Нагрузки в трансмиссии горных машин

Наиболее напряженная часть горной машины – трансмиссия. Особенно тяжелонагруженными ее деталями являются зубчатые колеса, от работоспособности которых в значительной степени зависит надежность и долговечность машины в целом, а также ее габариты и масса.

Зубчатые передачи забойных машин являются относительно тихоходными, работающими с окружными скоростями до 12 м/сек (выходные ступени до 2 м/сек). Нагруженность зубчатых колес достигает 1500…2000 кгс/см у передач очистных комбайнов и 400…800 кгс/см у передач забойных конвейеров.

Следует отметить особо тяжелые условия работы передач очистных комбайнов, где перекосы парных осей достигают 0,005 рад за счет упругих деформаций корпусных деталей, воспринимающих помимо усилий на опорах валов также значительные нагрузки от рабочего органа машин.

Указанные условия работы определяют выбор геометрии зацепления, материала зубчатых пар и процессов их химико-термической обработки. Это, как правило, прямозубые передачи средних (m=5…8 мм), а на выходных ступенях крупных (m=14…20 мм) модулей, проектируемые со значительным смещением исходного контура (), имеющие относительно небольшое число зубьев (11…17 на шестерне, 25…40 на колесе) и ширину венца, равную 8…12 модулей. Крутящий момент на колесо передается через цементируемые закаленные шлицы. Ввиду ограниченности поперечных габаритов зубчатые колеса комбайнов имеют ажурную конфигурацию. Часто применяются длинные вал-шестерни (600-1000мм) со значительным смещением зубчатого венца к одному из торцов.

У передач конвейеров материал зубчатой пары: шестерни – цементируемые стали 18ХГТ, 12ХНЗА и 20Х2Н4А, колеса – стали, закаливаемые ТВЧ, 40Х и 40ХН; у передач комбайнов оба элемента пары изготавливают из цементируемых сталей 18ХГТ, 25ХГТ, 12ХНЗА, 18Х2Н4ВА, 20Х2НЧА, 20ХГН2МБФ.

Удовлетворительной надежности работы таких передач удается достичь применением ресерсосберегающих упрочняющих технологией: закалки ТВЧ, цементации с закалкой. Однако такие процессы из-за неизбежных деформаций при термической обработке деталей снижают точность на 1 степень при ТВЧ и на 2-3 степени при цементации и закалке, что резко сокращает ресурс работы зубчатой пары.

Факторы, влияющие на нагрузочную способность зубчатых колес

В результате неизбежных погрешностей профиля и направления зуба, непараллельности осей и т. п. возникают колебания передаточного отношения и дополнительные нагрузки в зацеплении, а также вибрации и повышенный шум. Дополнительные динамические нагрузки пропорциональны окружной скорости и параметрам, характеризующим погрешности шагов. Более высокие степени точности передач обеспечивают снижение динамических нагрузок, массы, габаритов передачи и повышения ее ресурсов.

Одним из основных направлений в решении задачи повышения прочности и ресурса зубчатых передач забойных машин следует считать доведение колес до 7-8 степени точности, что достигается применением шлифования, притирки и доводки.

При назначении степени точности для силовых передач следует руководствоваться указаниями, приведенными в табл. 1.

Таблица 1

Краткие технические характеристики автомобиля ЗиЛ-131
Колёсная формула 6 х 6 Снаряжённая масса: без лебёдки - 6460 кг с лебёдкой - 6700 кг Полная масса: без лебёдки - 11 685 кг с лебёдкой - 11 925 кг Грузоподъёмность: по дорогам с асфальтобетонным покрытием - 5000 кг; по грунту - 3500 кг Допустимая масса прицепа: по дорогам - 6500 кг; по грунту - 4000 ...

Характеристика вагона
Вагоны являются элементом железнодорожной транспортной системы. Для достижения наиболее экономичной и эффективной перевозки необходимо использовать определенные типы вагонов с подходящими технико-экономическими показателями, которые в свою очередь зависят от параметров вагонов и конструктивного исп ...

Расчет стрелы
Определим силу F из уравнения моментов: (3.20) (3.21) Определим реакцию опоры: (3.22) Построим эпюру изгибающих моментов. Выбираем сечение стрелы из условия: (3.24) где W - момент сопротивления сечения; М - крутящий момент; [s] - наибольшее нормальное напряжение. Возьмем материал Ст6, sп4=650 Н/мм, ...