【正文】 這些都給我的畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成打下了鋪墊。注意放炮時(shí)拿走儀器防止崩壞 。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在 20h 內(nèi)排出礦井 24h 的最大涌水量。 ③裝煤方式：利用機(jī)組滾筒螺旋槳葉片和運(yùn)輸機(jī)鏟板將煤自行裝入輸送機(jī)。井田范圍較為規(guī)則，井田內(nèi)沒有大的斷層，所有斷層落差不超過 5m；井田內(nèi)有一個(gè)村莊；綜合起來 看，井田水文地質(zhì)條件簡單，煤層傾角小，煤層賦存穩(wěn)定，故礦井采用人為方式劃分帶區(qū)。 附開拓方案圖如下： 圖 1 雙斜井兩水平開拓 6 井筒特征 主斜井：主斜井主要負(fù)責(zé)提煤，并兼作進(jìn)風(fēng)。經(jīng)計(jì)算礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為 萬 t。 207 國道（太原 — 洛陽）在成莊礦東側(cè)約 20 多 km 處通過，晉（城） — 長（治） 、晉（城） — 陽（城） 、晉（城） — 焦（作） 、長（治）— 邯（鄲） 、太（原） — 長（治）高速公路已建成通車。礦井瓦斯涌出量大，為高瓦斯礦井，煤塵沒有爆炸危險(xiǎn)性，礦井涌水量較小。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意 ! 在這次畢業(yè)論文的完成過程中，我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中我的論文指導(dǎo)老師馬詠梅老師對(duì)我的關(guān)心和支持尤為重要。 39 通過這三種不同齒輪參數(shù)化建模方法的研究，我們看到雖然是針對(duì)不同的齒輪進(jìn)行參數(shù)化建模，但設(shè)計(jì)理念完全相同，都是尋找不同參數(shù)之間的相互關(guān)系，利用不同參數(shù)之間的相互制約關(guān)系，完成其建模過程。并且通過使用 Pro/ENGINEER 關(guān)聯(lián)性功能、族表以及 Program二次開發(fā)工具，還可以方便 地實(shí)現(xiàn)直齒圓錐齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)和自動(dòng)特征建模，及其參數(shù)化模型庫的建立，這里就不仔細(xì)介紹了。 圖 提取參數(shù)到族表項(xiàng)目中 本章中直齒圓錐齒輪的模型庫通 過族表功能建立了一個(gè)嵌套的控制數(shù)據(jù)表格，如圖 第一層數(shù)據(jù)，以直齒錐齒輪模數(shù)中第一系列大端模數(shù)為該族項(xiàng)目的具體參數(shù)，并對(duì)所有的實(shí)例進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。 34 圖 特征參數(shù)與設(shè)計(jì)變量之間的約束關(guān)系 參數(shù)建模 根據(jù)前面的分析，使用背錐上的當(dāng)量齒輪進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。圓錐齒輪的齒廓曲線為球面漸開線，但是由于球面無法展開成為平面，以致在 設(shè)計(jì)甚至在制造及齒形的檢查方面均存在很多困難，本文采用背錐作為輔助圓錐（背錐與球面相切于圓錐齒輪大端的分度圓上，并且與分度圓錐相接成直角，球面漸開線齒廓與其在背錐上的投影相差很?。?。 Pro/ENGINEER 具有開放的體系結(jié)構(gòu)和優(yōu)秀的二次開發(fā)工具，允許開發(fā)者根據(jù)客戶的特殊需要來進(jìn)行擴(kuò)充和修改。其主要思路如圖 所示，通過對(duì)產(chǎn)品建模特征的解析，從特征中抽象出特征參數(shù)，再對(duì)特征參數(shù)進(jìn)行分析，得到參數(shù)模型。 裝配完成后，使用 ProE自帶的分析功能對(duì)其進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)齒輪能夠完全嚙合，而且在兩個(gè)齒輪嚙合處的壓力角也正好為 20176。在菜單中選擇 Program（程序） →Edit Design （編輯設(shè)計(jì)），在彈出的窗口中輸入程序，如圖 所示。在 ProE 中畫漸開線的唯一方法就是通過方程畫曲線。此外，還要為這些參數(shù)設(shè)定一個(gè)初始值，如同 ，其中變位系數(shù)的初始值最好設(shè)為 0，因?yàn)槭褂貌蛔兾积X輪的機(jī)會(huì)比較多，對(duì)其他參數(shù)的初始值并沒有具體的要求。所以，一旦模數(shù) m 和齒數(shù) z 確定以后，整個(gè)齒輪的大小就已經(jīng)確定下來了。 。