掘进机行星减速器的设计与强度校核
EBZ135型掘进机行星减速器的优化改进
132 /矿业装备 MINING EQUIPMENTEBZ-135型掘进机行星减速器的优化改进□ 张建武 山煤集团鹿台山煤业有限公司随着机械设备的设计水平的提高,煤矿井下的机械化水平得到大幅提高,我国煤矿井下一般采用悬臂式掘进机进行巷道掘进。
EBZ-135型掘进机由于可在煤巷、半煤巷和软岩中进行掘进,被许多煤矿采用作为主要掘进设备。
该掘进机主电动机产生的扭矩与功率通过截割臂和截割减速器传递至截割头,进而截割头切割煤壁。
因此截割减速器是掘进机的关键功能性部件,其可靠性直接决定掘进机的掘进效率。
但在实际使用中由于最初设计时存在缺陷,导致其在使用过程中产生较大的振动。
减速器振动一方面会缩短减速器的寿命,还会产生较大的噪音不利于工人工作。
亟需对掘进机行星减速器进行优化改进,为掘进机的高效截割提供保障。
1 问题分析行星减速器的主要原理是依靠一个或多个齿轮的轴线围绕一个齿轮的轴线进行圆周运动,由于尺寸的齿轮数目不同,导致齿轮的转速不同进而实现变速。
EBZ-135型掘进机配套的行星减速器采用的是二级减速传动装置。
其齿轮模数较同类型相比模数偏大,根据经验,模数偏大会产生齿轮、齿形误差,在运行中就在齿轮的啮合传动中产生振动与噪音。
根据危险源控制策略,可从几方面进行改进:消除或降低振动与噪音的产生;对行星齿轮进行改进、对减速器箱体进行隔音改进,以达到削减振动或噪声的危害。
2 行星齿轮的改进EBZ-135型掘进机行星减速器齿轮采用的是两级2K-H 型行星传动,而中心轮则是固定的。
第一级传动比为5,第二级传动比为4.4,因此总传动比为22。
因为中心轮是传动的关键环节,应首先分析中心轮的安全性。
根据《齿轮传动设计手册》,当设计的齿轮每天连续工作8小时,则中心轮的安全系数为1.34,超过了最小许可安全系数1.25。
因为中心轮是安全的所以其余齿轮也是安全的。
则在保证强度要求下,来减小减速器内齿轮的模数。
齿轮的模数可根据下式计算:式中,m 为尺寸模数;k 为矫正系数,取0.0512;α为齿形系数,取3;β为应力修正值,MPa,取750 MPa ;γ为传动齿宽系数,取3;P 为中心轮传动功率,kW,取135 kW ;τ为材料弯曲疲劳强度,1 080 MPa ;σ为传动齿宽,mm,取8 mm ;θ为载荷系数,取3.5。
一种悬臂掘进机用行星减速机加载试验分析与性能研究
一种悬臂掘进机用行星减速机加载试验分析与性能研究【摘要】本文针对一种悬臂掘进机用行星减速机进行了加载试验分析与性能研究。
在首先介绍了研究背景,即掘进机械工程中行星减速机的重要性。
随后阐明了研究目的和意义,为行星减速机性能提升和掘进机械效率提供技术支撑。
接着在对行星减速机工作原理进行了深入分析,详细介绍了悬臂掘进机用行星减速机的设计与制造过程,并设计了加载试验方案进行试验结果分析。
最后进行了性能研究,探讨了行星减速机在掘进机械中的应用前景。
结论部分对研究成果进行总结,展望了未来研究方向并得出结论,为提升掘进机械技术水平提供了重要参考。
通过本文的研究,可以为悬臂掘进机用行星减速机的进一步优化和改进提供重要参考依据。
【关键词】悬臂掘进机、行星减速机、加载试验、性能研究、工作原理、设计与制造、试验结果、研究成果、进一步展望、结论、研究背景、研究目的、研究意义。
1. 引言1.1 研究背景随着工程机械行业的发展,悬臂掘进机在地下隧道建设和矿山开采等重要领域中扮演着至关重要的作用。
而行星减速机作为悬臂掘进机的关键部件之一,其性能和稳定性对整个机器的运行效率和安全性至关重要。
对一种悬臂掘进机用行星减速机的加载试验分析与性能研究具有重要意义。
目前,国内外关于行星减速机的研究大多集中在传统的使用场景下,对于悬臂掘进机等工程机械领域的研究相对较少。
而悬臂掘进机在高强度作业环境下的特殊工作条件,对行星减速机的性能和可靠性提出了更高的要求。
有必要对悬臂掘进机用行星减速机进行加载试验分析,以评估其在实际工作中的性能表现,并为其进一步的优化和改进提供依据。
本研究旨在通过对一种悬臂掘进机用行星减速机进行加载试验分析和性能研究,深入探讨其工作原理和设计制造过程,为提高悬臂掘进机的工作效率和安全性提供理论支持和技术指导。
1.2 研究目的本文旨在探讨一种悬臂掘进机用行星减速机的加载试验分析与性能研究。
本研究的目的主要包括以下几个方面:通过分析行星减速机的工作原理,深入探讨其在悬臂掘进机中的应用及性能特点。
22T挖掘机回转减速器设计说明书
