【正文】 2mm，=3 mm，=85滿足要求。水平面、垂直面、及合成彎矩如圖610a、b、c所示。第6章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 低速一軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 選擇軸材料:40Cr2. 初步確定軸端直徑根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]表6119 式中 ——軸傳遞的功率，； ——軸的轉(zhuǎn)速，；——與軸的材料及相應(yīng)的值有關(guān)的系數(shù)。將以上數(shù)值代入接觸應(yīng)力公式得3. 安全系數(shù) (415)式中 ——壽命系數(shù)；應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]查表141106公式計(jì)算； (416)式中 ——潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)，查[3]表131108 ； ——齒面工作硬化系數(shù)；——尺寸系數(shù)，查[3]表131109 。彎曲極限應(yīng)力值。 第3章 高速級(jí)圓錐齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪材料、類型1. 選用圓錐齒輪傳動(dòng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所選方案三，高速級(jí)為圓錐齒輪傳動(dòng)。（2）各級(jí)傳動(dòng)間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱；各傳動(dòng)件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞；所有傳動(dòng)零件應(yīng)便于安裝。方案二無(wú)惰輪調(diào)節(jié)中心距，且轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，橫向齒輪大，造成徑向負(fù)荷增大，使軸承使用壽命縮短。 設(shè)計(jì)方案的確定綜合參考國(guó)內(nèi)外各種采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)方案，同時(shí)類比相似型號(hào)的采煤機(jī)的牽引部傳動(dòng)方案，初步定出滾筒式采煤機(jī)牽引部傳動(dòng)方案如下：方案一(如圖21)牽引部減速機(jī)構(gòu)由一級(jí)錐齒輪和NGW一級(jí)行星機(jī)構(gòu)組成，牽引電機(jī)通過花鍵與牽引減速一軸相連。采掘機(jī)械自動(dòng)化、先進(jìn)化是煤炭工業(yè)增加產(chǎn)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善勞動(dòng)環(huán)境和保證安全生產(chǎn)的必要技術(shù)手段，也是煤炭生產(chǎn)過程中節(jié)約能源、動(dòng)力和原材料消耗的有效技術(shù)措施。煤炭工業(yè)的機(jī)械化是指采掘、支護(hù)、運(yùn)輸、提升的機(jī)械化。為提高螺旋滾筒的裝煤效果，滾筒一側(cè)裝有弧形擋煤板7，它可以根據(jù)不同的采煤方向來(lái)回翻轉(zhuǎn)180176。牽引部：通過其主動(dòng)鏈輪與固定在工作面輸送機(jī)兩端的牽引鏈3相嚙合，使采煤機(jī)沿工作面移動(dòng)，因此，牽引部是采煤機(jī)的行走機(jī)構(gòu)。按行走部布置位置分內(nèi)牽引和外牽引采煤機(jī)。在牽引力和牽引速度方面，電牽引的最大牽引力已達(dá)到700KN，,微處理機(jī)的工礦監(jiān)測(cè)、故障顯示、無(wú)線電離機(jī)控制等方面已達(dá)到較高技術(shù)水平。另外派生出8種機(jī)型，都已投入使用，取得較好的效果。 解決難采煤層的問題是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”、解決短工作面的開采問題、短煤臂采煤機(jī)的研制。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)。 （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。牽引部電氣傳動(dòng)系統(tǒng)采用兩直流電機(jī)他激并列, 電樞采用微機(jī)控制,勵(lì)磁采用串聯(lián),既能滿足四象限運(yùn)行,又能滿足雙牽引,趨于負(fù)載均衡, 目前正全力發(fā)展交流電牽引。80年代，德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)都開發(fā)成功各種交、直流電牽引采煤機(jī)，同時(shí)把計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用在采煤機(jī)上。采煤機(jī)牽引部設(shè)計(jì)方案 采煤機(jī)的發(fā)展概況機(jī)械化采煤開始于二十世紀(jì)40年代，是隨著采煤機(jī)械的出現(xiàn)而開始的。1970年采煤機(jī)無(wú)鏈牽引系統(tǒng)的研制成功以及1976年出現(xiàn)的第四代采煤機(jī)——電牽引采煤機(jī)，大大改善了采煤機(jī)的性能，并擴(kuò)大了它的使用范圍。德國(guó)艾柯夫公司, 整機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為機(jī)3段式,兩邊傳動(dòng)部分為鑄造箱體結(jié)構(gòu), 中間電氣部分為焊接框架結(jié)構(gòu),搖臂為分體聯(lián)結(jié),左右對(duì)稱通用,可滿足不同的配套要求。（4） 多電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向布置的總體結(jié)構(gòu)日益發(fā)展。