【正文】 ?FK —— 綜合系數(shù)； FPK —— 彎曲強度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)； d? —— 齒輪寬度系數(shù)； 1z —— 齒輪副中小齒輪齒數(shù)； limF? 。 內(nèi)齒輪b和 e的加工精度 7級。 初步計算齒輪的主要參數(shù) 齒輪材料和熱處理的選擇： 中心輪 a和行星輪 c采用 20CrMnTi，滲碳淬火， 齒面硬度 58～ 62HRC。 行星傳動的輸入功率： 1 1 9 .5 0 .9 8 0 .9 8 0 .9 8 0 .9 9 1 8 .2 k wP ? ? ? ? ? ? 輸入轉速： 1 1218 r/m innn??馬 達 傳動比： 292pii?? 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 24 頁 配齒計算 根據(jù) 3k 行星傳動的傳動比公式： 111bb beap a eb a e beZzzZiiZ z z zZ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?? （ 45） 再根據(jù)其裝配條件，即保證各行星輪能勻稱裝入時，中心輪 a、 e和 b之間的條件： pba nCzz 1?? （ 46） pea nCzz 2?? （ 47） 式中 為正整數(shù)、行星輪數(shù)目； 21 CC—n p 由公式（ 45）可知，要傳動比 baei 值比較大，而且結構緊湊，就盡量使 bz 與 ez 的差值取小些，但從滿足裝配條件看， bz 與 ez 最小差值應滿足： e b pz z n? ?? （ 48） 將 e b pz z n??代入傳動比 pi 公式（ 45），經(jīng)整理化簡后可得齒數(shù) bz 的一元二次方程 ? ? ? ?2 10b a p b p a pz z n z i z n? ? ? ? ? （ 49） 則 ? ? ? ? ? ?21 412b a p a p p a pz z n z n i z n??? ? ? ? ? ????? （ 410） 則由公式（ 48）可求得 ez ，即 e b pz z n?? （ 411） 如果 eazz? 為偶數(shù)，則 cz 可按下式 計算，即 12eac zzz ??? 如果 be azz? 為奇數(shù)，即在采用角度變位的行星傳動中，則 cz 可按下面的公式計算 zzz ??? （ 412） 一般選取行星輪數(shù) 3?pn ，再取太陽輪 a 的齒數(shù) az =16。 圖 41傳動系統(tǒng)示意圖 總傳動比的計算 （ 1）液壓馬達轉速的計算 根據(jù)所選的液壓泵 63SCY141B，液壓馬達由兩個液壓泵提供液壓油分別驅動左右行走部的液壓馬達，液壓泵的轉動速度和泵站電動機的轉動速度相同。 相比之下，新的傳動系統(tǒng)減少了傳動環(huán)節(jié)，結構更加緊湊，體積更小，傳動效率更高。因此，合理地設計傳動裝置是整部機器設計工作中的重要環(huán)節(jié)，即合理地擬定傳動方案又是保證傳動裝置設計質量的基礎。 按最大速度的情況計算： V=6m/min， 1? 取 ， 2? 取 ， 根據(jù)公式 （ 39） ， 1 0 8 6 6 0 1 9 .50 .7 4 0 .7 5P k W????? 液壓馬達、液壓泵與電機型號的選擇 （ 1）液壓馬達的型號選擇 暫定減速器的總傳動比為 i=290 驅動鏈輪的轉矩 1 /2M Td?