MG2x100460-WD型中薄煤層采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【4張CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

《MG2x100460-WD型中薄煤層采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【4張CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《MG2x100460-WD型中薄煤層采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【4張CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（88頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 題目： 100/460采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專業(yè)： 班級(jí)： 姓名： 指導(dǎo)教師： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名： 任務(wù)下達(dá)日期： 年 月 日 設(shè)計(jì)開題日期： 年 月 日 設(shè)計(jì)開始日期： 年 月 日 中期檢查日期： 年 月 日 設(shè)計(jì)完成日期： 年 月 日 一、設(shè)計(jì)題目： 60采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 1、中英文摘要，要求按四要素（目的、 方法、結(jié)果、結(jié)論）撰寫； 2、采煤機(jī)截割部的總體設(shè)計(jì)； 3、采煤機(jī)截割部主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核； 4、其它部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 5、繪制總裝圖、各部件圖等合計(jì) 2 張 紙； 6、撰寫設(shè)計(jì)說明書一份 。 三、設(shè)計(jì)目標(biāo)： 設(shè)計(jì)完成一種采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其采高范圍： 煤機(jī)行走部到地面距離約 筒直徑 割部電機(jī)功率 100臂擺角小于 30°，滾筒轉(zhuǎn)速為 指 導(dǎo) 教 師： 院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目： 60采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 院 （系）： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 題 目 60來源 工程實(shí)際 1、研究目的和意義 隨著 我 國(guó)經(jīng)濟(jì) 的迅速 發(fā) 展， 對(duì)能 源的需求 量將會(huì) 日益增加。而作 為 我國(guó) 傳統(tǒng) 能源的煤炭 是 推 動(dòng) 我 國(guó)經(jīng)濟(jì) 持 續(xù) 健康 發(fā) 展的重要能源保障。我 國(guó) 目前煤 礦 大部分都已 經(jīng)經(jīng)過了 多年的 開 采，而對(duì)一些薄煤礦由于技 術(shù) 的原因 我們 的 開 采 還 不到位， 潛力 很大，因此 對(duì)薄煤層 采煤機(jī)的需求量很大。所以 說 研制 開發(fā)薄煤層 采煤機(jī)有 著長(zhǎng)遠(yuǎn) 的社 會(huì) 效益。 【 4】 而目前我國(guó)的 薄煤層 采煤機(jī)并不 能 滿 足 實(shí)際 工 況 的需要，其中一 個(gè) 主要的原因是由于其截割部的設(shè)計(jì)并不是很完善，而 該設(shè)計(jì) 正是在 這樣 一 個(gè) 背景下 進(jìn) 行的， 對(duì)薄煤層 采煤機(jī)截割部的 設(shè)計(jì) 就是 為 了 滿 足 實(shí)際 工 況 的需求，使其 發(fā)揮 更大的作用。 為適應(yīng)薄煤層煤層的開采，研究設(shè)計(jì) 60采用了當(dāng)今國(guó)內(nèi)外的一些比較先進(jìn)的技術(shù)，如變頻調(diào)速，機(jī)載操作站操作和無線電離機(jī)遙控操作等等，可以說是代表了當(dāng)前世界的一流水平，在國(guó)內(nèi)投入使用，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，檢測(cè)及有關(guān)參數(shù)的顯示使用中文。 【 3】 這款采煤機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)及使用，能大大的提高采煤的效率，對(duì)降低 工人工作強(qiáng)度，提高年產(chǎn)量都有很大的幫助。通過對(duì)截割部設(shè)計(jì)的完善，從整體上提高我國(guó)對(duì)薄煤層開采的效率。 2、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 最早的滾筒采煤機(jī)出現(xiàn)在英國(guó)，它是把截煤機(jī)的減速箱部分改成允許安裝一根橫軸和截割滾筒。由于其水平軸截割滾筒的設(shè)計(jì)優(yōu)于截煤機(jī)，因此其改進(jìn)型比刨煤機(jī)更適宜英國(guó)開采條件，但在 20世紀(jì) 50年代這種采煤機(jī)并非是唯一應(yīng)用的采煤設(shè)備。另外有一種有競(jìng)爭(zhēng)的采煤機(jī)是鉆削式采煤機(jī)。