【正文】 減 速箱中間軸 的設(shè)計及 強度校核 1） 選擇軸的材料 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 37 選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 滾筒上其他部分截齒不傾斜，只有端部截齒傾斜 。 萬向聯(lián)軸節(jié) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 扭矩限制 離合 器與傳動齒輪箱之間裝有一萬向聯(lián)軸節(jié)。 截割臂與機架的連接是 用 銷軸連接 的 ，銷軸的軸向固定方式多種多樣，現(xiàn)比較兩種方法 :一種是在銷軸大端銑出一缺口，然后用固定在連接件上的小板壓住，這種銷一般是有肩銷軸，被固定后的銷軸一般不能轉(zhuǎn)動，所以在受力側(cè)磨損嚴(yán)重 。在松軟底板條件下，后配套設(shè)備最好使用橋式膠帶轉(zhuǎn)載機 。整體布局也很相似，鏟煤板在截割頭下，刮板輸送機從前向后縱貫整機，裝載部和輸送機共用一個動力。 連續(xù)采煤機的適用條件 連續(xù)采煤機的適用條件和選型的影響因素很多，概括起來有： 1）煤層條件 煤層的最佳厚度為 ~ ，最小厚度為 ，否則設(shè)備運轉(zhuǎn)失靈，維修困難。 有些國家在美國房柱式采煤法的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己國家的具體情況和地質(zhì)條件，試驗成功了適合自己國家的采煤方法，如澳大利亞的 “汪格維里 ”采煤法和南非的 “西格瑪 ”采煤法。才能滿足我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。 全套圖紙，加 153893706 我國煤田分布十分廣泛，煤層賦存條件多種多樣，許多礦區(qū)十分適宜使用連續(xù)采煤機。 周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構(gòu)設(shè)計 2 1 概述 連續(xù)采煤機的用途、功能 連續(xù)采煤機是用于房柱式采煤法的采煤機，也可用于巷道掘進。 到現(xiàn)在 ,連續(xù)采煤機已日臻完善 ,其采掘工藝走向成熟 ,不僅美國 ,而且世界許多國家 ,在房柱式采煤 ,回收邊角煤以及長壁開采的煤巷快速掘進中得到了廣泛的應(yīng)用 ,在單產(chǎn) ,單進作業(yè)過程中了前所未有的水平 ,效益十分可觀 ,為采煤界所公認 。 目前這一批設(shè)備由于多數(shù)不配套 ,掘進巷道斷面偏小 ,備件供應(yīng)困難 ,維護管理技術(shù)跟不上等原因 ,基本上在生產(chǎn)中已不使用了 。 2）頂?shù)装鍡l件 煤層頂板要求 平整，中等穩(wěn)定以上， 具有良好的 整體性、 自控性和可錨性，經(jīng)過錨后可維持 6m寬的箱道。連續(xù)采煤機的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在用于巷道快速掘進時，由于掘、錨分離作業(yè)，不得不多開聯(lián)絡(luò)巷，并進行快速密閉，這給今后生產(chǎn)時通風(fēng)管理帶來不利因素。平行布置一般為齒輪傳動，所以當(dāng)截割功率比較大時，截割部的兩臺電動機要平行縱向布置在截割臂上，然后再分別經(jīng)過扭矩限制離合器 ,聯(lián)軸器和自己的傳動系統(tǒng)即圓柱齒輪減速箱將動力和速度傳遞到滾筒軸及外滾筒、內(nèi)滾筒旋轉(zhuǎn)，本設(shè)計考慮到截割功率比較大， 電 動 機選擇平行布置。工作過程中，五個鋼球同時都參與傳遞動力，鋼球與滾道之間的接觸比壓小，因此，它的壽命較長。 (2)滾筒寬度 B 參照 LN800 型連續(xù)采煤機選取 滾筒寬度取 3000mm. (3)螺旋葉片頭數(shù) 因為 直徑 D1250mm 的滾筒一般用雙頭，本設(shè)計中滾筒直徑 1000mm 小于1250mm，因此選用兩頭。 1）計算軸承支反力 221 1 1HVR R R??= 222 2 2HVR R R??=171074N 2）軸承的派生軸向力 1S = 1R /（ 2? Y） =（ 2? ） = 2S = 2R /（ 2? Y） =171074/（ 2? ） = 3）軸承所受的軸向載荷 因 22aaK S F S? ? ? 1S 所以 1A = 22aaK S F S? ? ? =+= 2A = 2S = 4）軸承的當(dāng)量動載荷 （ 1）因 11/AR=e=，查教材表（ 512） 1X =， 1YY?? 1 1 1 1 1rP X R Y A?? （ 2）因 22/AR? e=，查教材表（ 512） 2X =1， 2Y =0 2 2 2 2 2rP X R Y A?? 5）軸承壽命 因 1rP 2rP ，故應(yīng)該按 1rP 計算，由教材表（ 59）、表（ 510）查得 tf =1， Pf = 6 2110 ()60 trhPrfCL n f P??38286h 減速箱中 間 軸上軸承的選擇及校核 軸承型號（ GB39784） 20xx115 周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構(gòu)設(shè)計 46 rC =71200N， Y=， e=。 