鏈 （ 310） 將 1 108T kN? ， 468mmd? 帶入（ 310）得： 1 0 8 4 6 8= = 2 5 2 7 2 N m2M ?鏈 馬達的輸出轉矩 2/MM M i?? 鏈 （ 311） 將以上結果帶入（ 311）的 25272= 1 1 6 N m2 9 0 0 .7 5MM ?? 則選擇液壓馬達的型號為 MFB29，其性能參數(shù)： 幾何排量 (mL/r)： 最高轉速 (r/min)： 2400 最低穩(wěn)定轉速 (r/min)： 50 最高工作壓力 MPa： 最大輸出轉矩 N178。 1TG?? ,查表（ 32）取附著系數(shù)值 ? 為 。一般情況下，履帶行走機構轉彎不與掘進機作業(yè)、爬坡同時進行，而掘進機在水平地面轉彎時，單側履帶的牽引力為最大，故單側履帶行走機構的牽引力的計算以平地轉彎時的牽引力為計算的依據(jù)。張緊裝置的行程一般為 個節(jié)距。 圖 31履帶架 履帶鏈輪的設計 根據(jù)鏈傳動的特點，由于此掘進機鏈的節(jié)距比較大，鏈輪的齒數(shù)不能過多；但為了減小接地角，使之減輕掘進機前進和后退時受力不均的缺點，綜合考慮選擇鏈輪齒數(shù) Z=9。 表（ 31） 單位 mm 則，履帶板接地數(shù)量： 2450 1 5 .3160Ln a? ? ? （ 33） 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 17 頁 取 15n? 。在設計掘進機時，推薦平均接地比壓 p≤ 0． 14 MPa。左行走機構由導向張緊裝置，左履帶架，履帶鏈，左行走減速器，液壓馬達，摩擦片式制動器等組成。 EPJ120TP 型掘進機行走部減速器傳動系統(tǒng)采用三級圓柱齒輪和二級行星齒輪傳動，體積較大，占用空間較多，效率低 ，給整機的結構設計和設備性能帶來一定的影響。 履帶機構設計要求：具有良好的爬坡性能和靈活的轉向性能；兩條履帶分別驅 動，其動力可選用液壓馬達或電動機；履帶應有較小的接近角和離去角，以減少其運行阻力；要注意合 理設計整機重心位置， 使履帶不出現(xiàn)零比壓現(xiàn)象；履帶應有可靠的制動裝置，以保證機器在設計的最大坡度工作不會下滑?，F(xiàn)在設計將支重輪作成和機架一體的結構，這樣的結構簡單，而且在井下的環(huán)境中它比支重輪可靠性能更高。履帶行走機構包括導向輪、張緊裝置、履帶架、支重輪、履帶鏈及驅動裝置等部件。當更換新潤滑油時，清洗掉齒輪箱體底部附著的沉淀物后再加入新油。始終要使用推薦的潤滑油來進行潤滑，并且在規(guī)定的時間間隔內(nèi)進行檢查和更換，否則，就無法給機器以保障，因而導致過度磨損以及非正常停機檢修。若未能及時停機更換濾芯時，則設在濾芯下部的旁通閥就會自動開啟工作 (旁通閥開啟壓力為 0． 4MPa，以保護系統(tǒng)。另外，當濾芯被污染物堵塞時，設在濾芯上部的油路旁通閥就自動開啟，以避免油泵出現(xiàn)吸空等故障，提高液壓系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)原理圖見圖 25。 回轉臺座在機架上，通過大型回轉軸承用止口、 36 個高強度螺栓與機架相聯(lián)。 （ 4） 行走部 行走部設計見下一節(jié) （ 5） 機架和回轉臺 機架結構如圖 24。 圖 23 刮板輸送機 刮板輸送機主要由機前部、機后部、驅動裝置、邊雙鏈刮板、張緊裝置和脫鏈器等（改 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 12 頁 向輪組裝在裝載部上）組成。