這種采煤機(jī)配有一個(gè)按螺鉆原理設(shè)計(jì)的主 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 截割部，其應(yīng)用范圍主要局限與薄煤層。 【 3】 滾筒采煤機(jī)經(jīng)過多次改進(jìn)設(shè)計(jì)而得到不斷的發(fā)展。最早 設(shè)計(jì)的滾筒采煤機(jī)僅能單向采煤，輸送機(jī)和液壓支架在向前推移之前，留在軌道上采出的煤在回空段被裝載。后來又研發(fā)了雙向采煤的滾筒采煤機(jī)。然而由于這種采煤機(jī)受到調(diào)向的限制，加之固定滾筒缺乏自由性，因此搖臂滾筒采煤機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。 【 5】 20 世紀(jì) 60 年代末，久益公司生產(chǎn)出 1011列的連續(xù)采煤機(jī)，它是現(xiàn)代這種機(jī)型的雛形。到 70 年代末，在 11基礎(chǔ)上又生產(chǎn)出 12列連續(xù)采煤機(jī)。經(jīng)過對(duì) 12列連續(xù)采煤機(jī)的不斷改進(jìn)、完善和提高，生產(chǎn)出適用于開采中硬煤層的 1210B、 1210型機(jī) ，以及適用于特別堅(jiān)硬煤層的 12型機(jī)。 80年代后期至今連續(xù)采煤機(jī)在采煤業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并且得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)對(duì)這種連續(xù)型采煤機(jī)的應(yīng)用始于 70 年代中期。那時(shí)主要靠引進(jìn)外國(guó)的產(chǎn)品， 80 年代以前主要是引進(jìn)單機(jī)。隨著國(guó)內(nèi)采煤機(jī)技術(shù)的發(fā)展到了 90 年代變成以配套引進(jìn)為主。目前國(guó)內(nèi)在采煤機(jī)研發(fā)和設(shè)計(jì)方面和國(guó)外有很大的差距。 隨著科技的進(jìn)步，開發(fā)高產(chǎn)高效礦井綜合配套設(shè)備已成為我國(guó)煤炭科技發(fā)展的主流：大功率，大截深電牽引采煤機(jī)被廣泛的開發(fā)和使用，一些世界前沿的先進(jìn)技術(shù)也被用到了采煤機(jī)的開發(fā)應(yīng)用中，如變 頻調(diào)速技術(shù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控，無線遙控等等，為更好的服務(wù)我國(guó)煤礦事業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 【 9】 采煤機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在，隨著各項(xiàng)技術(shù)的掌握，我國(guó)將在以下方面進(jìn)行攻關(guān)研究，力爭(zhēng)趕上世界先進(jìn)水平： （ 1） 大功率、大截深電牽引采煤機(jī)的進(jìn)一步研究 （ 2） 大功率采煤機(jī)的工況監(jiān)制，故障診斷于控制系統(tǒng)的研究 （ 3） 為最大限度的利用我國(guó)能源，著力研制發(fā)展薄煤層采掘機(jī)械 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 （ 4） 應(yīng)用高新技術(shù)，嚴(yán)格管理，提高可靠性 國(guó)外采煤機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是 （ 1）裝機(jī)功率增大，性能參數(shù)大幅提高 （ 2）普遍采用中高壓供電 （ 3）監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)智能化 （ 4）牽引系統(tǒng)向交流調(diào)速發(fā)展 （ 5）總體結(jié)構(gòu)向模塊化多電機(jī)橫向布置 【 7】 3、研究 /設(shè)計(jì)的目標(biāo)： 在綜合參考了國(guó)內(nèi)外各種適于中薄煤層開采的采煤機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)其截割部細(xì)致分析，研究設(shè)計(jì)出 60其更加適合薄煤層較硬煤質(zhì)的截割。 設(shè)計(jì)目標(biāo)： 根據(jù)所給設(shè)計(jì)參數(shù)和工作環(huán)境的要求，設(shè)計(jì) 60其達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求和工作要求。即采高范圍適應(yīng) 、設(shè)計(jì)方案（研究 /設(shè)計(jì)方法、理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟等）： 60煤機(jī)截割部要滿足以下要求：有很高的強(qiáng)度、剛度和可靠性，良好的潤(rùn)滑、密封、散熱條件和高的傳動(dòng)效率等。 （ 1）研究?jī)?nèi)容： 截割部的傳動(dòng)方案，齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核，軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核，電動(dòng)機(jī)、軸承等零件的合理選用。 擬解決的問題： 截割部的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，截煤部工作 載 荷大， 條 件 惡 劣，外形尺寸受到 嚴(yán)格 限 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 制，要 滿 足很高的可靠性。