=1.1,J/n=570xl X l/l.l=518N/mm2J/2 = 460X1X1

20、/1 .l=418N/mm2所以太陽(yáng)輪分度圓直徑的設(shè)計(jì)初值d紅為2x1.81x7287860 189.80.87 亠畑V 0.85.5418齒輪模數(shù)m :m= f/2z/Z2 = 113.8/29=3.92取 m=4太陽(yáng)輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值：川廠Z凹=29 X 4= 116mm圓周速度v:v = nd *If n2 / 60000 =兀 x 120 x 197.32 / 60000 = 1.24m/ s與估取值片=129加/$相近，對(duì)IQ取值影響不大，不必修正IQ所以可以取定：Kv=KVt=1.2, 1010=1.81太陽(yáng)輪分度圓直徑:di=d I = 116mm行星輪分度圓直徑d2：d2

21、=mZ2=4 X 53=212mm中心距R :?(Z + 乙)4(29 + 53)a= 丄=164 mm2 2齒寬b：b =(pd= 0.5x 113.8 = 56.9mm ,取 57行星輪齒寬b2 ：b2=b=57mm太陽(yáng)輪齒寬4：bi=b2+(510)取 bi=65mm齒圈分度圓直徑：d3=mZ3=4 X 135=540mm4.2.4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(wú)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 406 (1 = 100.798)功率P = 158.4KW 轉(zhuǎn)速

22、Z2 = 1460r/min輸出軸:(4-9)= 158.4(4-10)中間空心軸材料 40Cr (A = 100.7 98) 功率 P = 150.58 KW 轉(zhuǎn)速 = 197.32 r/min(4-11)(4-12)(4-13)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。材料 4OCr (A = 100.798) 功率 P = 14314KW 轉(zhuǎn)速z? = 36r/min圖4-2齒輪運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖Fig.4-2 The diagram of gears load行星輪c作用干中心輪a的切向力:高速級(jí):20007；,=2000x1036.113x88.89

23、= 7771 N(4-14)低速級(jí):2000：=2000x7287.863x194.44=24987中心輪a作用于行星輪c的切向力:高速級(jí):為=-化嚴(yán)7771(4-15)低速級(jí):2 =-2 =-24987齒輪b作用于行星輪c的切向力:高速級(jí)：島=為=7力1(4-16)低速級(jí)：-2=2 =-24987轉(zhuǎn)臂X作用于行星輪C的切向力：(4-17)高速級(jí)：島=-2氏嚴(yán)15542低速級(jí)：凡 2 =-22 =49974轉(zhuǎn)臂X所受的作用力:高速級(jí)：:嚴(yán)-為=-15542(4-18)低速級(jí)：氏2=-屜=-49974齒輪b所受的切向力:高速級(jí)：心嚴(yán)-饑嚴(yán)7771(4-19)低速級(jí)：=-2 =24987嚙合作用力

24、載荷為中心輪a和齒輪b作用于行星輪c的切向力之和:高速級(jí)：F祜產(chǎn)為+島=2入=-15542低速級(jí)：F唯合2=行2 +凡2 = -49974離心力：高速級(jí)：心=6.73x10：加;= 198低速級(jí)：Flx= 6.73xlO-,J；= 73兩種作用力在同一平面，方向垂直，其合力為：(4-20)(4-21)高速級(jí)：巴嚴(yán)屛+倫心/ = 15543低速級(jí)：Fc2 = JF躺+= 49975(4-22)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 r = 40 52高速級(jí):40 _ 4x15543 nd 3.14x60,= 5.5 r(4-23)低速級(jí):4你2 _ 4x49975一 3

25、.14X100= 6.37r4.2.5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(wú)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(wèn)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 孔充當(dāng)軸承滾子的外圈滾道，行星軸圓柱面充

26、當(dāng)本軸承滾子的圈滾道，在外滾道間充填短 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孔和軸之間閥。在圓周上排列著的短圓柱滾子問(wèn)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 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

27、。由于行星齒輪孔充當(dāng)軸承外滾道，行星軸表面充當(dāng)軸承滾道，因此對(duì)行星 齒輪孔及軸的形狀精度、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(guò)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

28、過(guò)滲碳淬火，可使?jié)B碳表面達(dá)到HRC5863。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)軸穀的削弱小。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(kāi)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(kāi)線有標(biāo)準(zhǔn)壓力角 30、37.5和45。o 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，不僅適用干固定聯(lián)結(jié)，而且適用于滑動(dòng)和浮動(dòng)聯(lián)結(jié)，45花鍵適用干固定聯(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 = 37.5:, Z =