【正文】 Α 2） 求支反力 ： 水平面： ? ?? ? ? ? NFFR ttRB 7 8 4 3901 2 583/831 2 583 43 ???????? NRFFR HBttHA ???? 垂直面： ? ?? ? ? ? NFFR rrRB 8 2 5901 2 583/831 2 5)83( 43 ????????? NRFFR rBrrHA 21 2743 ???? 3） 計算彎矩，繪彎矩圖 水平彎矩：圖（ b）所示 mmNRM HACH ?????? 0 5 9 8 4 mmNRM HBDH ?????? 垂直面彎矩 ：圖（ c）所示 mmNRM VACV ???????? 1 7 6 5 4 1832 1 2 783 mmNRM VBDV ?????? 5 2 4 3 3 8 2 590 合成彎矩：圖（ d）所示 mmNMMM CHCVC ?????? 0 6 7 3 9 51 7 6 5 4 0 5 9 8 4 4 2222 mmNMMM DHDVD ?????? 5 6 0 1 5 55 2 4 3 3 12 5 0 5 8 8 8 2222 4) 扭矩： mmNT ?? 32511003 。Α 1166。 花鍵尺寸為： 1 1 61 1 21 0 210 ??????? BDdN 軸承與軸的周向定位采用過渡配合保證的，因此軸段直徑公差取為 6K . 軸端倒角 ??452 軸的強度效核： 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖： 軸承1 軸承2 166。 第六節(jié) 軸的設(shè)計及強度校核 先確定Ⅲ軸 選擇軸的材料 選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理 軸徑的初步估算 由表 4－ 2取 A＝ 115， 可得 mmnpAd 33 331 ????? 3軸示意圖 求作用在齒輪上的力 Ⅲ軸上大齒輪分度圓直徑為： mmmZd 3403 ?＝Ⅲ 圓周力 tF ，徑向力 rF 和軸向力 ?F 的大小如下 NdTF t 25636306435800022 2 31 ???? NFF ntr 9 3 3 120t a n2 5 6 3 6t a n1 ????? ? 小輪分度圓直徑為： mmd 2644 ? NdTF t 580 0022 4 32 ???? NFF ntr 1 2 0 1 1 4 1 1tan2 ????? ? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）擬定軸向定位要求確定各軸段直徑和長度 Ⅰ段安裝調(diào)心滾子軸承。 min1? ) 轉(zhuǎn)矩 T/(N （ 2）選用材料 選用 18Cr2Ni4Wa，需經(jīng)過表面滲碳淬火，有效硬化層深度為 ~，表面硬度為58~62HRc，齒芯硬度為 38~42HRc，強度極限為σ b=1200Mpa,屈服極限σ s=1100Mpa. 第三 節(jié) 各級傳動轉(zhuǎn)速，功率，轉(zhuǎn)矩的確定 各軸轉(zhuǎn)速計算： 從電動機出來，各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ軸。 ， 第三章 截割部 傳動系統(tǒng) 的設(shè)計及計算 截割部傳動系統(tǒng)圖 第一節(jié) 齒輪正確嚙 合條件 （ 1） 齒輪正確嚙合條件；嚙合齒輪的模數(shù)﹑壓力角分別相等。 = 由于采煤機機身高度受到嚴(yán)格限制，每級傳 動比一般為 。這里定行星減速機構(gòu)傳動比 則其他三級減速機構(gòu)總傳動比 總II? 247。如上圖所示，當(dāng)內(nèi)齒圈 b固定，以太陽輪 a 為主動件，行星架 g 為從動件時，傳動比的推薦值為 ～ 9。 這種型號的行星減速裝置，效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、傳動功率范圍大，可用于各種工作條件。傳動時，內(nèi)齒圈 b 固定不動，太陽輪 a 為主動輪，行星架 x 上的行星輪 g— 面繞自身的軸線 ox— ox轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動行星架 x回轉(zhuǎn)，實現(xiàn)減速。因此，這里先確定行星減速機構(gòu)的傳動比。 4．使各級傳動中的大齒輪進入油中的深度大致相等，從而使?jié)櫥容^方便。 、結(jié)構(gòu)勻稱；各傳動件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞；所有傳動零件應(yīng)便于安裝。 總傳動比 總i 7536401470nnI ．