同時(shí)要保證設(shè)計(jì)合理，降低成本。 （ 2）設(shè)計(jì)方案（須有文字和示意簡(jiǎn)圖說明） 截割部傳動(dòng)方式 1、電動(dòng)機(jī) (兩個(gè) ) 2、搖臂 3、行星齒輪機(jī)構(gòu) 4、滾 筒 ①截割部的傳動(dòng)方式為：電動(dòng)機(jī) — 搖臂 — 行星齒輪傳動(dòng) — 滾筒，采用縱向出軸的兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)軸與滾筒軸平行。 ②采用獨(dú)立搖臂，其本身就是個(gè)單獨(dú)的減速箱，進(jìn)出油口都密封。 ③截割部的減速器用飛濺潤(rùn)滑。 【 6】 （ 3）設(shè)計(jì)計(jì)算步驟： ①采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì) ②傳動(dòng)裝置的選擇 ③傳動(dòng)裝置的幾何參數(shù)的確定 ④主要零部件的強(qiáng)度校核 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 ⑤主要零部件的零件圖繪制 ⑥總裝配圖繪制 ⑦說明書的編寫 5、方案的可行性分析： 1）潛在趨勢(shì) 現(xiàn)在以及以后很長(zhǎng)一段時(shí)間，我國(guó)都將是經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的國(guó)家，對(duì)能源的需求 可想而知。而我國(guó)的主要資源則是礦產(chǎn)，因此對(duì)采煤機(jī)的需求量很大，限于我國(guó)薄煤層地帶很多，為了合理利用資源，我國(guó)越來越重視對(duì)薄煤層的開采，因此適用于薄煤層開采的采煤機(jī)在市場(chǎng)上很是走俏。同時(shí)隨著國(guó)家對(duì)煤礦技術(shù)的投入，各類新型采煤機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，諸如一些能很好的降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率的大功率電牽引采煤機(jī)等很適合薄煤層的開采。因此該產(chǎn)品上市一定會(huì)有廣闊的銷路，有很大的市場(chǎng)開發(fā)潛力。 2）該設(shè)計(jì)的特點(diǎn) （ 1）用于煤層高度 （ 2）機(jī)載交流變頻調(diào)速，齒輪銷軌行走 （ 3）機(jī)載操作站操作和 無線電離機(jī)遙控操作 （ 4）加大裝機(jī)功率，截割部采用雙電機(jī)遙控操作 該 采煤機(jī)采高范 圍 滾 筒直 徑 較大，采煤效率較高， 經(jīng)濟(jì) 成本 較 低。 3）初步經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè) 該設(shè)計(jì)中的大部分零件都有工廠批量生產(chǎn)，降低了外購(gòu)的成本，該采煤機(jī)性能更好，成本更低，投入市場(chǎng)會(huì)大受歡迎，經(jīng)濟(jì)前景看好。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 6、該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處 采用一級(jí)行星減速，使得截割部結(jié)構(gòu)更加緊湊，傳動(dòng)比分配更加合理。適應(yīng)薄煤層狹窄空間中截煤的需要。 7、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域： 采煤機(jī)直接用于煤炭的地下開采，是煤炭生產(chǎn)中最重要的 機(jī)械設(shè)備之一。60煤層綜 采或普采工作面，可采 較 硬煤 質(zhì) 。 8、時(shí)間進(jìn)程 第四周 對(duì)前三周得到的資料進(jìn)行整理、寫開題報(bào)告及相關(guān)的實(shí)習(xí)總結(jié) 第五周 采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì) 第六周 傳動(dòng)裝置的選擇、傳動(dòng)裝置的幾何參數(shù)的確定 第七周 主要零部件的強(qiáng)度校核 第八周 體） 第九周 體） 第十周 體） 第十一周 圖修改） 第十二周 件 圖） 第十三周 整理說明書及圖紙、檢查錯(cuò)誤之處 第十四周 整理說明書及圖紙、檢查錯(cuò)誤之處 第十五周 對(duì)論文及圖紙進(jìn)行修改 第十六周 進(jìn)行答辯 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 9、參考文獻(xiàn) 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，第二版 ?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2002 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 行本） 學(xué)工業(yè)出版社， 2004 勁松，石立忠等 . 滾筒式采煤機(jī)電控技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展 . 煤礦自動(dòng)化， 1998（ 3） :10－ 12 樞 . 薄煤層采煤機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì) . 煤礦機(jī)械， 2002(6):7 滾筒采煤機(jī)在“三下”采煤中的應(yīng)用前景 . 