22T挖掘机回转减速器设计说明书江麓机电科技有限公司2011年8月目录1.设计要求及技术规格 (3)2.方案设计 (4)3.输入马达参数 (5)4.行星齿轮传动强度计算 (6)4.1设计计算标准 (6)4.2材料选择 (6)4.3行星齿轮传动设计计算 (6)4.3.1 齿轮材料及其热处理 (6)4.3.2 齿轮设计依据 (7)4.3.3 齿轮设计参数汇总 (8)4.4 齿轮接触疲劳强度校核 (8)4.5 齿轮弯曲疲劳强度校核 (9)4.6 轮齿静强度校核 (9)5.行星轮轴强度校核 (12)5.1第一级行星轮轴强度校核 (12)5.2第二级行星轮轴强度计算 (12)6.轴承寿命分析 (13)7.花键强度校核 (14)8.螺栓预紧力矩及强度计算 (17)8.1内齿圈螺纹联接强度计算 (17)8.2其他螺纹联接强度计算 (18)9.润滑与密封 (19)9.1润滑油参数表 (19)9.2润滑脂参数表 (19)10结论 (20)1.设计要求及技术规格挖掘机回转减速器是用于挖掘机回转的减速器,其输入为液压马达通过花键输入,输入转矩T为496.5N.M,输入转速为1720转/min,输入功率89.5kw。
制动转矩为590N.M,总传动比为17.64,输出齿轮参数:模数12,压力角27°,齿数13,齿顶修形系数0.214,精度等级为6级。
设计寿命为10年,按一台挖掘机每年工作300天,每天工作16小时进行设计。
其中挖掘机回转减速器每年工作时间2000小时,带负载工作时间约占30%,在10年的寿命期内,挖掘机回转减速器带负载工作时间为6000小时。
基本方案:采用两级NGW行星齿轮串联传动,由液压马达通过花键输入第一级太阳轮,第一级由行星架输出,第一级行星架与第二级行星传动的中心轮通过花键相连作为第二级的输入,最后通过第二级的行星架与输出齿轮轴通过花键连接。
采用第一级,第二级太阳轮浮动,第一级行星架浮动。
EBJ160重型掘进机截割机构行星减速器的设计
设计・计算文章编号:1003-0794(1999)10-0001-03EBJ-160重型掘进机截割机构行星减速器的设计(030006) 煤科总院太原分院 潘玮摘要:论述了重型掘进机截割机构行星减速器的工况特点,并介绍了针对其工况特点进行的结构设计。
关键词:重型掘进机;截割机构;行星减速器;设计中图号:TD421.5;T H132.46 文献标识码:A 近年,在我国煤矿中,薄煤层回采巷道需要开掘围岩,中厚煤层回采巷道随着单工作面产量的迅速提高,也需通过开掘围岩来加大巷道断面,以保证设备运输等方面的要求。
因此,在“八五”计划中,EBJ-160重型掘进机的研究成为国家重点攻关项目。
本文仅就EBJ-160重型掘进机截割部中行星减速器的研究设计进行重点论述。
1 工况特点及要求1.1 低速重载小体积由于国内外掘进机均向着重型化方向发展,其截割机构传递的功率相应地也越来越大,但是截割机构外形尺寸却没有随功率的增加而成比例地增加。
特别是一般掘进机因其工作特点所致,截割臂的外形多设计呈宝塔状,即越靠近截割头—动力输出端,其外形尺寸越小。
因此,处于截割臂前端的传动,在设计上因尺寸问题而受到极大的限制。
1.2 冲击负荷大掘进机是通过截割头完成截割煤岩的,因破碎机理所致,当截割煤岩时,煤岩的反作用力使截割头承受着强大的截割阻力和冲击负荷,由于截割机构的传动为刚性传动,势必使截割阻力和冲击负荷毫无保留地传递至齿轮、轴、轴承等传动件上。
1.3 载荷变化大截割时,由于受被截割物料软硬不匀,牵引速度和截割深度的影响,载荷始终处于大幅度波动之中,而其载荷又不易被测定,因此掘进机尚无准确的载荷谱供设计参考。
1.4 高可靠性我国越来越重视掘进设备的可靠性,相应地制定了一套试验检测标准和规范。
如新设计掘进机的减速器必须进行性能试验和耐久性试验,截割减速器的耐久性试验为连续满载运行1000h。
2 传动类型的确定由于行星齿轮传动具有多分流传动、低压力啮合、作用力平衡和运行多变性等一系列特点,所以在同等工作条件下与定轴齿轮传动相比,行星齿轮传动具有外廓尺寸小、重量轻、传动效率高、工作可靠和同轴传动等许多突出优点,因此国内外大多数掘进机的截割机构传动系统均采用行星齿轮传动,以期在提高承载能力、效率和可靠性的同时,尽可能地减轻重量、缩小外廓尺寸、降低制造成本。
一种悬臂掘进机用行星减速机加载试验分析与性能研究
一种悬臂掘进机用行星减速机加载试验分析与性能研究摘要:本文主要对一种悬臂掘进机用行星减速机的加载试验进行了分析与研究,通过实验测试和数据分析,对其性能进行了评价与验证。
通过对行星减速机的加载试验,可以验证其性能指标,为悬臂掘进机的设计与改进提供有力的支持。
一、引言悬臂掘进机是在矿山、隧道等工程中常见的重型设备,其作用是通过旋转刀盘来进行地下开挖作业。
而悬臂掘进机内的行星减速机作为其传动系统的关键部件,直接影响着整个设备的工作效率和稳定性。
对行星减速机的性能研究和加载试验分析具有重要意义。
1. 实验方案设计在加载试验中,我们对行星减速机进行了不同负载下的工作性能测试,包括扭矩、转速、温升等参数的监测。
还对行星减速机的传动效率、噪音、振动等进行了评价。
2. 实验仪器与设备3. 实验数据采集与分析在加载试验中,我们对行星减速机的工作状态进行了全面的数据采集和监测,并进行了详细的数据分析。
通过实验数据的比对和分析,可以对行星减速机的性能指标进行准确的评价和验证。
三、行星减速机加载试验分析1. 扭矩与转速关系分析在加载试验中,我们对行星减速机在不同负载下的扭矩与转速关系进行了分析。
