掘进机履带行走减速器的优化设计

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关键词：行走减速器；三级ＮＧＷ行星；ＰＲＯＥ三维软件
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｒａｗｌｅｒｔｒａｖｅｈｎｇｒｅｄｕｃｅｒｉｓａｌｌｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆＲｏａｄｈｅａｄｅｒ．Ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｗｉ１１ｒｅｓｕｌｔｉｎａｌａｒｇｅｒｄｅ－
Ｚ＝２４经检验该设计不仅能够满足各项约束条件，而且达到限制的外形体积。
４结论
在掘进机履带行走减速器的设计过程中，为了解决传统设计方法中的减速箱设计余量大的问题。本减速器采用三级行星齿轮传动，以齿轮副体积最小为优化目标。对本减速器进行整体优化设计，优化后齿轮副的体积明显减小，同时节省了轴向空间与材料、降低了成本取得了良好的优化效果。参考文献［１】齿轮手册．齿轮手册编委会编（Ｍ］．北京：机械工业出版社，２０００．图１［２］雷英杰，张善文，李续武，等．ＭＡＴＬＡＢ工具箱及应用［Ｍ】．西安：西２．２行走减速器齿轮传动方案安电子科技大学出版社，２００５．由于履带高度受到严格限制减速器外形定在３７０，所以各级［３】成大先，王德夫，等．机械设计手册［Ｍ】．北京：化学工业出版社，传动比不能平均分配。一般前级传动比较大而后级逐渐减小，在传２００４．动强度相近条件下获得较小的外形尺寸。总传动比为１４０，采用三级ＮＧＷ行星齿轮串联传动。一级行星机构采用三行星、二级行星机构采用四行星、三级行星机构采用五行星。各级均采用太阳轮、行星架双浮动，齿圈固定的方式。作者简介：方常琦（１９８４一），黑龙江鸡西人，鸡西煤矿机械有限公司采煤机设计研究院，助理工程师。现主要从事采煤机设计研发工作。
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掘进机履带行走减速器的优化设计
ＯｐｔｉｍａｌＤｅｓｉｇｎｆｏｒＣｒａｗｌｅｒＴｒａｖｅｌｉｎｇＲｅｄｕｃｅｒｏｆＲｏａｄｈｅａｄｅｒ
方常琦
（鸡西煤矿机械有限公司，黑龙江鸡西１５８１００）摘要：行走减速器是掘进机履带的重要传动部件，传统的设计方法会造成较大的设计余量，使减速箱的体积偏大。为了解决问题采用三级ＮＧＷ行星齿轮传动。并基于ＰＲＯＥ三维软件对其结构特点与实体效果进行优化仿真。
３掘进机履带行走减速器特点掘进机履带行走部经过长期的发展，从传统的渐开线圆柱直齿轮减速器传动，现以发展到三级ＮＧＷ行星齿轮串联式减速器。本减速器采用三级行星齿轮传动方式，具有效率高的优点。它的减速器不仅安装方便，极大的缩小了减速器的体积，实现低速大扭单级效率可达９８％以上，体积可比普通圆柱齿轮减速器小１／４ — １／２。矩传动。该减速器是采用整体锻造机体，行星架采用单臂式行星架锻造结在掘进机行走方面，不仅需要拥有足够的牵弓Ｉ力适应特殊环境构。太阳轮、行星轮使用１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ渗碳淬火在喷丸磨齿，齿轮精下的工作条件，而且还需要克服不定因素下的冲击载荷。其三级行度达ＪＢ１７９ — ８３的６级精度，内齿轮使用４２ＣｒＭｏ调质处理、插齿、氮星传动效率为１１＝０．９２～０．９４，所以如何优化设计掘进机履带行走减化达到７级精度。行星轮轴承外环以行星轮孔做滚道，圆柱滚子满速器是上述条件约束的关键。装方式极大的增强了径向承载能力。１行走减速器主要设计参数和要求主要已知参数最大输出扭矩／Ｎ・ｍ传动比，ｉ输出转速ｍ适合倾角／（。）最大停车制动力矩，Ｎ・ｍ主要部件设计寿命／ｌｌ
ｓｉｇｎｍａｒｇｉｎａｎｄｈｅｔｖｏｌｕｍｅｏｆｇｅｒａｂｏｘｉｓｔｏｏｌｒｇａｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｏｔｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ，ｗｅｕｓｅｈｒｔｅｅｓｔａｇｅＮＧＷｐｌａｎｅｔａｒｙｇｅｒａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ｎｄａｂａｓｅｄｏｎＰＲ０Ｅｔｈｒｅｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌａｓｏｆｔｗａｒｅｏｔｏｐｉｔｍｉｚｅａｎｄｓｉｍ￣ａｔｅｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｌａｅｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｅｓａｎｄｐｈｙｓｉｃｌａｅｆｅｃｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｖｅｌｉｎｇｒｅｄｕｃｅｒ；ｔｈｒｅｅｓｔａｇｅＮＧＷｐｌａｎｅｔａｒｙ；ＰＲ０Ｅｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌａｓｏｆｔｗｒｅａ
图２
采用ＭＡＴＬＡＢ优化工具箱中的有约束非线性多目标优化求解函数ｆｇｏｌａａｔｔａｉｎ对行星机构齿轮齿数进行最优化求解，以体积（重量）最小、传递效率最高作为优化目标。结果经过圆整以后各齿轮齿
数为Ｚ￣＝１３，Ｚｂ，＝９８，Ｚｌ－４１，Ｚａ＝１９，Ｚｒａ＝６９，Ｚ￣ wenku.baidu.com ２５，Ｚ￣＝２１，Ｚ￣＝６９，
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限制外径
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２行走减速器结构设计
２．１驱动马达内藏式布置行走减速器驱动部大多数采用Ａ２ＦＥ６．１系列内藏斜轴式定量马达，极大缩小了轴向空间体积。如图１。