煤炭科學(xué)技術(shù)， 2003 (1): 4－ 5 滾筒式采煤機(jī)理論設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社， 1） :1永峰，潘曉恒 . 滾筒采煤機(jī)在我國(guó)的發(fā)展前景 . 煤礦開采，1996(5):26芬，田小明 . 滾筒采煤機(jī)在神府礦區(qū)的應(yīng)用前景 . 煤礦設(shè)計(jì)， 1996 (12):17 我國(guó)短壁綜合機(jī)械化技術(shù)與裝備發(fā)展前景 . 煤礦機(jī)電， 2003(5):16 滾筒采煤機(jī)開采 工藝在上灣礦井中的使用煤炭工程， 煤炭工程， 2002 (4):3澤霖，馬占清 . 滾筒采煤機(jī)施工煤平巷經(jīng)濟(jì)效益淺析 1999 (3):81983, 2005， 110（ 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3of 1984:11, 983： 29 A. 977： 7導(dǎo)教師意見 教師簽字： 年 月 日 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 開題答辯小組意見： 組長(zhǎng)簽字： 成員簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組意見 : 組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 I 摘 要 我國(guó)中薄煤層儲(chǔ)碳量豐富，對(duì)適合于薄煤層開采的采煤機(jī)的需求量很大。而炮采安全性比較低，生產(chǎn)率也比較低；綜采對(duì)設(shè)備要求較高，而且投資費(fèi)用比較大。所以對(duì)中薄煤層來說開發(fā)適應(yīng)高檔普采的采煤機(jī)是非常必要的，而 該設(shè)計(jì) 正是針對(duì)中薄煤層適 應(yīng)高普而進(jìn)行的設(shè)計(jì)。 主要從機(jī)械傳動(dòng)的角度對(duì)電牽引薄煤層采煤機(jī)的搖臂進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采取雙電機(jī)橫向布置， 截割 電機(jī)容量為 2×100開采含有夾矸等較硬煤質(zhì)的綜合機(jī)械化采煤工作面，可靠性高，性能先進(jìn) 。采煤機(jī)搖臂工作時(shí)由扭矩軸驅(qū)動(dòng)，能量逐級(jí)傳遞，三軸起均載作用，四軸和五軸構(gòu)成齒輪的變速級(jí)，末級(jí)為四行星減速器用以降低速度。并對(duì)各級(jí)齒輪及相應(yīng)的傳動(dòng)軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算和校核，設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞 ： 采煤機(jī)；搖臂；傳動(dòng)系統(tǒng)；行星機(jī)構(gòu) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 n of of of of is is in of is is in of of s to ×100of by by of to of to 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 摘要 ······························································································· I ························································································ 1 章 緒論 ·················································································· 1 選題背景 ··········································································· 1 國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)發(fā)展及使用狀況 ················································ 1 采煤機(jī)在我國(guó)的使用情況 ··············································· 1 采煤機(jī)在 國(guó)外的發(fā)展和使用 ············································ 2 本文的主要內(nèi)容 ·································································· 2 設(shè)計(jì)意義 ··········································································· 2 第 2 章 截割部傳動(dòng)總體設(shè)計(jì) ····························································· 3 60煤機(jī)主要參數(shù) ·········································· 3 總體方案確定 ····································································· 3 