【正文】 mm； ?FK —— 綜合系數(shù)； FPK —— 彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分布不均勻系。 內(nèi)齒輪b和 e的加工精度 7級(jí)。中心輪 a 和行星輪 c的加工精度 為 6級(jí)； 內(nèi)齒輪 b 和 e 均采用 42SiMn，表面 淬火，硬度 45～ 55HRC 。 初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù) 齒輪材料和熱處理的選擇： 中心輪 a 和行星輪 c采用 20CrMnTi，滲碳淬火， 齒面硬度 58～ 62HRC。 3k型 行星齒輪傳動(dòng)的各齒輪的齒數(shù) 如下 az bz ez cz 16 109 112 47 帶入公式（ 45） 109116 2 9 1 .51091 112baei???? 傳動(dòng)比 baep ii ? 。 行星傳動(dòng)的輸入功率： 1 1 9 .5 0 .9 8 0 .9 8 0 .9 8 0 .9 9 1 8 .2 k wP ? ? ? ? ? ? 輸入轉(zhuǎn)速： 1 1218r/m innn??馬 達(dá) 傳動(dòng)比： 292pii?? 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁 配齒計(jì)算 根據(jù) 3k行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比公式： 111bb beap a eb a e beZzzZiiZ z z zZ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?? （ 45） 再根據(jù)其裝配條件，即保證各行星輪能勻稱裝入時(shí)，中心輪 a、 e和 b之間的條件： pba nCzz 1?? （ 46） pea nCzz 2?? （ 47） 式中 為正整數(shù)、行星輪數(shù)目； 21 CC—n p 由公式（ 45）可知，要傳動(dòng)比 baei 值比較大，而且結(jié)構(gòu)緊湊，就盡量使 bz 與 ez 的差值取小些，但從滿足裝配條件看， bz 與 ez 最小差值應(yīng)滿足： e b pz z n? ?? （ 48） 將 e b pz z n??代入傳動(dòng)比 pi 公式（ 45），經(jīng)整理化簡后可得齒數(shù) bz 的一元二次方程 ? ? ? ?2 10b a p b p a pz z n z i z n? ? ? ? ? （ 49） 則 ? ? ? ? ? ?21 412b a p a p p a pz z n z n i z n??? ? ? ? ? ????? （ 410） 則由公式（ 48）可求得 ez ，即 e b pz z n?? （ 411） 如果 eazz? 為偶數(shù)，則 cz 可按下式 計(jì)算，即 12eac zzz ??? 如果 be azz? 為奇數(shù)，即在采用角度變位的行星傳動(dòng)中，則 cz 可按下面的公式計(jì)算 zzz ??? （ 412） 一般選取行星輪數(shù) 3?pn ，再取太陽輪 a的齒數(shù) az =16。 將 6m/min?Ｖ ， 9z? ， 160a? 帶入公式（ 43） 1 0 0 0 6 4 .1 7 r /m in9 1 6 0n ????鏈 輪 （ 3）總傳動(dòng)比 ni n? 馬 達(dá)鏈 輪 （ 44） 將 1218r/minn ?馬 達(dá) ， r/minn ?鏈 輪 ，帶入公式（ 44） 1218 ?? 則行走部減速器的總傳動(dòng)比 為 292。 圖 41 傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 總傳動(dòng)比的計(jì)算 （ 1）液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的計(jì)算 根據(jù)所選的液壓泵 63SCY141B，液壓馬達(dá)由兩個(gè)液壓泵提供液壓油分別驅(qū)動(dòng)左右行走部的液壓馬達(dá)，液壓泵的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和泵站電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度相同。在結(jié)構(gòu)上將制動(dòng)器和液壓馬達(dá)平行布置在減速器的端面，充分利用了空間。 相比之下，新的傳動(dòng)系統(tǒng)減少了傳動(dòng)環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)更加緊湊，體積更小，傳動(dòng)效率更高。通過液壓馬達(dá)將動(dòng)力傳遞給減速器的輸入軸，再由行星齒輪減速器的輸出軸輸出，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)履帶行走機(jī)構(gòu)。因此，合理地設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置是整部機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的重要環(huán)節(jié)，即合理地?cái)M定傳動(dòng)方案又是保證傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 4 掘進(jìn)機(jī)行走部減速器設(shè)計(jì) 傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 根據(jù)工作機(jī)的要求，傳動(dòng)裝置將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給工作機(jī)。 