通过实验数据的采集和监测,得出了行星减速机在不同工况下的扭矩输出曲线和转速曲线。
通过对扭矩与转速的关系分析,可以得出行星减速机在不同负载下的工作特性和传动性能。
这对于悬臂掘进机的设计和工作参数的确定具有重要的指导意义。
2. 传动效率分析行星减速机的传动效率是评价其性能的重要指标之一。
通过加载试验,我们对行星减速机在不同负载下的传动效率进行了分析。
通过实验数据的统计和计算,得出了行星减速机传动效率的曲线图,并进行了详细的性能评价。
3. 噪音与振动分析通过加载试验的数据分析与性能研究,可以全面了解行星减速机在悬臂掘进机中的工作性能和特性,为其设计与改进提供了重要的参考依据。
四、结论与展望1. 行星减速机在不同负载下的扭矩输出曲线和转速曲线呈现出明显的变化规律,可以准确评价其传动性能。
一种悬臂掘进机用行星减速机加载试验分析与性能研究
一种悬臂掘进机用行星减速机加载试验分析与性能研究【摘要】本文主要研究了一种悬臂掘进机中采用行星减速机的加载试验分析与性能研究。
在概括了研究背景、研究目的和研究意义。
接着在通过分析行星减速机的工作原理和悬臂掘进机的结构与工作原理,设计了行星减速机加载试验,并对实验结果进行了分析,进而进行性能研究。
最后在展望了行星减速机在悬臂掘进机中的应用前景,总结了研究成果,并提出了未来研究方向。
本文对行星减速机在工程机械领域的应用具有一定的指导意义,为相关领域的研究提供了有益参考。
【关键词】悬臂掘进机、行星减速机、加载试验、性能研究、工作原理、应用前景、研究成果、未来研究方向、实验结果分析1. 引言1.1 研究背景随着科技的不断发展,行星减速机在工程机械领域的应用也逐渐增多。
对于悬臂掘进机中行星减速机的加载试验及性能研究方面尚未有较为全面和系统的研究。
对行星减速机在悬臂掘进机中的加载试验分析及性能研究有着重要的研究意义。
1.2 研究目的本研究旨在通过对一种悬臂掘进机用行星减速机进行加载试验分析与性能研究,深入探讨行星减速机在悬臂掘进机中的应用性能及效果。
具体目的包括:1. 分析行星减速机工作原理,探究其在悬臂掘进机中的应用特点和优势;2. 研究悬臂掘进机的结构和工作原理,为后续的加载试验设计提供理论基础;3. 设计合理的行星减速机加载试验方案,验证其在实际工程中的可行性和稳定性;4. 对加载试验结果进行分析,评估行星减速机在悬臂掘进机中的性能表现;5. 总结研究成果,展望行星减速机在悬臂掘进机领域的应用前景,并提出未来研究方向的建议。
1.3 研究意义悬臂掘进机是一种用于矿山、隧道和地下工程等领域的重要设备,行星减速机作为其主要传动装置,对其性能和效率起着至关重要的作用。
本文旨在通过对一种悬臂掘进机用行星减速机的加载试验分析与性能研究,探究其在实际工程中的应用前景,为行星减速机在悬臂掘进机中的性能优化提供理论依据。
对掘进机截割部减速器的设计思考
对掘进机截割部减速器的设计思考作者:张来源:《山东工业技术》2015年第21期摘要:掘进机现在已经成为工程施工的重要设备,被广泛的应用于矿井巷道、水利涵洞、以及公路隧道等工程的建设。
为更好的提高其运行效率,则需要对截割部减速器进行设计优化,分析存在的各项影响因素,并从多个角度进行分析,总结以往施工经验来选择合适的措施进行处理。
本文对掘进机截割部减速器的设计优化措施进行了简要分析。
关键词:掘进机;截割部;减速器DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.067减速器作为掘进机的重要组成部分,其是否能够持续保持在良好状态决定了掘进机运行的综合性能。
就实际应用现状来看,在工程施工中,掘进机经常会因为各项因素而导致减速器出现故障,因为行星齿轮传动具有传动比大、体积小、重量轻以及传动效率高等特点,需要结合设备运行特点来对截割部减速器进行设计优化。
通过设计优化,在确保设备维持良好运行状态的基础上,缩短产品设计周期,并降低成本。
1 掘进机截割部减速器问题分析以EBZ45型掘进机为例,其具有重量轻、体积小以及效率高等优点,在小型煤矿生产以及地下工程施工中具有良好的应用效果,其截割部结构主要包括截割臂、截割头、截割减速器以及截割电动机组成。
其中,减速器结构具有3个行星轮与1个太阳轮,行星轮通过定位轴被安装在行星架上,而太阳轮通过截割悬臂花键轴与电机相连,最终行星架通过渐开线花键与输出轴连接,截割头利用螺栓与花键被固定在输出轴末端[1]。
在掘进机运行过程中,受减速器影响,其为一级减速,对输入轴电机功率要求比较严格,如果选择小功率电机,一旦遇到较大的阻力时,很容易造成截割部卡死。
同时,此设备减速器为NGW行星减速结构,支撑部分需要利用轴承座来完成对行星架以及输出轴两端的作用,增加了箱体结构的复杂程度,在实际操作中难度较大。
另外,正常运行过程中很容易出现轴承供油困难的问题,冷却所需时间较长,进而在实际应用中很容易因为冷却不及时而出现烧伤问题。
行星摆线针轮减速器的设计与强度计算.
