【正文】 ： 1 ? 2 ? 重合度系數(shù)： ??? 齒根彎曲應(yīng)力：2112224 4 1 . 1 /4 2 0 . 9 /t A V F FF F Snt A V F FF F SnF K K K K Y Y N m mbmF K K K K Y Y N m mbm???????????? 許用彎曲應(yīng)力： li mli mFF P N T X relT R relT S TF Y Y Y Y YS ??? ? 齒根彎曲極限應(yīng)力值：2lim 12lim 24 5 0 /4 2 5 /FFN mmN mm?? ?? 壽命系數(shù)： 1NTY ? 長期工作，取無限壽命設(shè)計 相對齒根圓角敏感系數(shù)： 1relTY? ? 相對齒根表面狀況系數(shù)： 1RrelTY ? 尺寸系數(shù)： 1XY? 最小安全系數(shù)： lim ? 應(yīng)力修正系數(shù)： 2STY ? 許用彎曲應(yīng)力值：2l im 11l im2l im 22l im642 .9 /607 .1 /FFP N T X re lT Rr e lT STFFFP N T X re lT Rr e lT STFY Y Y Y Y N m mSY Y Y Y Y N m mS???????? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 31 31 齒根彎曲強度校核結(jié)果： 1122F FPF FP???? 通過 第二級齒輪傳動計算 齒輪的材料選擇 由于尺寸較小，所以選用合金鋼硬齒面齒輪，小齒輪選用 20CrMnMo，滲碳淬火，齒面強度 56~62HRC，大齒輪選用 20CrMnMo，滲碳淬火，齒面強度 56~62HRC，大小齒輪的滲硬層厚度為 ，齒輪的疲勞極限應(yīng)力按中等質(zhì)量計算。 m 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 27 27 齒輪的接觸強度極限 2lim 1300N /mm?H? 安全系數(shù) 1lim?Hs 齒輪的許用接觸強度σ HP= limlimHHS?=13001 =1300N/mm2 齒輪分度圓直徑 ** 323 211 ??? HPUKTd ?mm 齒輪大端模數(shù) me=d1/z1=幾何尺寸的計算 齒形角 ??? 20n 齒頂高系數(shù) ha*=1 頂隙系數(shù) C*= 小齒輪分錐角 ???? ? 大齒輪分錐角 ???? ? 小端分度圓直徑 d1= z1* me=13*9=117mm 大端分度圓直徑 d2= z2* me=36*9=324mm 外錐距 Re=d1/2sin1? =117/2*sin ? = 齒寬系數(shù) ??R 齒寬 b= ** ??? R 中點模數(shù) )*(*9)( ?????? Remm 變位系數(shù) X1=*（ 11/22） = X2= X1= Xi1= Xi2= Xi1= 中點螺旋角 ??30m? 中點分度圓直徑 dm1=m*z1=*13= dm2=m*z2=*36= 大端齒頂高 9 . 9 m m9*0 . 1 )(1x 1 ) m(1h eae ????? 大端齒根高 1 0 . 4 m m9*0 . 1 )0 . 2 5(1 x 1 ) m*c(1h efe ????? 全齒高 2 0 . 3 m m9*0 . 2 5 )(2m c * )(2h e ????? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 28 28 頂錐角 1 1 1 1 9 . 8 6 3 . 4 6 2 3 . 3 2f??? ? ? ?? ? ? ? ? ? 2 2 2 7 0 . 1 4 3 . 4 6 7 3 . 6f??? ? ? ?? ? ? ? ? ? 根錐角 1 1 1 1 9 . 8 6 3 . 4 6 1 6 . 4ff?? ? ? ?? ? ? ? ? ? 2 2 2 7 0 . 1 4 3 . 4 6 6 6 . 6 8ff?? ? ? ?? ? ? ? ? ? 大端齒頂圓直徑 da1=d1+2haecosδ 1=117+2*176。 m 第一級錐 齒輪傳動計算 由于錐齒輪的大端齒頂圓直徑過大，錐齒輪會與相鄰的軸發(fā)生干涉，所以這一級的傳動比不能過大，取傳動比為 較適合。 m Ⅳ軸： T4= 9550* p4/ n4=9550*178。 m Ⅱ軸： T2= 9550* p2/ n2=9550*178。 