【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 煤急各大部件聯(lián)接成一個(gè)整體，起到緊固及連接的作用。 液壓螺母由螺母、油堵、密封圈、活塞緊圈組成，其工作原理和使用方法如下： 在打壓前應(yīng)先將液壓螺母擰緊后取下一個(gè)油堵，接通超高壓泵當(dāng)手動(dòng)超高壓泵產(chǎn)生的高壓油，注入螺母與密封圈之間的油腔時(shí)，螺母在液壓力的作用下向上移動(dòng)，將螺栓強(qiáng)行拉伸，產(chǎn)生很大的豫緊力，打壓到限定的油壓后，將緊固旋緊至螺母底部，卸去高壓油擰上油堵，這時(shí)螺母靠緊圈和活塞鎖在預(yù)定的位置。 本機(jī)選用兩種規(guī)格的液壓螺母 M30，限定油 壓 200MPa 和 M36 3 限定油壓180MP 采用液壓鎖緊，預(yù)緊力大，螺栓受力均勻，防松可靠。 ㈥ 滾筒 滾筒是采煤機(jī)工作機(jī)構(gòu)，擔(dān)負(fù)著破煤，裝煤的作用，主要由滾筒體、截齒、齒座和噴嘴等組成。滾筒與搖臂行星減速器輸出軸采用方形聯(lián)結(jié)套聯(lián)接，聯(lián)接可靠，拆卸方便。 滾筒體采用焊接結(jié)構(gòu)，三頭螺旋葉片，設(shè)有內(nèi)噴霧水道和噴嘴壓力水從噴嘴霧狀噴出，直接噴向齒尖，以達(dá)到冷卻截齒，降低煤塵和稀釋瓦斯的目的。為延長(zhǎng)螺旋葉片的使用壽命，在其出煤口處采用耐磨材料噴煤處理。 ㈦ 機(jī)外液壓管路 由于采用手動(dòng)換向閥安裝在左中部，兩端電動(dòng)換向機(jī)外 管路簡(jiǎn)單，由泵箱端集成塊引出四根去左右油缸進(jìn)出油口，二根去制動(dòng)器，即可將左右油缸，制動(dòng)器與系統(tǒng)連接起來(lái)。 2 總體方案的確定 電牽引采煤機(jī)，該機(jī)裝機(jī)功率 ，截割功率 2 200KW，牽引功率 2 40。 該采煤機(jī)使用的電氣控制箱符合礦用電氣設(shè)備防爆規(guī)程的要求，可在有瓦斯或煤層爆炸危險(xiǎn)的礦井中使用，并可在海拔不超過(guò) 20xxm、周?chē)橘|(zhì)溫度不超過(guò)＋ 40℃或低于－ 10℃、不足以腐蝕和破壞絕緣的氣體與導(dǎo)電塵埃的情況下使用。 主要技術(shù)參數(shù)如下： 采高（ m） ： － 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 適應(yīng)傾角 (。 )： ≤ 40。 煤質(zhì)硬度：硬或中硬 。 機(jī)面高度 (mm)： 1000 滾筒直徑 (mm)： 1100。 滾筒轉(zhuǎn)速 (r/min)： 40。 截深 (mm)： 630。 牽引力 (KN)： 360。 牽引速度 (m/min)： 0－ － 。 滅塵方式：內(nèi)外噴霧 。 拖電纜方式：自動(dòng)拖纜 裝機(jī)功率 (KW)： 2 200+2 40＋ 。 電壓 (V)： 1140。 搖臂長(zhǎng)度 (mm):2572 采煤機(jī)結(jié)構(gòu)方案 采煤機(jī)采用多電機(jī)橫向布置方式，截割部用銷(xiāo)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。該機(jī)具有以下特點(diǎn)： 1．截割電機(jī)橫向布置在搖臂上，搖臂和機(jī)身連接沒(méi)有動(dòng)力傳遞，取消了縱向布置結(jié)構(gòu)中的螺旋傘齒輪和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通軸。 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。 2． 2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(lèi)型和規(guī)格的采煤機(jī)。利用通用部件，組裝成系列型號(hào)的采煤機(jī)，可以給生產(chǎn)帶來(lái)很多方便。系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化是采掘機(jī)械發(fā)展的必然趨勢(shì)。所以，這里把左右搖臂設(shè)計(jì)成對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。 截割部電動(dòng)機(jī)的選擇 由設(shè)計(jì)要求知，截割部功率為 200 2KW，即每個(gè)截割部功率為 200KW。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 。而且電機(jī)工作要可靠，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，效率高。據(jù)此選擇 YBCS3200C， 其主要參數(shù)如下： 額定功率 :200KW； 額定電壓： 1140V； 滿(mǎn)載電流： 130A； 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 額定轉(zhuǎn)速： 1478r/min； 滿(mǎn)載效率： ； 絕緣等級(jí)： H； 滿(mǎn)載功率因數(shù)： ； 接線方式： Y； 質(zhì)量： 1280KG； 冷卻方式：外殼水冷 該電動(dòng)機(jī)輸出軸上帶有漸開(kāi)線花鍵，通過(guò)該花鍵電機(jī)將輸出的動(dòng)力傳遞給搖臂的齒輪減速機(jī)構(gòu) 。 