搖臂長(zhǎng)度及電機(jī)的確定 ························································· 4 總傳動(dòng)比的計(jì)算與分配 ························································· 5 總傳動(dòng)比的計(jì)算 ··························································· 5 總傳動(dòng)比的分配 ··························································· 5 截割部的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ········································· 6 第 3 章 截割部系統(tǒng)傳動(dòng)設(shè)計(jì) ····························································· 8 齒輪設(shè)計(jì) ··········································································· 8 12,輪 )齒輪設(shè)計(jì)與校核 ·········································· 8 3核 ···················································· 16 45,················································· 22 67,輪 )齒輪設(shè)計(jì)與校核 ········································· 29 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8······················································ 36 ,,A C ································· 41 軸的設(shè)計(jì)校核及軸承壽命計(jì)算 ··············································· 50 Ⅰ 軸的設(shè)計(jì)校核及軸承壽命計(jì)算 ····································· 50 Ⅳ 軸的設(shè)計(jì)校核及軸承壽命計(jì)算 ····································· 55 行星輪系太陽(yáng)軸的設(shè)計(jì)校核及軸承壽命計(jì)算 ······················ 60 結(jié)論 ····························································································· 63 致謝 ····························································································· 64 參考文獻(xiàn) ······················································································· 65 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 ························································································· I ··································································· 1 ······························································· 1 at ············· 1 ······················································ 1 in of ······················· 2 ······························································· 2 of ··························································· 2 of ································· 3 60································ 3 to ·················································· 3 ······································· 4 of ···························· 5 of ····························· 5 of ························ 5 of ········· 6 ··························· 8 ······································································· 8 12,····························· 8 3·································· 16 45,··································· 