摘要目次第1章绪论 (1)1.1本设计的研究对象 (1)1.2行星摆线针轮减速器 (1)1.2.1概述 (1)1.2.2 行星摆线针轮减速器型号 (1)1.2.3 减速器的工作原理 (3)1.2.4 使用条件 (3)1.2.5 减速器的润滑 (3)1.2.6减速器的安装 (4)1.3研究的目的 (4)1.4课题研究意义 (5)1.5减速器国内外的发展 (5)1.5.1国内的发展 (5)1.5.2国外发展 (5)第2章典型零件图的绘制 (6)2.1 CAD制图简介和绘图前的准备 (6)2.2 二维图的绘制 (8)2.2.1新建图层 (8)2.2.2书写文字 (8)2.2.3尺寸的标注步骤 (9)2.2.4绘制三视图 (12)2.3摆线轮的绘制 (12)2.3.1摆线轨迹的定义 (12)2.3.2摆线方程 (12)2.3.3摆线针轮轨迹的画法 (13)第3章轴的强度计算 (17)3.1外力偶矩的计算 (17)3.2计算扭矩和弯矩并画扭矩和弯矩图 (17)3.2.1受力分析 (18)3.2.2画内力图 (18)3.2.3强度校核 (20)第4章装配图 (21)4.1 装配图的作用和技术要求 (21)4.1.1 装配图的作用 (21)4.1.2装配图的技术要求 (21)4.2 装配图的表达方法 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)第1章绪论1.1本设计的研究对象摆线针轮减速机采用摆线针齿啮合、行星式传动原理,所以通常也叫行星摆线减速机。
其独特的平稳结构在许多情况下可替代普通圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆减速机。
根据减速器减速比大,传动效率高,体积小,重量轻,故障少,寿命长,运转平稳可靠,噪音小,拆装方便,容易维修,结构简单,过载能力强,耐冲击,惯性力矩小,等特点。
设计出合适的轴类等零件,以保证设计出的减速器能在一定的条件下进行正常的工作,完成工作任务。
1.2行星摆线针轮减速器1.2.1概述行星摆线针减速机是采用K-H-V少齿差一式传动原理及摆线针齿啮合的新颖传动机械,广泛应用于纺织印染、轻工食品、冶金矿山、石油化工、起重运输及工程机械领域中的驱动和减速装置。
EBZ-135掘进机截割部行星减速器优化研究
3/
_ -
●一
/ _ -
图 1 2K-H 型 行 星齿 轮 传 动 示 意 图
收 稿 日期 2014一l1-03 作者简介 武世 文 (1982一),男,汉族 ,山西朔州人 ,助理工 程 师,2006年毕业 于山 西兵 器工业职 工 大学,大专 ,现从 事机
电设 备 运 行 与 维护 方 面的 技 术 工 作 。
110
· 技术改造与技术革新 ·
童媳蕉斜披
2015年第2期
EBZ一1 35掘进机截 割部行星减速器优化研究
武世 文
(国营 东华机 械 厂 ,山 西 大 同 037036)
摘 要 对 EBZ一135掘进机行 星减速 器进行 了体积优 化。通过 减速 器体 积的 函数 ,找 出相 关约 束条件 ,利 用 MATLAB
中图分类号 TD4215. 9
文献标 识码 B
doi:10.3969 ̄.issn.1005—2801.2015.02.50
EBZ-135 roadheader cutting part of optim ization for planetary reducer 纬 Shi-wen
(State-owned Donghua Machinery Plant,Shanxi Datong 037036)
2 gl< Zal+ZgI)sin(-z ) ̄O2+X7<(X5+X7)sin(
载要求 的情 况下对 其进行优化 ,减小体积 。
(4)
MATLAB是 由美 国 Math Works公 司开 发 的一 款 软件 ,主要 功能是数 据分析 、数值 计算 以及数据
2 <(z口z )Sin( 2q-Xlo<( )sin(
基于ANSYS的EBZ40掘进机行星减速器齿轮强度分析
No1Feb第1期(总第224期)2021年2月机 械 工 程 与 自 动 化MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION文章编号= 1672-6413(2021)01-0094-03基于ANSYS 的EBZ40掘进机行星减速器齿轮强度分析张伟(霍州煤电集团吕临能化有限公司庞庞塔煤矿,山西 临县033200)摘要:在煤矿开采中,掘进机的截割部主要通过减速器来实现控制,因此减速器对整机的使用性能具有重要影响。
以EBZ40掘进机行星减速器齿轮为研究对象,基于ANSYS 对减速器齿轮进行静强度分析,分析结果表明,齿轮啮合最大应力为488 MPa ,核算齿轮强度均满足设计要求。
最后根据分析结果提出了该减速器结构优化建议,即中心轮开槽位置与轮齿之间的位置关系对齿轮强度具有较大影响,应保留足够的安全裕量;轮齿啮合齿处容易压馈,可以通过齿轮表面渗碳淬火等热处理手段提高齿轮的表面强度,该分析可以为其他行星减速器齿轮仿真分析提供有力参考。
