【正文】 .................................... 77 英文原文 ................................................................................................................................ 77 中文譯文 ................................................................................................................................ 81 9 致 謝 ....................................................................................................................................... 84 第 1 頁 1 緒論 引言 煤炭是我國的主要能源，煤炭工業(yè)為國民經(jīng)濟發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。所以如何提高采煤效率以滿足我國現(xiàn)代化建設(shè)中迅猛發(fā)展的經(jīng)濟對能源的需要就成了十分迫切的要求。但是煤炭工業(yè)面臨著許多困難和問題，采煤機械化是最終發(fā)展的必然。s modernization in the economic need for energy has bee a very urgent requirement. Thin seams of coal is abundant, the demand for highpower shearer is relatively large. The blast mining safety is relatively low, productivity is relatively low。目前國內(nèi)外采用這些采煤方法的國家所用采煤機械，絕大多數(shù)是滾筒式采煤機、刨煤機和掘進(jìn)機，只有少數(shù)先進(jìn)的煤礦采用薄煤層采煤機等設(shè)備。滾筒采煤機的類型很多，可按滾筒數(shù)目、行走機構(gòu)形式、行走驅(qū)動裝置的調(diào)速傳動方式、行走部布置位置、機身與工作面輸送機配合導(dǎo)向方式、總體結(jié)構(gòu)布置方式等分類。按適用的煤層傾角分緩斜、大傾角和急斜煤層采煤機。 中間控制箱為整臺采煤機的控制部分和動力源部分。牽引部工作機構(gòu)為鋼絲繩牽引，傳動系統(tǒng)通過齒輪傳動，利用牙嵌式離合器進(jìn)行有級調(diào)速，為純機械式傳動，所用電動機為風(fēng)冷防爆電 動機。目前，我國生產(chǎn)的液壓無鏈牽引采煤機最有代表性的是 MG 系列，包括 MG300 、 MG200 和 MG150系列。 2021 年，雞西煤礦機械有限公司又與淮南礦業(yè)集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)研制了 MG610/1400 一 WD 型橫向布置大功率升壓電牽引采煤機，成為國內(nèi)第一臺裝機功率大于 1000 kW 的大功率自替化采煤機。滾筒式采煤機采用螺旋滾筒作為截割機構(gòu)，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動并切人煤壁后，通過安裝在滾筒螺旋葉片上的截齒將煤破碎，并利用螺旋葉片把破碎下來的煤裝人工作面輸送機。同年，美國久益公司研制出了 1LS 直流 (串勵 )電牽引采煤機，以后陸續(xù)改進(jìn)發(fā)展為 2LS, 3LS, 4LS 系列； 1996 年生產(chǎn)的 6LS05 型采煤機，其總裝機功率為 1530 kW ,是目前世界上功率較大的采煤機。借助MG3442PWD 電牽引采煤機的電牽引技術(shù) , 對液壓牽引采煤機進(jìn)行技術(shù)更新。 (4) 主機身多分為 3 段 , 取消了底托架 , 各零部件設(shè)計、制造強度大大提高 , 部件間用高強度液壓螺母聯(lián)接 , 拆裝方便 , 提高了整機的可靠性。直流電牽引功率最大達(dá) 2 56kW , 交流電牽引功率最大達(dá) 2 60kW。 (4) 多電機驅(qū)動橫向布置的總體結(jié)構(gòu)日益發(fā)展 。 就地控制、無線電隨機控制 , 并已能控制液壓 支架、輸送機動作和滾筒自動調(diào)高。 ⑵ 結(jié)構(gòu)形式向多電機驅(qū)動橫向布置發(fā)展。此外，進(jìn)一步發(fā)展電牽引采煤機已列人我國重要科技攻關(guān)計劃。 總傳動比： 總i = 電n / 滾n =1485/= 假設(shè)兩級直齒輪傳動 和兩級行星齒輪傳動的傳動比分別為 1i 、 2i 、 ?i 、 ??i 。因此，這里先確定行星減速機構(gòu)的傳動比。由于磨損、塑性變形等的設(shè)計計算至今未建立完善的計算方法，所以目前一般齒輪的設(shè)計計算，通常按齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度計算。