【正文】 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū) 評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ) （ ①選題的意義； ② 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；③工作量的大?。虎苋〉玫闹饕晒皠?chuàng)新點(diǎn)；⑤寫(xiě)作的規(guī)范程度；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；⑦存在問(wèn)題； ⑧ 是否同意答辯等 ）： 成 績(jī)： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文答辯及綜合成績(jī) 答 辯 情 況 提 出 問(wèn) 題 回 答 問(wèn) 題 正 確 基本 正確 有一般性錯(cuò)誤 有原則性錯(cuò)誤 沒(méi)有 回答 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及建議成績(jī)： 答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)定成績(jī)： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日 摘 要 MG4000/ 型采煤機(jī)是一種電牽引大功率采煤機(jī)，該機(jī)機(jī)身矮，裝機(jī)功率大，所有電機(jī)橫向布置，機(jī)械傳動(dòng)都是直齒傳動(dòng)，電機(jī)、行走箱驅(qū)動(dòng)輪組件等均可從老塘側(cè)抽出，故傳動(dòng)效率高，容易安裝和維 護(hù)。這種采煤機(jī)是用截鏈?zhǔn)浇芈涿?，在截鏈上安裝有被稱為截齒的專用截煤工具，其工作效率低。 可調(diào)高螺旋滾筒采煤機(jī)或刨煤機(jī)與液壓支架和可彎曲輸送機(jī)配套，構(gòu)成綜合機(jī)械化采煤設(shè)備，使煤炭生產(chǎn)進(jìn)入高產(chǎn)、高效、安全和可靠的現(xiàn)代化 發(fā)展 發(fā)展階段。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 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)。 據(jù)初步統(tǒng)計(jì)， 20 世紀(jì) 80 年代自行開(kāi)發(fā)和研制的采煤機(jī)品種有 50 余種，中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 是我國(guó)采煤機(jī)收獲的年代，基本滿足我國(guó)各種煤層開(kāi)采的需要，大量依靠進(jìn)口的年代已一去不復(fù)返了。無(wú)鏈牽引使采煤機(jī)工作 平穩(wěn)，使用安全，承受的牽引力大，因此，得到用戶的廣泛歡迎，大功率采煤機(jī)都采用無(wú)鏈牽 引系統(tǒng)。各大部件由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)彼 此獨(dú)立，無(wú)動(dòng)力傳遞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，因而有取代電動(dòng)機(jī)縱向布置的趨勢(shì)。 3）增大牽引速度和牽引力，并改進(jìn)無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu) 為了適應(yīng)綜采高產(chǎn)高效的要求，近代采煤機(jī)的牽引速度和牽引力都有較大的增大。 9）貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化原則，加速開(kāi)發(fā)適合不同地質(zhì)條件的新機(jī)型 目前各主要采煤機(jī)生產(chǎn)廠家都十分重視三化原則，將采煤機(jī)各主要部件 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) （如電動(dòng)機(jī)、截割部固定減速箱、搖臂、滾筒、牽引部、截牽箱、行走 箱 、牽引機(jī)構(gòu)等 ） 制定 標(biāo)準(zhǔn)，作為適合不同條件的通用部件，各部件間的連接尺寸一致。 2．主機(jī)身分為三段，即左牽引部、中間控制箱、右牽引部，采用高 度液壓螺栓聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、拆裝方便。據(jù)此選擇由撫順廠生產(chǎn)的三相鼠籠異步防爆電動(dòng)機(jī) YBC3─ 400,其主要參數(shù)如下： 額定功率： 400KW； 額 定電壓： 1140V 額定電流： 296A。 3．使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力接近相等，即要達(dá)到等強(qiáng)度。因此，它用在采煤機(jī)截割部最后一級(jí)減速是合適的，該型號(hào)行星傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)的使用效率為 ～ ,傳動(dòng)比一般為 ～ 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 截割部傳動(dòng)系統(tǒng)圖 各級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩的確 定 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 ： 從電動(dòng)機(jī)出來(lái)，各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ軸。