关键词:掘进机;行星减速器;结构强度;ANSYS中图分类号:TP391. 7 文献标识码:A0引言掘进机的应用大幅提升了桥梁、隧道、煤炭开采等行业的施工效率,因此也得到了越来越广泛的应用。
随着各国对掘进机研究的不断深入,引入了更多更为 复杂的先进技术。
行星齿轮减速器是掘进机的关键零 部件之一,目前行星齿轮减速器正向着标准化、高精度、大尺寸、高可靠性、耐腐蚀性等方向发展。
影响行星齿轮减速器性能的参数很多,如材料、结构设计、表面处理等,由于掘进机开采的功率大,减速器齿轮的轮齿受载荷较大,容易出现故障。
因此,有必要对减速 器 齿 轮 的 受 力 情 况 进 行 仿 真 分 析。
本 文 以EBZ40减速器齿轮为研究对象进行强度分析,对掘进 机齿轮的结构设计具有一定的参考价值。
1 EBZ40掘进机概述国内外掘进机产品的型号、种类繁多,但基本结构一致, 本文对 EBZ40 型掘进机结构 进行简 要 说明 。
减速器的选择和校核
减速器的选择和校核减速器的选择和校核5.2.1选择合适的减速器减速器是独⽴的闭式传动装置,⽤于原动机和⼯作机之间。
具有降低转速,使转矩增⼤,来满⾜⼯作的需求的作⽤。
在机械设备中减速器应⽤⼴泛,是因为它具有维护⽅便、结构紧凑、传动效率⾼、⽽且准确可靠等特点。
减速器的种类多种多样,按照传动⽅式可以分为齿轮减速器、⾏星齿轮减速器、蜗杆减速器;根据传动的级数,⼜可分为单级和多级的减速器;按照传动的布置形式,还可以分为展开式,分流式和同轴式减速器。
机械强度和热平衡许⽤功两个⽅⾯制约着减速器的承载能⼒,所以应该考虑这两⽅⾯来选择减速器。
减速器的选择先按它的机械强度许⽤公称功率P ?来选择,若实际输⼊转速与减速器的承载能⼒表中的三档(1500r/min 、1000r/min 、750r/min )转速中的其中⼀档转速的相对误差不超过4%。
按照此档转速下的公称功率进⾏选则恰当规格的减速器;若转速相对误差超过4%,按减速器使⽤转速折算的公称功率来选择。
⼯作情况系数A K 在选择减速器时通常计算在内,按照⼯作机的⼯作制为⼗⼩时,系统承受轻微冲击载荷,本设计选择使⽤两级展开式圆柱齿轮减速器。
要求:错误!未找到引⽤源。
(5.6)式中错误!未找到引⽤源。
—— 机械强度计算功率,KW ;错误!未找到引⽤源。
负载功率,KW ;错误!未找到引⽤源。
—— ⼯况系数(即使⽤系数),参考⽂献[7]表16-2-8;取25.1K A错误!未找到引⽤源。
—— 安全系数,参考⽂献[7]表16-2-9;取错误!未找到引⽤源。
1.3错误!未找到引⽤源。
—— 减速器公称输⼊功率,参考⽂献[7]表16-2-4~表16-2-6。
输⼊转速980r/min ,接近公称转速取错误!未找到引⽤源。
=1000r/min97.501.191000n n i j 1===取i=50,参考⽂献[7] 表16-2-4~表16-2-6,错误!未找到引⽤源。
取43KW可以选⽤ZSY2505.2.2减速器的校核减速器的瞬时尖锋载荷,⼀定要求的情况下需要校核,使其满⾜max P m P 8.1≤,减速器的热功率错误!未找到引⽤源。
掘进机行走车减速机设计
1.2.2
随着我国煤炭工业的发展完善,近年来煤巷、半煤岩掘进机产品出现多年来少有的热度,也就是人们常说的供需两旺的局面,这也极大的刺激了煤巷、半煤岩掘进机的发展。同时,随着掘进机市场的不断升温,国内一些企业也纷纷加入到掘进机的研究与制造行业里,如湖南三一重装集团。国外进口的一些性能先进的掘进机的引进,也进一步加快了掘进机的发展及整体水平的提高。
1.1掘进机的国内外研究
1.1.1 我国的掘进机发展概述
我国悬臂式掘进机的发展是从引进奥地利Alpine Equipment Corporation公司有AM系列掘进机技术开始的,并于二十世纪八十年代中期开始批量生产,随后佳木斯煤矿机械厂也从日本三井公司引进了S系列掘进机。当时主要的生产厂家有淮南煤矿机械厂、佳木斯煤矿机械厂和南京晨光集团。内蒙古北方重工业集团有限公司(以下简称北方重工)于八十年代末期,同唐山煤科院合作并开发、研制了EBZ—75型半煤岩横轴式截割头悬臂式掘进机,而此时的合作是由唐山煤科分院提供设计资料,由北方重工进行生产,当时我国的掘进机的生产领域只能说是刚刚起步,对掘进机的理论研究处于空白阶段。进入二十世纪九十年代中期,北方重工开始与唐山煤科院进行实际意义上的共同开发、研制、生产掘进机,推选出了EBZ—90型半煤岩横轴式截割头悬臂式掘进机。
一种悬臂掘进机用行星减速机加载试验分析与性能研究
一种悬臂掘进机用行星减速机加载试验分析与性能研究
悬臂掘进机是一种用于地下工程施工的机械设备,具有快速且高效的掘进能力。
为了保证悬臂掘进机的可靠性和性能,需要进行加载试验分析和性能研究。
行星减速机是悬臂掘进机的核心部件之一,其负责提供动力和转速转矩传递。
本研究通过对行星减速机进行加载试验分析和性能研究,旨在验证其设计和制造是否满足悬臂掘进机的要求。
