【正文】 ................................. 5 概述 ...................................................... 5 主要技術(shù)參數(shù) .............................................. 5 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) .................................................. 6 搖臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定 ...................................... 6 截割部電動(dòng)機(jī)的選擇 .......................................... 6 傳動(dòng)方案的確定 .............................................. 7 傳動(dòng)比的確定 .............................................. 7 傳動(dòng)比的分 配 .............................................. 7 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................ 9 各級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩的確定 .............................. 9 齒輪設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 ......................................... 11 軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 ........................................ 19 先確定Ⅲ軸 ............................................... 19 軸 4的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 ..................................... 25 惰一軸的設(shè)計(jì) ............................................. 30 4 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程 ....................................... 31 5 采煤機(jī)的使用與維護(hù) ........................................... 48 采煤機(jī)使用過(guò)程中常見(jiàn)故障與處理 ............................. 48 大功率采煤機(jī)截割部溫升過(guò)高現(xiàn)象及解決方法 ................... 49 采煤機(jī)軸承的維護(hù)及漏油的防治 ............................... 50 煤礦機(jī)械傳動(dòng)齒輪失效的改進(jìn)途徑 ............................. 52 硬齒面齒輪的疲勞失效及對(duì)策 ................................. 54 總結(jié) ........................................................... 57 參考文獻(xiàn) ……………………………………… ……………… ………………… 58 外文翻譯 ……………………………………………………………… ...……… .59 英文翻譯 …………… ..………………………………………………………… ..59 中文翻譯 …………………………………………………………………… … .65 致 謝 ……………………………………………… …… ……………… … 69 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 1 緒論 我國(guó)采煤機(jī) 30 多年的發(fā)展進(jìn)程 20 世紀(jì) 70 年代是我國(guó)綜合機(jī)械化采煤起步階段 20 世紀(jì) 70 年代初期，煤炭科學(xué)研究總院上海分院集中主要科技骨干，研制出綜采面配套的 MD150 型雙滾筒采煤 機(jī)，另一方面改進(jìn)普采配套的 DY100 型、 DY150 型單滾筒采煤機(jī)； 70 年代中后期，制造出 MLS3170 型雙滾筒采煤機(jī)。所以對(duì)中薄煤層來(lái)說(shuō)開(kāi)發(fā)適應(yīng)高檔普采的采煤機(jī)是非常必要的，而 MG300/700WD 型采煤機(jī)正是針對(duì)中薄煤層適應(yīng)高普而進(jìn)行的設(shè)計(jì)。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。 