【正文】 .... 40 行星齒輪傳動(dòng)效率計(jì)算 ................................. 41 行星齒輪強(qiáng)度的計(jì)算 ................................... 41 軸的計(jì)算校核 ........................................... 45 主要已知參數(shù) ......................................... 45 軸上力的計(jì)算 ......................................... 45 計(jì)算軸的最小直徑 ..................................... 46 花鍵聯(lián)軸器的選擇 ..................................... 46 花鍵聯(lián)結(jié)強(qiáng)度校核 ..................................... 46 軸的強(qiáng)度校核 ......................................... 47 軸承壽命計(jì)算 ......................................... 48 第四章 檢修 及維護(hù)保養(yǎng) ..........................................................50 機(jī)器的檢修 ............................................. 50 機(jī)器維護(hù)和保養(yǎng) ......................................... 53 機(jī)器的日常維護(hù)保養(yǎng) ................................... 54 機(jī)器的定期維護(hù)保養(yǎng) ................................... 55 潤(rùn)滑 ................................................. 56 電氣 ................................................. 59 機(jī)器常見(jiàn)故障的原因及處理方法 ........................... 60 總結(jié) .............................................................................................66 參考文獻(xiàn) .....................................................................................67 英文翻譯 .....................................................................................68 致 謝 .........................................................................................76 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 第一章 掘進(jìn)機(jī)的概述 懸 臂式掘進(jìn)機(jī)簡(jiǎn)介 懸 臂式掘進(jìn)機(jī)是 煤礦 井下巷道綜掘法的主要設(shè)備 ，它集開(kāi)挖、裝碴和自動(dòng)行走于一體，操縱方便，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，便于支護(hù)， 用于煤和半煤巖層的掘進(jìn) 因此在 采礦 工程中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 (1)半煤巖巷道掘進(jìn)機(jī)普遍推廣 隨著開(kāi)采深度的加大及薄煤層開(kāi)采的需要，切割煤巖的硬度及半煤巖巷道的掘進(jìn)量增長(zhǎng)，已研制的 EBJ132, EBH132, EBJ160等幾種掘進(jìn)機(jī)能夠勝任半煤巖巷道掘進(jìn)。 (3)采用機(jī)電一體化技術(shù) 國(guó)外新型掘進(jìn)機(jī)均配各有完善的工況監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)?！鞍宋濉焙笃?， 我國(guó)又研制 40～ 50 噸級(jí)重型掘進(jìn)機(jī)。 機(jī)重達(dá) 110 噸 ， 可切割巖石強(qiáng)度為 70— 124MPa， 最大達(dá) 206MPa。 高壓術(shù)射流破巖是一項(xiàng)新的切割技術(shù) ， 早在 70 年代 ， 就由美國(guó)人移植到懸臂式掘進(jìn)機(jī)上作為輔助切割 ， 利用 高壓水射流的沖擊 、 侵蝕效應(yīng) 、 水楔劈裂作用 。 3N／ mm耐磨系數(shù)達(dá) 2。 斷面控制是采用微機(jī)技術(shù) ， 精確控制掘進(jìn)斷面輪廓尺才 。 日本三并三他公司研制了切割功率自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) ， 美國(guó)礦業(yè)局移植機(jī)器人技術(shù) ， 研制具有視覺(jué)和某些智力功能的導(dǎo)向系統(tǒng)等。 三、 發(fā)展掘 進(jìn) 機(jī)組 ， 實(shí)現(xiàn)巷道快速掘進(jìn) 80 年代以來(lái) ， 綜采機(jī)械化裝備發(fā)展很快 ， 單產(chǎn)效率迅速提高 ， 美國(guó) 、 英國(guó) 、 德國(guó)等先進(jìn)產(chǎn)煤國(guó)家 ， 不斷涌現(xiàn)日產(chǎn)萬(wàn)噸 、 2 萬(wàn)噸甚至 3萬(wàn)噸高產(chǎn)高效工作面。 