【正文】 齒輪分度圓直徑小齒輪分度圓直徑的初算公式為 （610） 式中 ——算式系數(shù)，對(duì)于鋼對(duì)鋼配對(duì)的齒輪副，直齒輪傳動(dòng)=768. ——嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，= ——使用系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]表67，= ——綜合系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]表65，= ——計(jì)算機(jī)接觸強(qiáng)度的行星輪載荷分布不均勻系數(shù)，= ——小齒輪齒寬系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]表66 = u——齒數(shù)比， ——試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，查參考文獻(xiàn)[3]表614，=1600 將各數(shù)值帶入上式中 齒輪模數(shù)m 查參考文獻(xiàn)[3]表83 m=6 mm齒寬b 大輪齒寬 小輪齒寬 嚙合參數(shù)計(jì)算在2個(gè)嚙合齒輪副ac、bc中，其標(biāo)準(zhǔn)中心距a為mmmm由此可見(jiàn)，兩各齒輪副的標(biāo)準(zhǔn)中心距均相等。m行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu) kw r/min 中速軸齒輪模數(shù)的確定及校核 選擇齒輪材料查參考文獻(xiàn)[1]表817 小齒輪選用滲碳淬火 大齒輪選用滲碳淬火 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)，按估取圓周速度=4m/s，查參考文獻(xiàn)[1]表814，表815選取 公差組8級(jí)小輪分度圓直徑，由下式得 （61）齒寬系數(shù)查參考文獻(xiàn)[1]表823按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取小輪齒數(shù)， 選取=18大輪齒數(shù) 圓整取=30齒數(shù)比 傳動(dòng)比誤差 誤差在范圍內(nèi)，合適小輪轉(zhuǎn)矩由公式得 （62）載荷系數(shù)K由公式得 （63）使用系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[1]表820 得 =動(dòng)載荷系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖857得初值 =齒向載荷分布系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖860 =齒間載荷分配系數(shù)由公式(及得 （64） 查表821并插值 =則動(dòng)載荷系數(shù)K的初值彈性系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]表822 = 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖864 =重合度系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖865 =許用接觸應(yīng)力 由公式得 （65）接觸疲勞極限應(yīng)力查參考文獻(xiàn)[1]圖869 =585應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由公式得 （66）則，查參考文獻(xiàn)[1]圖870得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)(不允許有點(diǎn)蝕) 硬化系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖871及說(shuō)明 =1接觸輕度安全系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]表827，按一般可靠度查取= 故的設(shè)計(jì)初值為齒輪模數(shù)m 查參考文獻(xiàn)[1]表83 m=11小輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值圓周速度 小輪分度圓直徑大輪分度圓直徑中心距a齒寬b 大輪齒寬 小輪齒寬 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算由公式 （67）齒形系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖867 小輪= 大輪=應(yīng)力修正系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖867 小輪= 大輪=重合度系數(shù) 由公式 （68）許用彎曲應(yīng)力 由公式 （69）彎曲疲勞極限 查參考文獻(xiàn)[1]圖872 =460 =390彎曲壽命系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖873 ==1尺寸系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]圖874 =1安全系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[1]表827 =則 故 齒根彎曲強(qiáng)度滿足。mⅡ軸：Ⅱ軸即減速器中間軸 kw r/min N各級(jí)傳動(dòng)比分配如下： 0軸：0軸即電動(dòng)機(jī)軸 kw r/min N。由裝機(jī)功率估算出，截割部驅(qū)動(dòng)功率為100kw，由此選出防爆電機(jī)型號(hào)為YBCS3100。r，煤質(zhì)實(shí)體容積（t/m3）。 T截深（m）。）： ～控制方式： 手動(dòng)芯線控制操縱方式： 手動(dòng)、中間牽引和兩端調(diào)高、停機(jī)拖動(dòng)電纜規(guī)格(mm2): 95＋125＋310（660V用） 70+125+76（1140V用）拖動(dòng)冷卻噴霧水管規(guī)格: Φ19降塵方式: 內(nèi)外噴霧供水壓力(MPa): 供水流量(l/min): 125供水管型號(hào): KJR19 裝機(jī)總功率(kW)： 2100＋40牽引電機(jī)型號(hào)： YBRB40功率（kW） 40電壓（V） 1140轉(zhuǎn)速(r/min) 1470 截割電機(jī)型號(hào)： YBCS3100（A）功率（kW） 100電壓（V） 1140轉(zhuǎn)速(r/min) 1470電壓（V）： 1140外形尺寸 (長(zhǎng)寬高)mm: 71081883760機(jī)重（T）： 12配套運(yùn)輸機(jī)： SGZ630/110特制5 搖臂裝機(jī)功率的確定 雙滾筒裝機(jī)功率：設(shè)以V= m/min速度牽引，截割中硬度（截割阻抗=250kgf/cm）煤質(zhì)計(jì)算功率。)： ≤30176。(14)電氣系統(tǒng)設(shè)有過(guò)熱、過(guò)流保護(hù)裝置，保護(hù)齊全。(12)主泵、馬達(dá)富裕系數(shù)大，采用國(guó)際名牌產(chǎn)品，可靠性高。(10)整機(jī)無(wú)底托架，最大程度增大過(guò)煤高度。(8)采用彎搖臂設(shè)計(jì)，提高裝煤效果，行星頭外徑小，整體長(zhǎng)度短，保證臥底要求和縮短整機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度。(6)液壓系統(tǒng)采集成高，將輔助泵、調(diào)高泵、控制閥組集成于主泵且主泵外置，便于維修及修理。4 采煤機(jī)主要特點(diǎn)及主要參數(shù) 采煤機(jī)的主要特點(diǎn)(1)兩臺(tái)截割電機(jī)分別橫向布置在左右搖臂上，使整體結(jié)構(gòu)較為緊湊，且取消了圓錐齒輪傳動(dòng)，增加了傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，并且使截割電機(jī)的維修和更換較為方便。沿工作面鋪設(shè)的電纜和水管被這種H型夾板夾于其間，不但保護(hù)了電纜和水管，又允許電纜和水管沿工作面來(lái)回彎曲折返。懸鏈固定板用幾節(jié)懸鏈與尼龍電纜夾板相連。 卷電纜裝置采煤機(jī)沿工作面王府移行工作，電纜和水管也必須隨采煤機(jī)移動(dòng)，因此必須有方便而可靠的卷電纜裝置。當(dāng)壓力水有設(shè)在機(jī)身的噴咀噴出為外噴霧。在采煤機(jī)進(jìn)水口處的水壓為20~30Pa。壓力水由設(shè)在工作面下順槽的水泵供水。6) 用噴霧滅塵7) 用泡沫滅塵該薄煤層采煤機(jī)采用噴霧滅塵方式。4) 實(shí)現(xiàn)滾筒自動(dòng)調(diào)高，避免滾筒截割工作面頂板和底板，從而引起采煤機(jī)牽引速度降低，避免煤塵大量生成。2) 滾筒軸垂直于采煤機(jī)機(jī)面，即采用立滾筒，使截齒沿煤層層理截割，也能降低煤層。因此降塵是采煤機(jī)的一個(gè)重要輔助功能。