【正文】 小齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：考慮到齒輪直接和電動機(jī)的輸出軸相連，因此采用內(nèi)設(shè)花鍵與電動機(jī)的扭矩軸連接，二軸齒輪中心輪組齒輪結(jié)構(gòu)：第二級惰輪的結(jié)構(gòu)： 截割部第一級行星傳動設(shè)計(jì)選擇行星傳動的類型為2KH[A]。行星輪Ghrc=58。此傳動采用直齒圓柱齒輪，精度等級為877，齒面光潔度為△7。 總變位系數(shù) 按滾切的外齒輪副變位系數(shù)的線圖差得各齒輪變位系數(shù)的分配 ，校核接觸強(qiáng)度 根據(jù)公式有 按， 小齒輪分度圓直徑 （mm） 根據(jù) 所以重新取 ，那么將所求的各值代入接觸強(qiáng)度校核公式所以滿足接觸強(qiáng)度校核彎曲強(qiáng)度 彎曲強(qiáng)度的校核公式為 許用彎曲應(yīng)力安下式計(jì)算 查表齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限 =750（N/mm2） 因行星輪g在此傳動中是公用齒輪系雙向受載荷，故應(yīng)取=750=600（N/mm2） 安全系數(shù)取為 = 尺寸系數(shù)=1 彎曲壽命系數(shù) 因齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Nl均大于4106，故取YN=1 對太陽輪a 對行星輪g 根據(jù)載荷分布系數(shù) 查表得 ， = 故 從而載荷系數(shù) 轉(zhuǎn)矩（Nmm） 齒行系數(shù)查表有 太陽輪a = 行星輪g = 齒根應(yīng)力集中系數(shù)查表有 太陽輪a = 行星輪g = 將求得的各值代入彎曲強(qiáng)度校核公式有 太陽輪a的齒根彎曲應(yīng)力 行星輪g的齒根彎曲應(yīng)力 所以都滿足彎曲強(qiáng)度內(nèi)齒輪副gb的強(qiáng)度計(jì)算變位系數(shù)的確定 標(biāo)準(zhǔn)中心距 aw=180(mm) 故應(yīng)采用變位齒輪傳動（負(fù)傳動）再按下式計(jì)算嚙合角和 得176。 截割部第二級行星齒輪傳動設(shè)計(jì)選擇行星傳動的類型為2KH[A]。行星輪Ghrc=58。此傳動采用直齒圓柱齒輪，精度等級為877，齒面光潔度為△7。 總變位系數(shù) 按滾切的外齒輪副變位系數(shù)的線圖差得各齒輪變位系數(shù)的分配 ，校核接觸強(qiáng)度 根據(jù)公式有 按， 小齒輪分度圓直徑 （mm） 根據(jù) 所以將所求的各值代入接觸強(qiáng)度校核公式所以滿足接觸強(qiáng)度校核彎曲強(qiáng)度 彎曲強(qiáng)度的校核公式為 許用彎曲應(yīng)力安下式計(jì)算 查表齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限 =750（N/mm2） 因行星輪g在此傳動中是公用齒輪系雙向受載荷，故應(yīng)取=750=600（N/mm2） 安全系數(shù)取為 = 尺寸系數(shù)=1 彎曲壽命系數(shù) 因齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Nl均大于4106，故取YN=1 對太陽輪a 對行星輪g 根據(jù)載荷分布系數(shù) 查表得 ， = 故 從而載荷系數(shù) 轉(zhuǎn)矩（Nmm） 齒行系數(shù)查表有 太陽輪a = 行星輪g = 齒根應(yīng)力集中系數(shù)查表有 太陽輪a = 行星輪g = 將求得的各值代入彎曲強(qiáng)度校核公式有 太陽輪a的齒根彎曲應(yīng)力 行星輪g的齒根彎曲應(yīng)力 所以都滿足彎曲強(qiáng)度內(nèi)齒輪副gb的強(qiáng)度計(jì)算變位系數(shù)的確定 標(biāo)準(zhǔn)中心距 aaw=228(mm) 故應(yīng)采用變位齒輪傳動（負(fù)傳動）再按下式計(jì)算嚙合角和 得176。第三章 國內(nèi)外采煤機(jī)研究及應(yīng)用概況 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀為了提高工作面的生產(chǎn)效益, 世界主要采煤國均紛紛致力于發(fā)展大型先進(jìn)的綜采設(shè)備, 取得了顯著的效果, 綜采工作面的生產(chǎn)能力和效益均大幅度提高。煤炭工業(yè)的機(jī)械化是指采掘、支護(hù)、運(yùn)輸、提升的機(jī)械化。隨著采煤機(jī)械化的發(fā)展，采煤機(jī)是現(xiàn)在最主要的采煤機(jī)械。