按最大速度的情況計(jì)算： V=6m/min， 1? 取 ， 2? 取 ， 根據(jù)公式 （ 39） ， 1 0 8 6 6 0 1 9 .50 .7 4 0 .7 5P k W????? 液壓馬達(dá)、液壓泵與電機(jī)型號(hào)的選擇 （ 1）液壓馬達(dá)的型號(hào)選擇 暫定減速器的總傳動(dòng)比為 i=290 驅(qū)動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)矩 1 /2M Td?鏈 （ 310） 將 1 108T kN? ， 468mmd? 帶入（ 310）得： 1 0 8 4 6 8= = 2 5 2 7 2 N m2M ?鏈 馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩 2/MM M i?? 鏈 （ 311） 將以上結(jié)果帶入（ 311）的 25272= 1 1 6 N m2 9 0 0 .7 5MM ?? 則選擇液壓馬達(dá)的型號(hào)為 MFB29，其性能參數(shù)： 幾何排量 (mL/r)： 最高轉(zhuǎn)速 (r/min)： 2400 最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 (r/min)： 50 最高工作壓力 MPa： 最大輸出轉(zhuǎn)矩 N178。 表（ 32） 附著系數(shù)值 單側(cè)履帶行走機(jī)構(gòu)輸入功率的計(jì)算確定 單側(cè)履帶行走機(jī)構(gòu)的輸入功率 1 1 2/P TV ??? （ 39） 式中 P—— 單側(cè)履帶行走機(jī)構(gòu)的輸入功率， kW； V—— 履帶行走機(jī)構(gòu)工作時(shí)的行走速度， m／ s； 1? —— 履帶鏈的傳動(dòng)效率。 1TG?? ,查表（ 32）取附著系數(shù)值 ? 為 。 B—— — 左右兩條履帶的中心距， mm。一般情況下，履帶行走機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)彎不與掘進(jìn)機(jī)作業(yè)、爬坡同時(shí)進(jìn)行，而掘進(jìn)機(jī)在水平地面轉(zhuǎn)彎時(shí)，單側(cè)履帶的牽引力為最大，故單側(cè)履帶行走機(jī)構(gòu)的牽引力的計(jì)算以平地轉(zhuǎn)彎時(shí)的牽引力為計(jì)算的依據(jù)。下圖為導(dǎo)向張緊裝置。張緊裝置的行程一般為 個(gè)節(jié)距。 張緊裝置和導(dǎo)向輪的設(shè)計(jì) （ 1）張緊裝置 張緊裝置是用來調(diào)整履帶的松緊程度的。 圖 31 履帶架 履帶鏈輪的設(shè)計(jì) 根據(jù)鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)，由于此掘進(jìn)機(jī)鏈的節(jié)距比較大，鏈輪的齒數(shù)不能過多；但為了減小接地角，使之減輕掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)和后退時(shí)受力不均的缺點(diǎn)，綜合考慮選擇鏈輪齒數(shù) Z=9。履帶架要保證導(dǎo)向輪和傳動(dòng)鏈輪的安裝以及保證履帶能在上面運(yùn)動(dòng)。 表（ 31） 單位 mm 則，履帶板接地?cái)?shù)量： 2450 1 5 .3160Ln a? ? ? （ 33） 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 取 15n? 。為了降低掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)彎的功率，在滿足整機(jī)寬度的條件下應(yīng)盡量加大 B 值。在設(shè)計(jì)掘進(jìn)機(jī)時(shí)，推薦平均接地比壓 p≤ 0． 14 MPa。 行走機(jī)構(gòu)基本參數(shù)設(shè)計(jì) 履帶及相關(guān)部分設(shè)計(jì) （ 1）履帶接地長度的確定 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 掘進(jìn)機(jī)的平均接地比壓 2Gp Lb? （ 31） 式中 p—— 掘進(jìn)機(jī)的 平均接地比壓； /MPa； G—— 掘進(jìn)機(jī)整機(jī)的重力 ； /KN； b—— 掘進(jìn)機(jī) 履帶板寬度； /mm； L—— 掘進(jìn)機(jī)單側(cè)履帶行走機(jī)構(gòu)的 履帶接地長度； /mm 其中，掘進(jìn)機(jī)整機(jī)質(zhì)量 35T；履帶板寬度 500mm。左行走機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向張緊裝置，左履帶架，履帶鏈，左行走減速器，液壓馬達(dá)，摩擦片式制動(dòng)器等組成。本 次的設(shè)計(jì)采用的是直聯(lián)高速液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)比比較大。 EPJ120TP 型掘進(jìn)機(jī)行走部減速器傳動(dòng)系統(tǒng)采用三級(jí)圓柱齒輪和二級(jí)行星齒輪傳動(dòng)，體積較大，占用空間較多，效率低 ，給整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)備性能帶來一定的影響。