MG2×125560-WD采煤机摇臂的结构设计说明书[带图纸].doc

MG2×125/560-WD采煤机摇臂的结构设计学院：大同大学工学院系别：机械工程系专业班级：机制B051班姓名：田俊虎学号：05080301117指导教师：梁宝英摘要:采煤机是煤炭工业的重要机械，近几年随着煤炭工业的发展，采煤机向着重型化方向发展。本设计主要是对采煤机截割部减速器进行完善和改进，特别是对减速器的承载能力进行提高，并且在实际的设计过程中，不断地发现问题解决问题，使产品的性能得到进一步提高，从而更好的适应煤炭工业的发展。关键词:采煤机；截割部；齿轮；行星轮1.引言我国是产煤大国，煤炭也是我国最主要的能源，是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。其中采掘包括采煤和掘进巷道。随着采煤机械化的发展，采煤机是现在最主要的采煤机械采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断,造成巨大的经济损失.随着煤炭工业的发展,采煤机的功能越来越多,其自身的结构、组成愈加复杂,因而发生故障的原因也随之复杂。双滚筒采煤机综合了国内外薄煤层采煤机的成功经验，是针对我国具体国情而设计的新型大功率薄煤层采煤机。41.1采煤机的发展20世纪40年代初，英国和苏联相继研制出来了链式采煤机。这种采煤机是用截链落煤，在截链上安装有被称为截齿的专用截煤工具，其工作效率低。同时德国研制出了用刨削方式落煤的刨煤机。50年代初，英国和德国相继研制出了滚筒采煤机，在这种采煤机上安装有截煤滚筒，这是一种圆筒形部件，其上装有截齿，用截煤滚筒实现装煤和落煤。这种采煤机与可弯曲输送机配套，奠定了煤炭开采机械化的基础。综合机械化采煤（综采）：用大功率采煤机来实现落煤装煤，刮板输送机运煤，自移式液压支架来支护顶板而使工作面采煤过程完全实现机械化的采煤法称综合机械化采煤（如图1-1所示）。图1-11.采煤机2.刮板输送机3.液压支架1.2采煤机的分类和组成采煤机有不同的分类方法，一般我们按照工作机构的形式进行分类，可分为：滚筒式、钻削式和链式采煤机；现在我们所说的采煤机主要是指滚筒采煤机，这种采煤机适用范围广，可靠性高，效率高，所以现在有很广泛的使用。滚筒采煤机的组成如图1-2所示。YBQYS2-45AA1234567图1-2双滚筒采煤机1.右滚筒2.右摇臂3.右牵引部4.中间箱5.左牵引箱6.左摇臂7.左滚筒2.传动方案介绍2.1方案一：采用直齿圆柱齿轮传动1.方案如图2-1所示。图2-1方案一2.方案特点2（1）能保证瞬时传动比的恒定。（2）传动较平稳，冲击和噪声小。.（3）传动效率较高。传动机构中圆柱直齿轮传动效率可达98%，从而整个机构的传动效率将很高。（4）空间结构较为简单，经济性好。各齿轮轴线均采用平行布置，因而空间结构较为简单，有利于生产加工，制造成本较低。2.2方案二：采用直齿锥齿轮传动1.方案如图2-2所示。图2-2方案二2.方案特点2（1）锥齿轮传动平稳，承载能力强，但其设计和制造较复杂。（2）圆锥齿轮传动振动和噪声都比较大。（3）空间结构较为复杂。由于在结构方面要求输入输出轴线平行，机构中增加了锥齿轮传动，齿轮轴线将出现空间交错，因而使机构复杂程度加大。2.3传动方案的比较及确定通过对两传动方案的优缺点进行比较，方案一整体结构简单，承载能力较大，传动效率较高，空间体积较小，生产加工性较好，因而综合考虑各方面因素，选定方案一为最终的设计方案。3齿轮的设计及计算3.1.选择齿轮材料和热处理、精度等级、齿轮齿数1359考虑到传动功率较大,较大井下设备,要求结构紧凑,使用奉命长.由机械设计手册查得，选大小齿轮材料用场20GrMnTi,渗碳、表面淬火，齿面硬度60-62HRC。煤矿机械齿轮传动，对齿轮精度无特别要求，选齿轮为8级精度。选小齿轮齿数Z7=23，则Z8=39。取，实际传动比i=Z8/Z71.7（因为硬齿面弯曲强度是薄弱环节，应取较少齿数比保证具有大模数m，提高轮齿抗弯能力）按齿根弯曲疲劳强度设计对闭式硬齿齿面齿轮传动，承受能力一般取决于弯曲强度，故先按弯曲强度设计，验算接触强度。可初选载荷系数Kt=1.50。由公式得小齿轮转矩：T5=9.55×106×212.78/439.69N·mm=4.62×106N·mm780111.883.2()cos111.883.2()cos023391.66aZZ由公式可得：0.750.250.750.251.640.7aY由图查得：YFa7=2.8，YSa7=1.5682.4FaY，Ysa8=1.67N7=60n5jLh=60×439.69×1×（2×8×300×15）=1.90×10999781.90100.97101.7NNi按齿面硬度均值61HRC，由图3-1查得lim7lim8700FFMpaYN7=0.89，YN8=0.90