關(guān)鍵詞 ： 采煤機(jī) 截割部 行星機(jī)構(gòu) Abstract In the present coal mine of our country,the thin reserves of coal seam are still rich ,are larger for the demand of the smallpower machine of coal cannon pick safety parison little,productivity is also low。 3．牽引速度低 由于受液壓元部件可靠性的限制，設(shè)計(jì)的牽引力功率較小，牽引速度一般不超過(guò) 6m /min 。 解決難采煤層的問(wèn)題是 20 世紀(jì) 80 年代重大課題之一：具體的課題是薄煤層綜合機(jī)械化成套設(shè)備的研制：大傾角綜采成套設(shè)備的研制：“三硬”、“三軟” 4． 5m 一次采全高綜采設(shè)備的研制：解決短工作面的開(kāi)采問(wèn)題，短煤臂采煤機(jī)的研制 。采煤機(jī)系列化是 20 世紀(jì) 80 年代采煤機(jī)發(fā)展中非常突出的特點(diǎn)。仿制和引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的采煤機(jī)更是如此。進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代后，交流變頻調(diào)速技術(shù)在中厚煤層采煤機(jī)中推廣使用，上海分院先后開(kāi)發(fā)成功MG200/500WD、 MG200/450BWD、 MG250/600WD、 MG400/920WD 和 MG450/1020WD等采煤機(jī)，變頻調(diào)速箱可以是機(jī)載，也可以是非機(jī)載。如神府華能集團(tuán)引進(jìn)美國(guó)的 7LS、 6LS 電牽引采煤機(jī)；兗州礦業(yè)集團(tuán)公司引進(jìn)德國(guó)的 SL500 型和日本的 MCLEDR102 型交流電牽引采煤機(jī)，但由于價(jià)格昂貴，故引進(jìn)數(shù)量較少， 90 年代采煤機(jī)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)如下： 1．多電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向布置的總體結(jié)構(gòu)成為電牽引采煤機(jī)發(fā)展的主流 我國(guó)開(kāi)發(fā)的電牽引采煤機(jī)，一般都采用橫向布置。 3．液壓緊固技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究取得成功 采煤機(jī)連接構(gòu)件經(jīng)常松動(dòng)是影響工作可靠性的重要因素，而且解決難度較大，液壓螺母和專用超高壓泵，在電牽引采煤機(jī)中得到推廣應(yīng) 用，防松效果顯著，基本解決采煤機(jī)連接可靠性的問(wèn)題。這些采煤機(jī) , 體現(xiàn)了當(dāng)今世界電牽引采煤機(jī)的最新發(fā)展方向。日本三井三池公司RD101101 和 RD102102 均為交流電牽引采煤機(jī) , 其結(jié)構(gòu)形式為以前的截割電機(jī)布置在機(jī)身的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 , 機(jī)械傳動(dòng)和聯(lián)結(jié)相當(dāng)復(fù)雜。 (2) 電牽引采煤機(jī)已取代液壓牽引采煤機(jī)而成為主導(dǎo)機(jī)型 世界各主要采煤機(jī)廠商 20 世紀(jì) 80 年代都已把重點(diǎn)轉(zhuǎn)向開(kāi)發(fā)電牽引采煤機(jī) , 如德國(guó)艾柯 夫公司是最早開(kāi)發(fā)電牽引采煤機(jī)的 , 80 年代中后期基本停止生產(chǎn)液壓牽引采煤機(jī) , 研制 出EDW 系列電牽引采煤機(jī) , 90 年代又研制成功交流直流兩 用的 SL300 , SL400 , SL500 型采煤機(jī)。法國(guó)薩吉姆公司 在 90 年代也已研制成功 Panda2E 型交流電牽引采煤機(jī)。電牽引采煤機(jī)牽引功率成倍增加 , 最大牽引速度達(dá) 15～ 20m/ min , 美國(guó) 18m/ min 的牽引速度很普遍 ,美國(guó)喬依公司的 1 臺(tái)經(jīng)改進(jìn)的 4LS 采煤機(jī)的牽引速度高達(dá) 2815m/ min。 (5) 滾筒的截深不斷增大 牽引速度的加快 ,支架隨機(jī)支護(hù)也相應(yīng)跟上 , 使機(jī)道空頂時(shí)間縮短 ,為加大采煤機(jī)截深創(chuàng)造了條件。 (7) 有完善的監(jiān)控系統(tǒng) 包括采用微處理機(jī)控制的工況監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集、故障顯示的自動(dòng)控制系統(tǒng) 。借助 MG3442PWD 電牽引采煤機(jī)的電牽引技術(shù) , 對(duì)液壓牽引采煤機(jī)進(jìn)行技術(shù)更新。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 我國(guó)近期開(kāi)發(fā)的電牽引采煤機(jī)有以下特點(diǎn) : (1) 多電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向布置電牽引采煤機(jī)。 (4) 主機(jī)身多分為 3 段 , 取消了底托架 , 各零部件設(shè)計(jì)、制造強(qiáng)度大大提高 , 部件間用高強(qiáng)度液壓螺母聯(lián)接 , 拆裝方便 , 提高了整機(jī)的可靠性。 (7) 耐磨滾筒及鎬形截齒的研究 , 推進(jìn)了我國(guó)的滾筒及截齒制造技術(shù) ,開(kāi)發(fā)研制的耐磨滾筒 ,可適用于截割 f = 3～ 4 的硬煤。 主要技術(shù)參數(shù) 該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下： 1． 適應(yīng)煤層 采高范圍： ~ 煤層傾角：≤ 35 度 煤層硬度：中硬或硬煤層 2． 總體 額定轉(zhuǎn)速： 40r/min 機(jī)面高度： 1457 mm 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 搖臂擺動(dòng)中心距： 2541mm 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) MG300/700WD 型采煤機(jī)采用多電機(jī)橫向布置方式，截割部用銷軸與牽引部聯(lián)結(jié)，左、右牽引部及中間箱采用高強(qiáng)度液壓螺栓聯(lián)結(jié)，在中間箱中裝有泵箱、電控箱、水閥和水分配閥。利用通用部件，組裝成系列型號(hào)的采煤機(jī)，可以給生產(chǎn)帶來(lái)很多方便。根據(jù)礦下電機(jī)的具體工作情況，要有防爆和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險(xiǎn)的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對(duì)安全 。 絕緣等級(jí)： H 接線方式： Y 工作方式： S1 質(zhì)量： 1502KG 冷卻方式：外殼水冷 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 該電機(jī)總體呈圓形，其示 意圖及外形主要尺寸如圖 1 所示： 該電動(dòng)機(jī)輸出軸上帶有漸開(kāi)線花鍵，通過(guò)該花鍵電機(jī)將輸出的動(dòng)力傳遞給搖臂的齒輪減速機(jī)構(gòu)。多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定有如下原則： 圖1 YBC3300 電動(dòng)機(jī)外形尺寸圖沉孔 深20 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 圖 2 NWG 行星機(jī)構(gòu) 1．各級(jí)傳 動(dòng)的傳動(dòng)比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi)，不應(yīng)超過(guò)所允許的最大值，以符合其傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn)，使減速器獲得最小外形。 由于采煤機(jī)在工作過(guò)程中常有過(guò)載和沖擊載荷，維修比較困難，空間限制又比較嚴(yán)格，故對(duì)行星齒輪減速裝置提出了很高要求。運(yùn)轉(zhuǎn)中，軸線 ox— ox 是轉(zhuǎn)動(dòng)的。查閱文獻(xiàn) [4],采煤機(jī)截割部行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比一般為 4～ 6。4~3?ji 根據(jù)前述多級(jí)減數(shù)齒輪的傳動(dòng)比分配原則和搖臂的具體結(jié)構(gòu)，初定各級(jí)傳動(dòng)比為： x行 星架 圖2 NWG行星機(jī) 構(gòu) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) , ?i , ?i ?i 以此計(jì)算，四級(jí)減速傳動(dòng)比的總誤差為： ( ??? 1． 56 2． 29 5． 747）247。 min1? ) 轉(zhuǎn)矩 T/(N 軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 先確定Ⅲ軸 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 由表 42取 A＝ 115， 可得 mmnpAd 33 331 ????? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 截軸3示 意圖 圖 4 截軸 3示意圖 Ⅲ軸上大齒輪分度圓直徑為： mmmZd 3063 ?＝Ⅲ 圓周力 tF ，徑向力 rF 和軸向力 ?F 的大小如下 NdTF t 21249306325110022 2 33 ???? NFF ntr 7 7 3 420t a n2 1 2 4 9t a n3 ????? ? 小輪分度圓直徑為： mmd 2074 ? NdTF t 1 4 112073 2 5 11 0 022 4 34 ???? NFF ntr 1 4 3 220t a 1 4 1 1t a n4 ????? ? 1）擬定軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 Ⅰ段安裝調(diào)心滾子軸承。材料彎曲扭轉(zhuǎn)的特性系數(shù) ?? 、 ?? 取 ?? ＝ ?? ＝ ?? = 可得： 3 0 01 ??????? ? maKS ??? ? ??? 1551 ??????? ? maKS ??? ? ??? ? ? ~2222 ???????? SSSSSS Ca???? 所以