22 67,···························· 29 8······································· 36 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 ,,A C Za ················· 41 ····························· 50 Ⅰ ··················· 50 Ⅳ ··················· 55 ··························································································· 60 ···················································································· 63 ························································································ 64 ···················································································· 65 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 第 1 章 緒論 選題背景 20 世紀(jì) 90 年代，電牽引采煤機(jī)全面發(fā)展起來，國(guó)產(chǎn)電牽引采煤機(jī)雖然發(fā)展很快，但在性能和可靠上與世界先進(jìn)國(guó)家相比還存在較大的差距。與目前國(guó)外的電牽引采煤機(jī)相比，國(guó)內(nèi)電牽引采煤機(jī)在總體參數(shù)性能、加工制造和材質(zhì)性能等尚有不足，需要我們投入更多的力量來改變現(xiàn)狀。 60電牽引采煤機(jī)是在廣泛吸收國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有電牽引采煤機(jī)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)我國(guó)目前煤機(jī)市場(chǎng)最新變化和需求而 進(jìn)行 開發(fā)研制的，是較薄煤 層采煤機(jī)更新?lián)Q代的理想機(jī)型。 國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)發(fā)展及使用狀況 采煤機(jī)在我國(guó)的使用情況 我國(guó) 20 世紀(jì) 80～ 90 年代曾引進(jìn)國(guó)外液壓牽引采煤機(jī)，通過引進(jìn)消化再創(chuàng)新，于 90 年代掌握了國(guó)際先進(jìn)的交流變頻電牽引采煤機(jī)技術(shù)， 2005 年初步掌握了大功率大采高采煤機(jī)技術(shù)。 2001 年大傾角電牽引采煤機(jī)和 2002 年短臂電牽引采煤機(jī)標(biāo)志著我國(guó)采煤機(jī)總體設(shè)計(jì)技術(shù)接近國(guó)際先進(jìn)水平。 2001 年能量回饋四象限交流變頻技術(shù)、 2002 年中壓開關(guān)磁阻調(diào)速、 2005 年中壓交流變頻調(diào)速技術(shù)標(biāo)志著我國(guó)采煤機(jī)電器調(diào)速技術(shù)接近國(guó)際先進(jìn) 水平 [2]。 西安煤礦機(jī)械制造廠 1995 年在原 液壓牽引采煤機(jī)基礎(chǔ)上，改裝成第一臺(tái) 直流電牽引采煤機(jī)，保留縱向布置方式 [1]。 太原礦山機(jī)器廠在與煤科總院上海分院合作將 壓牽引采煤機(jī)改造成 30交流電牽引采煤機(jī)后，與兗州礦務(wù)局合作，研制了交流電牽引采煤機(jī)。采用 為控制核心，具有運(yùn)行參數(shù)顯示、故障診斷記憶及保護(hù)等功能 [5]。 雞西煤礦機(jī)械制造廠在與煤科總院上海分院合作將 00液壓牽 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 引采煤改造成 80交流電牽引采煤機(jī)后，研制了 63 型交流電牽引采煤機(jī)。具有運(yùn)行參數(shù)顯示、故障診斷及以保護(hù)等功能 [2]。 采煤機(jī)在國(guó)外的發(fā)展和使用 20 世紀(jì) 70 年代中期，德國(guó) 司和美國(guó) 司相繼研制出最早的直流電牽引采煤機(jī)。此后世界上個(gè)主要采煤機(jī)研究制造公司均對(duì)電牽引采煤機(jī)進(jìn)行了大量的研究開發(fā) [3]。 80 年代后期涌現(xiàn)了大量電牽引采煤機(jī)機(jī)型，并出現(xiàn)了交流電牽引采煤機(jī)。 90 年代開發(fā)出集電子電力、微電子、信息管理以及計(jì)算機(jī)智能技術(shù)于一體的大功率電牽 引采煤機(jī)。如美國(guó) 司的 列，英國(guó) 司的 L 系列，德國(guó) 司的 列、 列，日本的三井三池制作所的 列等電牽引采煤機(jī)。電牽引采煤機(jī)以其性能參數(shù)優(yōu)、可靠性高、自動(dòng)化程度高、操作方便、控制靈敏、監(jiān)控保護(hù)及監(jiān)測(cè)公能完善和經(jīng)濟(jì)效益等眾多優(yōu)點(diǎn)在國(guó)際上被迅速推廣使用 [4]。 本文的主要內(nèi)容 本文從機(jī)械傳動(dòng)角度對(duì) 60電牽引采煤機(jī)搖臂的設(shè)計(jì)分章節(jié)展開了詳細(xì)的介紹，包括緒 論、主參數(shù)的計(jì)算、圓柱齒輪幾何參數(shù)的計(jì)算、圓柱齒輪接觸強(qiáng)度計(jì)算、圓柱齒輪齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算、軸的強(qiáng)度校核、設(shè)計(jì)的技術(shù)合理性分析及等主要內(nèi)容。 