參考以往采煤機設(shè)計經(jīng)驗 選擇齒輪材料 小齒輪 18Cr2Ni4WA 滲碳淬火 大齒輪 18Cr2Ni4WA 滲碳淬火 HRC 5662 許用 接觸應(yīng)力 ? ?H? =NHminHlim ZS? 式中：接觸疲勞極限 Hlim? 查圖 64 Hlim1? = 21650N/mm Hlim3? = 21650N/mm 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式 67 hjLnN 11 60? 其中： n —— 齒輪轉(zhuǎn)速 ； j —— 齒輪每轉(zhuǎn)一圈同一齒面的嚙合次數(shù)； hL —— 齒輪的工作壽命； 第 12 頁 103001011485601 ??????N 91 ??N 9113 ??? iNN 93 ??N 接觸強度壽命系數(shù) NZ 查圖 65 N1Z = N3Z =1 接觸強度最小安全系數(shù) HminS 通常為 ?S 則 ? ?H? =16501/1. 25 ? ? 2H 1320N /m m?? 許用彎曲應(yīng)力 ? ?F? =XNFminFlim YYS? 彎曲疲勞極限 Flim? 查圖 67 2Flim 800N/mm?? 彎曲強度壽命極限 NY 查圖 68 N3N1 YY ? =1 彎曲強度尺寸系數(shù) XY 查圖 69 X3X1 YY ? = 彎曲強度最小安全系數(shù) FminS FminS = 則 ? ? .9 9 /1800F ???? ? ? 2F 1N /m m?? （ 2） 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算 確定齒輪精度等級 3 /)0 2 ~0 1 ( nPnv t ? m / s 57 2 0 .3 0 / 1 4 3???tv ?tv 估取圓周速度為 4 m/s 參考表 ，表 選取 Ⅱ 公差組 6 級 小輪分度圓直徑 ? ?3d12HεHE1 12 uuKTZZZd ?????????? ?? 小齒輪齒數(shù) 1z 暫取為 23 231?z 大齒輪齒數(shù) 3z . 7 3113 ????? ziz 圓整為 40 403?z 惰輪齒數(shù) 2z 132 zz ? 392?z 齒數(shù)比 u 23/40/ 13 ?? zzu ?u 第 13 頁 傳動比誤差 uu/? Δ u/u= %?5% 滿足傳動比要求 齒寬系數(shù) d? 查表 ，按齒輪相對軸承 為非對稱分布 ?? 材料彈性系數(shù) EZ 查表 ，都為鍛鋼 2E N /m m8189.?Z 節(jié)點區(qū)域系數(shù) HZ 查圖 63(β =0， 021 ??xx ) ?Z 重合度系數(shù) εZ 推薦值 ~ ?Z 載荷系數(shù) βαVA KKKKK ? 使用系數(shù) AK 查表 （按具有輕微沖擊的工作特性） ?K 動載系數(shù) VK 推薦值 ?K 齒間載荷分配系數(shù) αK 推薦值 ~ ?K 齒向載荷分配系數(shù) βK 推薦值 ~ ?K 所以 ????K ?K 則 3 21 ????????? ???d ?d 齒輪模數(shù) 7 . 9 8231 8 3 .6 0 //z 11 ??? dm 按表 圓整 mm8?m 小輪分度圓直徑 23811 ??? mzd 184mm1 ?d 圓周速 度 6 0 0 0 0/1 4 8 51 8 0 0 0 0/11 ???? ndv t ? ?tv 與估取值相近 齒寬 b 8 2 . 8184. 4 501d ????? db ? ,圓整 83mm?b 大齒輪齒寬 3b ）（ 10~53 ??bb 88mm3 ?b 惰輪齒寬 2b 32 bb? 88mm2 ?b 小齒輪齒寬 1b ）（ 10~531 ??bb 93mm1 ?b （ 3）按 齒根彎曲疲勞強度校核計算 第 14 頁 由式 610 ? ?FεSaFa1 1F 2 ?? ?? YYYmbdKT 載荷系數(shù) βαVA KKKKK ? 使用系數(shù) AK 查表 （按輕微沖擊的工作特性） ?K 動載系數(shù) VK 推薦值 ?K 齒間載荷分配系數(shù) αK 推薦值 ?K 齒向載荷分配系數(shù) βK 推薦值 ?K 所以 ????K K= 齒形系數(shù) FaY 查表 小輪 Fa1Y ?Y 惰輪 Fa2Y ?Y 大輪 Fa3Y ?Y 應(yīng)力修正系數(shù) SaY 查表 小輪 Sa1Y ?Y 惰輪 Sa2Y ?Y 大輪 Sa3Y ?Y 重合 度系數(shù) εY αε 75/. ???Y 重合度 α? ? ? ? ?? ??????? tantanztantanz2 1211α a2a ?? 其中 壓力角 ?20?? ?? 20c os238a rc c os1 ??????a? ?? 20c os408a rc c os2 ??????a? 所以 ? ? ? ?? ????? 20t a a n4020t a a n232 1α ???? ?? = ）（ 1 ?? ?? ??Y ?Y 第 15 頁 則 ???? ???? = 818488 ????? ???? = ????? ???? = 2F1 /m m?? 2F2 /m m??