【正文】 33 1. 94 m md? ?惰 輪 齒根圓直徑 fd 1fd = 29 6. 32 m mfd ?惰 輪 大齒輪與第一級(jí)惰輪嚙合傳動(dòng)的相關(guān)參數(shù)的計(jì)算值： 嚙合角 39。 2 ?h 齒根圓直徑 1fd =d12 fh 一齒輪軸與第一級(jí)惰輪嚙合傳動(dòng)的相關(guān)參數(shù)的 計(jì)算值： 嚙合角 39。 1/= 故 ?????? ??? 1F? N/mm2≤ ? ?1F? ?????? ??? 2598 2F?≤ ? ?2F? 所以齒根彎曲強(qiáng)度足夠 其他尺寸的計(jì)算 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 16 已知參數(shù)：o12121m = 8 Z = 28 Z = 40 39 = 20 h = 1. 00c = 0. 25 d = 22 4m m d = 32 0m m = 31 2m mx = 0. 25 68 0. 27 00Zx??????惰 輪 1惰 輪 12 惰 輪 1， ， ， ， ， ， ， d， x =0 .2 52 9 ， 計(jì)算參數(shù)：嚙合角 39。 1/= ? ? FXNFF SYY /2222lim?? ?＝ 660179。 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 由公式 ? ?FSFF YYYmbdKT ?? ??? ??? 1 12 齒形系數(shù)?FY 查表得 小輪 ?1?FY 大輪 ?2?FY 應(yīng)力修正系數(shù) ?SY 查表得 小輪 1?SY = 大輪 2?SY = 重合度系數(shù) ?Y 由公式 ?Y = +=/?? ?? 許用彎曲應(yīng)力 ? ?F? 由式 ? ? FXNFF SYY /lim?? ? 彎曲疲 勞極限 limF? 查表得 1limF? =1100N/mm2 2limF? =660 N/mm2 彎曲壽命系數(shù) NY 查表得 1NY = 2NY =1 尺寸系數(shù) XY 查表得 XY =1 安全系數(shù) FS 查表得 FS = 則 ? ? FXNFF SYY /1111lim?? ?=1100179。 1/ =1083 N/mm2 d1 的設(shè)計(jì)初值 d1t 為 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 14 321 1083 ?????? ????????td ≥ 齒輪模數(shù) m m= td1 /Z1 = = 查表取 m=8 小齒輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值 td1? =Z1m =28179。 1/ =1375 N/mm2 ? ?2H?=1300179。 109 則查表得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)1NZ、1NZ（不允許有點(diǎn)蝕） 1NZ=1NZ=1 硬化系數(shù) WZ 查表及說明得 WZ =1 按接觸強(qiáng)度安全系數(shù) HS 查表，按較高可靠強(qiáng)度 minHS =～ 取 HS = 則 ? ?1H?=1650179。 109 N2=N1/u =179。 300179。 1179。 = 彈性系數(shù) EZ 查表得 EZ = 2/mmN 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 13 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) HZ 查表得（β =0， x1=、 x2=） HZ = 重合度系數(shù) ?Z 查表得（ 0??? ） ?Z = 許用接觸應(yīng)力 ? ?H? 由公式得 ? ? HWNHH SZZ /lim ??? ?? 接觸疲勞極限應(yīng)力21lim kunHH ??查圖得 1limH? =1650N/mm2 2limH?=1300 N/mm2 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由公式得： N1=60njLh =60179。 179。 =178。 28= 圓整取 Z2=40 齒數(shù)比 u= Z2/ Z1=40/28 傳動(dòng)比誤差△ u/u △ u/u=()/= 誤差在177。 