設(shè)計(jì)意義 本文 所設(shè)計(jì)的 60電牽引采煤機(jī)是針對(duì)我國(guó)目前煤機(jī)市場(chǎng)的最新變化和發(fā)展趨勢(shì)而研制出一種適合開采薄煤層的綜合機(jī)械化機(jī)型。它具有 雙 電機(jī)橫擺、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、爬坡能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 采用了先進(jìn)的控制技術(shù)，可靠性高，性能先進(jìn)，是目前較薄煤層實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤的理想機(jī)型。采煤機(jī)截割電機(jī)容量為 2×10060采煤 機(jī)正是針對(duì)中薄煤層的開采進(jìn)行的設(shè)計(jì)，它的設(shè)計(jì)將有著重大的意義。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 第 2 章 截割部傳動(dòng)總體設(shè)計(jì) 60煤機(jī)主要參數(shù) 截割部 裝機(jī)功率 2×100高 作轉(zhuǎn)速 55～ 65r/深 0.6 m 傾角 30o 采用彎搖臂形式，在滾筒直徑 ，臥底量大于 142滾筒變速可實(shí)現(xiàn)兩檔位條件下，進(jìn)行采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 總體方案確定 綜合參考 國(guó)內(nèi)外各種采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)方案，同時(shí)類比相似型號(hào)的采煤機(jī)的截割部傳動(dòng)方案，初步定出 260煤機(jī)截割部若干傳動(dòng)方案如下： 方案一 圖 2方案一傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 此方案的寬度尺寸較小，適于在井下的狹窄空間中使用，但是錐齒輪的加工比較困難，增加了采煤機(jī)的成本，所以此方案不宜采用。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4 方案二： 因截割部輸入功率較大，為提高穩(wěn)定性，同時(shí)為使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且有效的搖臂長(zhǎng)度，在第一級(jí)和第三級(jí)傳動(dòng)的大小齒輪之間各加以惰輪。 因電機(jī)功率較大，若 采用單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)尺寸過大，影響截煤，而且不適于在采煤面的狹窄空間中工作，所以擬采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為使兩電機(jī)轉(zhuǎn)向相同，用一惰輪把兩電機(jī)串聯(lián)起來，，因此最后確定的方案如下圖： 圖 2方案二傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 搖臂長(zhǎng)度及電機(jī)的確定 所設(shè)計(jì)采煤機(jī)截割部的最大牽引力為 360高為 臂擺角小于三十度 ,采煤機(jī)行走部距地約 筒轉(zhuǎn)速為 過幾何計(jì)算得該截割部的搖臂長(zhǎng)度約為 1800 圖 2搖臂長(zhǎng)度計(jì)算示意圖 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 該截割部的最大輸出功率為： 5 7 . 93 6 0 0 . 4 1 3 8 . 9 6 k v F r ?? ? ? ? ? ?出 ＝各傳動(dòng)軸及齒輪的傳動(dòng)及嚙合效率取為 ? ＝ 效率 1 ＝＝總?由以上條件可知，預(yù)選電動(dòng)機(jī)的功率為 1 3 8 . 9 6 1 7 3 . 7 k 8 ? ?出總。由于給定100動(dòng)機(jī)，按總體設(shè)計(jì)方案的要求，選擇兩個(gè)功率各為 100電動(dòng)機(jī)。 查閱資料，根據(jù)撫順電機(jī)廠的技術(shù)資料查得其主要技術(shù)參數(shù)如下表 表 2電機(jī)特征 電機(jī)型號(hào) 功率 (轉(zhuǎn)速 (r/電壓（ V） 100 100 1470 1140 總傳動(dòng)比的計(jì)算與分配 總傳動(dòng)比的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)已確定，根據(jù)截割部電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 470 和所設(shè)計(jì)的滾筒轉(zhuǎn)速 ，可算得截割部總傳動(dòng)比為 0 ＝＝總i。 總傳動(dòng)比的分配 本采煤機(jī)截割部傳動(dòng)裝置采用三級(jí)直齒傳動(dòng)和一級(jí)行星傳動(dòng)，行星傳動(dòng)的目 的是快速降速。所以傳動(dòng)比最大處在行星減速器上，取行星減速器的傳動(dòng)比為 級(jí)直齒傳動(dòng)比分別取 則總傳動(dòng)比： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 6 高速 1 2 3 1 . 7 6 1 . 3 3 2 . 0 5 4 . 