【正文】 3所示。、均值、方差和波動系數(shù)功率： ，Kw （318）均值： （319）均方差: （320）波動系數(shù)：波動系數(shù)是用來衡量載荷波動平穩(wěn)情況，波動系數(shù)越小說明載荷越平穩(wěn)，掘進機受力情況越好；反之掘進機受力情況相對惡劣。對于不同的截割對象，為了保證掘進機有高的掘進效率和可靠的工作狀態(tài)，從理論方面分析，截割頭轉(zhuǎn)速、截齒線速度、懸臂擺動等運動學(xué)參數(shù)以及截齒上承受的截割阻力、截割電機功率等動力學(xué)參數(shù)都應(yīng)該是不同的?！鲃臃桨冈O(shè)計懸臂式掘進機的傳動方式為電機輸出軸通過聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)矩傳遞給減速器的輸入軸，減速器輸出軸通過聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)矩傳遞給主軸，主軸帶動截割頭轉(zhuǎn)動。（2）沖擊負荷大掘進機是通過截割頭完成截割煤巖的，因破碎機理所致，當(dāng)截割煤巖時，煤巖的反作用力使截割阻力和沖擊負載毫無保留地傳遞至齒輪、軸、軸承等傳動件上。　傳動類型的設(shè)計由于行星齒輪傳動具有多分流傳動、低壓力嚙合、作用力平衡和運行多變性等一系列特點，所以在同等工作條件下與定軸齒輪傳動相比，行星齒輪傳動具有外形尺寸小，重量輕、傳動效率高、工作可靠和同軸傳動等許多突出優(yōu)點，因此國內(nèi)外縱軸式掘進機的截割結(jié)構(gòu)傳動系統(tǒng)均采用行星齒輪傳動，以期在提高承載能力、效率和可靠性的同時，盡可能地減輕重量、縮小外廓尺寸、降低制造成本。齒輪系的選取有定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩種。中心輪固定在懸臂主軸上，行星輪與之嚙合，同時又與一個內(nèi)齒輪嚙合，內(nèi)齒輪固定在箱體上。電動機、聯(lián)軸器和減速器相對于懸臂本身在軸向是固定的?？缮炜s部分裝在滑架內(nèi)，利用伸縮油缸使其來回整體移動，實現(xiàn)伸縮，其原理如（圖23a）所示。）16161616161616系統(tǒng)壓力/MPa16161623161616外形尺寸/mmm生產(chǎn)廠家淮南佳木斯太原分院太原分院佳木斯南京晨光上海分院根據(jù)設(shè)計要求，截割硬度小于85Mpa，選擇截割功率為200kW。第二級的太陽輪與第一級行星架為漸開縣花鍵聯(lián)結(jié)，太陽輪與第二行星輪嚙合，此行星輪裝在第二級的輪軸，此輪軸裝在第二級行星架相應(yīng)軸孔內(nèi)?！鲃颖鹊姆峙浯_定總傳動比并根據(jù)傳動比分配理論分配各級傳動比,并選擇齒輪齒數(shù)i總==1460/46=高速級的傳動比：=低速級的傳動比： 各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算：聯(lián)軸器效率 =齒輪嚙合效率=（齒輪精度為7級）滾動軸承效率=滾筒效率 =開式齒輪嚙合效率=0軸（電動機軸）：P=P=200kwn=1460r/minT=20010/1460=Ⅰ軸：P= P=P=200=198kwn=1460r/minT=P/n=19810/1460=Ⅱ軸：P=P=P=200=n= n/i=1460/=T=P/ n=103/=Ⅲ軸：P=P= P==n= n/=T=P/ n=103/= 齒輪部分設(shè)計 高速級齒輪傳動的設(shè)計(1)選擇齒輪材料：太陽輪選用45鋼 調(diào)質(zhì)處理HRC1=56—62行星輪選用45鋼 調(diào)質(zhì)處理HRC2=56—62(2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算：齒寬系數(shù) ,查教材表823按齒輪相對軸承為非對稱布置，取=齒輪齒數(shù)的選擇：傳動比條件： 同心條件（各齒輪模數(shù)相同）：均布條件（N為整數(shù)）：鄰接條件：根據(jù)以上四個條件選擇=21 =57 =135 k=3實際傳動比 u=Z3/Z1+1=傳動比誤差=（）/=誤差在5%內(nèi)，合適1）確定齒輪傳動精度等級，比照公式： （41）估取圓周速度V=,參考教材表814，815選取II公差組7級2）太陽輪分度圓直徑d1,由下式得： （42）a齒寬系數(shù) : 查表按齒輪相對軸承為非對稱布置，取=b太陽輪轉(zhuǎn)矩T1 : T1 =c載荷系數(shù)K : K=KKKK （43）使用系數(shù)K : 查表得K=動載荷系數(shù)K: 查表得K=齒向載荷分布系數(shù)K: 查表取K=1齒間載荷分配系數(shù)K ：由下式及其=0得=[()]=查表并插值得 K=則載荷系數(shù)K的初值Kt