3) 輔助牽引與防滑絞車該采煤機(jī)的防滑裝置采用盤(pán)式制動(dòng)器防滑裝置 實(shí)現(xiàn)降塵和冷卻功能的結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)降塵功能的方案采煤機(jī)的截煤滾筒在截割煤壁的同時(shí)，產(chǎn)生了煤塵并在空氣中飛揚(yáng)，使井下的空氣遭到嚴(yán)重污染，威脅井下的身體健康。一旦機(jī)器牽引部失靈，采煤機(jī)有可能下滑?；钊麠U伸縮就改變了采煤機(jī)的傾斜角度。對(duì)于雙滾筒采煤機(jī)而言，借助于兩個(gè)滾筒到賬高度的變化的改變，能就完全適應(yīng)煤層厚度等于或小于滾筒直徑的變化情況。 2 small rocker。當(dāng)煤層厚度變化時(shí)，兩個(gè)滾筒的工作高度應(yīng)當(dāng)變化，這就需要能實(shí)現(xiàn)適應(yīng)煤層厚度變化的功能結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)稱為采煤機(jī)的調(diào)高裝置。 實(shí)現(xiàn)適應(yīng)煤層賦存狀態(tài)變化功能的結(jié)構(gòu)方案 能實(shí)現(xiàn)使用煤層厚度變化的功能結(jié)構(gòu)方案 ~，理論是選擇單滾筒，但是為了更有效的采集煤資源，所以采用雙滾筒采煤機(jī)，使沒(méi)資源能夠更好的開(kāi)采出來(lái)，不被浪費(fèi)掉有限資源。至今這些輔助功能已成為現(xiàn)代采煤機(jī)所必須的。3 采煤機(jī)輔助功能的結(jié)構(gòu)方案 只具有基本功能的采煤機(jī)，能勉強(qiáng)完成在工作面破落煤壁和裝煤的任務(wù)。該采煤機(jī)是在煤層較低的空間內(nèi)工作，要求機(jī)身不應(yīng)過(guò)大，第（4）種方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛度大適合該采煤機(jī)的要求。調(diào)高范圍大，機(jī)身短，采煤機(jī)的開(kāi)缺口的距離小；整個(gè)截割部傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，剛度增加。 電動(dòng)機(jī)—固定減速箱—搖臂—行星齒輪傳動(dòng)—滾筒這種傳動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)是，在傳動(dòng)系統(tǒng)的末端是行星傳動(dòng)，使其前幾級(jí)的傳動(dòng)比減小，系統(tǒng)簡(jiǎn)化，而行星傳動(dòng)的齒輪魔術(shù)也減小，由于在滾筒內(nèi)設(shè)有行星傳動(dòng)，滾筒筒轂直徑大，因此這種傳動(dòng)系統(tǒng)適于中厚以上煤層的采煤機(jī)；搖臂側(cè)置，滾筒臥底量大；由于搖臂側(cè)置，其支撐剛性在設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先應(yīng)注意保證；搖臂與固定減速箱內(nèi)部機(jī)件的聯(lián)接也容易松動(dòng)，應(yīng)注意加固。綜上所述，根據(jù)該采煤機(jī)工作環(huán)境，和工作特點(diǎn)，牽引機(jī)構(gòu)的形式選擇無(wú)鏈牽引，無(wú)鏈牽引的特點(diǎn)符合該采煤機(jī)的工作要求。無(wú)鏈牽引采煤機(jī)直接利用敷設(shè)在工作面輸送機(jī)上的軌道運(yùn)行。錨鏈牽引比鋼絲繩牽引確實(shí)是一大進(jìn)步，但是由于牽引鏈斷鏈和跳鏈的危險(xiǎn)、鏈條的彈性振動(dòng)和鏈傳動(dòng)造成的速度脈動(dòng)會(huì)引起動(dòng)載荷、鏈條對(duì)于滾筒的裝載、輸送機(jī)和液壓支架的推移還有一個(gè)妨礙。和鋼絲繩牽引相比較，錨牽引具有如下特點(diǎn)：a) 錨鏈強(qiáng)度高，承載能力大，能滿足采煤機(jī)增大牽引力和提高牽引速度的要求；b) 錨鏈牽引是鏈輪輪齒與鏈環(huán)相嚙合，工作較可靠，并便于采用外牽引方式；c) 錨鏈?zhǔn)褂脡勖^長(zhǎng)，一般在六個(gè)月以上。所以，在薄煤層和極薄煤層采煤機(jī)上，可以采用外牽引，而且一般選液壓傳動(dòng)較為合適。實(shí)際上不得不采用兩條牽引鏈，采煤機(jī)更加復(fù)雜，操縱更不便；3) 由于牽引鏈要在工作面上移動(dòng)，使采煤機(jī)的牽引阻力比內(nèi)牽引約大15%~20%；而且牽引鏈的彈性振動(dòng)較大，引起采煤機(jī)的動(dòng)載荷也較大；4) 采煤機(jī)在工作面上移動(dòng)的比內(nèi)牽引時(shí)輕，在一定條件可能影響采煤機(jī)的工作穩(wěn)定性；5) 截割部和牽引部相距很遠(yuǎn)，給操縱造成一些困難。