先選中上步驟生成的投影 線，點(diǎn)擊菜單欄 “ 插入 ” “ 混合掃描 ” ，點(diǎn)選實(shí)體按鈕，點(diǎn)擊 “ 剖面 ” ，在剖面選項(xiàng)中選取 “ 所選截面 ” ，先選取掃描路徑上箭頭所在的一端齒廓，點(diǎn)擊 “ 插入 ” ，選取另一端齒廓，點(diǎn)擊 “ 確定 √” ，生成如圖 ； 圖 混合掃描生成一個(gè)輪齒 15 (13）陣列生成所有輪齒。點(diǎn)擊 “ 拉伸 ” 按鈕，依次點(diǎn)取 “ 放置 ” “ 定義 ” ，選擇 FRONT面作為草繪面，拾取 “ 從邊創(chuàng)建圖元 ” 按鈕，選擇 “ 環(huán) ” ，選取步驟 3）生成的 齒根圓，點(diǎn)擊 “ 確定√” ，修改其長度尺寸為 LONGTH,在關(guān)系文本框中添加關(guān)系： LONGTH=B。點(diǎn)擊 “ 工具 ” 下拉菜單中的 “ 參數(shù) ” ，出現(xiàn)如圖 所示的對(duì)話框，根據(jù)齒輪的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置； 9 圖 參數(shù)設(shè)置 (3） 作圓曲線。此種建模方法對(duì)其它類似零件的實(shí)體建模有重要的借鑒意義。為了精確模擬齒輪的實(shí)際成形過程，就要求對(duì)齒輪進(jìn)行精確的三維建模。對(duì)于常用的標(biāo)準(zhǔn)齒輪建模，只要精度要求不是很高，采用這種方面很方便，用戶只需輸入?yún)?shù)，就可方便迅速地建立所需的齒輪模型。為了保證齒輪傳動(dòng)的精確性，在齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，對(duì)齒輪的精確建模顯得尤為重要，如何提高和保證齒輪傳動(dòng)的精確性是目前齒輪建模研究領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向。用戶更可以配上Pro/ENGINEER 軟件的其他模塊或自行利用 C語言編程，以增加軟件的功能。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用在單機(jī)上。系統(tǒng)必須懂得設(shè)計(jì)人員的意圖，能夠檢測失誤，回答問題，提出建議方案等。 CAD 系統(tǒng)要具有很好的可移植性和自組織性：在 CAD系統(tǒng)中．用戶可以根據(jù)自己的需要隨時(shí)加入運(yùn)行文件和模塊．還可重新裝配各個(gè)模塊中的子模塊。保證了產(chǎn)品的一次成熟性和一次成功性。 CAD 發(fā)展方向 當(dāng)前工業(yè)企業(yè)正面臨著市場全球化、制造國際化和品種需求多樣化的新挑戰(zhàn)，各企業(yè)間圍繞著時(shí)間、質(zhì)量和成本的競爭越來越激烈。 三維 CAD 系統(tǒng)的核心是產(chǎn)品的三維模型，這種三維模型包含了更多的實(shí)際結(jié)構(gòu) 特征，使用戶在采用三維 CAD 造型工具進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，更能反映時(shí)間產(chǎn)品的構(gòu)造或加工制造過程。 1 基于 Proe 的齒輪建模研究 1 緒論 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) CAD 技術(shù)簡介 CAD 技術(shù)是隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的，它具有工程及產(chǎn)品的分析計(jì)算、幾何建模、仿真與試驗(yàn)、繪制圖形、工程數(shù)據(jù)庫管理和生成設(shè)計(jì)文件等功能。目前使用最多的有 PTC 公司的 Pro∕Engineer 軟件； EDS 公司的 UGH 軟件； Solidworks 公司的 Solidworks 軟件；UG公司的 SolidEdge 軟件。由此出現(xiàn)了一系列先進(jìn)制造技術(shù)、系統(tǒng)和新的生產(chǎn)管理方法。 CAD 系統(tǒng)應(yīng)滿足并行設(shè)計(jì)的要求：并行工程的關(guān)鍵是用并行設(shè)計(jì)方法代替串行設(shè)計(jì)方法?；蛘甙凑兆约旱囊笮薷南到y(tǒng)中的不足之處。（ 2）具有推理能力，使不熟悉的設(shè)計(jì)人員也能做出好的設(shè)計(jì)來。 Pro/E 采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配 設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用 [3]。這一優(yōu)點(diǎn)使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價(jià)格也更便宜。