于是出現(xiàn)了“掘錨機(jī)組”的新機(jī)型 ， 作為與高產(chǎn)高效工作面的配套設(shè)備 ， 是一種理想作業(yè)方式 ， 具有很好的發(fā)展前景 ， 令人矚 目。代表我國(guó)煤巷掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)水平的主要機(jī)型有 :上海分院研制的 ELMA 一 40 型、 ELMB 一 55 型、 ELMS 一 75 型系列、 EBJ一 100 型等掘進(jìn)機(jī)，太原分院研制的 EMA 一 30M、 EL 一 90 型、 EBJ 一 110型、 EBJ 一 65/48 型等掘進(jìn)機(jī)和唐山分院研制的 EBZ75型掘進(jìn)機(jī)。高可靠性的具體體現(xiàn)是設(shè)備的高開(kāi)機(jī)率。只有生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)扰涮篆h(huán)境都正常運(yùn)轉(zhuǎn)才能保證掘進(jìn)作業(yè)的正常進(jìn)行。隨著工業(yè)技術(shù)水平的提高和在懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)開(kāi) 發(fā)方面經(jīng)驗(yàn)的積累，我們正在嘗試將一些新的技術(shù)成果應(yīng)用于懸臂式掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)上 。自移式轉(zhuǎn)載機(jī)作為聯(lián)接掘進(jìn)機(jī)和帶式輸送 機(jī)或礦車的橋梁，是掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線的重要一環(huán)。傳統(tǒng)的內(nèi)、外噴霧除塵技術(shù)因效果差、成本高而一直無(wú)法推廣，因而影響掘進(jìn)工作面的作業(yè)安全。將其應(yīng)用于結(jié)構(gòu)空間受限的懸臂式掘進(jìn)機(jī)是一種新的嘗試。掘進(jìn)機(jī)負(fù)載反饋調(diào)速技術(shù)的研究，是提高懸臂式掘進(jìn)機(jī)可靠性的一條途徑。 主要特點(diǎn) 采用縱軸截割方式，便于打柱窩、修巷，截割功率大、適應(yīng)能力強(qiáng)、掘進(jìn)效率高； 采用直徑適中的截割頭，單刀力大，截齒 布置合理，破巖過(guò)斷層能力強(qiáng)，截割振動(dòng)小，工作穩(wěn)定性好； 具有內(nèi)外噴霧功能，有效抑制粉塵； 采用俯角鏟板，有利于裝載和截割頭下切；兩種寬度的鏟板方便選擇；星輪馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)替代機(jī)械傳動(dòng)，減少故障的發(fā)生； 采用雙邊鏈輸送機(jī)，有利于大塊煤的輸送，傳動(dòng)平穩(wěn)可靠； 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)采用變量泵系統(tǒng)、液控先導(dǎo)操作，工作穩(wěn)定，關(guān)鍵部件和密封均采用高質(zhì)量進(jìn)口產(chǎn)品，保證整機(jī)性能可靠。因懸臂截割式掘進(jìn)機(jī)機(jī)體靈活、體積較小，可截出各種形狀和斷面的巷道，并能實(shí)現(xiàn)選擇性截割，而且截割效果好，掘進(jìn)速度較高；所以，現(xiàn)在主要采用懸臂截割式，并已成為當(dāng)前掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)的一種基本型式。由于截深較小，截割與裝載情況較好。單環(huán)形是利用一組環(huán)形刮板鏈直接將煤巖裝到機(jī)體后面的轉(zhuǎn)載機(jī)上。 (3)耙爪式。但考慮工作環(huán)境 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 潮濕、有泥水，選用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)為好。 目前，這兩種輸送機(jī)構(gòu)均有采用，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)酌情確定。 (1)邁步式。這種行走機(jī)構(gòu)主要用于沖擊式掘進(jìn)機(jī)。 (1)噴霧式。但噴嘴容易堵塞和損壞，供水管路復(fù)雜，活動(dòng)聯(lián)接處密封較困難。近年來(lái)，除塵設(shè)備有向抽出式和噴霧式聯(lián)合并用方向發(fā)展的趨勢(shì)。 在掘進(jìn)機(jī)的截割頭上，噴嘴安裝位置有 3 種： ① 裝設(shè)在截齒前方。應(yīng)用高壓水細(xì)射流輔助切割技術(shù)，是擴(kuò)大掘進(jìn)機(jī)的使用范圍、提高掘進(jìn)速度的最佳途徑，但其系統(tǒng)形式、水壓和流量，及其零件的結(jié)構(gòu)尺寸要根據(jù)煤巖體性質(zhì)合理 地確定。 我所設(shè)計(jì) 的 EBZ200 型 掘進(jìn)機(jī) 截割 部分的 減速裝置上采用的是 行星 減速系統(tǒng) 。 圓整取?????? 實(shí)際變位系數(shù)計(jì)算 31531739。 MPa＝ 280 N/ 2mm （載荷對(duì)稱） 齒形為漸開(kāi)線直齒，最終加工為磨齒，精度為 6 級(jí) 選擇內(nèi)齒 圈 材料為 38CrMoAL，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 262302HBC 查表 取試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 2H lim 750 /N mm? ? 查表 試取試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限 2H lim 280 /N mm? ? 齒形的終加工為插齒，精度為 7 級(jí) 轉(zhuǎn)距計(jì)算 高速級(jí)輸出轉(zhuǎn)矩 （ N178。