是性能優(yōu)良的含鎳鋼種，鎳除了提高鋼的淬透性外，還能提高韌性，并可大大改善鋼的 抗沖擊疲勞強(qiáng)度，也是鎳鋼在重載下壽命高的原因； 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 vt=(～ ) n1 3 /nP 1 估計(jì)圓周速度vt=,參考機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)［Ⅰ］中的表 814，表 815 選取 小輪分度圓直徑 d1,查機(jī)械手冊(cè)得 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 12 ? ?32112 ???????? ??????HHEdZZZKTd???? ? 齒寬系數(shù) d? 查表按齒輪相對(duì)軸承為對(duì)稱布置，取 d? = 小輪齒數(shù) Z1 在推薦值 20～ 40 中選 Z1=28 大輪齒數(shù) Z2 Z2=i178。 根據(jù)采煤機(jī)械手冊(cè)，總裝機(jī)功率在 700KW 左右的采煤機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速?zèng)]有一個(gè)確定的數(shù)值，只要在 20～ 35r/min 之間都可以滿足所需的要求，再根據(jù)搖臂減速箱的結(jié)構(gòu)安排，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 1470r/min 時(shí)，滾筒的轉(zhuǎn)速為： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 11 n=1470247。主要技術(shù)參數(shù)如下： 適應(yīng)煤層：傾角 ? ?18 的中厚煤層 采高范圍： 2～ 4m 煤質(zhì)傾角： ? ?18 煤層硬度： f≤4 滾筒轉(zhuǎn)速 (r/min)：低速 、中速 、高速 ； 滾筒直徑 (mm)： 1800； 最大截深 (mm)： 1000； 滾筒水平中心距（ m）： ； 搖臂回轉(zhuǎn)中心距（ m）： ； 傳動(dòng)比分配 由設(shè)計(jì)要求知，截割部功率為 700kW，根據(jù)礦井電機(jī)的具體工作環(huán)境情況，電機(jī)必須具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，過載能力強(qiáng)，效率高。采用大角度彎搖臂設(shè)計(jì)，加大過煤空間，提高裝煤效果，臥底量大 ⑹調(diào)高油缸與調(diào)高液壓鎖采用分離布置，液壓鎖置于殼體空腔內(nèi)，打開蓋板即可取出液壓鎖，方便井下查找故障和更換調(diào)高油缸、液壓鎖等維修工作。 ⑷截割機(jī)械傳動(dòng)鏈設(shè)有扭矩軸過載保護(hù)裝置，并可設(shè)有強(qiáng)制潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)，提高了傳動(dòng)件，支承件的使用壽命。 ⑵截割電機(jī)采用旋轉(zhuǎn)開 關(guān)控制外，其余控制如牽引速度調(diào)整、方向設(shè)定、左右搖臂的升降，急停等操作均由設(shè)在機(jī)身兩端操作站的按鈕進(jìn)行控制，操作簡(jiǎn)單、方便。（如圖 ） 該截割部采用銷軸與牽引部聯(lián)結(jié)，截割電機(jī)橫向布置在搖臂上，搖臂和機(jī)身連接沒有動(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。新的電牽引采煤機(jī)都采取這種傳動(dòng)方式。 ⑷電動(dòng)機(jī) — 搖臂 — 行星齒輪傳動(dòng) — 滾筒 (圖 21(d))。這種傳動(dòng)方式取消了搖臂，靠由電動(dòng)機(jī)、減速箱和滾筒組成的截割部來調(diào)高 (稱為機(jī)身調(diào)高 )，使齒輪數(shù)大大減少，機(jī)殼的強(qiáng)度、剛度增大，且調(diào)高范圍大，采煤機(jī)機(jī)身也可縮短，有利于采煤機(jī)開缺口工作。