裝載部安裝于機器的前端。由 120kW 的水冷電動機輸入動力，經(jīng)齒輪聯(lián)軸節(jié)傳至二級行星減速器，經(jīng)懸臂段，將動力傳給截割頭，從而達到破碎煤巖的目的。抽出式除塵裝置滅塵效果好，但因設備增多，使工作面空間減小。常用的吸塵裝置是集塵器。由于噴嘴距截齒近，除塵效果好，耗水量少，沖淡瓦斯、冷卻截齒和撲滅火花的效果也較好。是在工作機構的懸臂上裝設噴嘴，向 截割頭噴射壓力水，將截割頭包圍。 除塵裝置 掘進機的除塵方式有噴霧式和抽出式兩種。具有牽引能力大，機動性能好、工作可靠、調(diào)動靈活和對底板適應性好等優(yōu)點。這就要求導軌具有較高的強度。使用支撐裝置可起到掩護頂板、臨時支護的作用。 行走機構 掘進機的行走機構有邁步式、導軌式和履帶式幾種。 轉載機構 目前，多采用膠帶輸送機。這種驅動方式的傳動系統(tǒng)布置簡單，和裝載機構的運動互不影響。輸送機構可采用聯(lián)合驅動方式，即將電動機或液壓馬達和減速器布置在刮板輸送機靠近機身一側，在驅動裝載機構同時，間接地以輸送機構機尾為主動軸帶動刮板輸送機構工作。通常，應選擇耙爪式裝載機構，但考慮裝載寬度問題，可選擇雙耙爪機構，也可設計成耙爪與星輪可互換的裝載機構。這種方式結構簡 單、工作可靠、外形尺寸小、裝載效果好，目前應用很普遍。是橫軸式掘進機上使用的一種裝載機構，它利用左右兩個截割頭上旋向相反的螺旋葉片將煤巖向中間推入輸送機構。若刮板鏈能左右張開或收攏，就能調(diào)節(jié)裝載寬度，但結構復雜。雖然液壓傳動具有體積小、調(diào)速方便等優(yōu)點，但由于對沖擊載荷很敏感，元件不能承受較大的短時過載，一般選擇過載能力較大的電動機驅動 。缺點是傳動裝置較復雜，在切入工作面時需左右擺動，不如縱軸式工作機構使用方便；因為截割頭較長對掘進斷面形狀有限制，難以獲得較平整的側壁。 橫軸式截割頭分滾筒形、圓盤形、拋物線形和半球形幾種。 縱軸式截割頭傳動方便、結構緊湊，能截出任意形狀的斷面，易于獲得較為平整的斷面，有利于采用內(nèi)伸縮懸臂，可挖柱窩或水溝。噴霧降塵系統(tǒng)由內(nèi)、外噴霧裝置組成，用以向工作面噴射水霧，達到降塵的目的。 （ 3）行走機構 驅動掘進機前進、后退和轉彎并能在掘進作業(yè)時使機器向前推進。截割頭縱向推進力由行走履帶（或伸縮懸臂的推進液壓 缸）提供。 64mm 張緊形式 黃油缸張緊 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 6 頁 五、行走部 行走形式 履帶式 (液壓馬達分別驅動 ) 行走速度 工作 3m/min，調(diào)動 6m/min 接地長度 制動形式 摩擦離合器 履帶板寬度 500mm 張緊形式 黃油缸張緊 六、液壓系統(tǒng) 系統(tǒng)額定壓力： 油缸回路 16MPa 行走回路 16MPa 裝載回路 14MPa 輸送機回路 14MPa 轉載機回路 14MPa 錨桿鉆機回路 ≤ 10MPa 系統(tǒng)總流量 450L/min 泵站電動機： 型 號 YB250M— 4 功 率 55kW 轉 速 1470r/min 泵站三聯(lián)齒輪泵流量 63/50/40ml/r 泵站雙聯(lián)齒輪泵流量 63/40ml/r 錨桿泵站電動機： 型 號 YB160L— 4 功 率 15kW 轉 速 1470r/min 錨桿泵站雙聯(lián)齒輪泵流量 32/32ml/r 油箱： 有效容積 610L 冷卻方式 板翅式水冷卻器 油缸數(shù)量： 8個 七、噴霧冷卻系統(tǒng) 滅塵形式 內(nèi)噴