外牽引是把牽引部設(shè)在工作面的端部，不跟截割部一起移動(dòng)，只隨工作面向前推移。 錨鏈牽引機(jī)構(gòu) 采煤機(jī)錨鏈牽引方式有兩種：內(nèi)牽引和外牽引。 鋼絲繩牽引機(jī)構(gòu)過(guò)去的采煤機(jī)基本都用這種牽引機(jī)構(gòu)，由于是靠鋼絲繩與卷筒之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，所以兩者磨損較快，使用壽命短（鋼絲繩的使用壽命為2~3個(gè)月）；又因受到井下空間條件的限制，鋼絲繩直徑不可能太粗，限制了采煤機(jī)牽引力的提高；而且斷繩時(shí)容易傷人。根據(jù)該薄煤層采煤機(jī)的工作環(huán)境，傳動(dòng)方式選擇液壓傳動(dòng)。圖22 電氣傳動(dòng)系統(tǒng)方框圖 Electric transmission system block diagram這種傳動(dòng)方式的調(diào)速、換向、過(guò)載保護(hù)和各種監(jiān)護(hù)保護(hù)都可以由電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，使得機(jī)械傳動(dòng)部分大為簡(jiǎn)化，因而可以縮小采煤機(jī)的體積，采煤機(jī)的總質(zhì)量比液壓牽引的采煤機(jī)減輕約；調(diào)速方便，調(diào)速范圍廣，調(diào)速特性好；牽引部傳動(dòng)效率比液壓牽引部提高近30%；可以用于有鏈或無(wú)鏈牽引系統(tǒng)；裝有兩臺(tái)電牽引部的采煤機(jī)，可以不降低牽引速度的條件下把牽引力提高一倍。在電動(dòng)機(jī)的控制回路中裝設(shè)了可控硅調(diào)速回路，該回路可接受兩個(gè)反饋信號(hào)，一個(gè)是牽引鏈輪的轉(zhuǎn)速，經(jīng)截割部電動(dòng)機(jī)的截割回路反饋到控硅調(diào)速回路實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。但采煤機(jī)的外形尺寸受到嚴(yán)格的限制。圖21 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)方框圖 Hydraulic system block diagram 電氣傳動(dòng) 電氣傳動(dòng)的牽引方式又稱“電牽引”，就是用可以調(diào)速的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)牽引部。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，保護(hù)完善，換向方便，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速和離機(jī)遙控調(diào)速，單液壓元件加工精度高，對(duì)于要求嚴(yán)格，故障處理較困難，在井下工作面檢修不便。通過(guò)改變油泵的排油方向和排油量的大小，改變油馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)牽引的換向和牽引速度的調(diào)整。 由于破碎煤壁功能結(jié)構(gòu)方案選擇螺旋滾筒結(jié)構(gòu)，并且其具有落煤與裝煤功能，所以裝煤功能的結(jié)構(gòu)方案采用螺旋滾筒式工作結(jié)構(gòu)。另一種是專門用于裝煤的結(jié)構(gòu)，如犁地的犁一般，被單獨(dú)的牽引機(jī)構(gòu)牽引，在工作面往返運(yùn)行，把碎落在底板上的煤裝入輸送機(jī)里。而當(dāng)浮煤量較大時(shí)，必須在采煤機(jī)之后進(jìn)行人工清理，稱為掃浮煤。經(jīng)驗(yàn)表明，通常還有5%~20%的采落煤不能裝入輸送機(jī)里而留在工作面底板上，這些沒(méi)被稱為浮煤。鉆削式工作機(jī)構(gòu)的鉆削臂也起裝煤作用。 一種是與落煤結(jié)構(gòu)相結(jié)合，不僅具有落煤功能，而且兼有裝煤功能。能實(shí)現(xiàn)這種裝煤工作的結(jié)構(gòu)與落煤結(jié)構(gòu)的種類有關(guān)。綜合上述各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合該采煤機(jī)是在煤層厚度小的薄煤層中工作，適用螺旋滾筒結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，所以實(shí)現(xiàn)破碎煤壁功能結(jié)構(gòu)方案選擇螺旋滾筒結(jié)構(gòu)。 滾壓式