【正文】 液球閥，一路經(jīng)減壓閥減壓至 后，冷卻油箱和切割電機(jī)，再引至前面霧狀噴嘴架處噴出。 內(nèi)噴霧配水裝置安裝在懸臂段內(nèi)， 8 個(gè)線型噴嘴分別安裝在截割頭的齒座之間；外噴霧噴霧架固定在懸臂筒法蘭上，安裝有 10 個(gè)霧狀噴嘴；加強(qiáng) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 型外噴霧的 噴霧架固定在叉形架前端，安裝有 8 個(gè)線型噴嘴。比如，水晶狀的油表示可能有水，乳狀或泡沫狀的油表示有空氣；黑色的油脂意味著可能已經(jīng)開始氧化或出現(xiàn)污染。始終要使用推薦的潤(rùn)滑油來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑，并且在規(guī)定的時(shí)間 間隔內(nèi)進(jìn)行檢查和更換，否則，就無(wú)法給機(jī)器以保障，因而導(dǎo)致過度磨損以及非正常停機(jī)檢修。由于在此時(shí)間內(nèi)，齒輪及軸承完成了跑合，隨之產(chǎn)生了少量的磨損。當(dāng)更換新潤(rùn)滑油時(shí)，清洗掉齒輪箱體底部附著的沉淀物后再加入新油。電氣設(shè)備明細(xì)表見表 本次設(shè)計(jì)的 采煤機(jī) 電控設(shè)備 為 KXJ250/1140EB 型隔爆兼本質(zhì)安全型掘進(jìn)機(jī)用電控箱（以下簡(jiǎn)稱電控箱）、 CZD24/8 型礦用隔爆型掘進(jìn)機(jī)電控箱 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 用操作箱（以下簡(jiǎn)稱操作箱），符合我國(guó)的煤礦安全規(guī)程、防爆規(guī)程和有關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，適用于具有爆炸性危險(xiǎn)氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，控制掘進(jìn)機(jī) 切割電機(jī)、油泵電機(jī)、備用電機(jī)及錨桿電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并對(duì)電機(jī)及有關(guān)線路進(jìn)行保護(hù)。 主腔面板裝有隔離開關(guān)操作手把（手把有通、斷兩個(gè)位置）、急停按鈕（ SB1）、電壓表視窗和顯示器視窗；主腔中門板裝有控制器、繼電器、顯示器、電壓表；主腔后壁裝有各回路接觸器、阻容吸收器、互感器；主腔頂板裝有熔斷器；右底板裝有主變壓器、隔離變壓器和電源部分的熔斷器等；左底板裝有保護(hù)器（ JB）和五個(gè)接頭座；主腔和接線腔之間的連接板上裝有九星盤和接線端子。電控箱箱體通過減震器和主機(jī)連接。操作箱分為二個(gè)通過接線端子相互連接的獨(dú)立腔體，上邊為進(jìn)出線腔，下邊為主腔。主腔門上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制按鈕等。 機(jī)載功率： kW 190 注： a、 1140/660 表明該電氣系統(tǒng)為雙電壓供電系統(tǒng)（既可以用在 1140V 也可以用在 660V 電壓等級(jí)下，但兩種電壓換用時(shí)需要重新整定電控系統(tǒng) ； b、 （既可以是 也可以是 11kW，但兩種功率電機(jī)換用時(shí)需要整定電控系統(tǒng) ； 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) c、機(jī) 載功率 190kW 表明該機(jī)裝設(shè)的電機(jī)總功率 ； d、配裝備用電機(jī)應(yīng)與電控箱電壓和功率相符，并選用防爆電機(jī)。 ① 主回路部分 主回路部分明確了系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)，我們采用了隔離開關(guān)作為電控箱主回路電源的開關(guān)，在主回路中設(shè)有兩組熔斷器，用于短路保護(hù)，別為：切割電機(jī)回路 FU1FU3 (400A)；油泵電機(jī)及其它回路 FU4FU6(250A)。以上四個(gè)回路中設(shè)有檢測(cè)主回路電流的電流互感器 TA1TA9(備用和錨桿回路公用互感器 ) 來(lái)完成保護(hù)電路的信號(hào)采集，每回路三個(gè)。 另外，如果采用本機(jī) SA1 對(duì)其前級(jí)開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，那么在電控箱上的急停按鈕 SB1 和操作箱上的急停按鈕 SB2 都可以停止前級(jí)饋電 開 關(guān)，實(shí)現(xiàn)電源的遠(yuǎn)程控制， SB3 只能夠停本機(jī)操作 。主變壓器有五個(gè)電壓范圍的輸入抽頭： 660V、 726V、 1050V、 1140V、1250V。隔離變壓器（ 21 號(hào)線和 22 號(hào)線）為保護(hù)設(shè)備 JB 和控制單元提供 180V 電源，由 SB1 來(lái)控制。 220V（ 17 號(hào)線和 18 號(hào)線）為接觸器線圈提供電源。熔斷器 FU7FU13 的位置見附 錄 圖 3 所示。在附 錄 圖 4 主控單元中，可以很明確的顯示出系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止的控制接點(diǎn)、各保護(hù)接點(diǎn)的輸入接點(diǎn)以及相應(yīng)的輸出接點(diǎn)，同時(shí)也表示出了顯示器（ TD200）和控制器的接口；由于輸入為模擬信號(hào)，所以又增添了模擬量擴(kuò)展模塊（ 3 個(gè)模塊），其接線情況如附 錄 圖 5 所示。 本系統(tǒng)采用 PLC 作為主控元件，從而在軟件上實(shí)現(xiàn)了各機(jī)構(gòu)電機(jī)的邏輯控制和保護(hù)中斷功能。各機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的漏電閉鎖、 36V漏電以及切割電機(jī)的過熱保護(hù)由 JB 來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí) JB 還提供互感器的電源。