Α 1166。 確定各主要參數(shù) ⑴ 行星機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比： i=，采 用 NGW 型行星機(jī)構(gòu)。 試驗(yàn)齒輪齒面接觸疲勞極限 lim 1450H? ? MPa 試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲 勞極限： 太陽(yáng)輪： lim 1450H? ? MPa 行星輪： lim 1450H? ? MPa 齒形為漸開(kāi)線直齒，最終加工為磨齒，精度為 6 級(jí)。 花鍵尺寸為： 1 1 61 1 21 0 210 ??????? BDdN 軸承與軸的周向定位采用過(guò)渡配合保證的，因此軸段直徑公差取為 6K . 軸端倒角 ??452 軸的強(qiáng)度效核： 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 ： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 軸承1 軸承2 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 166。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： , ? , ? ? 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。運(yùn)轉(zhuǎn)中，軸線 ox— ox是轉(zhuǎn)動(dòng)的。多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定有如下原則： 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。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 。 適應(yīng)煤質(zhì)硬度 F≤ 4 滾筒轉(zhuǎn)速 r/min 40 搖臂長(zhǎng)度 mm 3500 牽引速度 m/min 015 牽引型式 齒輪 齒 軌 機(jī)面高度 mm 1726 最小臥底量 mm 265 滅塵方式 內(nèi)外噴霧 裝機(jī)功率 kw 900 電壓 v 1140 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) MG400/900WD 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。 8） 采用微電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化的采集、工況監(jiān)測(cè)、故障診斷和自動(dòng)控制 現(xiàn)代采煤機(jī)均裝有功能完善的用微處理器控制的數(shù)據(jù)采集、工況監(jiān)測(cè)、故障診斷和自動(dòng)控制，這是代表采煤機(jī)水平的重要標(biāo)志。歸結(jié)起來(lái)，滾筒 式采煤機(jī)有以下特征和發(fā)展趨勢(shì)： 1） 增大功率和能力 為了適應(yīng)綜采工作面高產(chǎn)、高效和在不同地質(zhì)條件下快速截割煤巖的需要，不論厚、中厚和薄煤層的采煤機(jī)均在不斷增大裝機(jī)功率和生產(chǎn)能力。 國(guó)產(chǎn)電牽引采煤機(jī)雖然發(fā)展速度 很快，但在性能和可靠性上與世界先進(jìn)國(guó)家的 I 采煤機(jī)相比，還存在較大的差距，所以一些有實(shí)力的礦務(wù)局，在裝備高產(chǎn)高效工作面時(shí)，把目光移到國(guó)外，進(jìn)口國(guó)外先進(jìn)電牽引采煤機(jī)。為此，我國(guó)研制采煤機(jī)的無(wú)鏈牽引都向引進(jìn)機(jī)組的結(jié)構(gòu)上靠攏。世界主要采煤機(jī)生產(chǎn)國(guó)如英國(guó)、德國(guó)、 法國(guó)、波蘭、日本等都進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，其技術(shù)也展示在中國(guó)人的面前，為我們深入了解外國(guó)技術(shù)和掌握這些技術(shù)創(chuàng)造了條件，同時(shí)通過(guò) 20 世紀(jì) 70 年代自行研制采煤機(jī)的實(shí)踐，獲得了成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，確立了我國(guó)采煤機(jī)的發(fā)展方向，即仿制和自行研制并舉。同時(shí)還可以對(duì)搖臂殼體固有頻率、各階振型、動(dòng)力性能進(jìn)行探索性分析研究。 1．截煤滾筒可以在使用中調(diào)整其高度，完全解決對(duì)煤層賦存條件的適應(yīng)性； 2．把圓筒形截割滾筒改進(jìn)成螺旋葉片截煤滾筒， 即螺旋 滾筒，極大地提高了裝煤效果。 此外，還對(duì) MG400/ 采煤機(jī)的使用與維護(hù)進(jìn)行了說(shuō)明，以便能更好的發(fā)揮該采煤機(jī)的性能，達(dá)到最佳工作效果。 （ 3）設(shè)計(jì)完成截割部的組件、零件工作圖設(shè)計(jì)。 本說(shuō)明書(shū)主要介紹了采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì)計(jì)算。同時(shí)德國(guó)研制出了 用刨削方式落煤的刨煤機(jī)。從此，綜合機(jī)械化采煤設(shè)備朝著大功 率、遙控、遙測(cè)方向 發(fā)展，其性能日臻完善，生產(chǎn)率和可靠性進(jìn)一步提高。 