其中最具代表的是美國喬埃公司的LS系列，英國安德森公司的Electra系列，德國艾柯夫公司的SL系列和日本三井三池公司的MCLE－DR系列電牽引采煤機(jī)，體現(xiàn)了當(dāng)今世界采煤機(jī)的最新發(fā)展方向，并有如下幾個特點(diǎn)。裝機(jī)功率大都在1000kW左右，最大的已達(dá)2240kW，單個截割電動機(jī)的功率都在375kW以上，最高的已達(dá)600kW。電牽引采煤機(jī)成為主導(dǎo)機(jī)型德國艾柯夫公司最早開發(fā)電牽引采煤機(jī)，80年代中后期已基本停止生產(chǎn)液壓牽引采煤機(jī)，研制出EDW系列電牽引采煤機(jī)，其中EDW450/1000和EDW300－LN是代表性的機(jī)型，90年代又研制成功交直流兩用的SL300、SL400、SL500型采煤機(jī)。英國安德森公司在80年代中期研制了第一臺直流電牽引采煤機(jī)Electra550，在美國使用成功后，又先后開發(fā)了Electra1000和Electra薄煤層電引采煤機(jī)。法國薩吉姆公司在90年代也已研制成功Pande－E型交流電牽引采煤機(jī)。交流電牽引近幾年發(fā)展很快，由于技術(shù)先進(jìn)，可靠性高，維護(hù)管理簡單，有取代直流電牽引的趨勢。牽引速度和牽引力不斷增加液壓牽引采煤機(jī)的最大牽引速度為8m/min左右，而實(shí)際可用割煤速度為4～5m/min(相對最大牽引力時的牽引速度)，實(shí)際牽引功率僅為40～50kW，不適應(yīng)快速割煤的需要。由于采煤機(jī)需要快速牽引割煤，滾筒截深的加大和轉(zhuǎn)速的降低，又導(dǎo)致進(jìn)給量和推進(jìn)力的加大，故要求采煤機(jī)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(jī)。由于這種布置方式是各部件由單獨(dú)電動機(jī)驅(qū)動，機(jī)械傳動系統(tǒng)彼此獨(dú)立，取消了錐齒輪傳動副和復(fù)雜通軸，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，因此被廣泛采用。滾筒的截深不斷增大牽引速度的加快，支架隨機(jī)支護(hù)也相應(yīng)跟上，使機(jī)道寬度內(nèi)空頂時間縮短，為加大支架步距創(chuàng)造了條件，也為加大滾筒截深提供了可能性。美國阿巴拉契煤礦正在考慮采用1500mm截深的可能性。美國現(xiàn)有長壁工作面中45％以上的電牽引采煤機(jī)供電電壓不小于2300V。高的可靠性據(jù)了解美國LS系列采煤機(jī)、英國Electra1000型采煤機(jī)的利用率可達(dá)95％～98％，維修期都在采煤350萬t以上，最高的達(dá)1000萬t。目前使用量最大的液壓牽引采煤機(jī)有MG150(200)－WMG200－W、MG300(2300)－W、AM500/、MXA300等型號。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同一工作面可同時使用多臺采煤機(jī)，降低生產(chǎn)成本，提高工作效率；③牽引速度脈動比鏈牽引小，采煤機(jī)運(yùn)行較平穩(wěn)。對底板起伏、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。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，提高了對支架控頂能力的要求。為了解決采煤機(jī)工況惡劣，構(gòu)件聯(lián)接容易松動而影響可靠性，對液壓緊固技術(shù)進(jìn)行了開發(fā)研制，目前已完成開發(fā)液壓螺母M2MM3M42四種規(guī)格，相應(yīng)的液壓螺栓副長度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。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。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，從單臺單件設(shè)計(jì)生產(chǎn)到現(xiàn)在簡化型成批生產(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。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，改善傳動件的可靠性，對提高采煤機(jī)的整體可靠度和利用率起到了積極作用。1．彈性緩沖 2．過載保護(hù) 3．傳遞動力d為卸載槽外徑，在開有卸載槽的一端設(shè)有螺紋孔為了提高塊煤率，采用耐磨滾筒及鎬形截齒點(diǎn)開發(fā)硬煤耐磨滾。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。角，確保其處于回轉(zhuǎn)狀態(tài)工作。