【正文】 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）72中國礦業(yè)大學成人教育學院 202。停機時先停機，后停水，并注意不讓滾筒割支架頂梁和輸送機鏟等金屬件。換下的噴嘴經(jīng)清洗后可復用。 滾筒以及截齒、噴嘴均屬于易損件，正確維護和使用滾筒，對延長其工作壽命，提高截割功率利用率使十分重要的。滾筒與搖臂行星機構連接軸采用方形接套連接。 截割滾筒 截割滾筒擔負著落煤、裝煤作用。行星齒輪傳動利用 4 個行星輪嚙合的功率分流，結構緊湊、傳動比大，采用兩級行星機構后，搖臂的整體尺寸的到了有效的降低，使搖臂重量減小，剛性提高，也是過煤空間增大，使直搖臂過煤空間小的矛盾得到了一定程度的解決。內(nèi)噴霧水通過接頭座與噴霧冷卻系統(tǒng)的相應管路相通，經(jīng)不銹鋼送水管、煤壁側高壓軟管與滾筒的內(nèi)噴霧供水口相聯(lián)進入滾筒水道。在水封和油封之間安裝有泄漏環(huán)，泄漏的水經(jīng)過泄漏環(huán)和水封裝置外殼流出搖臂殼體外。送水管靠老塘側通過軸承支撐在軸承座內(nèi)。不銹鋼送水管和滾筒軸一起轉動。 內(nèi)噴霧供水系統(tǒng)（如圖 44） 。并通過軸承、螺母、等與拉桿相連，當該軸在手柄與拉桿的作用下外拉時，同截一齒輪脫離。 截割部的離合器，安裝在截割電機的尾部，主要由手柄，手柄座，軸承，離合器軸，推桿，距離套等組成。截割機構的傳動比為： 359151214603()().azzi?????中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）68359151214603()()????? 359151214603()() 截割部減速箱 截割部減速箱（如圖 43）由截割部殼體、軸組、行星機構、內(nèi)外噴霧裝置等組成。根據(jù)用戶要求可以改變滾筒轉速。 截割機構的傳動系統(tǒng)截割機構的傳動系統(tǒng)如圖所示 42 所示截割電機的出軸是帶有花鍵的空心軸，通過兩端均為漸開線花鍵的細長扭矩軸與截一軸齒輪相連，電機輸出轉矩通過齒輪Z1,Z2,Z3,Z4,Z5,Z6,Z7,Z8 傳動到行星機構，最后行星機構的行星架輸出，將動力傳給截割滾筒。截割部 外殼上下有冷卻水套，以降低搖臂內(nèi)油池溫度。5．截割機構減速箱內(nèi)的傳動件及結構件的機械強度設計有較大的安全系數(shù)。3．截割電機和截割部一軸齒輪之間采用細長扭矩軸聯(lián)接，電機和截割部一軸齒輪安裝位置的小量誤差不影響動力傳遞，便于安裝，在受到較大的沖擊載荷時對截割傳動系統(tǒng)的齒輪和軸承起到緩沖作用。截割部有以下特點：1．截割部（搖臂）回轉采用銷軸結構，與其他部件間沒有傳動聯(lián)接，回轉部分的磨損與截割部傳動齒輪嚙合無關。中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）67兩個截割部分分別用階梯軸同左、右牽引減速鉸接，同時通過回轉腿與調(diào)高油缸鉸接，通過油缸的伸縮實現(xiàn)左、右截割滾筒的升降。4 MG300/700－WD 型采煤機截割部說明 截割機構截割機構是采煤機實現(xiàn)落煤、裝煤的主要部件，它分別由左右截割部（外形如圖 41）組成，每個截割部主要由截割部殼體、截割電機、齒輪減速裝置、滾筒等組成，截割部內(nèi)設有冷卻系統(tǒng)、內(nèi)噴霧等裝置。230./519T??八、第二級行星輪軸的校核及其軸承的壽命驗算行星輪軸承為特制軸承，額定載荷為 465KN；行星輪受的力為 ；8364098Ncos2tF????行星軸抗彎強度系數(shù) ；?中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）66行星軸的彎矩為 ；02836417054NmtFlM???A行星軸的應力為 59/??軸承壽命驗算：。行星輪受的力為 3107cos2tFN????行星軸抗彎強度系數(shù) 32..460mwd?行星軸的彎矩為 行星軸的應力為 ????軸承壽命驗算： 10 10663 ??????????????說明：現(xiàn)在采煤機中行星輪中均采用進口軸承，壽命會提高很多，現(xiàn)在國內(nèi)使用國內(nèi)軸承的壽命在兩千小時左右。惰二齒輪受的力為 3102NF惰二軸抗彎強度系數(shù) 353..10mwd???惰二軸的彎矩為 0285476tlM??A惰二軸的應力為 ?????軸承壽命驗算： 10 10663 ????? ?????????四、惰三軸的受力與惰二軸相同，軸承型號也相同，在此軸與軸承的校核略去。軸承 6 上的力 ；222159370461NHVFR????