【正文】 ，整機(jī)尺寸小，機(jī)身高度低，適合薄煤層開采。在主機(jī)身右箱體中橫向裝有牽引電機(jī)，通過牽引機(jī)構(gòu)為采煤機(jī)提供 300kN的牽引力。液壓調(diào)高手把設(shè)在主 機(jī)身左右兩側(cè)，控制采煤機(jī)左、右搖臂的升降。瓦斯超標(biāo)時(shí)，常閉接點(diǎn)打開，即控制真空磁力起動(dòng)器斷電，使整機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。采煤機(jī)電氣一級控制采用可編程序控制器（ PLC）來實(shí)現(xiàn)，帶有中文顯示功能，能顯示采煤機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)及電控故障指示 ,方便維修。其外形如圖 所示： 圖 MG150/345W 型采煤機(jī) 整機(jī)主要有下列幾部分組成： 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 （ 1）截割部。它采用了柔性并聯(lián)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)、雙排四行星傳動(dòng)、浮動(dòng)密封、內(nèi)置水冷等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)尺度小、功率大、可靠性高的要求。牽引部由左右牽引減速箱、行走輪組件、滑靴組件、調(diào)高泵箱、調(diào)高油缸等組成，是機(jī)器行走的執(zhí)行結(jié)構(gòu)。 （ 3） 電氣系統(tǒng)。這是機(jī)器控制和保護(hù)裝置的首腦部分。本系列采煤機(jī)有三種操作：① 手動(dòng)操作：操作點(diǎn)在調(diào)高泵箱和電控箱面板上；② 端頭站操作：電按鈕集中在電氣操作盒上，分別布置在機(jī)器兩端；③ 無線電遙控操作：司機(jī)隨身攜帶無線電遙控器，可以在機(jī)身周圍任何位置操作機(jī)器。 主要用途及適用范圍 該產(chǎn)品適用于采高 ， 傾角≤ 35176。 MG 150 / 345 －W無鏈液壓牽引分隔符號：右邊無代號時(shí)不標(biāo)出裝機(jī)總功率（k W ）分隔符號：代表多電機(jī)橫向布置方式采煤機(jī)代號：M －采煤機(jī) G －滾筒式截割電機(jī)功率（kW ） 主要特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù) 主要特點(diǎn) 該型采煤機(jī)具有以下的主要特點(diǎn)： １、主機(jī)身分左右兩個(gè)箱體，采用高強(qiáng)度液壓螺栓連接。 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，取消了螺旋傘齒輪和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通軸。 主要部件都可以從老塘側(cè)抽出，而不影響其它元部件，更換容易，維修方便。 主要技術(shù)參數(shù) 該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下： 適應(yīng)煤層 采高范圍 (m)： 煤層傾角（176。 煤質(zhì)硬度： 中硬或中硬以下 總體 機(jī)身厚度（ mm）： 400 機(jī)面高度（ mm）： 750850 最大采高（ mm）： 17002020 最小臥底量（ mm）： 110 搖臂擺動(dòng)中心距（ mm）： 4620 行走輪中心距（ mm）： 3020 過煤高度（ mm）： 205 滾筒直徑（ mm）： φ 900、φ 1000、 φ 1100 截深 (mm)： 6 800 截割部 搖臂結(jié)構(gòu)形式 ： 整體、彎搖臂 搖臂長度（ mm）： 1736 搖臂擺角（176。 下擺 11176。 （ 1）日檢 1）檢查各大部件聯(lián)接的液壓螺母及其他螺釘是否緊固齊全，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)要及時(shí)擰緊； 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 2）電纜、水管、油管是否有擠壓和破損； 3）檢查各壓力表是否損壞； 4）各部位油位是否符合要求，是否有滲漏現(xiàn)象； 5）各操作手柄、按鈕動(dòng)作是否靈活； 6）截齒和齒座是否損壞與丟失，截齒丟失，必須及時(shí)補(bǔ)上； 7）噴嘴是否堵塞和損壞，水閥是否正常工作，堵塞的噴嘴要及時(shí)清洗更換； 8）行走輪與導(dǎo)向滑靴的工作狀況； 9）機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各部位的油壓、溫升及聲響，以及段間連接是否有松動(dòng)； 10）水量檢查，特別是用作冷卻后噴出的水量一定要符合要求。 （ 3）季檢 季檢除了周檢內(nèi)容外，對周檢處理不了的問題進(jìn)行維護(hù)和檢修，并對采煤機(jī)司機(jī)的日檢、周檢進(jìn)行檢查，并作好季檢記錄。機(jī)器大修后，主要零部件應(yīng)做性能試驗(yàn)、整機(jī)空轉(zhuǎn)試驗(yàn)，檢測有關(guān)參數(shù)，符合大修要求后方可下井。 （ 2）海拔高度小于 2020m。 （ 4）環(huán)境溫度為 +25℃時(shí)，周圍空氣相對濕度不大于 97％。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 第三章 采煤機(jī)牽引部的設(shè)計(jì) 牽引部概述 采煤機(jī)牽引部擔(dān)負(fù)著移動(dòng)采煤機(jī)，使機(jī)構(gòu)連續(xù)落煤或調(diào)動(dòng)機(jī)器的任務(wù)。牽引機(jī)構(gòu)是直接移動(dòng)機(jī)器的裝置，有鏈牽引和無鏈牽引兩種類型。傳動(dòng)裝置有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)等類型，分別稱為機(jī)械牽引、液壓牽引和電牽引。牽引減速箱內(nèi)有兩級直齒圓柱齒輪傳動(dòng)和兩級 NGW 行星齒輪傳動(dòng)，還裝有牽引電動(dòng)機(jī)及調(diào)高油缸等。行走輪組件包括行走輪和導(dǎo)向滑靴和驅(qū)動(dòng)輪等。通過導(dǎo)向滑靴在銷軌上的限位對采煤機(jī)進(jìn)行導(dǎo)向，并保證行走輪和銷軌的正常嚙合。 本牽引傳動(dòng)裝置有如下特點(diǎn)： （ 1）采用銷軌式無鏈牽引，承載能力大，牽引力可達(dá) 520kN， 導(dǎo)向好，拆裝、維修方便； （ 2） 采用二浮動(dòng)、三行星輪行星減速機(jī)構(gòu)，軸承壽命和齒輪的強(qiáng)度裕度大，可靠性高； （ 3） 導(dǎo)向滑靴回轉(zhuǎn)中心與行走輪中心同軸，保證行走輪與銷軌的正常嚙合； （ 4）行走輪組件中僅有行走輪，沒有驅(qū)動(dòng)輪和中間惰輪，有效的降低了機(jī)面高度。 已知設(shè)計(jì)參數(shù) （ 1）總裝機(jī)功率： 345 kW （ 2）牽引部功率： kW 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 （ 3）采高范圍： ～ m （ 4）煤質(zhì)硬度： f≤ 3 （ 6）煤層傾角： γ ≤ 35176。然后，行星架Ⅱ通過內(nèi)外花鍵將動(dòng)力傳遞給行走輪組件中的長軸，行走輪組件中的長軸兩端均為外花鍵，除一端和行星架Ⅱ配合外，另一端也通過內(nèi)外花鍵和行走輪 Z12 配合。行走輪 Z12 與工作面刮板機(jī)上的銷軌嚙合，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)沿刮板輸送機(jī)的行走。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖 （ 2）牽引電動(dòng)機(jī)的選取及使用 圖 為隔爆型三相交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)外形結(jié)構(gòu)圖，與變頻調(diào)速裝置配套，作為采煤機(jī)的牽引動(dòng)力源，該系列隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)適用于煤礦井下，供采煤機(jī)組作牽引動(dòng)力?？捎糜诃h(huán)境溫度不高于 40℃，相對濕度不大于 95%，且有甲烷或爆炸性粉塵的場合。 表 牽引電機(jī)具體技術(shù)參數(shù) 型號 工作制 SI 功率（ kW） 接法 Y 極數(shù) 6 絕緣等級 E 額定電壓（ V） 1140 冷卻方式 水套冷卻 額定電流（ A） 冷卻水量（ l/min） 20 頻率（ HZ） 50 冷卻水壓（ MPa） 額定轉(zhuǎn)速（ r/min） 1000 外形尺寸 682 360 388 圖 牽引電機(jī)外形結(jié)構(gòu)圖 在下井前，應(yīng)仔細(xì)檢查所有螺釘及其部件是否完好，出軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，觀察水道有無阻塞現(xiàn)象，測量其絕緣電阻，若其值低 于規(guī)定值，電機(jī)必須進(jìn)行干燥處理。拆裝時(shí)應(yīng)特別注意部件的隔爆面，不得損傷。 行走輪的節(jié)圓直徑為： 12D Z m??=10 30 =300 mm 行走輪的轉(zhuǎn)速為： 39。ni n?=1000/= 總傳動(dòng)比等于各級傳動(dòng)比的連乘積，即 1 2 3 ni i i i i? ? ? ??? 