傳動裝置總傳動比的確定及各級分傳動比的分配 通過查閱有關(guān)資料，截割頭的轉(zhuǎn)速為 ，為了便于計算按以下方法分配傳動比： 高速級傳動比 i1= 中速級傳動比 i2=4 低速級傳動中增加一個惰輪，惰輪與主 動輪的傳動比： ?i 惰輪與從動輪的傳動比： ?i 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 25 25 低速級的傳動比： ??? iii 截割頭轉(zhuǎn)速： mi n/ 44 0 rinn pj ??? 總傳動比電機轉(zhuǎn)速 錐齒輪傳動效率 : ?錐? 彈性聯(lián)軸器效率 : ?聯(lián)? 圓柱滾子軸承 : ?承? 直齒輪傳動效率 : ?直? 總傳動效率 : ????? 聯(lián)錐直承 ????? 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)： 從減速器的高速軸開始各軸命名為Ⅰ軸、Ⅱ軸、Ⅲ軸、Ⅳ軸、Ⅴ軸。 本次設(shè)計要求使用三級圓錐圓柱齒輪傳動減速器，此減速器的優(yōu)點：傳動比較大，適用 于載荷較平穩(wěn)的場合，要求軸具有較大的剛度。實際表明，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 24 24 傳動裝置設(shè)計得合理與否，對整部裝置的性能，成本以及整體尺寸都有很大影響。 M P≥ T*N/9550= 選用 YBU90 型電動機，電機功率 90kw 電機額定頻率 50Hz，同步轉(zhuǎn)速 1500r/min，額定轉(zhuǎn)速 1440r/min，額定電壓 660V。 截 割電機 應(yīng) 根據(jù)工作條件選取，而且應(yīng)當(dāng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MT4771996《 YBU 系列掘進機用隔爆型三相異步電動機》。 割電動機 的選擇 截 割電機為外水冷式，且機體為焊接結(jié)構(gòu)，前端與減速器相聯(lián)，后端 連 接回轉(zhuǎn)臺。合理確定截割頭的工作參數(shù)是保證截割頭高效工作的關(guān)鍵之一。其中運動參數(shù)主要表現(xiàn)在截割頭橫向擺動速度和轉(zhuǎn)速。 作為新一代的煤巷掘進設(shè)備，要求掘進機具有生產(chǎn)效率高、截割塊度大、截割比能耗低的特點，因此，截割頭的設(shè)計尤為關(guān)鍵。 割頭的選擇 截 割頭裝有截齒，用 于 破碎煤巖的部件。 內(nèi)噴霧配水裝置安裝在懸臂段內(nèi) ， 8 個線型噴嘴分別安裝在截割頭的齒座之間；外噴霧噴霧架固定在懸臂筒法蘭上，安裝有 10 個霧狀噴嘴 ； 加強型外噴霧的噴霧架固定在叉形架前端，安裝有 8 個線型噴嘴。 水從井下輸水管通過粗過濾器過濾后進入總進液球閥，經(jīng)減壓閥減壓至 后，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 21 21 冷卻油箱和 截 割電機，再引至前噴嘴架處 霧狀 噴出。液壓系統(tǒng)原理如圖 9 所示。系統(tǒng)主泵站由一臺 75kW的電動機通過同步齒輪箱驅(qū)動一臺雙聯(lián)齒輪泵和一臺三聯(lián)齒輪泵（轉(zhuǎn)向相反）， 同時分別向油缸回路、行走回路、裝載回路、輸送機回路、皮帶轉(zhuǎn)載機回路供壓力油，主系統(tǒng)由五個獨立的開式系統(tǒng)組成。 左、右后支撐腿是通過后支撐油缸及銷軸分別與后機架連接，它的作用有： 切割時使用，以增加機器的穩(wěn)定性； 窩機時使用，以便履帶下墊板自救； 履帶鏈斷鏈及張緊時使用，以便操作； 抬起機器后部，以增加臥底深度。工作時，在回轉(zhuǎn)油缸的作用下，帶動切割機構(gòu)水平擺動。結(jié)構(gòu)如圖 8 所示。機器中的各部件均用螺栓或銷軸與機架聯(lián)接，機架為組焊件。 圖 7 左行走減速器 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 19 19 機架是整個機器的骨架，其結(jié)構(gòu)如圖 8 所示。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 18 18 圖 6 左履帶行走機構(gòu) 1導(dǎo)向張緊裝置 2履帶架 3履帶鏈 4行走減速器 5行走液壓馬達 6摩擦片式制動器 本機工作行走速度為 ，調(diào)動行走速度為 。如圖 圖 7 所示，左行走機構(gòu)主要由導(dǎo)向張緊裝置、左履帶架、履帶鏈、左行走減速器、液壓馬達、摩擦 片式制動器等組成。