【正文】 式中 ——小齒輪大端分度圓直徑，mm；——錐齒輪類型幾何系數(shù)，見表13325，；——小齒輪轉矩，Nm；——使用系數(shù)，見表13181，=；——齒數(shù)比，=。 第3章 高速級圓錐齒輪設計計算 確定齒輪材料、類型1. 選用圓錐齒輪傳動根據(jù)結構設計中所選方案三，高速級為圓錐齒輪傳動。根據(jù)前述多級減速齒輪的傳動比分配原則及齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)為17為依據(jù)，初定齒數(shù)及各級傳動比為： 傳動系統(tǒng)的計算傳動系統(tǒng)各軸轉速、功率、轉矩計算：牽Ⅰ軸: 轉 速： =1480功 率: P1=375轉 矩： T1=9550=9550=截割部傳動比為13～14之間，因此牽引部設計傳動比i：～由結構設計中減速變化確定各級傳動比。（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奖?。?）各級傳動間應做到尺寸協(xié)調(diào)、結構勻稱；各傳動件彼此間不應發(fā)生干涉碰撞；所有傳動零件應便于安裝。 傳動比的分配在進行多級傳動系統(tǒng)總體設計時，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、結構、潤滑條件、成本及工作能力。所以選擇電機為陜西新普南陽防爆電機有限公司生產(chǎn)的電機。綜上所述，此次設計方案確定為方案三。方案二無惰輪調(diào)節(jié)中心距，且轉速發(fā)生變化，橫向齒輪大，造成徑向負荷增大，使軸承使用壽命縮短。電機將動力傳遞給錐齒輪，由齒輪傳遞給齒輪低速級齒輪，最后輸出至截割部。圖22 方案二方案三(如圖23)牽引部減速機構由一級直齒圓錐齒輪和二級直齒圓錐齒輪組成，在一級直齒圓柱齒輪中間加入一個惰輪組，調(diào)節(jié)中心距，牽引電機通過花鍵與牽引減速一軸相連。圖21 方案一方案二(如圖22)牽引部減速機構由一級錐齒輪和二級圓柱齒輪組成，牽引電機通過花鍵與牽引減速一軸相連。 設計方案的確定綜合參考國內(nèi)外各種采煤機的結構方案，同時類比相似型號的采煤機的牽引部傳動方案，初步定出滾筒式采煤機牽引部傳動方案如下：方案一(如圖21)牽引部減速機構由一級錐齒輪和NGW一級行星機構組成，牽引電機通過花鍵與牽引減速一軸相連。～，煤層傾角小于等于30176。通過計算牽引部各個組件的傳動比，確定牽引部各個組件尺寸參數(shù)。因此，對采煤機進行設計和改善是必要的，有現(xiàn)實意義。采掘機械自動化、先進化是煤炭工業(yè)增加產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動環(huán)境和保證安全生產(chǎn)的必要技術手段，也是煤炭生產(chǎn)過程中節(jié)約能源、動力和原材料消耗的有效技術措施。在石油、天然氣、水力發(fā)電和核動力獲得巨大發(fā)展的今天，煤炭仍然是我國一次性能源的主體。所以采煤機牽引部設計是整臺采煤機重中之重，因為它關系到采煤機牽引力、牽引功率等重要參數(shù)。隨著采煤機械化的發(fā)展，采煤機是現(xiàn)在最主要的采煤機械。煤炭工業(yè)的機械化是指采掘、支護、運輸、提升的機械化。采煤機的電纜和水管夾持在拖纜裝置內(nèi)，并由采煤機拉動在工作面輸送機的電纜槽中卷起或展。電氣控制箱：內(nèi)部裝有各種電控元件，用于采煤機的各種電氣控制和保護。調(diào)高油缸：可使搖臂連同滾筒升降，以調(diào)節(jié)采煤機的采高。為提高螺旋滾筒的裝煤效果，滾筒一側裝有弧形擋煤板7，它可以根據(jù)不同的采煤方向來回翻轉180176。滾筒：是采煤機落煤和裝煤的工作機構，滾筒上焊有端盤及螺旋葉片，其上裝有截齒。采煤機牽引部工作過程是由錐齒輪減速和圓柱齒輪減速通過花鍵連接實現(xiàn)減。減速箱的主要功能是將電動機的高轉速變?yōu)榈娃D速后傳給行走箱。牽引部：通過其主動鏈輪與固定在工作面輸送機兩端的牽引鏈3相嚙合，使采煤機沿工作面移動，因此，牽引部是采煤機的行走機構。電動機：是滾筒采煤機的動力部分，它通過兩端輸出軸分別驅動兩個截割部和牽引部。按總體結構布置方式分截割（主）電動機縱向布置在搖臂上的采煤機和截割（主）電動機橫向布置在機身上的采煤機、截割電動機橫向布置在搖臂上的采煤機。按適用的煤層厚度分厚煤層、中厚煤層和薄煤層采煤機。按行走部布置位置分內(nèi)牽引和外牽引采煤機。按行走機構形式分鋼絲繩牽引、鏈牽引和無鏈牽引采煤機。 采煤機的類型及其組成滾筒采煤機的類型很多，可按滾筒數(shù)目、行走機構形式、行走驅動裝置的調(diào)速傳動方式、行走部布置位置、機身與工作面輸送機配合導向方式、總體結構布置方式等分類。采煤機連接構件經(jīng)常松動是影響工作可靠性的重要因素，而且解決難度較大，液壓螺母和專用超高壓泵，在電牽引采煤機中得到推廣應用，防松效果顯著，基本解決采煤機連接可靠性的問題。