如果把傳動(dòng)比分配的合理，傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，成本低，潤滑條件也好；但分配不合理，則其結(jié)果正好相反，因此分配傳動(dòng)比時(shí)要考慮以下幾條原則： 1） 各級傳動(dòng)比應(yīng)在每一級傳動(dòng)所推薦的范圍內(nèi)。 2）兩級及兩級以上的齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)盡可能使各級從動(dòng)齒輪的浸油深度相近，以使各級齒輪 得到良好的潤滑，并減少攪油損失。 根據(jù)以上原則及總傳動(dòng)比的大小，各級傳動(dòng)比暫定為： 第一級直齒傳動(dòng)： i1= 第二級直齒傳動(dòng)： i2= 第一級行星齒輪傳動(dòng)： i3 = 第二級行星齒輪傳動(dòng)： i4 = 根據(jù)所選取的各齒輪參數(shù)，通過計(jì)算可得牽引傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為： i 總 =43/27*81/38*(1+71/13)*(1+61/17)= 傳動(dòng)效率計(jì)算 1．各傳動(dòng)件的效率為： （ 1）齒輪聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率 1 ?? （ 2）滾動(dòng)軸承效率 2? =（ 8 對）； 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 （ 3）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)效率 3? =（兩級）； （ 4）行星齒輪組傳動(dòng)效率 4? =（兩級）； （ 5）攪油效率 5? =。）： ≤35 煤質(zhì)硬度： f≤ 3 （ 2）牽引電機(jī) 電機(jī)型號： 額定功率（ kw）： 額定電壓（ v）： 1140 額定轉(zhuǎn)速（ ） :1000 （ 3）牽引 牽引型式：齒輪銷排式電牽引 牽引功率（ kw）： 牽引力（ kN）： 300 牽引速度（ m/min） :06 （ 4）總傳動(dòng)比： 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （ 1）將各軸進(jìn)行編號 如圖 所示，將各傳動(dòng)軸進(jìn)行編號如下：軸 1— 電機(jī)輸出軸；軸 2— 第一級直齒輸出軸；軸 3— 惰輪中心軸；軸 4— 第二級直齒輸出軸；軸 5— 第一級行星架；軸 6— 第二級行星架。㎜ 載荷系數(shù) K ： ?? KKKKK VA ???? 使用系數(shù) AK ： 查文獻(xiàn) 1 表 AK ＝ 動(dòng)載荷系數(shù) VK ： 由推薦值 ~ 齒向載荷分布系數(shù) ?K ： ?FS ? ? 21 /270 mmNF ??? ? 22 /210 mmNF ?? smvt /4? Ⅱ 公差組 8 級 2Z =37 1Z ＝ 21 u ＝ 合適 1T = N 第四章 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)與校核 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)概述 齒輪傳動(dòng)的分類 齒輪傳動(dòng)在各種機(jī)器和機(jī)械設(shè)備中已獲得了較廣泛的應(yīng)用。在上述各種機(jī)器設(shè)備和機(jī)械傳動(dòng)裝置中，為了減速、增速和變速等特殊用途，經(jīng)常采用一系列互相嚙合的齒輪所組成的傳動(dòng)系統(tǒng)，在《機(jī)械原理》中，便將上述的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)稱之為輪系。有錐齒輪、螺旋 齒輪和蝸桿輪組成的輪系，稱為空間輪系；而由圓柱齒輪組成的輪系，稱為平面輪系。在普通齒輪傳動(dòng)中，如果各齒輪副的軸線均相互平行，則稱為平行軸齒輪傳動(dòng)；如果齒輪系中含有一個(gè)相交軸齒輪副和一個(gè)相錯(cuò)軸齒輪副，則稱為不平行軸齒輪傳（空間齒輪傳動(dòng)）。在上述齒輪傳動(dòng)中，齒輪 a、 b 和構(gòu)件 x均繞幾何軸線 OO 轉(zhuǎn)動(dòng)，而齒輪 c 是活套在構(gòu)件 x 的軸上，它一方面繞自身的自身的幾何軸線旋轉(zhuǎn)（自轉(zhuǎn)），同時(shí)又隨著幾何軸線繞固定的幾何軸線 OO 旋轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)），即齒輪 c 作行星運(yùn)動(dòng)；因此，稱該齒輪傳動(dòng)為行星齒輪傳動(dòng)，即行星輪系。