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采煤机行走轮与输送机销排啮合冲击原因分析
发布时间：2013-10-24 09:04 来源：未知
0、前言
采煤机的行走传动装置原理如下：牵引电机的输出扭矩经减速装置的直齿轮和行星机构减速后传到行走部，又经过行走部中的直齿轮最后将转矩传给行走轮，通过行走轮和输送机销排销齿啮合将圆周运动转化为直线运动推动采煤机前进；行走轮和销齿啮合依靠与行走轮铰接在同一轴上的导向滑靴导向，以保证行走轮与销齿正常啮合。随着采煤机功率的加大，其行走轮和输送机销排销齿的啮合情况也相应地做了调整，主要为行走轮模数加大到46.8 mm;销齿的形状做了较大的变化、节距变为147mm。由于国内使用这种大节距啮合传动的时间不长，技术上不是很成熟，故出现了一些问题。例如矿上反映采煤机在前进过程中时常出现冲击现象，本文对这种现象进行了理论和作图分析。
1、啮合冲击原因分析
目前大功率采煤机配套的147销排销齿的形状如图1。这种销齿齿廓和采煤机行走轮啮合的主要部分为上部圆弧(R：80 mm)和下部150斜线段。如果将渐开线行走轮和销齿的啮合近似看作齿轮齿条啮合，那么由于销齿节距的变化（发生在销排与销排连接处）会引起销齿法向齿距的变化。具体数据如表l所示。
与销齿啮合的某渐开线行走轮的参数为：齿数z= 11，模数m=46.8 mm，法向齿距Pbl=138.13mm。
在销排与销排连接处，当销齿间的节距由标准节距147 mm减小到139.5 mm时，此时销齿间的法向节距为134.75 mm，而与其啮合的渐开线行走轮的法向节距为138.13 mm。按照齿轮齿条啮合理论，因为138.13 mm> 134.75 mm，所以啮合的重合度小于1，即前一齿退出啮合而后一齿仍未进入啮合，产生了悬空现象，从而产生了很大的冲击。此分析是相对销齿齿廓下部的150斜线段讲的，因为如果下部的150斜线段都啮合不上，上部的R：80的圆弧就更啮合不上了。最后又通过CAD软件进行图形啮合仿真分析，结果表明：同条件下，该渐开线行走轮与销齿之间还是出现了悬空现象（见图4）。
由于销排在输送机上可以允许水平弯曲0.50、垂直弯曲1.50，会对啮合产生影响。本文也考虑了这方面的因素，但发现由于角度很小，对啮合的影响不大，原来产生冲击的地方还是会产生冲击。如果销排出现了超过理论允许值的弯曲，就应另当别论。
2、结语
由以上理论分析和CAD软件图形啮合仿真可知，销排与销排连接处销齿间节距太小是造成渐开线行走轮和销齿啮合时冲击的根本原因。经计算当销排无水平弯曲和垂直弯曲时，这种渐开线行走轮和销齿啮合时销齿间允许的最小节距为143 .01mm。如果低于此值，就会产生悬空、冲击现象。进一步可能会造成行走轮断齿及损坏销齿。