傳動(dòng)方案的確定 傳動(dòng)比的確定 滾筒上截齒的切線速度，稱(chēng)為截割速度，它可由滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑計(jì)算而的，為了減少滾筒截割產(chǎn)生的細(xì)煤和粉塵，增大塊煤率，滾筒的轉(zhuǎn)速 出現(xiàn)低速化的趨勢(shì)。滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)滾筒截割和裝載過(guò)程影響都很大；但對(duì)粉塵生成和截齒使用壽命影響較大的是截割速度而不是滾筒轉(zhuǎn)速。 總傳動(dòng)比 總i 7536401470nnI ．＝＝＝ 滾總 n —— 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 滾n —— 滾筒轉(zhuǎn)速 r/min 傳動(dòng)比的 分配 在進(jìn)行多級(jí)傳 動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，傳動(dòng)比分配是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動(dòng)比，將直接影響到傳動(dòng)系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑條件、成本及工作能力。多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定有如下原則： ，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。 、結(jié)構(gòu)勻稱(chēng)；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。 ，即要達(dá)到等強(qiáng)度。 ，從而使?jié)櫥容^方便。 由 于采煤機(jī)在工作過(guò)程中常有過(guò)載和沖擊載荷，維修比較困難，空間限制又比較嚴(yán)格，故對(duì)行星齒輪減速裝置提出了很高要求。因此，這里先確定行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 設(shè)計(jì)采用 NGW 型行星減速裝置，其工作原理如下圖所示（圖 ）： a 太陽(yáng)輪 b 內(nèi)齒圈 c 行星輪 x 行星架 圖 NGW 型行星機(jī)構(gòu) 該行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由太陽(yáng)輪 a、內(nèi)齒圈 b、行星輪 c、行星架 x等組成。傳動(dòng)時(shí)，內(nèi)齒圈 b 固定不動(dòng)，太陽(yáng)輪 a 為主動(dòng)輪，行星架 x上的行星輪 c 繞 自身的軸線 ox— ox 轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)行星架 X 回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)減速。運(yùn)轉(zhuǎn)中，軸線 ox— ox 是轉(zhuǎn)動(dòng)的。 這種型號(hào)的行星減速裝置，效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、傳動(dòng)功率范圍大，可用于各種工作條件。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 ～ 。如圖 ，當(dāng)內(nèi)齒圈 b 固定，以太陽(yáng)輪 a 為主動(dòng)件，行星架 c為從動(dòng)件時(shí)，傳動(dòng)比的推薦值為 ～ 9。從《采掘機(jī)械與支護(hù)設(shè)備》上可知 ,采煤機(jī)截割部行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比一般為 5～ 6。所以這里先定 行星減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比： ? 則其他三級(jí)減速機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比 總II? 247。 ?bagi 247。 = 根據(jù)前述多級(jí)減速齒輪的傳動(dòng)比分配原則及齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)為 17為依據(jù)，另參考 MG250/591 型采煤機(jī)截割部各齒輪齒數(shù)分配原則，初定齒數(shù)及各級(jí)傳動(dòng)比為： 1 3 1/ 34 / 19 9i z z? ? ? 2 5 4/ 36 / 23 6i z z? ? ? 3 9 6/ 39 / 17 9i z z? ? ? 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 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 截割部傳動(dòng)系統(tǒng)圖 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。 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 20xx1 ??