它在單用戶環(huán)境下（沒有任何附加模塊）具有大部分的設(shè)計(jì)能力，組裝 能力（人工）和工程制圖能力（不包括 ANSI,ISO,DIN或 JIS 標(biāo)準(zhǔn)），并且支持符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繪圖儀（ HP,HPGL）和黑白機(jī)彩色打印機(jī)的二維和三維圖形輸出。目前，齒輪建模方法有很多，如描點(diǎn)法，參數(shù)法，利用插件法等各種方法[5]。 （ 3）利用插件法 利用插件法是一種非常便捷的齒輪建模方法。本文基于 Pro/模研究。 齒輪漸開線的生成原理 標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪的齒廓部分形狀如圖 所示，由機(jī)械原理知識(shí)可知，當(dāng)一直線 BK 沿一圓周作純滾動(dòng)時(shí)，直線上任意點(diǎn) K的軌跡 AK就是該圓的漸開線，這個(gè)圓稱為漸開線的基圓，半徑為 rb ，直線 BK叫做漸開線的發(fā)生線；角 θk 叫做漸開線 AK 段的展角，如圖 所示。點(diǎn)擊特征工具欄 “ 草繪 ” 按鈕，選取 FRONT 面 作為基準(zhǔn)面，畫四個(gè)圓，點(diǎn)擊 “ 工具 ” 下拉菜單中的關(guān)系，輸入如圖 ，系統(tǒng)自動(dòng)將關(guān)系式添入驅(qū)動(dòng)，生成齒輪的基圓、齒根圓、分度圓和齒頂圓，如圖 ； 圖 齒輪各圓曲線關(guān)系式 10 圖 關(guān)系驅(qū)動(dòng)生成的齒輪基圓、齒根圓、分度圓和齒頂圓 (4） 作齒廓線（漸開線）。 （ 9） 草繪端面齒廓。先選中上步生成的輪齒，點(diǎn)擊 “ 陣列 ” 按鈕，陣列方式選 “ 軸 ” ，輸入陣列個(gè)數(shù)和角度，點(diǎn)擊 “ 確定 √” ； （ 14）生成軸孔。 ，其曲率半徑愈小；離基圓愈遠(yuǎn)，曲率半徑就愈大。 漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化建模 18 對(duì)漸開線直齒圓柱齒輪進(jìn)行參數(shù)化建模的目的是使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中方便地使用該模型，只要輸入模數(shù)、齒數(shù)、厚度、齒根圓角半徑以及變位系數(shù)，就能自動(dòng)生成設(shè)計(jì)者所需要的齒輪模型，所以要在這個(gè)前提下對(duì)漸開線直齒圓柱齒輪進(jìn)行建模。具體步驟是：在菜單中選擇 Set Up(設(shè)置 )→Parameters （參數(shù)） →Creat （創(chuàng)建）。具體步驟是：在菜單中選擇CRV OPTIONS（曲線選項(xiàng)） →From Equation （從方程），然后選擇基準(zhǔn)平面（與基圓在同一平面），接著選擇坐標(biāo)系，然后再設(shè)置坐標(biāo)系類型為 Cylindrical（柱坐標(biāo)），最后在彈出的窗口中輸入曲線方程如下，如圖 所示： r=modulenum_teethcos (pressure_ang)/[2cos(45t)] theta=tan(45t)180/pi (45t) 20 z=0 插入一個(gè)基準(zhǔn)平面 DTM1，如圖 所示，通過坐標(biāo)系原點(diǎn)以及漸開線與節(jié)圓交點(diǎn)，并垂直于漸開線所在的平面，然后再插入一個(gè)基準(zhǔn)軸 A1；通過坐標(biāo)原點(diǎn)并垂直于漸開線所在的平面，接著再插入一個(gè)基準(zhǔn)平面 DTM2，如圖 所示，通過基準(zhǔn)軸 A1，與基準(zhǔn)平面 DTM1 形成一個(gè)夾角（該夾角的尺寸通過程序來確定），使用基準(zhǔn)平面 DTM2對(duì)剛才所畫的漸開線進(jìn)行鏡像操作，這樣齒槽的形狀就確定下來了。輸完以后，漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化建模的工作就全部完成了。 ，這與設(shè)計(jì)要求完全吻合，同時(shí)也證明了上述方法在實(shí)際應(yīng)用中是可行的。根據(jù)模型信息建立參數(shù)間關(guān)聯(lián)與約束，并確定某些參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，進(jìn)而建立由設(shè)計(jì)變量驅(qū)動(dòng)的零件族。利用 Pro/ENGINEER 建模時(shí)， Pro/Program 會(huì)產(chǎn)生特征程序，它記錄著模型樹 (model tree)中包括各個(gè)特征的建立方法、參數(shù)設(shè)置、尺寸以及關(guān)系式約束等在內(nèi)的每個(gè)特征的詳細(xì)信息，可以通過修改和添加特征的 program 來生成基本參數(shù)相同的模型庫?