【文章內容簡介】 度降低一倍。目前采煤機的最大牽引力達2310kN。 （2）總傳動比大 牽引速度一舷為v9＝0一10m／min，因此傳動裝置的總傳動比應大于300。 （3）總傳動比要能在工作過程中隨時調節(jié)，并且最好能無級調節(jié)，這是因為沿工作面煤質的變化及夾矸、硬夾雜物的分布是隨機的，必須根據(jù)煤質軟硬來調節(jié)牽引速度的大小。 （4）要在電功機轉向不變的條件下能反向牽引和停止牽引 采煤機上行、下行割煤時，電動機方向是一定的，為改變牽引方向，傳動鏈中應有相應措施；為避免電動機帶負荷起動，采煤機停機前應先停止牽引，使主油條回到零位。此外，在更換救齒和滾筒凋高、調斜等操作中，常需要采煤機停止牽引．同時又要開動電動機來供油并使?jié)L筒轉動．這就要求牽引部設置離合器及調速手把的正確零位位置。 （5）牽引部應有可靠、完善的自動調速系統(tǒng)和完善的保護裝置 應根據(jù)電動機負荷、牽引力大小來實現(xiàn)自動調速及過載保護，還應設置油濕、油質保護和防止機器下滑的裝置。 （6）操作方便 牽引部應有手動操作、離機操作及自動調度等裝置。（7）零部件應有高的強度和可靠性：顯然本引部只消耗采脫機裝機功率的10～15%，但因牽引速度低，牽引力大，零部件受力大，所以必須要有足夠的強度和可靠性。 牽引阻力是采煤機沿工作面割煤時需要克服的移動阻力。以雙滾筒無鏈鏈牽引采煤機上行采煤為例，說明本引阻力的確定。采煤機騎在刮板輸送機上靠兩個滑靴A、B支承在工作面例槽華上，兩個滑靴C、D支承在采空區(qū)測槽幫上，并靠導向管導向。牽引鏈兩端固定在張緊裝置上，后者固定在杏輸送機的機頭和機尾上。采煤機上行割煤時，滾筒上作用的外阻力有：推進阻力、垂直底板阻力、及側向力。根據(jù)滾筒上每個齒的受力情況，不難確定以上諸力的大小和作用位置。在外力及機器員力6的作用下，四個滑靴A、B、C及D上的支撐反力和相應的摩擦力，它們可根據(jù)空間力系求得。因滾筒側向力較小，且對牽引阻力影響不大，故在計算時忽略不計。對無鏈牽引采煤機通常按傾角18176。來確定牽引力，所以在傾角α＞1618176。時，必須設置液壓安全絞車；對無鏈牽引采煤機，則應按最大傾角來選擇牽引力和相應的制動力矩。鏈牽引采煤機靠牽引部主動鏈輪纏繞兩端固定在輸送機上的牽引鏈而移動。牽引鏈一邊緊．一邊松。為了順利吐鏈并消除卡鏈事故，松動鏈必須靠緊鏈裝置來保證一定的頂緊力。牽引部產生的牽引力應大于牽引阻力，并應滿足 （21）式中 P2牽引鏈緊邊植力； P1牽引鏈松邊拉力。而鏈牽引的牽引力則由實際工作的情況可以靈活設計與并且改動要比鏈牽引容易的多。減速器是原動件和工作機之間的獨立閉式傳動裝置，用來降低轉速和增大轉矩以滿足各種工作機械的需要。減速器的種類很多，按照傳動的形式的不同可分為齒輪減速器，蝸桿減速器，和行星減速器；按照齒輪傳動的級數(shù)又可分為單機和多級減速器，按照傳動的形式又可分為展開式，分流式和同軸式減速器。這里僅討論齒輪傳動、蝸桿傳動以及由他們組成的減速器。若按傳動和結構特點來劃分，這類減速器主要有六種，他們分別是：齒輪減速器、蝸桿減速器、行星減速器、蝸桿齒輪減速器及齒輪我感減速器、擺線針輪減速器、諧波齒輪減速器。這六種減速器均有標準系列產品，使用時只需結合所需傳動功率、轉速、傳動比、工作條件和機器的總體布置等具體要求，從產品目錄中或相關手冊上選擇即可。1)齒輪減速器的特點齒輪減速器的特點是效率及可靠性高，工作壽命長，維護簡便，應用范圍較廣，此類減速器按其齒輪的級數(shù)可分為單級、兩級、三級和多級的；按其軸在空間的布置可分為立式與臥式；按其運動簡圖的特點可分為展開式、同軸式和分流式等。2)蝸桿減速器蝸桿減速器的特點是在外廓尺寸不太大的情況下，可獲得較大的傳動比，工作平穩(wěn)，噪聲較小，但效率比較低。其中，應用最廣的是單級蝸桿減速器，兩級蝸桿減速器則應用較少。3）行星減速器行星減速器由于具有減速比大、體積小、重量輕。效率高等優(yōu)點在很多情況下可代替二級、三級以及普通齒輪減速器和蝸桿減速器。參照機械設計書中表184可知：行星齒輪的結構可以使牽引部的整體尺寸減小，重量減輕，盡管制造精度較高，機構較為復雜但是由于牽引部要的動力傳動要求結構緊湊，根據(jù)牽引部傳動裝置的要求，結合減速器的效率、外哭尺寸和質量等要求，我們綜合分析比較，我們參照機械設計書中表181，182，183，184，四個表中各種減速器的適用場合、推薦的傳動比以及使用特點，牽引部的減速機構采用兩級行星減速器作。良好的潤滑對于采煤機的使用壽命和傳動效率有著很重要的要求。目前，國內外采煤機減速器的潤滑方式有三種：飛濺潤滑、強迫潤滑和定期注油或脂潤滑。目前大多數(shù)的采煤機均采用飛濺潤滑。飛濺潤滑的潤滑強度高工作零件散熱快，而主要優(yōu)點是簡單，對潤滑油雜質和粘度降低較不敏感，并且要求搖臂的結構簡單。較小的齒輪靠較大的齒輪帶油并送到嚙合處進行潤滑。軸承是靠足夠的油面高度或濺油潤滑的。當傳動零件轉速相當高時，這種方法可以使位于不同水平面的傳動件得到良好的潤滑。綜合考慮潤滑的要求和攪動產生的能耗，本設計采用飛濺潤滑，注油高度為距機殼上平面290mm～320mm，在牽引部頂端設有油位側標尺，可觀察油面高度，每周檢查一次，根據(jù)實際情況更換新油。齒輪油的選用，齒輪傳動系統(tǒng)的用油與所受的載荷、油池的散熱條件有著密切的關系，減速器的傳動件一般都進行滲碳淬火或滲氨，因此根據(jù)文獻[8]選用N220工業(yè)極壓齒輪油作為牽引部內的齒輪的潤滑油。對密封裝置的要求主要有：（1）在一定壓力下，具有良好的密封性；（2）相對運動件間，因密封引起的壓力應較小；（3）結構簡單，易于制造，成本低、壽命長，使用維護簡便。 采煤機牽引部采用的密封件主要有O型密封圈、墊圈、旋轉唇形密封、無骨架密封、迷宮密封和浮動密封這五種。因為齒輪的潤滑裝置采用采用飛濺潤滑，因此對于箱體的密封要求很高，因此，在惰輪軸及軸承蓋的安裝時使用O形圈進行密封；而在螺栓連接面使用矩形橡膠墊圈密封；在一般的軸孔相對運動處采用旋轉唇形密封和無骨架密封；在行星機構輸出軸處同時使用迷宮密封和浮動密封，以上密封裝置均能滿足采煤機牽引部的設計要求。故按以上的密封裝置對牽引部進行密封。牽引部機構運動參數(shù)要求由于工作面狹窄，不安全因素多，負載變化大，采煤機牽引速度低，（一般都小于10r/min），結合本設計要求。液壓馬達由泵箱設計提供，采用EATON54型定量斜盤式軸向柱塞馬達。該馬達的主要技術參數(shù)：理論排量：/r允許最大轉速：3720r/min實際使用轉速：約1105r/min允許最大工作壓力： 實際工作壓力： 傳動比的計算 1）由牽引速度和液壓馬達的轉速可計算總傳動比： （31）2）確定各級傳動比：傳動比分配的原則是：(1)各級傳動比應在合理范圍內；(2)應該使大齒輪大致相近，以便有相同的浸油深度，保證各級齒輪傳動具有良好的飛濺；(3)設計的齒輪應該防止發(fā)生干涉。