η＝ PP =198kW Ⅱ軸 19821212 ??? ηη＝ PP = Ⅲ軸 ??? ηη＝ PP = Ⅳ軸 8 431234 ???? ηηη＝ PP = Ⅴ軸 7 731245 ???? ηηη＝ PP = Ⅵ軸 ??? ηη＝ PP = Ⅶ軸 6 531267 ???? ηηη＝ PP = Ⅷ軸 5 831278 ???? ηηη＝ PP = 各軸扭矩計(jì)算 : Ⅰ軸 95509550111 ?? nPT mN ?? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) Ⅲ軸 95509550333 ?? nPT mN ?? 1 4 Ⅳ軸 95509550444 ?? nPT mN ?? Ⅶ軸 95509550777 ?? nPT mN ?? 8 Ⅷ軸 95509550888 ?? nPT mN ?? 2 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/(r min1? ) 轉(zhuǎn)矩 T/(N m) 傳動(dòng)比 Ⅰ軸 198 1470 Ⅲ軸 Ⅳ軸 Ⅶ軸 Ⅷ軸 齒輪設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 這里主要是根據(jù)查閱的相關(guān)書(shū)籍和資料，借鑒以往采煤機(jī)截割部傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)初步確定各級(jí)傳動(dòng)中齒輪的齒數(shù)、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)的功率、轉(zhuǎn)矩以及各級(jí)傳動(dòng)的效率，進(jìn)而對(duì)各級(jí)齒輪模數(shù)進(jìn)行初步確定，具體計(jì)算過(guò)程級(jí)計(jì)算結(jié)果如下：統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)初步確定各級(jí)傳動(dòng)中齒輪的齒數(shù)、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)的功率、轉(zhuǎn)矩以及各級(jí)傳動(dòng)的效率，進(jìn)而對(duì)各級(jí)齒輪模數(shù)進(jìn)行初步確定，截割部齒輪的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核，具體計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果如下： 齒輪 1和惰輪 2的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 計(jì)算過(guò)程及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 1)選擇齒輪材料 查文獻(xiàn) 1表 817 齒輪選用 20GrMnTi 滲碳淬火 2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按 3 111t /np0. 02 2) n~(0. 01 3v ? 估取圓周速度 smvt /10? ，參考文獻(xiàn) 1表 8－ 14，表 8－ 15 選取 小輪分度圓直徑 1d ，由式（ 8－ 64）得 3 2HHEd11 )][ ZZZ(u 1ukT2d ?? ?????? 齒寬系數(shù) d? 查文獻(xiàn) 1 表 8－ 23 按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱(chēng)布置，取 d? ＝ 0． 6 小輪齒數(shù) 1Z 1Z =19 惰輪齒數(shù) 2Z 2Z ＝ ???? Zi 齒數(shù)比 u u ＝ 19/34/ 12 ?ZZ 傳動(dòng)比誤差 0/ ?? uu 誤差在 %3? 范圍內(nèi) 小輪轉(zhuǎn)矩 mmNnpT ???? 61 載荷系數(shù) K 由式（ 8－ 54）得 ?? KKKKK VA ???? 使用系數(shù) AK 查表 8－ 20 動(dòng)載荷系數(shù) VK 查圖 8－ 57 得初值 VtK 齒向載荷分布系數(shù) ?K 查圖 8－ 60 齒間載荷分配系數(shù) ?K 由式 8－ 55 及 0?? 得 ??? ?? c o s)]Z/1Z/1([ 21 ???? ＝ [－ (1/19+1/34)]= 查表 8－ 21 并插值 ?K ＝ 1 則載荷系數(shù) K 的初值 ?tK ????tK 彈性系數(shù) EZ 查表 8－ 22 EZ ＝ 2/mmN 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) HZ 查圖 8－ 64 0xx,021 ???? 重合度系數(shù) ?Z 查圖 8－ 65? ?0??? 許用接觸應(yīng)力 由式 ? ?698? 得 ? ?H? ＝ HHHLim SZZ /?? ?? 接觸疲勞極限應(yīng)力 21 HLimHLim ?? 、 查圖 8－ 69 HRC 56～ 62 smvt /10? 公差組 7級(jí) d? ＝ 0． 6 1Z =19 2Z ＝ 34 u ＝ 合適 AK ＝ 1． 75 VtK ＝ 1． 11 ?K ＝ ?K ＝ 1 ?tK EZ ＝ 2/mmN HZ ＝ ?Z ＝ 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式 ? ?708? 得 )1030020(2147060n jL60N h1 ??????? 912 ???? 則 查圖 8－ 70得接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù)