此次设计的目的:在原有两中装载方式的基础上对摆线锥齿轮减速器进行技术及结构上的改进与设计;指导思想:由于EBJ-160为重型掘进机,采用的的是星轮装载方式,吸取扒爪式的精华,在不改变星轮装载的主体结构的基础上,进行结构的优化设计。
设计的解决的问题:在结构上对一级摆线锥齿轮减速器的进行优化设计
EBJ-160型重型悬臂式掘进机为国家“八五”重点科技攻关成果。该机主
5
毕业设计
2、 传动装置的设计计算
2.1、传动方案拟定
2.1.1、已知条件
(1) 工作条件:煤矿隧道下使用,工作两班制。连续单向传动,,载荷较平稳,工作环境欠佳,有粉尘,环境最高温度35℃。
(2)使用折旧期:8年,每年工作350天,每天工作16小时。 (3)检修间隔期:2年一次大修,每年一次中修,半年一次小修 (4)动力来源:电力,三相交流,电压380/220V。 (5)制造条件及生产批量:中型机械厂,单件小批生产。 (6)驱动方式 :集中交流电机,采用后驱动,
(7)传动系统:交流电机驱动,直交锥齿轮传动 ,星轮 (8)装载方式:星轮连续装载 (9)链轮的张紧方式:黄油缸张紧 (10)装载能力:240-250m3/min
2.1.2、 设计数据
参 数 数 据 星轮转速 45rpm 链轮的转速V 1.2m/min 表1-1 设计数据表
电动机功率 22KW 2.1.3、 本方案特点
本方案采用摆线锥齿轮减速器——开式齿轮传动方案,齿轮传动具有:
1) 效率高,是常用的机械传动中齿轮传动效率最高的。 2) 结构紧凑,相对其它传动机械,其占用空间较小。
3) 工作可靠寿命长。设计制造正确合理,使用维护良好的齿轮传动,工作十分可靠,寿命可长达一、二十年,这是其它机械传动无法比拟的。 4) 传动比稳定。
5) 使用了一对开式齿轮传动,它的失效形式多为齿面磨损,同时,开式齿轮传动在没有防护罩的情况下容易对靠近的工作人员造成危险。
6
毕业设计
2.2、 电动机选择
2.2.1 、 确定链轮分度圆直径
??t??90?sin???z???????????2d=??d??90?sin???z???????????2?64???0?sin18??2?18??207.97?0?sin18??2?注取齿数Z=5?
2.2.2 、 确定减速器输入轴及其传动比
n?入v?60?1000?dn入n出??1.2?60?10003.1415927?207.97?110.26r/min
i?110.26r/min45r/min?2.45(n出=45已给数据)
2.2.3、 电动机型号选择
根据掘进机使用环境选择YB系列隔爆型三相异步电动机,已经知道给定功率为P=22KW,n入=111.26,查阅机械设计手册中常用电机选择,选择如下两种
方案 Ⅰ Ⅱ
电动机型号 YBGB180L-4 YB200L2-6
额定功率/kW
22 22
满载转速/r?min?1 1470 970
传动比 13.33 8.97
综合考虑电动机和传动装置的情况,同时也要降低电动机的成本,最终可确定方案2 YB200L2-6
2.2.3.1、 详细参数
序号=57 型号=YB200L2-6 额定功率\\kw=22 满载时\\额定电流\\A=44.6
7
毕业设计
满载时\\额定转速\\r/min=970
满载时\\效率\\%=90.2 满载时\\功率因数\\cosφ=0.83 堵转转矩/额定转矩=1.8 堵转电流/额定电流=6.5 最大转矩/额定转矩=2 重量\\kg=300
2.2.3.2电动机的安装尺寸图片
YB200L2-6型电动机安装型式外形及安装尺寸
-----------------------------------------------------------
序号=12 机座号=200 LH=200 A=318 B=305 C=133 D\\2极=55 D\\4.6.8极=55 E\\2极=110 E\\4.6.8极=110 F×GD\\2极=16×10 F×GD\\4.6.8极=16×10 G\\2极=49 G\\4.6.8极=49 K=19 T=5 M=350N=300 P=400 R= 0 n-S=4 -φ19 AB=390 AD=290 AE=205 HD=645 AA=70 BB=379 HA=25 AC=400 LA=18 L\\2极=805 L\\4.6.8极=805 安装型式=B35
8
毕业设计
3、 齿轮的设计计算
3.1、 摆线锥齿轮的设计计算
3.1.1、选定齿轮类型,精度等级,材料及其齿数。 (1)按照设计要求,选用摆线齿锥齿轮传动。
(2)因为掘进机的扒抓机构是一般工作机,速度不高,可选用7级精度(GB10095-88)
(3)材料选择参照机械齿轮设计手册表10-1,选择小齿轮的材料为40Gr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。
3.1.2、摆线齿锥齿轮几何参数初算
按照机械齿轮设计手册给定算法计算, 过程如下表3-1
表3-1摆线齿锥齿轮几何参数初算 名称 符号单位 计算公式 结果 轴交角 ∑(°) 90 传动比理论值 i12,u0 齿数初值i12?u0 2.45 主动小轮转速 n1(r/min) 已经知数据 110.26 主动小轮转矩 T1(n/m) T1?95.5?10p1/n1?95.5?10?22/110.261.905?103 22名称 单位 计算公式 结果 大轮大端节圆直径 de2/(mm) ??90时(de20)2.8?1000?T(1u0321+u0)n15 384.0026取整384 大轮大端节锥角初值 ?20/() 0?20/()?arctan(0sin?1/u0?cos?67.79° ) 9
毕业设计
续表
名称 符号单位 计算公式 结果 大轮大端节锥距初值 齿宽 Re0/(mm) Re0?0.5de2/sin?20 Re0b240.4554 =3.4 b=67.533取整68 mn=6.8取整b 重载传动b=(0.29 ~0.33) Re0取参考点法向模数 mn 硬齿面重载齿轮mn=(0.1~0.14)b取00bmn?10 7 35 0参考点螺旋角初值 ?m0/() 0一般?m0?30~45 小轮齿数 z1 z1?(d?bsin?20)cos?e2u0mnm012.76圆整取加以圆整,z1?513 大轮齿数 z2 z2?u0z1,加以圆整 31.85圆整取32 2.46 齿数比 u u=z2z1 0.4﹪ ?100 sin?传动比误差百分数 ?i2 ?i2?u?u0u0大轮节锥角 ?2/() 0?2?arctan(1/u?cos?) 67.88° 参考点螺旋角 ?m/() 0?m?arcos(z1umnde233.7481° ) ?bsin?2摆线齿锥齿轮几何参数初算(表3-1)
10