軸承壽命；10 10663 3. 5h758267thpfCLnP?????????????軸承 7 上的力。/?；2.,.6kr?尺寸系數(shù) 根據(jù)截面為圓截面查圖得 ；,? ,.78r??表面質(zhì)量系數(shù) ，根據(jù) 和表面加工方法為精車，查???275N/mB圖得 ；,.?材料彎曲、扭轉得特性系數(shù) 取 ；,??,.15????由上面結果可得： 1 ???? ???? 1216..??????? ..caS????由手冊中得許用安全系數(shù)值，可知該軸安全。2750N/mB??2130N/m???210N/m???軸間圓角處的有效應力集中系數(shù) 。截面 E 應該為危險截面。1）對危險界面 危險截面應該是應力較大，同時應力集中較為嚴重的界面。2[].175N/mB??軸得計算應力為 ，[]60/.1caMW?????根據(jù)計算結果可知，該軸滿足強度要求。HMA垂直面 318NV?合成彎矩 M ；222456853NmHV????A扭矩 T ；中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）62當量彎矩 Mca 。；???A；119tFd；1tan20856r??；??；2tan01rF??中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）61圖 33 截三軸彎扭圖支反力 水平面 125937N,8。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖，扭矩圖，和當量彎矩圖，從軸的結中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）60構圖和當量彎矩圖中可以看出，C 截面的當量彎矩最大，是軸的危險截面。（4）軸承壽命的驗算由于截一與截二軸的軸承一樣，所以只驗算低速軸的軸承，此處略去軸承的壽命驗算。???3）確定影響系數(shù) 軸得材料為 ，淬火加回火，查表得 ，30CrMnTi 2750/B?， ；21N/m???21N/???軸間圓角處的有效應力集中系數(shù) ，根據(jù) 查表得,kr?/。從受載情況觀察，截面 C 上得 Mca 最大，但是其軸較粗，而且是齒輪軸，應力集中不大，故截面 C 不校核，截面 E 應該為危險截面。（3）精確校核該軸得強度 對于重要得軸，必須按安全系數(shù)精確校核軸得疲勞強度。VM?A合成彎矩 M 222022384NmHV????A扭矩 T 45NmA當量彎矩 Mca ??????A（2）校核該軸得強度軸的材料為 ，表面淬火，回火， 。HHRN?? 垂直面 571VV?彎矩 MH 和 MV 水平面 8m。C 截面處的 MH、MV 、M 、T 及 Mca 的數(shù)值如下。三、截二軸的詳細校核：（彎扭圖如圖 32 所示）（1）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的機構圖作出軸的計算簡圖如下圖，確定軸承的支撐位置，從手冊中查取， 。軸承上的力 222518347HVFR???軸承 2 型號為 NJ224E 額定載荷為 322KN軸承壽命滿足要求10 10663 ????????????????軸承一與二相同壽命不再校核。HcM?A垂直面 127NV合成彎矩 M ；22240361704196NmHV????A扭矩 T 1936mA中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）56當量彎矩 Mca 。?????35p?? 截割部傳動系統(tǒng)各傳動軸、軸承的校核一、截一軸及其軸承壽命驗算：（截一軸彎扭圖如圖 31 所示）；1130950196N48pTn???A1252tFd1tan0746r??中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）55圖 31 截一軸彎扭圖支反力 水平面 ,034。35p?五、輸出軸花鍵設計計算內(nèi)花鍵設計計算：傳遞扭矩 ???A花鍵材料選 表面淬火，花鍵模數(shù)取 ；齒數(shù)取 ；寬度2CrNiMoA5?58z?取 B＝ 150；漸開線齒形，平根，壓力角為 30 度。35p?五、第二級太陽輪輸入軸花鍵設計內(nèi)花鍵設計計算：傳遞扭矩 ???A花鍵材料選 表面淬火，花鍵模數(shù)取 ；齒數(shù)取 ；寬度2CrNiMoA3?45z?中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）53取 B＝ 110；漸開線齒形，平根，壓力角為 30 度。