＝＝＝ 滾總 n —— 電動機轉(zhuǎn)速 r/min 滾n —— 滾筒轉(zhuǎn)速 r/min 2 傳動比的分配 在進行多級傳動系統(tǒng)總體設(shè)計時，傳動比分配是一個重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動比，將直接影響到傳動系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、成本及工作能力。 第六節(jié) 傳動方案的確定 1 傳動比的確定 滾筒上截齒的切線速度，稱為截割速度，它可由滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑計算而的，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。 額定轉(zhuǎn)速： 1472P/m 額定頻率： 50Hz。根據(jù)礦山機電的具體工作情況，要有防暴和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對安全；而且電機工作要可靠，啟動轉(zhuǎn)巨大，過載能力強，效率高。 絕緣等級： H 接線方式： Y 工作方 式： S1 質(zhì)量： 1502KG 冷卻方式：外殼冷卻 螺孔： 19φ 18 輸出軸： EXT21Z 3M 30P 該電機總體呈圓形，其電動輸出軸上，帶有漸開線花鍵，通過該花鍵電機將輸出的動力傳遞給搖臂的齒輪減速機構(gòu)。據(jù)此選擇由撫順長生產(chǎn)的三相鼠籠異步防暴電動機 YBC3300,其主要參數(shù)如下： 額定功率： 300KW； 額定電壓： 1140V 額定電流 : 176A。 第五 節(jié) 電動機的選擇 （ 1）截割電動機的選擇 由設(shè)計要求知，截割部功率為 300X2KW，即每個截割部功率為 300KW。要比外殼上，下由冷卻水套，以降低搖臂內(nèi)油池的溫度。同時通過搖臂回轉(zhuǎn)腿上的φ 90 孔用圓柱銷與安裝在減速箱上的調(diào)高油缸鉸接，通過調(diào)高油缸的伸縮，事先左右滾筒的升降。 截割電動機橫向直接安裝在搖臂減速箱內(nèi)，與傳統(tǒng)的縱向布置的采煤機相比，沒有固定減速箱﹑搖臂回轉(zhuǎn)套﹑螺旋錐齒輪等結(jié)構(gòu)，傳動效率高，結(jié)構(gòu)簡單﹑緊湊。 無鏈牽引方式 銷軌 牽引形式 交流變頻 整機重量 46t 配套刮板機 SGZ764/630 配套噴霧泵站 PB320/ 第四節(jié) 采煤機截割部傳動系統(tǒng)概述 截割機構(gòu)是采煤機的工作機構(gòu)，在采煤過程中完成實現(xiàn)割煤﹑落煤﹑裝煤﹑噴霧等作業(yè)。 最大采高 3680mm 滾筒直徑 ￠ 1800 ￠ 2021 裝機功率 截割電機型號 YBC3300 牽引電機型號 YBCS440B 牽引形式 交流變頻 截割電機電壓 1140V 牽引電機電壓 380V 泵電機型號 滾筒轉(zhuǎn)速 搖臂長度 截割電機功率 2X300KW 牽引電機功率 2X40KW 泵電機功率 搖臂擺角 +176。所以，這里把左右搖臂設(shè)計成對稱結(jié)構(gòu)。利用通用部件，組裝成系列型號的采煤機，可以給生產(chǎn)帶來很多方便。該采煤機使用的電氣控制箱符合礦用電氣設(shè)備防暴規(guī)程的要求，可在有瓦斯或 煤塵爆炸危險的礦井中使用并可在海撥超過 2021m﹑周圍戒指溫度不超過 +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。 （ 8） 噴霧冷卻系統(tǒng)：主要由接頭﹑水封﹑泄漏環(huán)﹑軸承裝置﹑外殼﹑不銹鋼水管﹑ O行圈﹑定位銷﹑管座﹑高壓軟管﹑鉸接體﹑交接螺釘?shù)冉M成。 （ 7） 調(diào)高：主要由調(diào)高機﹑調(diào)高泵﹑粗過濾器﹑手液動 換向閥﹑集成塊閥和油箱等組成。大蓋板上設(shè)有電控按鈕和顯示窗，箱體上設(shè)有冷卻水通道。各項保護和顯示功能齊全，并配備中文液晶顯示屏，實現(xiàn)顯示采煤機的工況參數(shù)。 （ 4） 電控箱（礦用隔爆兼本安型）：該電控箱為獨立隔爆箱體，可以從采空側(cè)抽出。 （ 2） 截割部：截割電動機橫向布置在搖臂上單獨驅(qū)動，經(jīng)搖臂減速箱三級直齒﹑以及行星傳動減速后，通過方形出軸與截割滾筒連接，驅(qū)動截割滾筒旋轉(zhuǎn)，事先割煤﹑落煤﹑裝煤。采煤機于刮板輸送機配套如圖 12圖所示。 第五節(jié) 采煤機類型及組成 采煤機 有不同的分類方法，一般我們按照工作機構(gòu)的形式進行分類，可分為：滾筒式﹑鉆削式和鏈?zhǔn)讲擅簷C；現(xiàn)在我們所說的采煤機只要是值滾筒式采煤機，這種采煤機使用范圍廣，可靠性高，效率高，所以現(xiàn)在使用很廣泛。 (7)耐磨滾筒及鎬形截齒的研究，推進了我國的滾筒及截齒制造技術(shù)，開發(fā)研制的耐磨滾筒，可適用于截割廠 =3～ 4的硬煤。