為了不過(guò) 分地增大其外形尺寸，故 bz 值不能很大。 即： 39。 mm) ?FK —— 綜合系數(shù)； FpK —— 彎曲強(qiáng)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? —— 試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限（ N/mm2） AK —— 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的使用系數(shù)； 1FaY —— 載荷作用于齒頂時(shí)的小齒輪齒形系數(shù) ； 2KH 型傳動(dòng)有兩個(gè)嚙合齒輪副： g—a ， —gb。依據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)及相關(guān)資料，行星齒輪傳動(dòng)為 閉式硬 齒面齒輪傳動(dòng)，主要失效形式為齒輪折 斷，按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度公式 計(jì)算齒輪的模數(shù) m 。aga ， gb 嚙合副實(shí)際中心距 39。如果 p 值太大，或許可能使得 內(nèi)齒輪 bz 值很大；或使得中心輪 az 值很小。 圓周速度 ????????? ndmv ? m/s 修正 ?VK ?????K 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) ta nc o s c o s22 ??? tt bHZ ?? ? 重合度系數(shù) ?Z 根據(jù) ????, 來(lái)選取 ????? ? ? 8 6 ???????? ?Z 許用接觸應(yīng)力 ? ?HWNHH S ZZ ??lim?? ＝ 接觸疲勞極限應(yīng)力 M P aHH 1 3 0 02lim1lim ?? ?? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8281 56060 001147 56060???????????????hhjLinNnj LN 根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查得壽命系數(shù) ??ZZ 取硬化系數(shù) 1?WZ 則許用接觸應(yīng)力 ? ?? ?M PaM PaHH 1 1 2 ???? ?????? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 齒輪分度圓直徑的計(jì)算 mmd t 21 ??????? ??????? 齒輪模數(shù)的計(jì)算 ??? Zdm t 小于 6，則取 m＝ 6可行 實(shí)際分度圓直徑的計(jì)算mmmZd mmmZd 420670 18063022 11 ????? ????? 中心距的計(jì)算 ? ? ? ? mmZZma 3002 703062 21 ?????? 齒寬 b的計(jì)算 mmdb d 901 8 ????? ? 按小齒輪齒寬比大齒輪齒寬大 5mm 的原則得：mmb mmb 909521 ?? 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 根據(jù)公式 ? ?FSFF YYYmbdK ??? ??? ????? 12計(jì)算： 查得： 齒形系數(shù) ?FY ????FFYY大齒輪小齒輪 應(yīng)力修正系數(shù) ?SY ????SSYY大齒輪小齒輪 重合度系數(shù) ??Y 許用彎曲應(yīng)力 ? ? FXNFF SYY /lim ??? ?? 查得： a4 5 02lim1lim MPFF ＝＝ ?? 彎曲壽命系數(shù) 121 ?? NN YY 尺寸系數(shù) ?XY 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 12/1dd???安全系數(shù) ?FS 則 ? ?? ?M P aM P aFF 2 7 ???? ?????? 故 ? ?? ?2211 FFFF??????????? ?????????? ??? 所以合格 高 速級(jí)行星齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)比分配 （ 1） 行星齒輪 的總傳動(dòng)比 12i 12 0 36 .87 5 15 .82 3ii i? ? ? 式中 0i —— 高速級(jí)直齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比 i —— 總傳 動(dòng)比 12i —— 行星齒輪總傳動(dòng)比 根據(jù) 12i 值，考慮實(shí)際情況和查表采用 NGW 型二級(jí)行星減速器。39。因此，行星齒輪傳動(dòng)在起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、冶金礦山、石油化工、建筑機(jī)械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器和航空航天等工業(yè)部門均獲得了日益廣泛的應(yīng)用。當(dāng)截齒與煤巖體接觸才噴水的方式，齒不工作時(shí)不噴射，可節(jié)省水；除塵和撲滅火花的效果好。在掘進(jìn)機(jī)上安裝的高壓水細(xì)射流系統(tǒng)為：外來(lái)水經(jīng)過(guò)控制閥、濾水器進(jìn)入增壓器，壓力增高后的高壓水進(jìn)入懸臂端的旋轉(zhuǎn)密封，由截割頭上安裝的 數(shù)個(gè)噴嘴噴射出去。由于 集塵器跟隨掘進(jìn)機(jī)移動(dòng)，風(fēng)機(jī)的噪音很大，應(yīng)安裝消音裝置。噴嘴在截割頭上按螺旋線布置，壓力水對(duì)著截齒噴射。由于其工作環(huán)境差，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)易受潮燒毀，最好