圓錐齒輪傳動的設(shè)計 (1)選擇材料及熱處理方法 ： 查表 817 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 25 大 ,小齒輪的材料均采用 用 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 HRC=5662HRC (2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算 確定齒輪精度等級： 按 Vmt =（ ～ ） n1 3 11/np 估計齒寬中心分度圓圓周速度 Vmt =參考表 815 和 814,選取第 Ⅱ 公差組 7 級 小輪大端分度圓 d1： 2131 24 ()(1 0 . 5 ) [ ]EHR R HKT Z Zd u? ? ?? ? (34) 齒寬系數(shù) R? 推薦值 1/4—1/3 中選 R? = 小齒輪齒數(shù) Z1 按推薦值 20—40 中選 Z1 =25 大齒輪齒數(shù) Z2 Z2 =iZ1=325=75 齒數(shù)比 ? = Z2 / Z1 =75/25=3 傳動比誤差 ? ? /? =(33)/3=0 誤差在 ? 5%范圍內(nèi) 小輪轉(zhuǎn)矩 T1=106載荷系數(shù) K K=K A KV K? 使用系數(shù) KA 查表 820 KA = 動載荷系數(shù) KV 初值查圖 857 K tV = 齒向載荷分布系數(shù) K? 2 21 0 . 3 3 1 0 . 5 5 82 2 0 . 3Rdm Ru?? ? ? ?? ? ??? 查圖 860 得 K? = 載荷系數(shù) K 初值 Kt = KA Kvt K? == 彈性系數(shù) ZE,查教材表（ 822）得 ZE= 2/mmN 節(jié)點影響 系數(shù) ZH 查圖 864 ZH= 接觸疲勞極限應(yīng)力 2lim1lim , HH ?? 查教材圖（ 869）得 1limH? =1500N/mm2 2limH? =1400N/mm2 周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構(gòu)設(shè)計 26 應(yīng)力循環(huán)次 數(shù) 1N =60njLh=6019811630010=108 2N = 1N /? =108/3=108 則查教材圖（ 870）得接觸強度的壽命系數(shù) z1N,z2N z1N=z2N=1 硬化系數(shù) ZW 查圖 871 及說明 ZW = 接 觸強度安全系數(shù) SH 查表 827 SH = 許用接觸應(yīng)力 [ H? ]= limH? ZNZW /SH [ 1H? ]=15001[ 2H? ]=14001故 dt1 設(shè)計設(shè)計初值為 dt1 ? 3 224 2 .3 2 5 6 9 5 2 7 3 1 8 9 .8 2 .5()0 .3 (1 0 .5 0 .3 ) 3 1 1 3 0 .7 7? ? ?? ? ?= 齒輪模數(shù) m=dt1 /Z1=小輪大端分度直徑計算值 1td? =mZ1==925=225mm 小輪平均分度圓直徑 d 1m =（ R? ） 1td? =（ ） 225= 圓周速度 Vm =? d 1m 1n /60000=198/60000=動載荷系數(shù) KV 查圖 857 得 KV = 載荷系數(shù) K=KA KV K? == 小輪分度圓直徑 d 3311 / 2 2 1 . 2 4 1 . 8 5 / 1 . 8 7 2 2 0ttd K K m m? ? ?取 d1 = 1td? =225mm 大輪大端分度圓直徑 d2 d2 =mZ2 =975=675mm 錐距 R=m/2 2221 ZZ ?=9/2 2225 75? = 齒寬 b= R? R== b=107mm 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 27 (3)按齒根彎曲疲勞強度校核計算 1 2 2 3 214 [](1 0 . 5 ) 1F a S aFFRRK T Y YZ m u???????? (35) 齒形系數(shù) YFa ， 由當(dāng)量齒數(shù) Z1v =Z1 ?? /12 ? = Z 2V = Z1v .? 2 = 查圖 867 得 Y 1Fa = Y 2Fa = 應(yīng)力修正系數(shù) YSa 查圖 868 Y 1Sa = Y 2Sa = 許用彎曲應(yīng)力 [ F? ]= limFNxF YYS? (36) 彎曲疲勞極限 minF? 查圖（ 8 72） 1limF? =960 N/㎜ 2 2limF? =960N/㎜ 2 彎曲壽命系數(shù) NY 查圖 874 121NNYY?? 尺寸系數(shù) YX 查圖 874 得 YX = 安全系數(shù) FS 查表 827 FS = 則 [ 1F? ]=[ 2F? ]= limFNxF YYS?=9601㎜ 2 1 2 2 3 24 1 . 