左、右履帶行走機構(gòu)各由液壓馬達經(jīng)三級 圓 柱齒輪和二級行星齒輪傳動減速后，將動力傳給主動鏈輪，驅(qū)動履帶運動。各由 10 個高強度螺栓（ M30179。 本次設(shè)計的 掘進機采用履帶式行走機構(gòu)。機架在該處設(shè)有可拆裝的墊塊，根據(jù)需要，刮板輸送機后部可墊高，增加刮板輸送機 的卸載高度。 圖 4 裝載部 1 鏟板 2刮板輸送機改向鏈輪組 3三爪轉(zhuǎn)盤 4驅(qū)動裝置 刮板輸送機結(jié)構(gòu)如圖 5所示，主要由機前部、機后部、驅(qū)動裝置、邊雙鏈刮板、張緊裝置和脫鏈器等（改向輪組裝在裝載部上）組成。通過一對銷軸和鏟板左 、 右升降油缸鉸接于主機架上，在鏟板油缸的作用下，鏟板繞銷軸上、下擺動 ,可向上抬起 340mm，向下臥底 310mm。 裝載部 裝載部結(jié)構(gòu)如圖 4 所示，主要由鏟板及左右對稱的驅(qū)動裝置組成，通過低速大扭矩液壓馬達直接驅(qū)動三爪轉(zhuǎn)盤向內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而達到裝載煤巖的目的。 圖 3 三級圓錐圓柱齒輪減速器 整個截割部通過一個叉形框架、兩個銷軸鉸接于 回轉(zhuǎn)臺上。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 15 15 圖 4 工 作 機 構(gòu) 圖 2 工作機構(gòu) 截割部為三級圓錐圓柱齒輪傳動減速器，輸入軸經(jīng)彈性聯(lián)軸器與電動機輸出軸連接，電動機輸出軸通過聯(lián)軸器與左右截割頭連接。 見圖 1。 NHM11900B NHM11700I 油缸數(shù)量（個）： 9 (6)水系統(tǒng) 噴霧及冷卻水壓力（ M Pa）： 噴霧耗水量（ L/min）： 45 噴霧噴嘴數(shù)量（個）： 9 (7)電氣系統(tǒng) 防爆型式： 隔爆型 供電電壓（ V）： 660 控制電壓（ V）： AC: 36 、 24 、 18 DC: 24 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 14 14 EBH90 型 懸臂式掘進機主要由截割、行走、裝運、 轉(zhuǎn) 載四大機構(gòu)和液壓、 噴霧 、電氣三大系統(tǒng)組成 。 35 行走速度（ m/min）： ~ 調(diào)運速度（ m/min）： 6～ 7 履帶板寬度（ mm）： 400 接地長度（ mm）： 2400 接地公稱比壓（ M Pa）： (5)液壓系統(tǒng)： 泵站驅(qū)動功率（ k w）： 75 油泵型號： CBZ2050/050 CBZ2080/032 總流量（ L/min）： 290 系統(tǒng)工作壓力（ M Pa）： 16， 馬達型號及數(shù)量： 2179。 46 (3)裝運機構(gòu) 裝運型式： 星輪，邊雙鏈刮板機 驅(qū)動方式： 液壓 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 13 13 最大功率 (k w)： 2179。 179。寬179。 — 適應(yīng)巷道凈斷面： ～ 16m2 — 可掘最大高度： — 可掘進最大寬度： — 截割煤巖硬度： f ≤ 7 — 最大工作坡度： +16176。； 4)能夠在煤層、半煤層下施工，切割煤巖最大單向抗壓強度可達 60Mpa，可切割性能指標(biāo)適用切割煤巖硬度，普氏系數(shù) f≤ 7。 基本要求： 1)最大掘高 ； 2)最大掘?qū)?； 3)巷道坡度177。近年來，除塵設(shè)備有向抽出式和噴霧式聯(lián)合并用方向發(fā)展的趨勢。由于集塵器跟隨掘進機移動，風(fēng)機的噪音很大，應(yīng)安裝消音裝置。設(shè)計掘進機時，應(yīng)根據(jù)掘進機的技術(shù)條件來選集塵器。為提高除塵效果，一般采用內(nèi)外噴霧相結(jié)合的辦法，并且和截割電機、液壓系統(tǒng)的冷卻要求結(jié)合起來考慮，將冷卻水由噴嘴噴出降塵。由于噴嘴距截齒近，除塵效果好，耗水量少，沖淡瓦斯、冷卻截齒和撲滅火花的效果也較好。由于噴嘴距粉塵源較遠，粉塵容易擴散，除塵 效果較差； ② 內(nèi)噴霧降塵。是在工作機構(gòu)的懸臂上裝設(shè)噴嘴，向截割頭噴射壓力水，將截割頭包圍。 （ 1） 噴霧式 ： 用噴嘴把具有一定壓力的水?dāng)U散、霧化，使粉塵附在霧狀水珠表面