這種方式在滾筒內(nèi)裝了行星傳動(dòng)，故前幾級(jí)傳動(dòng)比減小，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)，但筒殼尺寸卻增大了，故這 種傳動(dòng)方式適用于中厚煤層采煤機(jī)，如在 MLS3 170、 MXA300、AM500 和 MG 系列等型采煤機(jī)中采用。 DY150、 BM100 型采煤機(jī)均采用這種傳動(dòng)方式。這種傳動(dòng)方式的特點(diǎn)是傳動(dòng)簡(jiǎn)單，搖臂從固定減速箱端部伸出，支承可靠，強(qiáng)度和剛度好。由于截割消耗采煤機(jī)總功率的 80％～ 90％，因此要求設(shè)計(jì)出的截割部傳動(dòng)裝置具有高的強(qiáng)度、剛度和可靠性，良好的潤(rùn)滑密封、散熱條件和高的傳動(dòng)效率。 截割部傳動(dòng)裝置的功用：是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞到滾筒上，以滿足滾筒工作的需要。 此外，為降低電動(dòng)機(jī)和牽引部的溫度并提供內(nèi)外噴霧降塵用水，采煤機(jī)設(shè)有專門的供水系統(tǒng)。 調(diào)斜油缸：用于調(diào)整采煤機(jī)的縱向傾斜度，以適應(yīng)煤層沿走向起伏不平時(shí)的截割要求。 底托架：是固定和承托整臺(tái)采煤機(jī)的底架，通過其下部四個(gè)滑靴 9 將采煤機(jī)騎在刮板輸送機(jī)的槽幫上，其中采空區(qū)側(cè)兩個(gè)滑靴套在輸送機(jī)的導(dǎo)向管上，以保證采煤機(jī)的可靠導(dǎo)向。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機(jī)中。 左、右截割部減速箱：將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)齒輪減速后傳給搖臂 5 的齒輪，驅(qū)動(dòng)滾筒 6 旋轉(zhuǎn)。采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)都是防爆的，而且通常都采用定子水冷 ，以縮小電動(dòng)機(jī)的尺寸。 采煤機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、牽引部、截割部和附屬裝置等部分組成 （如圖 ）。按適用的煤層厚度分厚煤層、中厚煤層和薄煤層采煤機(jī)。按機(jī)身與工作面輸送機(jī)的配合導(dǎo)向方式分騎槽式和爬底板式采煤機(jī)。按行走驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)速方式分機(jī)械調(diào)速、液壓調(diào)速和電氣調(diào)速滾筒采煤機(jī)（通常簡(jiǎn)稱機(jī)械牽引、液壓牽引和電牽引采煤機(jī)）。 按滾筒數(shù)目分為單滾筒和雙滾筒采煤機(jī)，其中雙滾筒采煤機(jī)應(yīng)用最普遍。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 6 第二章 傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 總體傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 在目前的國(guó)內(nèi)采煤機(jī)市場(chǎng)，不管從研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造還是使用方面中厚煤層所使用的重型采煤機(jī)都占據(jù)著主導(dǎo)的地位， 也正是這種龐大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)使得中厚煤層采煤機(jī)在技術(shù)上日趨成熟，而且有著非常大的改進(jìn)刷新速度。角，確保其處于回轉(zhuǎn)狀態(tài)工作。采用 35mm 的等截線距布置，葉片齒截割面積相等，此外葉片齒采用－7176。 1 ． 彈 性 緩 沖 2 ． 過 載 保 護(hù) 3 ． 傳 遞 動(dòng) 力 d 為卸載槽外徑，在開有卸載槽的一端設(shè)有螺紋孔 7） 為了提高塊煤率，采用 耐磨滾筒及鎬形截齒 點(diǎn)開發(fā)硬煤耐磨滾。 