左、右履帶行走機(jī)構(gòu)對(duì)稱布置，分別驅(qū)動(dòng)。 履帶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：具有良好的爬坡性能和靈活的轉(zhuǎn)向性能；兩條履帶分別驅(qū) 動(dòng)，其動(dòng)力可選用液壓馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)；履帶應(yīng)有較小的接近角和離去角，以減 少其運(yùn)行阻力；要注意合理設(shè)計(jì)整機(jī)重心位置， 使履帶不出現(xiàn)零比壓現(xiàn)象；履帶應(yīng)有可靠的制動(dòng)裝置，以保證機(jī)器在設(shè)計(jì)的最大坡度工作不會(huì)下滑。 掘進(jìn)機(jī) 行走 部在掘進(jìn)作業(yè)時(shí)它承受切割機(jī)構(gòu)的反力、傾覆力矩及動(dòng)載荷。現(xiàn)在設(shè)計(jì)將支重輪作成和機(jī)架一體的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)簡單，而且在井下的環(huán)境中它比支重輪可靠性能更高。但是，因?yàn)槁膸路种c底板間的附著力大于驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪和支重輪的滾動(dòng)阻力，所以履帶不產(chǎn)生滑動(dòng)，而輪子卻沿著鋪設(shè)的滾道滾動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)整臺(tái)掘進(jìn)機(jī)行走。履帶行走機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向輪、張緊裝置、履帶架、支重輪、履帶鏈及驅(qū)動(dòng)裝置等部件。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 3 掘進(jìn)機(jī)行走部總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 掘進(jìn)機(jī)行走部設(shè)計(jì)要求 履帶行走部是懸臂式掘進(jìn)機(jī)整機(jī)的支承座，用來支承掘進(jìn)機(jī)的自重、承受切割機(jī)構(gòu)在工作過程中所產(chǎn)生的力，并完成掘進(jìn)機(jī)在切割、裝運(yùn)及調(diào)動(dòng)時(shí)的移動(dòng)。當(dāng)更換新潤滑油時(shí)，清洗掉齒輪箱體底部附著的沉淀物后再加入新油。由于在此時(shí)間內(nèi)，齒輪及軸承完成了跑合，隨之產(chǎn)生了少量的磨損。始終要使用推薦的潤滑油來進(jìn)行潤滑，并且在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行檢查和更換，否則，就無法給機(jī)器以保障，因而導(dǎo)致過度磨損以及非正常停機(jī)檢修。比如，水晶狀的油表示可能有水，乳狀或泡沫狀的油表示有空氣；黑色的油脂意味著可能已經(jīng)開始氧化或出現(xiàn)污染。若未能及時(shí)停機(jī)更換濾芯時(shí)，則設(shè)在濾芯下部的旁通閥就會(huì)自動(dòng)開啟工作 (旁通閥開啟壓力為 0． 4MPa，以保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)濾芯被污染物堵塞或系統(tǒng)液溫過低，流量脈動(dòng)等因素造成進(jìn)出油口壓差為 0． 35MPa 時(shí)，壓差發(fā)訊裝置便彈出，發(fā)出訊號(hào)，此時(shí)應(yīng)及時(shí)更換濾芯或提高油液溫度。另外，當(dāng)濾芯被污染物堵塞時(shí)，設(shè)在濾芯上部的油路旁通閥就自動(dòng)開啟，以避免油泵出現(xiàn)吸空等故障，提高液壓系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)更換、清潔濾芯或維修系統(tǒng)時(shí)，只需旋開濾油器端蓋 (清洗蓋 )，抽出濾芯，此時(shí)自封閥就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，隔絕油箱油路，使油箱內(nèi)油液不會(huì)向外流出。系統(tǒng)原理圖見圖 25。截割機(jī)構(gòu) 的升降是通過回轉(zhuǎn)臺(tái)支座上左、右耳軸鉸接相連的兩個(gè)升降油缸實(shí)現(xiàn)的。 回轉(zhuǎn)臺(tái)座在機(jī)架上，通過大型回轉(zhuǎn)軸承用止口、 36 個(gè)高強(qiáng)度螺栓與機(jī)架相聯(lián)。機(jī)器中的各部件均用螺栓或銷軸與機(jī)架聯(lián)接，機(jī)架為組焊件。 （ 4） 行走部 行走部設(shè)計(jì)見下一節(jié) （ 5） 機(jī)架和回轉(zhuǎn)臺(tái) 機(jī)架結(jié)構(gòu)如圖 24。機(jī)架在該處設(shè)有可拆裝的墊塊，根據(jù)需要，刮板輸送機(jī)后部可墊高，增加刮板輸送機(jī)的卸載高度。 圖 23刮板輸送機(jī) 刮板輸送機(jī)主要由機(jī)前部、機(jī)后部、驅(qū)動(dòng)裝置、邊雙鏈刮板、張緊裝置和脫鏈器等（改 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 向輪組裝在裝載部上）組成。當(dāng)機(jī)器截割煤巖時(shí)，應(yīng)使鏟板前端緊貼底板，以增加機(jī)器的截割穩(wěn)定性。裝載部安裝于機(jī)器的前端。借助安裝于截割部和回轉(zhuǎn)臺(tái)之間的兩