國(guó)內(nèi)某些技術(shù)如綜采放頂煤支架技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平；國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)已接近或達(dá)到本世紀(jì)初的國(guó)際先進(jìn)水平；國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備的機(jī)電一體化程度接近或達(dá)到20世紀(jì)90年代中期的國(guó)際先進(jìn)水平；國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備的可靠性接近或達(dá)到20世紀(jì)90年代初的國(guó)際先進(jìn)水平。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。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。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250KW，可滿足高產(chǎn)高效工作面對(duì)功率的要求。按行走驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)速方式分機(jī)械調(diào)速、液壓調(diào)速和電氣調(diào)速滾筒采煤機(jī)（通常簡(jiǎn)稱機(jī)械牽引、液壓牽引和電牽引采煤機(jī)）。采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以縮小電動(dòng)機(jī)的尺寸。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機(jī)中。 研究目的和意義我國(guó)是采煤大國(guó)，煤炭是我國(guó)主要的能源，是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。煤炭工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)的發(fā)展是順利進(jìn)行社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要條件。生產(chǎn)能力800t/h的井下采煤工作的要求。1高速級(jí)小齒輪z1 2高速級(jí)大齒輪z2 3中間級(jí)小齒輪z3 4中間級(jí)大齒輪z4 5低速級(jí)小齒輪z5 6低速級(jí)大齒輪z6圖23 方案三比較三個(gè)方案：方案一有行星機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)，但筒殼增大了，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，所以此方案也不宜采用。多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定有如下原：（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。m牽Ⅱ軸: = 牽Ⅲ軸: = 牽Ⅳ軸: =式中 ——傳動(dòng)比，；——滾動(dòng)軸承效率，；——圓柱、錐齒輪傳動(dòng)效率，；——花鍵效率，；——聯(lián)軸器傳動(dòng)效率，； ——電機(jī)效率。按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1(見表131110）（），根據(jù)傳動(dòng)條件重要程度在1—；——應(yīng)力修正系數(shù)見圖13329；——錐齒輪系數(shù)；——齒形系數(shù)； 查圖13138，得；——重合度系數(shù)；——螺旋角系數(shù)=1；——相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)，由圖13157， ；相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)——尺寸系數(shù)，由表（13336）令。根據(jù)[3]圖13119知；小齒輪、大齒輪嚙合系數(shù) ；根據(jù)[3]表131104 ；當(dāng)時(shí) 當(dāng)時(shí)。 齒輪彎曲強(qiáng)度核算齒輪彎曲強(qiáng)度核算見表53 表53 齒輪彎曲強(qiáng)度核算項(xiàng) 目代 號(hào)小齒輪大齒輪齒根應(yīng)力見式（417）YFa5= YSa5= 代入得見式（417）YFa6= YSa6= 代入得安全系數(shù)見式（418）（查[3]表131111）YNT5=1(查[3]圖131111)YX==1 代入得 SF5=見式（418）（查[3]表131111）YNT6=1(查[3]圖131111)YX==1 代入得 SF6=、均達(dá)到參考文獻(xiàn)[3]131110規(guī)定較高可靠時(shí)最安全系數(shù)的要求，齒輪彎曲強(qiáng)度核算通過。軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖68所示3. 軸受力分析 受力分析見表62表62 軸受力分析項(xiàng) 目代 號(hào)計(jì)算及說明齒輪嚙合力Ft6Fr6Fr6=Ft6tan20=水平面內(nèi)支承反力RAXRAX=RBXRBX=Ft6RAX=水平面內(nèi)彎矩MCXMBXMCX=MBX=0MAXMAX=Ft6LAC==1962996N垂直面內(nèi)支承反力RAyRAy=垂直面內(nèi)支承反力RByRBy=Fr6RAy=垂直平面內(nèi)彎矩MCyMByMAy=MCy=0MAyMAy=Fr6LAC=714472合成彎矩MC=0MB=0MC=MB=0MAMA=軸的受力簡(jiǎn)圖、水平面及垂直面受力簡(jiǎn)圖如圖69a、b、c所示。4. 牽三軸如圖65位置“2”處花鍵副取 =3704410，= ，=36， =106mm ，=112mm，=3 mm，=85滿足要求。通過查閱資料，設(shè)計(jì)出符合要求的牽引部結(jié)構(gòu)