我们选择适当的工作条件和具体加载要求,对行星减速机进行负载试验。
在试验过程中,我们记录并分析各个关键部件的工作状态和性能指标,如扭矩、转速、温度等。
通过实验数据的分析,可以判断行星减速机的工作情况和潜在问题。
在试验分析的基础上,我们还对行星减速机的性能进行研究。
通过对行星减速机的结构和工作原理的分析,我们可以深入了解其工作机理和性能特点。
在此基础上,我们可以对行星减速机的性能进行仿真和评估,比如转速传递效率、负载能力和寿命等。
通过仿真和评估,可以检验行星减速机的设计和制造是否合理和可靠。
本研究还将对改进措施和优化方案进行探讨。
通过分析试验和性能研究的结果,我们可以发现行星减速机存在的问题和不足之处,并提出相应的改进和优化方案。
可以通过改变行星轮的材质和制造工艺,来提高行星减速机的承载能力和使用寿命。
还可以通过改变行星轮的齿数和布局,来优化行星减速机的效率和精度。
挖掘机行星齿轮减速器
挖掘机行星齿轮减速器
挖掘机行星齿轮减速器是挖掘机的重要传动装置,用于实现发动机的动力传递和转向系统的控制。
它通过行星齿轮机构将发动机输出的高速旋转转矩转换为较低速且更大转矩的输出。
挖掘机行星齿轮减速器通常由以下几个主要部件组成:
1.行星齿轮组:行星齿轮组由一个太阳齿轮、一组行星齿轮
和一个内齿轮环组成。
太阳齿轮由发动机输出轴驱动,齿轮与行星齿轮通过行星架连接,内齿轮环固定于减速器的壳体上。
当太阳齿轮转动时,行星齿轮绕自身轴线旋转,并沿内齿轮环轨道运动。
这种结构可以实现高速旋转输入的减速。
2.轴承:轴承用于支撑齿轮和减速器其他运动部件,减少摩
擦和提供平稳的旋转。
3.油封:油封用于防止润滑油泄漏和污染,保持减速器内部
的润滑油处于正常工作状态。
4.润滑系统:减速器内部需要润滑油来减少摩擦和磨损,保
持齿轮的正常工作。
通常通过润滑系统来实现润滑油循环和冷却。
挖掘机行星齿轮减速器的设计要求具有承载能力高、传动效率高、噪音低、结构紧凑、可靠性高等特点。
它可以根据不同挖掘机品牌和型号的要求进行定制设计和制造。
准确的齿轮设计和精密的制造工艺对于减速器的性能至关重要,因此,制造商
通常会经过严格的检测和测试以确保高质量和长寿命。
减速器的计算辅助设计程序—轴的强度校核
减速器的计算辅助设计程序—轴的强度校核摘要减速器是广泛应用于机械行业的减速装置,随着科学技术和国民经济的发展,减速器的需求量也越来越多,质量要求也越来越高,传统的减速器设计方法已经不能满足用户的要求。
为了适应社会的发展,本文利用Visual Basic为工具,在已有的理论基础下,对减速器设计中轴的受力分析及强度校核部分所需要的计算公式、线图、表格等,进行程序化处理,设计时由计算机按照设计的需要自动检索,利用辅助设计完成减速器设计中大量繁琐和重复性工作。
主要研究内容如下:(1)减速器轴系统变量关系整理;(2)学习减速器轴的受力分析及强度校核实例;(3)减速器轴的强度校核计算机辅助设计软件的编制和调试;(4)以实例验算验证软件的正确性,并对软件进行优化目前,该系统已通过调试,实现了校核功能,能按要求正常运行,达到设计目的。
关键词:Visual Basic 减速器计算机辅助设计Reducer computer aided design program-- The strength check of the shaftAbstractReducer is the deceleration device which is widely used in machinery industry. With the development of science and technology and the nation economy, the demand of the reducer is increasing, and quality requirements are more and more high. The traditional reducer design methods have been unable to meet the user’s requirements. In order to adapt to the development of society, in this paper, I use Visual Basic to deal with the axis stress analysis and strength check on the basis of existing theories. We need the computer automatically to complete the retrieve according to design requirements. We use the CAD to complete lots’ of tedious and repetitive tasks in reducer design. The main contents