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新型电牵引采煤机截割部设计【5张CAD图纸和说明书】

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编号:10635067    类型:共享资源    大小:1.52MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-04 上传人:俊****计 IP属地:江苏
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新型 牵引 采煤 机截割部 设计 cad 图纸 以及 说明书 仿单
资源描述:

摘  要

本说明书主要介绍了采煤机截割部的设计计算。此新型电牵引采煤机截割部主要是由一个摇臂减速箱和一个行星减速机构组成,截割部电机放在摇臂内横向布置,电动机输出的动力经由三级直齿圆拄齿轮和行星轮系的传动,最后驱动滚筒旋转。截割部采用四行星单浮动结构,减小了结构尺寸,采用大角度弯摇臂设计,加大了过煤空间,提高了装煤效果。


关键词:采煤机;截割部;减速箱;行星轮系;设计



Abstract

Calculate in design which cuts the cutting department of main introduction mining machine of this manual.It is made up of a gearbox and moderate breeze gear wheel transmission that the   advanced mining machine cuts the cutting department,cut the electrical machinery of cutting department and put to fix up horizontally in the rocker arm,the power that the motor outputs leans on around of transmission of department of gear wheel and planet round via the tertiary straight tooth ,urge the cylinder ti rotate finally.Cut the cutting department and adopt the floating structure of four planetary forms,have reduced the physical dimension, adopt the large angle to curve the rocker arm to design,have strengthened the space of coal,have improved the coal result of putting.

Key words: Mining machine;Cut the cutting department;Gearbox;A department of planet;Desigh





目  录 

前  言 1

1 绪论 2

1.1 采煤机发展概述 2

1.2 国内外发展现状及研究趋势 4

1.2.1 国外电牵引采煤机发展概况 4

1.2.2 国内电牵引采煤机发展概况 5

1.2.3技术特点与发展趋势 6

1.2.4 国内电牵引采煤机研究方向 9

2 煤的机械性能及截割理论 10

2.1 煤层构造特点 10

2.1.1 原生性构造特点 10

2.1.2 次生性构造特点 10

2.1.3 断裂和裂缝的观测 11

2.2 煤的物理机械性质 12

2.2.1 煤的物理性质 12

2.2.2 煤的机械性质 13

2.2.3 煤的坚固系数 17

2.2.4 煤的截割阻抗 17

3 截割部的设计与计算 18

3.1主要技术参数 18

3.2传动比和各轴转矩的计算 19

3.3 齿轮强度校核 22

3.3.1 第Ⅰ级、高速级减速齿轮 22

3.3.2 第Ⅱ级减速齿轮 29

3.4 行星机构的计算 36

3.5 截割部轴的设计计算 56

3.5.1 离合器齿轮轴 56

3.5.2 齿轮组轴 64

3.6 截割部轴承寿命校核 71

3.6.1 离合齿轮组轴承 71

3.6.2 齿轮组轴轴承 73

4 采煤机的使用与维护 75

4.1采煤机使用过程中常见故障与处理 75

4.1.1 采煤机截割部与牵引部连接部位损坏的原因分析: 75

4.2大功率采煤机截割部温升过高现象及解决方法 76

4.2.1 发热原因的分析 77

4.2.2 解决方法 77

4.3采煤机轴承的维护及漏油的防治 78

4.3.1采煤机轴承损坏形式和原因 78

4.3.2 预防和改进措施 79

4.3.3 加强轴承使用中维护和保养 80

4.3.4 采煤机漏油及处理 80

4.4煤矿机械传动齿轮失效的改进途径 81

4.4.1设计 82

4.4.2 选材 83

4.4.3 加工工艺 83

4.4.4 热处理 84

4.4.5 表由强化处理 85

4.4.6 正确安装运行 85

4.4.7 润滑 85

致  谢 89

参考文献 90





前  言

我国是一个贫油、少气、富煤的国家,因此我国是产煤大国,煤炭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。

然而采煤一直以来都被人们看作一项非常危险的事情。在以前国内有很多小型煤窑,由于规模小,技术落后,大部分都是靠人工进行挖煤、运输煤。因此经常出现各种事故,而且大量浪费了资源。大型的采煤机械的出现使这一现象得到了改观。采煤机作为采煤的主要工具是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性,达到高产量、高效率、低消耗的目的。它对提高煤的采掘效率有着重要的影响。

20世纪70年代主要靠进口采煤机来满足我国生产的需要,到今天几乎是我国采煤机占领我国的整个采煤机市场,依靠科技进步,推进技术创新,开发高效矿井综合配套技术是我国煤炭科技的发展的主攻方向,我国的采煤机现在已经进入了自主研发,标准化,系列化阶段。