因此，參考文獻[10]初選傳動比：采煤機身高度受到嚴格控制，一般齒輪傳動每級傳動比小于4，行星機構的傳動比為46，初定時： 首先，參考其他采煤機的參數(shù)，結合本機的特點，采用兩級直齒輪和兩級行星機構減速，確定各級傳動比分配如下：直齒輪減速：i1= i2=傳動系統(tǒng)的傳動簡圖如圖31所示： 確定齒輪模數(shù)和齒數(shù)前二級直齒輪的齒數(shù)估算，為了防止過多的嚙合，盡量考慮選用配對的齒輪不存在公約數(shù)，同時參考無錫采煤機廠的采煤機，選取實數(shù)如下：第一級傳動：Z1=37,Z2=47第二級傳動：Z3=22,Z4=76估算一軸的轉矩為T1==，因此根據(jù)文獻[10]，根據(jù)轉矩查表選取第一級的模數(shù)為4mm，第二級模數(shù)為5mm。然后，估算齒數(shù)及中心距，考慮到箱體壁厚，及箱體內部空間結構和保持箱體體積等因素，發(fā)現(xiàn)必須在第一級和第二級之間加入惰輪，參考其他采煤機的設計，和以上設計中遇到的問題，加入惰輪，惰輪的模數(shù)保持和第一級模數(shù)一致，取模數(shù)為4mm。圖31 傳動系統(tǒng)的傳動簡圖 確定各軸輸入扭矩、轉速、輸入功率由公式 (22)各軸輸入轉速： 各軸的輸入功率： 各軸的轉矩： 以上部分計算對于以后的設計是個參考，因此不在說明書中詳細列出。直齒輪傳動設計包括主要包括行一軸系、從動軸系，有兩個齒輪，以及花鍵軸和軌輪軸以及一系列支撐軸承。齒輪設計參考《機械設計工程學Ⅰ》，輸入端為花鍵軸輸入，設計為每天兩班，每班8小時，每年工作300天，預期壽命5年，先按齒輪接觸疲勞強度計算，然后再進行齒輪的校核。（1） 齒輪材料熱處理工藝和制造工藝的選定查《機械設計工程學Ⅰ》表817，大小齒輪均采用20CrMnTi,滲碳淬火，強度極限為σb=1080N/mm2，屈服極限σs=835N/mm2，齒面硬度HRC8592，淬火滲碳后變形較大，需進行磨齒等精加工。花鍵齒輪和軌道輪：兩齒輪材料均為20CrMnTi，表面滲碳淬火處理，表面滲碳淬火處理，表面硬度5862HRC，試驗齒輪面接觸疲勞極限，齒型為漸開線直齒，最終加工為磨齒，精度為6級。兩齒輪內圈：材料為，調質處理，硬度為262302HBS試驗齒輪的接觸疲勞極限 試驗齒輪的彎曲疲勞極限 （2）按齒輪的疲勞強度設計計算，確定齒輪傳動的精度等級，按照公式（31）估取主動軸齒輪的速度為Vt=，參考表814，815選?、蚬罱M7級精度。 (41)小輪分度圓直徑d1，由下式得： （42）齒輪的寬度ψd通過查表823查得：按齒輪相對于軸承的分布為對稱分布，硬齒面取，因此，?。换ㄦI輪上的齒輪齒數(shù)Z1=8；導軌輪上的齒輪齒數(shù)Z2=10；齒數(shù)比u為： 且傳動比誤差在177。5%范圍內，合適。齒輪的轉矩T1： 載荷系數(shù)K，由式855得： 使用系數(shù)KA通過查表820，取KA=1；動載荷系數(shù)KV=，齒向載荷分布系數(shù)Kβ=齒向載荷分配系數(shù)由式855及β=0得；Kα=，那么，載荷系數(shù)K的初值Kt為： 彈性系數(shù)ZE，查表822，取ZE=；節(jié)點影響系數(shù)ZH，查表864，取ZH=；重合度系數(shù)Zε，查圖865，取Zε=。許用接觸應力[σH]，由機械設計手冊中公式（869），[σH]=σHlimZNZW/SH接觸疲勞極限應力σHlimσHlim2，查圖869，得σHlim1=σHlim2=1300N/mm2；應力循環(huán)次數(shù)由機械設計手冊中公式（870），得則查圖870得，接觸強度的ZN1ZN2（不允許有點蝕），ZN1=ZN2=1,硬化系數(shù)Zw查圖87