are as follows:1、The reducer shaft system variable relations order.2、Learning the instance of reducer shaft stress analysis and strength check.3、The CAD software of the reducer shaft strength check preparation and debugging.4、Using examples to check and verify the correctness of the software and optimizing the softwareAt present, the system has been through debugging and achieved the checking function. It runs normally and achieves the design purpose.Key Words:Visual Basic reducer CAD目录1、绪论 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3研究内容 (1)1.4研究成果 (1)2、减速器CAD程序软件环境 (2)2.1 集成开发环境概述 (2)2.2 工具栏 (2)2.3 工具箱 (3)2.4 工程资源管理 (4)2.5 属性窗口 (6)2.6 窗体设计器 (7)2.7 代码窗口 (7)2.8 窗体布局窗口 (8)2.9 对象浏览窗口 (9)3、轴的强度校核CAD程序设计计算 (11)3.1运动学和受力分析简介 (11)3.2设计资料的程序处理方法 (12)3.3设计计算 (13)3.3.1、轴的选择 (13)3.2.2、蜗杆减速器轴校核 (14)4、主要参考文献 (27)1.绪论1.1选题背景及意义减速器在工业产品中具有着重要地位和功能,它被广泛使用于机器人、机械工程、自动化控制及机制等领域,计算机先进技术发展使得机械传动产品变得多样化。
12m3矿用挖掘机行走减速机设计
12m3矿用挖掘机行走减速机设计摘要:针对矿用挖掘机行走减速机的安装空间和传动性能的问题,从节约安装空间、提高传动比及减小挖掘机振动的角度出发,在保证输出扭矩的基础上,进行了行走减速机的选型和结构设计。
重点对行星传动的齿轮参数和受力情况进行了设计计算。
该设计流程和计算方法经实践检验使用、可靠,对矿用挖掘机的行走机构的方案设计及应用有一定的指导意义。
关键词:行星机构;结构设计;齿轮计算;强度校核1 概述矿用机械式挖掘机传统的行走机构大多是采用电机驱动,通过减速机变速,带动驱动轮转动,驱动轮转动过程中,啮合齿拨动履带板上的凸块,从而带动整机移动。
行走减速机作为履带式挖掘机行走机构的核心部件,在工作过程中还受到工作装置、行走装置及各种作业工况所产生的冲击载荷;虽然其作业时间较短、行驶距离不长,但是其工作性能的好坏影响着整台挖掘机的工作效率及稳定性。
行走减速机通常有定轴齿轮结构和行星齿轮结构两种,由于后者具有体积小、重量轻、结构紧凑、传递功率大、承载能力高、传动比大、传动效率高、运动平稳、抗冲击和振动能力较强等优点,被越来越广泛地应用于传动系统中。
当行走机构采用行星式减速机时,通常的连接方式为,电机输出端通过一个齿式联轴节与行星减速器的输入端相连,电机尾部安装一个盘式气动制动器,实现高速端制动,且现有的挖掘机一般都为双履带同时驱动,也即每条履带都有自己完整的一套驱动系统,左右两侧的驱动轮同步转动。
本减速机正是为了满足这种需要而研制。
2 主要性能指标(1)额定输入功率:P=130kW (2)额定输入转速:n=700r/min(3)公称减速比:i=219.85(4)实际减速比:i=219.744(5)使用系数:KA=2.53 减速机组成与设计3.1 总体结构设计为了节省空间,采用偏心式的行星减速机,即减速机的输入轴与输出轴不在同一轴线上,这样的型式可以左右对称布置减速机,相应的电机也对称布置,固定在同一个电机托架上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
机械工程与自动化 MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION
文 章 编 号 :1672G6413(2018)03G0112G02
No.3 Jun.
掘进机行星减速器的设计与强度校核
白丽军
(山 西 阳 煤 寺 家 庄 煤 业 有 限 责 任 公 司 , 山 西 晋 中 045300)
3 强 度 校 核 本减速齿轮采用 渐 开 线 齿 廓,其 形 状 决 定 了 在 过
由图4可知,太 阳 轮 最 大 应 力 位 置 为 受 载 齿 轮 根 部,最大应力为918 MPa,齿轮齿根部位的应力集中容 易出现断齿现象;最大变形 为 0.9 mm,位 于 太 阳 轮 受 载齿对面齿的顶端部位.