在牽引力和牽引速度方面，電牽引的最大牽引力已達到700KN，,微處理機的工礦監(jiān)測、故障顯示、無線電離機控制等方面已達到較高技術水平。（2）我國采煤機的主要參數(shù)與世界先進水平的差距在縮小。我國開發(fā)的電牽引采煤機，一般都采用橫向布置。國產(chǎn)電牽引采煤機雖然發(fā)展速度很快，但在性能和可靠性上與世界先進國家的采煤機相比，還存在較大的差距，所以一些有實力的礦務局，在裝備高產(chǎn)高效工作面時，把目光移到國外，進口國外先進電牽引采煤機。另外派生出8種機型，都已投入使用，取得較好的效果。（2）高性能電牽引采煤機：電牽引采煤機的研制從20世紀80年代開始起步，20世紀90年代全面發(fā)展，電牽引的發(fā)展存在直流和交流兩種技術途徑。（3）無鏈牽引的推廣使用，使采煤機工作平穩(wěn)，使用安全。20世紀80年代采煤機的發(fā)展有如下特點：（1）重視采煤機系列的開發(fā)，擴大使用范圍。 解決難采煤層的問題是20世紀80年代重大課題之一，具體的課題是薄煤層綜合機械化成套設備的研制、大傾角綜采成套設備的研制、“三硬”、“三軟”、解決短工作面的開采問題、短煤臂采煤機的研制。20世紀70年代后期，我國總共引進143套綜采成套設備。（4）自開切口差。（2）有鏈牽引，輸出牽引力小。20世紀70年代初期，煤炭科學研究總院上海分院集中主要科技骨干，研制出綜采面配套的MD150型雙滾筒采煤機，另一方面改進普采配套的DY100型、DY150型單滾筒采煤機；70年代中后期，制造出MLS3170型雙滾筒采煤機。 國內(nèi)采煤機的發(fā)展狀況我國煤礦綜合機械化采煤設備的研制水平，經(jīng)過幾十年的引進技術、消化吸收和自主研發(fā)，已有長足進步。 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。美國現(xiàn)有長壁工作面中, 45 %以上的電牽引采煤機供電電壓為≥2300V。 （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。由于采煤機需要快速牽引割煤, 滾筒截深的加大和轉速的降低, 又導致滾筒進給量和推進力的加大, 故要求采煤機增大牽引力,目前已普遍加大到450～600kN,現(xiàn)正研制最大牽引力為1000kN 的采煤機。（2）電牽引采煤機已取代液壓牽引采煤機而成為主導機型。日本三井三池公司RD101101 和RD102102 均為交流電牽引采煤機,其結構形式為以前的截割電機布置在機身的傳統(tǒng)結構形式,機械傳動和聯(lián)結相當復雜。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,趨于負載均衡, 目前正全力發(fā)展交流電牽引。這些采煤機, 體現(xiàn)了當今世界電牽引采煤機的最新發(fā)展方向。80 年代以來,世界各主要產(chǎn)煤國家,為適應高產(chǎn)高效綜采工作面發(fā)展和實現(xiàn)礦井集約化生產(chǎn)的需要, 積極采用新技術,不斷加速更新滾筒采煤機的技術性能和結構, 相繼研制出一批高性能、高可靠性的“重型”采煤機。采煤機系列化是20世紀80年代采煤機發(fā)展中非常突出的特點。80年代，德國、美國、英國都開發(fā)成功各種交、直流電牽引采煤機，同時把計算機控制系統(tǒng)用在采煤機上。進入70年代，綜采機械化得到了進一步的發(fā)展和提高，綜采設備開始向大功率、高效率及完善性能和擴大使用范圍等方向發(fā)展。由于當時采煤機上的滾筒是死滾筒，不能實現(xiàn)調(diào)高，因而限制了采煤機的適用范圍，我們稱這種固定滾筒采煤機為第一代采煤機。但當時的采煤機都是鏈式工作機構，能耗大、效率低，加上工作面輸送機不能自移，所以限制了采煤機生產(chǎn)率的提高。采煤機牽引部設計方案 采煤機的發(fā)展概況機械化采煤開始于二十世紀40年代，是隨著采煤機械的出現(xiàn)而開始的。40年代初期，英國、蘇聯(lián)相繼生產(chǎn)了采煤機，德國生產(chǎn)了刨煤機，使工作面落煤、裝煤實現(xiàn)了機械化。50年代初期，英國、德國相繼生產(chǎn)出滾筒式采煤機、可彎曲刮板輸送機和單體液壓支柱，大大推進了采煤機械化技術的發(fā)展。60年代是世界綜采技術的發(fā)展時期，第二代采煤機——單搖臂滾筒采煤機的出現(xiàn)，解決了采高調(diào)整問題，擴大了采煤機的適用范圍，特別是1964年第三代采煤機——雙搖臂滾筒采煤機的出現(xiàn)，進一步解決了工作面自開缺口的問題，再加上液壓支架和可彎曲輸送機的不斷完善等等，把綜采技術推向了一個新水平，并且在生產(chǎn)中顯示了綜采機械化采煤的優(yōu)越性——高產(chǎn)、高效、安全和經(jīng)濟。1970年采煤機無鏈牽引系統(tǒng)的研制成功以及197