在通用性、互換性和集成型方面邁進了一大步，功能逐步齊全，無線電隨機控制研制成功，數(shù)字化、微機的電控裝置已進入試用階段。 (4)主機身多分為 3段，取消了底托架，各零部件設(shè)計、制造強度大大提高，部件問用高強度液壓螺母聯(lián)接，拆裝方便，提高了整機的可靠性。 (2)總裝機功率、牽引功率大幅度提高，供電電壓 (對單個電機 400kW及以上 )由 1140V升至 3300V，保證了供電質(zhì)量和電機性能。 我國近期開發(fā)的電牽引采煤機有以下特點： (1)多電機驅(qū)動橫向布置電牽引采煤機。截止目前，我國已形成 5個電牽引采煤機生產(chǎn)基地，雞西煤礦機械廠、太原礦山機器，一、煤炭科學(xué)研究總院上海分院、遼源煤礦機械廠生產(chǎn)交流電牽引采煤機，西安煤礦機械廠則生產(chǎn)直流電牽引采煤機。第 l臺 MG300／ 680一 WD型電牽引采煤機是在雞西煤礦機械廠生產(chǎn) MG300系列液壓牽引采煤 機的基礎(chǔ)上改造成功，并于 1996年 7月在大同晉華宮礦開始使用。 2 國內(nèi)電牽引采煤機的發(fā)展?fàn)顩r 我國從 20世紀(jì) 80年代末期，煤科總院上海分院與波蘭合作研制開發(fā)了我國第 1臺 MG344一 PWD薄煤層強力爬底板交流電牽引采煤機，在大同局雁崖礦使用取得成功。 (7)有完善的監(jiān)控系統(tǒng) 包括采用微處理機控制的工況監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、故障顯示的自動控制系統(tǒng)；就地控制、無線電隨機控制，并已 能控制液壓支架、輸送機動作和滾筒自動調(diào)高。 (6)普遍提高供電電壓 由于裝機功率大幅度提高，為了保證供電質(zhì)量和電機性能，新研制的大功率電牽引采煤機幾乎都提高供電電壓，主要有 2300V， 3300V， 4160V和 5000V。 (5)滾筒的截深不斷增大 牽引速度的加快，支架隨機支護也相應(yīng)跟上，使機道空頂時間縮短，為加大采煤機截深創(chuàng)造了條件。 (4)多電機驅(qū)動橫向布置的總體結(jié)構(gòu)日益發(fā)展 70年代中期僅有美國的 LS系列采煤機、西德 EDW一 1502L2W型采煤機采用多電機驅(qū)動，機械傳動系統(tǒng)彼此獨立，部件之間無機械傳動，取消了錐齒輪傳動副和復(fù)雜通軸，機械結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便。 (3)牽引速度和牽引力不斷增大 液壓牽引采煤機的最大牽引速度為 8m／ min左右，而實際可用割煤速度為 4～ 5m／ min，不適應(yīng)快速割煤需要 .電牽引采煤機牽引功率成倍增加，最大牽引速度達 15～ 20m／ min，美國 18m／ min的牽引速度很普遍，美國喬依公司的 1臺經(jīng)改進的 4LS采煤機的牽引速度高達 28． 5m／ min。法國薩吉姆公司在 90年代也已研制成功 Panda— E型交流電牽引采 煤機 .交流電牽引近幾年發(fā)展很快，由于技術(shù)先進，可靠性高、簡單，有取代直流電牽引的趨勢。英國 安德森公司 80 年代中期先后開發(fā)了 EI CTRA1o00 和 ELECTRA薄煤層電牽引采煤機。 (2)電牽引采煤機已取代液壓牽引采煤機而成為主導(dǎo)機型 世界各主要采煤機廠商 20世紀(jì) 80年代都已把重點轉(zhuǎn)向開發(fā)電牽引采煤機，如德國艾 柯夫公司是最早開發(fā)電牽引采煤機的， 80 年代中后期基本停止生產(chǎn)液壓牽引煤機，研制出EDW系列電牽引采煤機， 90年代又研制成功交流直流兩用的 SI300， SIA00， SL500型采煤機。裝機功率大都在 1000kW左右，單個截割電機功率都在 375kW以上，最高達 600kW。 日本三井三池公司 RD101101和 RD102102均為交流電牽引采煤機，其結(jié)構(gòu)形式為以前的截割電機布置在機身的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，機械傳動和聯(lián)結(jié)相當(dāng)復(fù)雜。 德國艾柯夫公司，整機結(jié)構(gòu)特點為機身 3段式，兩邊傳動部分為鑄造箱體結(jié)構(gòu)，中間電氣部分為焊接框架結(jié)構(gòu)，搖臂為分體聯(lián)結(jié)，左右對稱通用，可滿足不同的配套要求；牽引部電氣傳動系統(tǒng)采用兩直流電機他激并列，電樞采用微機控制，勵磁采用串聯(lián)，既能滿足四象限運行，又能滿足雙牽引，趨于負(fù)載均衡，目前正全力發(fā)展交流電牽引。 英國安德森公司整機結(jié)構(gòu)特點是機身為整體焊接框架結(jié)構(gòu)，搖臂為分