0 引 言 掘进机广泛应用 于 隧 道、地 铁 和 矿 井 巷 道 等 工 程
领 域 ,掘 进 速 度 、效 率 和 可 靠 性 对 其 具 有 重 要 意 义 . 广 泛应用于煤矿领域的 EBZ135掘进机是一种悬臂式巷 道 掘 进 机 ,主 要 适 用 于 煤 矿 巷 道 的 掘 进 ,其 截 割 头 的 转 矩和功 率 由 电 动 机 通 过 行 星 减 速 器 传 递.本 文 以 EBZ135型掘进 机 中 的 行 星 减 速 器 为 研 究 对 象,对 其 进行结构设计及强度校核. 1 掘 进 机 行 星 减 速 器 结 构 设 计
(5)
其中:P 为掘进机行星减速器输入端 功 率;n 为 电 机 额
摘要:针对传统齿轮强度校核方法计算繁琐、效率低等缺点,提出了一种基于有限元法的行星齿轮的建模与 强度分析方法,并对行星减速器中强度最弱的太阳轮进行强度分析.根据齿轮参数对中心距进行计算,采用 三 维建模软件Solidworks对齿轮进行建模与装配,并将建模结果导入有限元软件 ANAYS中,对一级行星传 动中的太阳轮进行强度分析. 关键词:掘进机;中心距;行星减速器;强度分析;设计 中 图 分 类 号 :TD421������5 文 献 标 识 码 :A
式为:
a=m������(z1+z2)/2+(x1+x2)������m . (2) 其中:x1 和x2 分别为行星轮和太阳轮的变位系数.
(3)当内啮 合 齿 轮 为 标 准 齿 轮 时,中 心 距 计 算 公
式为:
a=m������(z1-z2)/2 .
(3)
(4)当内啮 合 齿 轮 为 变 位 齿 轮
40
20
0.25
内齿圈
8
46
50
20
0.63
(1)当外 啮 合 齿 轮 为 标 准 齿 轮 时,中 心 距 计 算 公 式为:
a=m������(z1+z2)/2 .
(1)
其中:m 为模数;z1 和z2 分别为行星轮和太阳轮的齿数.
(2)当外啮 合 齿 轮 为 变 位 齿 轮 时,中 心 距 计 算 公
收 稿 日 期 :2017G11G15; 修 订 日 期 :2018G04G28 作者简介:白丽军 (1988G) 男,山西阳泉人,助理工程师,本科,主要从事掘进技术工作.
2018年第3期 机 械 工 程 与 自 动 化
������ 113 ������
中 一 条 过 中 心 与 齿 顶 中 点 ,另 一 条 过 中 心 与 齿 根 中 点 , 然后将这两条线重合即可.
图 1 掘 进 机 二 级 行 星 减 速 器 示 意 图
1.1 一 级 行 星 齿 轮 基 本 参 数 通过调研掘进机厂家的技术参数,获得了掘进机行
星减速器一级行星传动齿轮的具体参数,如表1所示. 本文分析的掘进机行星减速器一级传动的中心轮
材料为17CrNiMo6,经渗碳淬火 等 热 处 理 后 表 面 硬 度 可达 HRC50~HRC60,为典型的硬齿面齿轮. 1.2 中 心 距 的 计 算
渡曲线变化处容易发 生 应 力 集 中 现 象,其 中 主 要 部 位
仿真分析结果与 理 论 分 析 结 果 相 类 似,说 明 了 有
为齿根过渡圆弧段,所 以 受 力 分 析 时 要 对 齿 轮 齿 根 部 限元分析的有效性.
进行强度校核.
行星减速器输入端通过电机驱动,扭矩计算公式为:
T=9550×nP ×η .
有 限 元 建 模 后 ,需 要 对 齿 轮 进 行 装 配 ,而 装 配 的 关
键参数为中心距a,所 以 对 不 同 情 况 下 齿 轮 的 中 心 距 进行计算.
表 1 一 级 行 星 齿 轮 基 本 参 数
模数(mm) 齿数 齿宽(mm) 压力角(°) 变位系数
太阳轮
8
11
50
20
0.5149
式为:
a=m������(z1-z2)/2-(x1-x2)������m . (4) 本设计中,当外啮 合 齿 轮 和 内 啮 合 齿 轮 采 用 变 位
齿轮时,将参数代入 式(2)和 式(4)计 算 得 到 的 太 阳 轮 与行星轮中心距分别为119.039mm 和115.88mm.
2 模 型 的 建 立 根据上述齿轮参 数,应 用 目 前 主 流 的 三 维 建 模 软
常用掘进机的行 星 减 速 器 为 二 级 行 星 传 动,在 第 一级传动中,输入轴 对 太 阳 轮 施 加 扭 矩,太 阳 轮 转 动, 使与之啮合的行星轮 转 动,行 星 轮 同 时 受 固 定 的 内 齿 圈的约束绕着太阳轮 运 动,就 像 天 体 物 理 中 的 行 星 围 绕太阳旋转一样.一 般 情 况 下 行 星 轮 为 3 个,从 而 使 作用于每个行星轮的功率变为1/3,实 现 了 功 率 分 流. 掘进机二级行星减速器结构示意图如图1所示.
件 Solidworks对掘 进 机 减 速 器 的 一 级 行 星 齿 轮 进 行 三维实体建模.
模型 建 好 后 对 齿 轮 进 行 装 配,如 图 2 所 示.根 据 已经建立的模型将太阳轮与行星轮导入一个装配文件
中,由于两个齿轮都 是 变 位 齿 轮,齿 轮 面 不 好 接 触,因
此采用在太阳轮与行 星 轮 模 型 中 分 别 建 立 一 条 线,其