9 4 2 3 . 7 9 6i i i i i? ? ? ? ? ? ? ? ?總 行 星； 低速 1 2 3 1 . 7 6 1 . 4 2 2 . 0 5 4 . 9 4 2 5 . 3 9 8i i i i i? ? ? ? ? ? ? ? ?總 行 星。 所以輸出轉(zhuǎn)速（即滾筒轉(zhuǎn)速） : 高速 1470 6 1 . 7 7 5 r / m i . 7 9 6n ??高低速 1470 5 7 . 8 7 9 r / m i . 3 9 8n ??低輸出轉(zhuǎn)矩 (行星減速器輸出端 ): 高速 9 5 5 0 1 7 3 . 79 5 5 0 2 6 . 8 5 k N . 7 7 5? ? ? ?高低速 9 5 5 0 1 7 3 . 79 5 5 0 2 8 . 6 6 k N . 8 7 9? ? ? ?截割部的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 1. 各軸的轉(zhuǎn)速 1 = 1 4 7 0 / m i nn n r? 電 機(jī) 軸m i n/??m ? m ?? m 04 ? m i n/?? 各軸位置見下圖： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 7 圖 2傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 2. 各軸的功率 1 2 0 0 k 電 機(jī) 軸 ＝3354 1 8 4 . 4 0 . 9 8 1 7 3 . 5 6 k ? ? ? ? ?2231 ? 2 0 0 0 . 9 8 1 9 2 k ? ? ? ? 2265 1 7 3 . 5 6 0 . 9 8 1 6 6 . 6 9 k ? ? ? ? ? 2243 1 9 2 0 . 9 8 1 8 4 . 4 k ? ? ? ? ? 2276 1 6 6 . 6 9 0 . 9 8 1 6 0 . 0 9 k ? ? ? ? ? 3. 各軸轉(zhuǎn)矩 2 9 9 4 9111 ?? ＝電機(jī)軸 T 1 3 99 5 4 9555 或??T ? T 2 9 09 5 4 9777 或?? 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8 第 3 章 截割部系統(tǒng)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 齒輪設(shè)計(jì) 12,輪 )齒輪設(shè)計(jì)與校核 預(yù)選名義傳動(dòng)比 u＝ . 選擇齒輪材料 大、小齒輪： 20炭 +淬火 +低溫回火，表面硬度： 56～ 62部硬度： 240～ 300. 初步確定主要參數(shù) 按接觸強(qiáng)度初步確定裝配中心距： 'a ? ? 13 21 ( m m ) ??（ 3 式中： K—— 載荷系數(shù)常用值 2K? ； 鋼對(duì)鋼配對(duì)的齒輪副的值查文獻(xiàn) [6]表 13直齒輪 483a?—— 對(duì)中心矩的齒寬系數(shù)0 1)da u?? ? ?按文獻(xiàn) [6]表 13整， 尺寬系數(shù)d?=a?=整取 ?； —— 許用接觸應(yīng)力 2(N/ ， 9H P H??? — 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 2(N/ ，見文獻(xiàn) [6]圖 13b) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 9 l i m 1 1 6 5 0 M P ?，li m 2 1 6 5 0 M P ?， 20 . 9 1 6 5 0 1 4 8 5 ( N / m m )? ? ?1 = 9 5 4 9 / = 9 5 4 9 2 0 0 / 1 4 7 0 1 2 9 9 N N ? ? ? 將以上系數(shù)代入式（ 3 'a 322 1 2 9 94 8 3 (1 . 6 1 ) 1 5 9 . 4 7 m 3 5 1 . 6 1 4 8 5?? ? ???，取 'a 165， 對(duì)硬齒面（ 350）的外 嚙合閉式傳動(dòng)，可按下式初選模數(shù) m ( 0 . 0 1 6 ~ 0 . 0 3 1 5 ) ＝ 6m? ， 由公式 2 2 1 6 5 2 1 . 1 5(1 ) 6 (1 . 6 1 )az ? ? ?? ? ?，取1 21z ?， 21 2 1 1 . 6 3 3 . 6z z u? ? ? ? ?取2 34z ?。 實(shí)際傳動(dòng)比： 20 1 34 1 . 6 1 921zi z? ? ? 嚙合角 ?? ： 12 7c o s ( ) c o s 2 0 ( 2 1 3 4 ) c o s 2 0 c o s 2 02 2 1 6 5m ? ? ? ? ? ??齒寬 b ： 0 . 3 5 1 6 5 5 7 . 7 5ab a m m?? ? ? ? 取 b＝ 60設(shè)計(jì)的圓柱齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)如下表： 表 3圓柱齒輪傳動(dòng)主要參數(shù) 項(xiàng)目 代號(hào) 數(shù)值 嚙合角 '? 20 齒頂高系數(shù) *1 頂隙系數(shù) *c 數(shù) m 6 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 10續(xù)表 齒數(shù) z 1z=21 2z=34 齒寬 b 60數(shù)比 u 度圓螺旋角 ? 0 3. 1Z，2 小齒輪分度圓直徑： 11d 6126齒輪（惰輪）分度圓直徑： 22d 6204際中心距： 122?＝ 165際中心距 a＝ 裝配中心距 'a ，齒輪采用高變位，查文獻(xiàn) [6]圖 1312x x x? ?? ＝ -0.