保 護(hù)單元主要為保護(hù)設(shè)備和工作人員的人身安全而設(shè)置。保護(hù)器正常時(shí)，（ PLC 相對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)燈亮），保護(hù)動(dòng)作時(shí) TD200 顯示其動(dòng)作情況（相對(duì)應(yīng)的 PLC 輸入點(diǎn)燈滅）。電動(dòng)機(jī)經(jīng) 扭矩軸 驅(qū)動(dòng)減速器，將動(dòng)力傳給 滾筒 ，通過截割頭轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到破碎煤巖的目的。如工作機(jī)上現(xiàn)有的機(jī)器，則傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)僅在于選擇一個(gè)合理的傳動(dòng)裝置，使動(dòng)力機(jī)的輸出與工作機(jī)的輸入相匹配即可。在選定動(dòng)力機(jī)后，根據(jù)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的要求來(lái)確定傳動(dòng)系統(tǒng)方案并進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，這時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)就可能包含連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)和 間歇機(jī)構(gòu)等。 5. 經(jīng)濟(jì)性： 如工作壽命、傳動(dòng)效率、制造費(fèi)用、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和維修費(fèi)用等； 6. 操作和控制方式； ： 如國(guó)家的技術(shù)政策、現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)條件、環(huán)境保護(hù)等。 在本傳動(dòng)裝 置中，由于工作狀況，選擇了 NGW 型行星減速器。而且具有瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)性高，傳動(dòng)不大，范圍廣，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。 行星齒輪的簡(jiǎn)介 行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)（或稱簡(jiǎn)單齒輪傳動(dòng)）相比，即使在它們的零件材料和機(jī)械性能，制造精度和工作環(huán)境等均相同的條件下，前者卻具有許多獨(dú)特的優(yōu) 點(diǎn)。尤其對(duì)于那些要求體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高的航空機(jī)械，起重運(yùn)輸和兵器的傳動(dòng)裝置，以及需要差速器的汽車和坦克等車輛的傳動(dòng)裝置，行星齒輪傳動(dòng)已得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。 由于行星齒輪傳動(dòng)具有功率分流和動(dòng)軸線的 運(yùn)動(dòng)特性，而且各中心輪結(jié)構(gòu)成共軸線式的傳動(dòng)，以及合理的應(yīng)用內(nèi)嚙合。由于在中心輪的周圍均勻地分布著數(shù)個(gè)行星輪來(lái)共 同分擔(dān)載荷，故使得每個(gè)齒輪所承受的負(fù)載較小，所以，可采用較小的模數(shù)。一般，行星齒輪傳動(dòng)的外廓尺寸和重量約為普通齒輪傳動(dòng)的 1126? 。 只需要適當(dāng)?shù)倪x擇行星傳動(dòng)的類型和配齒方案，便可以用少數(shù)幾個(gè)齒輪而得到很大的傳動(dòng)比。應(yīng)該指出在其傳動(dòng)比很大的情況下，仍可以保持結(jié)構(gòu)緊湊，重 量輕的優(yōu)點(diǎn)。 （ 3） 傳動(dòng)效率高 由于行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的對(duì)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。 （ 4） 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，抗沖擊力和震動(dòng)的能力較強(qiáng) 由于采用了數(shù)個(gè)相同的行星輪，均勻的分布在中心輪的四周，從而可使行星輪和轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡。 總之，行星齒輪傳動(dòng)具有重量輕，體積小，傳動(dòng)比大以及效率高（類型選用得當(dāng)）等優(yōu)點(diǎn)。行星傳動(dòng)不僅適用于大功率，高轉(zhuǎn)速，而且在低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩地傳動(dòng)裝置上也已獲得了應(yīng)用。 行星齒輪的缺點(diǎn)是： 材料優(yōu)質(zhì)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和安裝較困難。因此，對(duì)于它的制造安裝問題，目前已不再視為一件什么困難的事情。 NGW 型行星齒輪傳動(dòng)，它的 結(jié) 構(gòu)特點(diǎn)是：內(nèi)齒圈 b 固定，而旋轉(zhuǎn)的中心輪 a 和 e 分別與行星輪 g 和 f 相嚙合，在機(jī)械傳動(dòng)中，它已獲得較廣泛 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 的應(yīng)用 。 