彈性緩沖性能的扭矩軸設(shè)計(jì)，提出一套關(guān)于該類軸的理論設(shè)計(jì)依據(jù)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，改善傳動(dòng)件的可靠性，對(duì)提高采煤機(jī)的整體可靠度和利用率起到了積極作用。 5） 電控技術(shù)的研究和電氣控制裝置的研制 多年液壓牽引采煤機(jī)電控裝置的開發(fā)設(shè)計(jì)，積累了不少成功的經(jīng)驗(yàn)，從引進(jìn)消化吸收到自行研制，從原來的插件到現(xiàn)在盒裝板式，從單臺(tái)單件設(shè)計(jì)生產(chǎn)到現(xiàn)在簡(jiǎn)化型成批生產(chǎn)，經(jīng)過十多年努力，功能逐步齊全，可靠性不斷提高，在通用性、互換性和集成化方面推進(jìn)了一大步，無線電隨機(jī)控制研制成功，并得到推廣使用，數(shù)字化、微機(jī)化的電控裝置正在試用階段。在此基礎(chǔ)上，消化吸收 150kVA 變頻器技術(shù)，并將其改制成與其它一些大功率采煤機(jī)相配套的交流變頻牽引調(diào)速裝置，為電牽引采煤機(jī) 的系列化和全面推廣鋪平了道路。為了解決采煤機(jī)工況惡劣，構(gòu)件聯(lián)接容易松動(dòng)而影響可靠性，對(duì)液壓緊固技術(shù)進(jìn)行了開發(fā)研制，目前已完 成開發(fā)液壓螺母M2 M M3 M42 四種規(guī)格，相應(yīng)的液壓螺栓副長(zhǎng)度 3m(M42 )， 2 .5m(M30 )，及超高壓泵和超高壓膠管總成也已批量生產(chǎn)，使用效果良好。 2） 但是無鏈牽引也存在需要解決的問題： ①加強(qiáng)輸送機(jī)本身結(jié)構(gòu)，使用和管理中保持平直度； ②齒輪、齒軌或銷軸在 嚙合傳動(dòng)中傳遞力很大，且起支點(diǎn)作用，磨損加快 ——材質(zhì)和熱處理要求較高，結(jié)構(gòu)上要能快速更換； ③為適應(yīng)采煤機(jī)在推移中水平和垂直方向的傾斜，仍能保證正確的嚙合，在銷軸座或齒軌之間的連接方式上注意可調(diào)性，同時(shí)注意溜槽的連接強(qiáng)度； ④無鏈牽引機(jī)構(gòu)使機(jī)道寬度增加約 100mm，提高了對(duì)支架控頂能力的要求。對(duì)底板起伏、工作面彎曲、煤層不規(guī)則等適應(yīng)性增強(qiáng)； ⑥適應(yīng)采煤機(jī)在大傾角 (可達(dá) 54176。 1） 牽引機(jī)構(gòu)采用無鏈牽引系統(tǒng)，其主要優(yōu)點(diǎn)是： ①取消工作面牽引鏈，消除斷鏈和跳鏈傷人事故，工作安全可靠 ； ②同一工作面可同時(shí)使用多臺(tái)采煤機(jī)，降低生產(chǎn)成本，提高工作效率； ③牽引速度脈動(dòng)比鏈牽引小，采煤機(jī)運(yùn)行較平穩(wěn)。 300)－ W、 AM500/、MXA300 等型號(hào)。 國(guó)內(nèi)外應(yīng)用狀況 我國(guó)目前廣泛使用的三大系列采煤機(jī)，主要有上海分院開發(fā)設(shè)計(jì)的 MG 系列，西安煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的 MXA300 和太原礦山機(jī)器廠的 AM500 系列采煤機(jī)，其中 MXA300 和 AM500 系列采煤機(jī)主要用于綜采工作面， MG 系列采煤機(jī) 既有配套液壓支架使用綜采工作面的，也有配套單體液壓支柱適用于普通機(jī)采工作面內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 4 的采煤機(jī)，可分別使用在厚煤層、中厚煤層和薄煤層。 7) 完善的監(jiān)控系統(tǒng) 包括采用微處理機(jī)控制的工況監(jiān)測(cè)、數(shù) 據(jù)采集、故障顯示的自動(dòng)控制系統(tǒng)；就地控制、無線電隨機(jī)控制，并能自動(dòng)控制液壓支架、工作面輸送機(jī)動(dòng)作和滾筒沿工作面煤層自動(dòng)調(diào)節(jié)采高。 6) 普遍采用中高壓供電 80 年代以來，由于裝機(jī)功率大幅度提高，整個(gè)工作面供電容量超過 5000kW，為了保證供電質(zhì)量和電機(jī)性能，新研制的大功率電牽引采煤機(jī)幾乎都提高供電電壓，主要有 2300V、 3300V、 4160V 和 5000V。十年前滾筒 采煤機(jī)的截深，大都在 6