Kt=1=d彈性系數(shù) : 查表取得=e節(jié)點影響系數(shù)（）: 根據(jù)條件查圖可得=f重合度系數(shù) : 查表（） ，取=g許用接觸應(yīng)力: （44）接觸疲勞極限應(yīng)力，查表可得=570N/mm2, =460N/mm2應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N : ==109則查表得出接觸強度的壽命系數(shù)(不允許有點蝕)，硬化系數(shù): 根據(jù)設(shè)計條件查圖可取=1接觸強度安全系數(shù)SH,按照一般可靠度查SHmin=—，取SH=，=57011/=518N/mm246011/=418N/mm2所以太陽輪分度圓直徑d1的設(shè)計初值d1t為齒輪模數(shù)m ： m= =太陽輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值： =214=84mm圓周速度v： 與估取值相近，對KV取值影響不大，不必修正KV所以可以取定： KV=KVt=，K=Kt=太陽輪分度圓直徑d1： d1==84mm行星輪分度圓直徑d2： d2=mZ2=457=228mm中心距a ： a=mm齒寬b： mm ，取37行星輪齒寬b2 ： b2=b=37mm太陽輪齒寬b1： b1=b2+(510) 取b1=45內(nèi)齒圈分度圓直徑：d3=mZ3=4135=540mm 低速級齒輪傳動的設(shè)計(1)選擇齒輪材料：太陽輪選用45鋼 調(diào)質(zhì)處理HRC1=56—62行星輪選用45鋼 調(diào)質(zhì)處理HRC2=56—62(2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算：齒寬系數(shù) ,查教材表823按齒輪相對軸承為非對稱布置，取=齒輪齒數(shù)的選擇：傳動比條件： 同心條件（各齒輪模數(shù)相同）：均布條件（N為整數(shù)）：鄰接條件：根據(jù)以上四個條件選擇=29 =53 =135 k=3實際傳動比 u=Z3/Z1+1=傳動比誤差=（）/=誤差在5%內(nèi)，合適1）確定齒輪傳動精度等級比照公式： （45）估取圓周速度V=,參考教材表814，815選取II公差組7級2）太陽輪分度圓直徑d1,由下式得： （46） a齒寬系數(shù) : 查表按齒輪相對軸承為非對稱布置，取=b太陽輪轉(zhuǎn)矩T2 : T2 = mc載荷系數(shù)K : K=KKKK （47）使用系數(shù)K : 查表得K=動載荷系數(shù)K: 查表得K=齒向載荷分布系數(shù)K: 查表取K=1齒間載荷分配系數(shù)K ： 由下式及其=0得=[()]=查表并插值得 K=則載荷系數(shù)K的初值Kt Kt=1=d彈性系數(shù) : 查表取得=e節(jié)點影響系數(shù)（）: 根據(jù)條件查圖可得=f重合度系數(shù) : 查表（） ，取=g許用接觸應(yīng)力: （48）接觸疲勞極限應(yīng)力，查表可得=570N/mm2, =460N/mm2應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N : ==107則查表得出接觸強度的壽命系數(shù)(不允許有點蝕)，硬化系數(shù): 根據(jù)設(shè)計條件查圖可取=1接觸強度安全系數(shù)SH,按照一般可靠度查SHmin=—，取SH=，=57011/=518N/mm246011/=418N/mm2所以太陽輪分度圓直徑d1的設(shè)計初值d1t為齒輪模數(shù)m ： m= =太陽輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值： =294=116mm圓周速度v： 與估取值相近，對KV取值影響不大，不必修正KV所以可以取定： KV=KVt=，K=Kt=太陽輪分度圓直徑d1： d1==116mm行星輪分度圓直徑d2： d2=mZ2=453=212mm中心距a ： a=mm齒寬b： mm ，取57行星輪齒寬b2 ： b2=b=57mm太陽輪齒寬b1： b1=b2+(510) 取b1=65mm內(nèi)齒圈分度圓直徑： d3=mZ3=4135=540mm 軸設(shè)計及校核輸入軸、中間空心軸和輸出軸只承受轉(zhuǎn)矩作用而無彎矩作用，所以在設(shè)計計算時只需按照許用轉(zhuǎn)應(yīng)力計算公式計算出最小軸徑，然后按照軸上零部件進行設(shè)計，不需要再對軸進行校核計算輸入軸：材料40Cr（） 功率KW 轉(zhuǎn)速r/min （49）輸出軸：材料40Cr（） 功率KW 轉(zhuǎn)速r/min （410）中間空心軸材料40Cr（） 功率KW 轉(zhuǎn)速r/min （411） （412） （413）行星輪軸行星輪軸不僅承受嚙合作用力對其施加的載荷，而且還要承受行星齒輪的離心力對其施加的載荷。