錐1錐2acb電動(dòng)機(jī)12錐1錐2acb電動(dòng)機(jī)12 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)分傳動(dòng)比 的分配 分配傳動(dòng)比 總的傳動(dòng)比： i＝ nnd滾＝ 1470/50＝ 預(yù)計(jì) 分別 采用 圓柱齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)和 NGW 行星 齒輪傳動(dòng)進(jìn)行三級(jí) 減速。 — 直齒傳動(dòng)效率 。 — 圓柱滾子軸承效率 。m Ⅱ 軸 ： =9550 Nm Ⅲ 軸 =9550 N （ 1） 選擇齒輪材料 小齒輪 40 調(diào)制 =260 HBS 大齒輪 45 正火 =210 HBS 許用接觸應(yīng)力 由文獻(xiàn) 1 式 66， [ ]= =700 N/ =550 N/ 接觸疲勞極限 查圖 64 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式 67 =60 j = 60 = = / = 查圖 65 得 =1 = 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) =1 則 [ ] = 700 = 700 N/ [ ] = 550 =561 N/ [ ]=561 N/ 許用彎曲應(yīng)力 [ ] 由式 612， [ ]= 彎曲疲勞極限 查圖 67，雙向傳動(dòng)乘 =378 N/ =294 N/ 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) 查圖 68 = =1 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) 查圖 69 =1 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) = 則 [ ] =378 / = 270 N/ [ ] =294 / = 210 N/ （ 2） 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 3 111 /)~( npnv t ? ，估取圓周速度tv =，參考文獻(xiàn) 1 表 8－ 14，表 8－ 15 選?、蚣?jí)公差組 8 及精度。 m 載荷系數(shù) K 由文獻(xiàn) 1 式（ 8－ 54）得 ????? ?? KKKKK VA 使用系數(shù) 1?AK 查文獻(xiàn) 1 表 動(dòng)載荷系數(shù) ?VK 查文獻(xiàn) 1 齒向載荷分布系數(shù) ??K 查文獻(xiàn) 1 齒間載荷分配 系數(shù) ??K 由文獻(xiàn) 1 材料彈性系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 表 = 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 圖 63 = 重合度系數(shù) 有推薦值 ~ 故 1d 的設(shè)計(jì)初值為 3 21 )561 ( 10715102 ???d ?1d mm 齒輪模數(shù) m= 查文獻(xiàn) 1 表 ，得 m= 5 mm 小齒分度圓直徑的參數(shù)圓整值 ＝ mm 圓周速度： m/s 與估取 很相近，對(duì) VK 取值影響不大，不必修正 VK 。經(jīng)熱處 理后，表面有高的硬度及耐磨性，心部又具有高的強(qiáng)度及良好的韌性和很低的缺口敏感性。 兩 內(nèi)齒圈的材料 均 為 42CrMo，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 262～ 302HBS. 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限： lim 400H? ? Mpa 試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極 限： lim 280H? ? Mpa 齒形的加工為插齒，精度為 7 級(jí)。 （ 2）高速級(jí)計(jì)算 1） 行星輪數(shù)目 pn ： 要根據(jù)文獻(xiàn) 2 表 17。 2） 載荷不均衡系數(shù) pk 采用太陽(yáng)輪浮動(dòng)均載機(jī)構(gòu)，取 pk =1 3）配齒 ： 由文獻(xiàn) 2 表 選取 =31， =17 ， =187。即： xa=xc=xb 按文獻(xiàn) 2 圖 分配 (Za1+zc1)/2=(17+85)/2=51 Xa1= xc1= xb1= 6）幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑： = m=31? 9= 279 mm = m=17?9=153 mm = m=65?9=585 mm 齒輪寬： 取 齒頂圓直徑： = +2(ha*+xa)m=34+2?(1+) ?2= mm = +2(ha*+xc)m=170+2?() ?2=199 mm = 2(ha*xbk2)m=3742?(1+) ?2= mm 齒根圓直徑 = 2(ha*+c*xa1)m=342?(1+) ?2 = 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 34 頁(yè) = 2(ha*+c*xc1)m=1702?(1++) ?2 = mm = +2(ha*+c*+xb1)m=374+2?(1+) ?2 = mm 7) 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 太陽(yáng)輪齒輪 20CrMnTi 調(diào)制 =60HRC 行星齒輪正火 20CrMnTi 調(diào)制 =60HRC 試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限： 太陽(yáng)輪： =1300 MPa 行星輪： =1300 MPa 齒形為漸開線直齒，最終加工為磨齒，精度為 7 級(jí)。 許用接觸應(yīng)力 由文獻(xiàn) 1 式 66， [ ]= 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由文獻(xiàn) 1 式 67 每天工作 4 小時(shí)，每年 300 天，用十年。229c o s/ ??? ?? NF a 5 039。初估軸的最小直徑，取 107?A ，可得 : mmnPAd 4 7 33m