20 世紀(jì) 70 年代我國(guó)采煤機(jī)的發(fā)展有以下特點(diǎn)： 1．裝機(jī)功率小 例如， MLS3170 型雙滾筒采煤機(jī)，裝機(jī)功率 170KW； KD150 型雙滾筒采煤機(jī)，裝機(jī)功率 150KW； DY100 和 DY150 型單滾筒采煤機(jī)，裝機(jī)功率 100KW 和 150KW。 20 世紀(jì) 80 年代采煤機(jī)的發(fā)展有如下特點(diǎn)： 1． 重視采煤機(jī)系列的開(kāi)發(fā)，擴(kuò)大使用范圍 20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)發(fā)的采煤機(jī)，一種類型只有一個(gè)品種，十分單一，覆蓋面小，很難滿足不同煤層開(kāi)采需要。 20 世紀(jì) 90 年代至今是我國(guó)電牽引采煤機(jī)發(fā)展的時(shí)代 進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代后，隨著煤炭生產(chǎn)向集約化方向發(fā)展，減員提效，提高工作面單產(chǎn)成為煤炭發(fā)展的主流，發(fā)展高產(chǎn)高效工作面勢(shì)在必行，此采煤機(jī)開(kāi)發(fā)研制圍繞高產(chǎn)高效的要求進(jìn)行，其主要方向是： （ 1）大功率高參數(shù)的液壓牽引采煤機(jī)：最具代表性的機(jī)型是 MG2X400－ W 型采煤機(jī)。 2． 我國(guó)采煤機(jī)的主要參數(shù)與世界先進(jìn)水平的差距在縮小 在裝機(jī)功率方面，我國(guó)的液壓牽引采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到 800KW，電牽引采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到 1020KW，其牽引功率為 2X50KW，可滿足高產(chǎn)高效工作面對(duì)功率的要求。 4）機(jī)器的結(jié)構(gòu)布置有新的發(fā)展 近年來(lái)不斷發(fā)展和研制出了多機(jī)橫向布置、部件可側(cè)面拉裝的整機(jī)箱式機(jī)身、縱向布置采煤機(jī)的牽引部和截割部合為一個(gè)部件、破碎機(jī)采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng) 、改進(jìn)擋煤板傳動(dòng)裝置、無(wú)底托架或不用整體底托架等新的結(jié)構(gòu)布置方式。這樣，就可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件的要求，很容易用積木式方法將各部件組合成新機(jī)型，以擴(kuò)大采煤機(jī)的系列和加速研制過(guò)程。 搖臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定 由于煤層地質(zhì)條件的多樣性，煤炭生產(chǎn)需要多種類型和規(guī)格的采煤機(jī)。 額定轉(zhuǎn)速： 1470P/m 額定 頻率 ： 50HZ。 4．使各級(jí)傳動(dòng)中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等，從而使?jié)櫥?比較方便。如 上 圖所示，當(dāng)內(nèi)齒圈 b 固定，以太陽(yáng)輪 a為主動(dòng)件，行星架 g為從動(dòng)件時(shí)，傳動(dòng)比的推薦值 為 ～ 9。 Ⅰ軸 14701 ?n /r min Ⅲ軸 m in/?? Ⅳ軸 2 ??inn ＝ min/r Ⅵ軸 m i n/ 2 ??＝ 各軸功率計(jì)算： Ⅰ軸 40031 ??η＝ PP =396kW Ⅱ軸 39621212 ??? ηη＝ PP = Ⅲ 軸 8 41223 ??? ηη＝ PP = Ⅳ 軸 7 231234 ???? ηηη＝ PP =358kW 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) Ⅴ 軸 35831245 ???? ηηη＝ PP = Ⅵ 軸 4 31256 ??? ηη＝ PP = Ⅶ軸 3 331267 ???? ηηη＝ PP = Ⅷ軸 2 031278 ???? ηηη＝ PP = 各軸扭矩 計(jì)算 : Ⅰ軸 95509550111 ?? nPT mN ?? 7214 70396 Ⅲ 軸 95509550333 ?? nPT mN ?? 1 2 Ⅳ 軸 95509550444 ?? nPT mN ?? Ⅶ 軸 95509550777 ?? nPT mN ?? 將上述計(jì)算結(jié)果列入 下 表 ,供以后設(shè)計(jì)計(jì)算使用 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 編號(hào) 功率 /kW 轉(zhuǎn)速n/(rΑ166。 ⑵ 行星輪數(shù)目 pn ： 要根據(jù)文獻(xiàn) 3 表 及傳動(dòng)比 i，取 4pn? 。因?yàn)閷?duì)于承受沖擊重載荷的工件，常采用韌性高淬透性大的18Cr2Ni4WA 和 20CrNi2MoA 等高級(jí)滲碳鋼，經(jīng)熱處理后，表面有高的硬度及耐磨性，心部又具有高的強(qiáng)度及良好的韌性和很低的缺口敏感性。 軸 承 型 號(hào) 22219c ， 尺 寸3615085 ????? BDd 取軸段直徑 mmd 851 ? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 取齒輪距箱體內(nèi)壁距離 ,10mm?? 軸承距箱體內(nèi)壁