；诒冲F可以展成平面，本章相關(guān)參量的計(jì)算均建立在背錐展成平面的當(dāng)量齒輪上進(jìn)行。首先由大端面的相關(guān)參量以及由大端面相關(guān)參量推算出來的小端面相關(guān)參量，建立大端面和小端面的分度圓、齒根圓、齒頂 圓等，并運(yùn)用設(shè)置的相應(yīng)特征參數(shù)來驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)尺寸。如圖 所示，以第一系列大端模數(shù)為具體參數(shù)系列，模型就會(huì)自動(dòng)重新建模。這二者的結(jié)合不僅提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，也為直齒圓錐齒輪進(jìn)一步開發(fā)有限元分析、運(yùn)動(dòng)仿真、數(shù)控加工等其他功能模塊奠定了基礎(chǔ)。而且利用參數(shù)話建模得到的齒輪模型，都可以在其基礎(chǔ)上進(jìn)行不同的二次開發(fā)，使其能夠更加完善，以達(dá)到事半功倍的效果。每次遇到難題，我最先做的就是向馬老師尋求幫助，而馬老師每次不管忙或閑，總會(huì)抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。設(shè)計(jì)采用斜井兩水平開拓，帶區(qū)式準(zhǔn)備，綜合 機(jī)械化放頂煤開采，采用全部垮落法處理采空區(qū)，主要對(duì)礦井開拓方式、準(zhǔn)備方式和采煤方法進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，對(duì)礦井運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水等生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了描述和設(shè)備選型計(jì)算。交通極為便利。 礦井服務(wù)年限可按下式計(jì)算： T=Z/(A*K) 5 式中： T—— 礦井服務(wù)年限，年； Z—— 礦井可采儲(chǔ)量，萬 t； A—— 礦井生產(chǎn)能力，萬 t/年； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)， K=～ ，此處取 。井筒內(nèi)裝備鋼繩芯式膠帶輸送機(jī)。全礦井共劃分為 20 個(gè)帶區(qū)，首采帶區(qū)為 11 帶區(qū)。 ④運(yùn)煤方式：工作面利用 SGZ764/500 型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)選 用三臺(tái) 200D65 7 型水泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修。 7．加強(qiáng)礦井通風(fēng)設(shè)施的維修、管理，減少漏風(fēng)，提高礦井有效風(fēng)量，確保向采煤面和掘進(jìn)頭輸送足夠的新鮮空氣； 8．長距離掘進(jìn)，應(yīng)配備大功率局扇和保質(zhì)保量的風(fēng)筒； 9．電氣設(shè)備應(yīng)達(dá)到防爆要求，礦車牽引采用蓄電池式機(jī)車。 晉煤集團(tuán)基建 領(lǐng)導(dǎo)也給我們安排了良好的設(shè)計(jì)環(huán)境并在百忙之中抽空來指導(dǎo)我們， 這讓我充分感 12 受 到了 領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我們畢業(yè)生的關(guān)懷。 七、結(jié)束語 經(jīng)過 一 個(gè)多月的忙碌， 在 董立波 老師的悉心指導(dǎo)以及 煤礦開采技術(shù) 全體老師的關(guān)心和幫助下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)《晉煤集團(tuán)成莊礦三號(hào)煤層西區(qū)礦井開采初步設(shè)計(jì)》終于順利完成了！ 在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我遇到了很多問題，作為我的指導(dǎo)教師， 董立波 老師給與了我莫大的幫助，在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的問題總是及時(shí)地給予解決，對(duì)我提出的疑點(diǎn)耐心詳細(xì)的講解，同時(shí)對(duì)于很多關(guān)鍵性的問題總能給我提出很多合理性的建議， 并對(duì)我的設(shè)計(jì)整體框架以及大的原則性問題提出了關(guān)鍵性的指導(dǎo)。將儀器懸掛在作業(yè)區(qū)附近的頂板上代替瓦斯稽查員，以儀器連續(xù)監(jiān)測瓦斯?jié)舛鹊淖兓? 排水系統(tǒng)根據(jù)所設(shè)水平來確定，主排水設(shè)備設(shè)置在中央泵房，帶區(qū)涌