開式齒輪傳動(dòng)，齒輪完全外露，易落入灰砂和雜物，不能保證良好的潤滑，故輪齒易磨損，多用于低速度、不重要的場合。閉式齒輪傳動(dòng)，其齒輪和軸承完全封閉在箱體內(nèi)，能保證良好的潤滑和較好的嚙合精度，為多數(shù)齒輪傳動(dòng)所采用。輪齒的主要失效形式主要有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨 損和塑性變形等幾種常見的形式。由于磨損、塑性變形等的設(shè)計(jì)計(jì)算至今尚未建立完善的計(jì)算方法，所以目前一般齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算，通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。一般情況下，只進(jìn)行齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。對于閉式軟齒面的齒輪傳動(dòng)，主要是齒面接觸疲勞強(qiáng)度，其次才中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 是齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，一般來說，只要接觸疲勞強(qiáng)度滿足，彎曲疲勞強(qiáng)度一般是滿足的。 開式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是疲勞折斷和齒面磨損。 行星齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比較，它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。所以，行星齒輪傳動(dòng)現(xiàn)在已被人們用來代替普通齒輪傳動(dòng)，而作為各種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器、增速器、和 變速裝置。 （ 1）行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 1）體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大。再由于在中心輪的周圍均勻地分布著數(shù)個(gè)行星輪來共同分擔(dān)載荷，從而使得每個(gè)齒輪所承載能力大和內(nèi)齒圈本身的可容體積，從而有利于縮小其外輪廓尺寸，使其 體積小，質(zhì)量小，機(jī)構(gòu)非常緊湊。一般，行星齒輪傳動(dòng)的外廓尺寸和質(zhì)量均為普通齒輪傳動(dòng)的 1/2~1/5 （即在承受相同的載荷條件下）。由于行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的對稱性，即它具有數(shù)個(gè)均勻分布 的行星輪，使得作用于中心輪和轉(zhuǎn)臂軸承中的反作用力能相互平衡，從而有利于達(dá)到提高傳動(dòng)效率的作用。 3）傳動(dòng)比較大，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解。在僅作為傳遞運(yùn)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)中，其傳動(dòng)比可達(dá)到幾千。而且，它還可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解以及實(shí)現(xiàn)各種變速的復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。由于采用了數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的行星輪，均勻的分布于中心輪的周圍，從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡。 總 之，行星齒輪傳動(dòng)具有質(zhì)量下、體積小、傳動(dòng)比大及效率高（類型選用中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 得當(dāng)）等優(yōu)點(diǎn)。行星傳動(dòng)不僅適用于高轉(zhuǎn)速、大功率，而且在低速大轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)裝置上也已獲得了應(yīng)用。 （ 2）行星齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn) 行星齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和安裝較困難些。因此，對于它的制造和安裝問題，目前已不再視為一件