根據(jù)上述限制條件，一般要選擇內(nèi)外徑之差如此小的軸承，通常會首先選用滾針軸承或滑動軸承可是采用滾針軸承雖能滿足尺寸方面的要求，但在承受強烈沖擊及重負荷的工況下，其使用壽命不能滿足可靠性方面的要求。短圓柱滾子安裝在齒輪內(nèi)孔和軸之間閥。當(dāng)多排圓柱滾子披密集地安裝在行星齒輪孔及軸之間，處于中間排的短圓柱滾子潤滑比較困難。另外 ，尺寸公差的給出除參照標(biāo)準(zhǔn)推薦值外，還同時考慮短圓柱滾子、廂環(huán)、擋環(huán)等相關(guān) 件的尺寸精度 ，并通過計算確定，最終還要滿足滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于滾子軸承軸向游隙和徑向游隙的要求。矩形花鍵加工方便，可用磨削方法獲得較高的精度。漸開線花鍵受載時齒上有徑向分力，能起自動定心的作用，使各齒載荷作用均勻，強度高，壽命長，加工工藝與齒輪加工相同，易獲得較高的精度和互換性。和45176?；ㄦI介于上述兩者之間，常用于聯(lián)軸器。 滿足強度計算轉(zhuǎn)矩： Nm （425）查表知K=.*9550**200/1460=根據(jù)工作情況要求，決定高速軸Ⅰ與電動機軸之間選用彈性柱銷聯(lián)軸器。所以選用型脹緊聯(lián)結(jié)套。在這兩大技術(shù)中，掘進越來越稱為影響煤炭高效快速開采的瓶頸，掘進機是綜掘技術(shù)的核心，所以研發(fā)掘進效率高、運行可靠的先進掘進機是我國當(dāng)前煤炭工藝的一項重要的課題。經(jīng)濟全球化的格局，科技和經(jīng)濟的競爭日趨激烈，先進的設(shè)計理念、現(xiàn)代的設(shè)計理論、方法和手段迫于眉睫。掘進機工作的對象是各種煤及礦石。本次設(shè)計還存在不足之處。參考文獻[1] [M].阜新礦業(yè)學(xué)院，1992.[2] [M].中國礦業(yè)出版社，1996.[3] （下）.科學(xué)出版社，[4] [5] 徐翠萍 趙燦 [6] 隗金文，[M].東北大學(xué)出版社，.[7] ：機械工業(yè)出版社，1995[8] 東北工學(xué)院《機械零件設(shè)計手冊》編寫組. （下）.[9] 楊培元 朱福元 [M].北京：機械工業(yè)出版社，[10] （下）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002[11] 隗金文，王慧. 液壓傳動[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，[12] 甘永立. 幾何公差與檢測[M].：長。二是由于本人的專業(yè)素養(yǎng)不夠，現(xiàn)場經(jīng)驗缺乏，在截割減速器和截割臂的詳細設(shè)計中，對密封、潤滑、噴霧等系統(tǒng)沒有進行詳細的研究。因此，掘進機的設(shè)計首先要根據(jù)煤巖的特點來考慮其結(jié)構(gòu)及參數(shù)。而我們的設(shè)計僅僅是個開始，是不全面的，但從中我也了解到很多。掘進機和其他機械設(shè)備一樣，從無到有的誕生過程，而設(shè)計是這一過程的第一階段，是必需的過程。在生產(chǎn)方面，一般的廠礦都能夠自己生產(chǎn)出來，不僅在老式機上進行了改觀，而且也能夠適應(yīng)高自動化的發(fā)展趨勢。漲套聯(lián)軸器是靠正壓力產(chǎn)生漲緊力，而通過漲緊力產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭矩。對于靜聯(lián)結(jié)，其主要失效形式是齒面壓潰，偶爾也會發(fā)生齒根被折斷，對于動聯(lián)結(jié)，主要的失效形式是工作面的過度磨損。壓力角花鍵應(yīng)用廣泛，既適用于傳遞運動，又適用于傳遞動力，不僅適用于固定聯(lián)結(jié)，而且適用于滑動和浮動聯(lián)結(jié)，45176。齒根有平齒根和圓齒根，漸開線有標(biāo)準(zhǔn)壓力角30176。應(yīng)用廣泛。該軸承中與短圓柱滾子相接觸的行星齒輪和軸表面，除具有高的加工質(zhì)量外，還要有很高的熱處理硬度．同時為兼顧齒輪和軸對高強度的要求．因此在選擇材料時，通常采用高強度滲碳淬火鋼．如 18Cr2N4W、20Cr2N4A等．這類鋼材除具有很高的強度，而且通過滲碳淬火，可使?jié)B碳表面達到 HRC58—63。3）精度。 2）潤滑。為了解決這一難題，在該機的設(shè)計中采用了另一種形式，即用行星齒輪內(nèi)孔充當(dāng)軸承滾子的外圈滾道，行星軸圓柱面充當(dāng)本軸承滾子的內(nèi)圈滾道，在內(nèi)外滾道間充填短圓柱滾子，與行星齒輪、