8 5 5 6 9 5 2 7 3 2 . 6 2 1 . 60 . 3 ( 1 0 . 5 0 . 3 ) 2 5 9 3 1F? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?=㎜ 2 ? [1F?] 2 2 2 3 24 1 . 8 5 5 6 9 5 2 7 3 2 . 1 3 1 . 8 70 . 3 ( 1 0 . 5 0 . 3 ) 2 5 9 3 1F? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?=㎜ 2 ? [ 2F? ] 所以齒根強度足夠 。齒座焊接 在滾筒上。轉(zhuǎn)矩的限定值由彈簧的剛度和數(shù)量決定，其結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 周振坤 :連續(xù)采煤機截割機構(gòu)設(shè)計 10 圖 24 扭矩限制離合器 torsion limits the clutch 1—輸入套； 2—聯(lián)軸節(jié)環(huán)； 4—前后輸入壓盤； 5—摩擦盤； 6—輸出套； 7—彈簧組件； 8—滑動軸承套； 9—保持盤； 10—密封圈； 1 12—鎖緊接頭； 13—傳動銷； 14—襯套螺母；15—滾鎖 電機通過花鍵帶動輸入套 1，在輸入套圓周上均勻分布 8 個方槽，聯(lián)軸節(jié)環(huán) 2的 8 個方銷插入槽內(nèi)，使聯(lián)軸節(jié)環(huán)隨輸入套一起轉(zhuǎn) 動，但二者在軸向又可有一定的相對移動。為此，大截高的連續(xù)采煤機多采用頂部懸掛式。尤其對于邊角煤、殘采煤的開采具有普通掘進機無可比擬的優(yōu)點。 連續(xù)采煤機只用于低瓦斯礦井。就機械化程度而言，連續(xù)采煤機相當(dāng)與長壁綜采水平，其勞動強度卻低于綜采，而其噸煤成本一般低于普采。英國長期以來 ,井工開采一直以長壁為主 ,掘進巷道主要靠懸臂式掘進機 ,但自 80 年代后期到現(xiàn)在 ,使用連續(xù)采煤機取得了良好的效 果 。因此，通過總體結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計，不至于使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案出現(xiàn) 大的失誤，也不至于從開始設(shè)計時就糾纏與具體的結(jié)構(gòu)細節(jié)而忽略拉總體結(jié)構(gòu)的合理性，甚至照成設(shè)計的返工而浪費時間。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 提供全套畢業(yè)論文，各專業(yè)都有 前言 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。并能實現(xiàn)用戶要求的各種結(jié)構(gòu)方案，最后經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟評價，確定一種或兩種結(jié)構(gòu)方案繼續(xù)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 美國連續(xù)機掘平均進尺 60m,日產(chǎn)煤 20xx 噸 ,并有許多高產(chǎn)工作面 ,日進達百米 ,月產(chǎn)煤超 10 萬噸 。 連續(xù)采煤機是否使用于我國，關(guān)鍵在于其經(jīng)濟效益如何。每的自然發(fā)火期不得小于采區(qū)內(nèi)煤層的開采期。用于掘進時，掘、錨、裝、運可平行作業(yè)，掘進速度快，工效高，平均班產(chǎn)煤可上 千噸 ；用于采煤時，充分發(fā)揮連續(xù)采煤機采掘合一的功能，便于采煤工藝的改革，減少頂板管理工作量。 圖 21 截割剖面圖 drawing of cutting 圖 22 為同樣長度截割臂割出的迎頭形狀，不難看出，在截高較高時，截割臂底部懸掛式割出的形狀是一個倒圓弧，是一種不穩(wěn)定形狀，而頂部懸掛式割出的形狀則緩和的多。在正常情況下，電機通過他驅(qū)動系統(tǒng)中的齒輪，如果傳遞扭矩過大，該限制器的輸入輸出軸相對滑動，從而限制了作用在電機主軸上的最 大扭矩，有效地保證電機和傳動系統(tǒng)各部件的安全。外滾筒用花鍵與截割軸聯(lián)接，端盤用螺釘固定在外滾筒上。 中速級齒輪傳動 的設(shè)計 (1)選擇齒輪材料： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 21 小輪選用 用 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 HRC1=56—62 大輪也選用 用 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 HRC2=56—62 (2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算： 采用斜齒圓柱齒輪傳動，按 式（ 31） Vt =(