8686 第四章 截割部輔助零部件的設(shè)計(jì) 齒輪軸1的設(shè)計(jì)及校核確定軸的最小直徑 選取軸的材料為，淬火滲碳處理。取 =150mm，軸段 5 此段和軸段 1一樣裝配軸承，選圓柱滾子軸承NJ224E 但考慮到內(nèi)花鍵的影響取軸的強(qiáng)度校核軸的載荷 圓周力： 軸向力：支反力：水平面 垂直面 彎矩： 水平面 垂直面 合成彎矩： 當(dāng)量彎矩：校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為，淬火滲碳。按《機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)2》42查表取 A=115可得： 考慮到軸為心軸：取 d=115mm軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 裝配方案如圖軸段1 裝配箱體 ，=d=115mm考慮到箱體的厚度，以及與齒輪的間隔取：軸段 2 為了方便裝配軸承，根據(jù)選取的軸承的尺寸取=120mm，選取的軸承為：圓柱滾子軸承NJ224E 考慮到軸段1次段應(yīng)該縮進(jìn)4mm 取軸段 3 此段為裝配箱體，考慮圓柱滾子軸承NJ224E的裝配尺寸?。?140mm 跟軸段1考慮到箱體的厚度，以及與齒輪的間隔取：軸的強(qiáng)度校核軸的載荷 圓周力： 軸向力：支反力：水平面 垂直面 彎矩： 水平面 垂直面 合成彎矩： 當(dāng)量彎矩：校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為45鋼，淬火滲碳。按《機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)2》42查表取 A=107可得： 考慮到軸承的承受能力以及花鍵的影響 ?。篸=140mm軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 裝配方案如圖軸段1 裝配軸承 ，=d=140mm選圓柱滾子軸承NJ228E 軸段 2 根據(jù)軸承的定位尺寸取=165mm，考慮到齒輪與箱體的間隔 取軸段 3 此軸段為軸齒輪 =270mm，軸段 4 此軸段為臺階用于齒輪的軸向定位 取=180mm, 軸段 5 此段裝配齒輪，考慮內(nèi)花鍵的影響以及齒輪4的承受能力取，軸段6 此段和軸段 1一樣裝配軸承，選圓柱滾子軸承選圓柱滾子軸承NJ228E ，考慮到要與箱體的接觸軸的強(qiáng)度校核軸的載荷 圓周力： 軸向力：支反力：水平面 垂直面 彎矩： 水平面 垂直面 合成彎矩： 當(dāng)量彎矩：校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為45鋼，淬火滲碳。按《機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)2》42查表取 A=115可得：取 d=110mm軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 裝配方案如圖軸段1 裝配箱體 ，=d=110mm考慮到箱體的厚度，以及與齒輪的間隔?。狠S段 2 為了方便裝配軸承，根據(jù)選取的軸承的尺寸取=120mm，選取的軸承為：兩個調(diào)心滾子軸承22224CC/W33 120x215x58考慮到軸段1次段應(yīng)該縮進(jìn)4mm 取軸段 3 此段為裝配箱體，考慮調(diào)心滾子軸承的裝配尺寸?。?140mm 跟軸段1考慮到箱體的厚度，以及與齒輪的間隔?。? 軸的強(qiáng)度校核軸的載荷圓周力： 軸向力：支反力：水平面 垂直面 彎矩： 水平面 垂直面 合成彎矩： 當(dāng)量彎矩：校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為45鋼，淬火滲碳。按《機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)2》42查表取 A=107可得：考慮到中空以及內(nèi)花鍵的影響 取 d=170mm軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配方案如圖：軸段1 用于安裝兩個骨架油封，取=d=170mm 軸段2 裝配軸承 ，=200mm選圓柱滾子軸承NCT2940V 軸段 3 為了給軸承定位，根據(jù)軸承的定位尺寸取=220mm，考慮到齒輪與箱體的間隔 取軸段 4 此段為軸齒輪，=400mm，軸段 5 此段和軸段 2一樣給軸承定位，齒輪與箱體的間隔。由表41查得，則[]=，即5865，取[]=60，軸的計(jì)算應(yīng)力為 所以強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求 軸