35p?四、截四軸設計根據(jù)第一級行星輪直徑取軸徑為 110；驗算此軸強度：合格；?????內(nèi)花鍵設計計算：傳遞扭矩 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）52花鍵材料選 調(diào)質(zhì)處理，花鍵模數(shù)取 ；齒數(shù)取 ；寬20CrNiMoA5m?2z?度 B＝ 110；漸開線齒形，平根，壓力角為 30 度。35p?三、截三軸設計截三軸按純扭矩計算 ???內(nèi)花鍵設計計算：傳遞扭矩 花鍵材料軸材料選 調(diào)質(zhì)處理，花鍵模數(shù)取 ；齒數(shù)取30CrMTi 5?；漸開線齒形，平根，壓力角為 30 度。35p?二、截二軸設計截二軸按純扭矩計算 ???內(nèi)花鍵設計計算：傳遞扭矩 花鍵材料軸材料選 調(diào)質(zhì)處理，花鍵模數(shù)取 ；齒數(shù)取 ；30CrMTi 5?24z?漸開線齒形，平根，壓力角為 30 度。???.01HFk??????中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）4310） 載荷作用齒頂時的應力修正系數(shù) 1SY?9）重合度系數(shù) ,zY? ???? ???10）螺旋角系數(shù)（4）齒數(shù)比 2168zu?（5）計算接觸應力的基本值 0H? 01tHEFuzdb????? ???（6）接觸應力 0HAvHk????.??（7）彎曲應力基本值 F? 0tFSYbm????? ??（8）齒根彎曲應力 F? 0FAvk??? ?????z??01982MPaH??512396Pa5H??????25M中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）44（9）確定計算許用接觸應力 時的各種系數(shù)Hp? 1）壽命系數(shù) NTz 2）潤滑系數(shù) L 3）速度系數(shù) vz 4）粗糙度系數(shù) R 5）工作硬化系數(shù) wz 6）尺寸系數(shù) x（10）許用接觸應力 Hp? LHpimNTvRwxzz????接觸強度安全系數(shù) 32HpS??（11）確定計算許用彎曲應力 時的各種系數(shù)Fp 1）試驗齒輪的應力修正系數(shù) STY 2）壽命系數(shù) NTY 3）相對齒根圓角敏感系數(shù) relT? 4）齒根表面狀況系數(shù) Rrl? 5）尺寸系數(shù) xY（12）許用彎曲應力 Fp? FpLimSTNrelRlTxY??????Hp???.0STY9N?.5relT?02RrlY?.97x?1254MPa38Fp??中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）45 ???? 彎曲強度安全系數(shù)??（2） ．gb 傳動 1）確定計算負荷 名義圓周力 206913ttd?? 2）應力循環(huán)次數(shù) 6HbapNnt9）確定強度計算中的各種系數(shù) ak v ,HFk?01()HweFFk???? 式中： 取0.?? ? 取0F?12 取 .k 與均載系數(shù)有關的系數(shù)取He ? 與均載系數(shù)有關的系數(shù)取F 85F?83640NtF??.7ak?HFk??中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）46 則 1(.)?????10） 齒間載荷分布系數(shù) 及Hk?F因為 /???5）節(jié)點區(qū)域系數(shù) ??????6）彈性系數(shù) 查表取E7）載荷作用齒頂時齒形系數(shù) FY?11） 載荷作用齒頂時的應力修正系數(shù) S?9）重合度系數(shù) ,z? ???? ???10）螺旋角系數(shù)（4）齒數(shù)比 218zu?（5）計算接觸應力的基本值 0H? 01tHEFuzdb????? ????????.???1z??????中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文）47（6）接觸應力 0HAvHk???? .??（7）彎曲應力基本值 0F 0tFSYbm????? ??（8）齒根彎曲應力 F? 0FAvk??? .??（9）確定計算許用接觸應力 時的各種系數(shù)Hp? 1）壽命系數(shù) NTz 2）潤滑系數(shù) L 3）速度系數(shù) vz 4）粗糙度系數(shù) R 5）工作硬化系數(shù) wz 6）尺寸系數(shù) x（10）許用