1 绪论 


1.1 采煤机发展概述 

机械化采煤开始于本世纪40年代,是随着采煤机械的出现而开始的。40年代初期,英国、苏联相继生产了采煤机,使工作面落煤、装煤实现了机械化。但当时的采煤机都是链式工作机构,能耗大、效率低,加上工作面输送机不能自移,所以生产率受到一定的限制。

50年代初期,英国、联邦德国相继生产出了滚筒式釆煤机、可弯曲刮板输送机和单体液压支柱,从而大大推进了采煤机械化技术的发展。滚筒式采煤机采用螺旋滚筒作为截割机构,当滚筒转动并切人煤壁后,通过安装在滚筒螺旋叶片上的截齿将煤破碎,并利用螺旋叶片把破碎下来的煤装人工作面输送机。但由于当时采煤机上的滚筒是死滚筒,不能实现调高,因而限制了采煤机的适用范围,我们称这种固定滚筒采煤机为第一代采煤机。因此,50年代各国采煤机械化的主流还只是处于普通机械化水平。虽然在1954年英国已研制出了自移式液压支架,但由于采煤机和可弯曲刮板输送机尚不完善,综采技术仅仅处在开始试验阶段。


内容简介:
高速金属切削立铣刀涂层的研究摘要一些用在硬质合金和金属陶瓷端铣刀上的新型民用试验 PVD (物理气相沉积)涂层正通过实验室试验进行研究.这些有涂层和无涂层刀具被用在高速的钢的干切削和铝合金的湿切削上.最后使用铣床进行精加工.刀具寿命被用来作为评价涂层性能的标准,同时也以切削力和功率损耗的现场监察为基础.最后的结果按照机械加工的单位体积损耗来进行讨论. # 1999 Elsevier Science S.A. All rights reserved.关键词 : PVD 涂层;端铣刀;高速铣削1.论文简介这项研究工作通过调查一些用在商用的硬质合金和金属陶瓷端铣刀上的新型涂层进行处理1-3.使用由物理气相沉积技术组成并基于阴极电弧的装置4.钢和铝合金被用作工件材料.一般来讲,大家都知道当金属陶瓷基板的涂层效果没有被完全评估时硬质合金表面的 PVD 涂层可以提升切削刀具的耐磨性5-11.2.试验2.1 材料钢块 AISI-SAE 1045(HB190)和过共晶铝合金(包含:硅 1719%, 铁 1.20%最大, 镁 0.40.7%)用作被加工材料.商用硬质合金端铣刀(ISO 等级 K10-20;体积组成:碳化钨90%,Co10%;HV30=1600;抗弯强度3700N/mm2),金属陶瓷(ISO 等级 P20;主要由TiCN, TiC, TaC, WC, NbC, Co, Ni 组成; HV30=1600; 抗弯强度 2300 N/mm2)用作切削刀具.硬质合金(HM)和金属陶瓷也被用作基板,外表涂上基于阴极电弧系统的PVD涂层4.一些单层按如下堆放: MoS 2和TiN(两种试验涂层基板 ) , TiCN, TiAlCN, TiAlNbN(仅HM); TiAlN(仅金属陶瓷)和如下混合层TiN+TiCN(两种试验涂层基板) .显微镜下的涂层如图 1.这些涂层的特性总结在下面表 1中. 2.2 铣削试验精加工是在 CNC 铣床上完成,切削速度平均在 vc=100600 m/min;进给速率fz=0.04 mm/每齿;轴向切削深度 aa=0.5 mm;径向切削深度 ar=10 mm.设备条件总结在表 2中:干切削以 AISI-SAE 1045 运行,当湿操作时需要 5%的乳液配合切削铝合金以免刀具被焊接到被加工工件上.该端铣刀刀具的几何参数列在表 3 中.通过切削力与功率的实时检测,刀具侧面磨损极限 VBB0.20 mm 被用作评价涂层表现的标准(ISO30021),VBB 是通过一套离线光学测量系统进行测量。切削力通过安装在机床上的三相陀螺仪进行测量。主轴电机消耗的功率通过切削过程中的功率监控器进行测量。力和功率通过在线的带有一个数字信号处理板的计算机系统进行监控。3.结果与讨论Fig2.3 是用铝合金作为工件材料的的铣削试验结果。Fig4-7 是用 AISI-SAE 1045 进行试验的铣削结果。由铣削试验结果可知,用铝合金作为工件材料,通过在重金属基板上涂层实验发现其可获得一个有限的提升,根据耐磨性与效率的观点,按照金属移除体积,未涂层刀具与涂层刀具有着相似的表现。如果将未涂层刀具作为基准,那么刀具寿命百分比将在87-113%的范围内进行变化,涂有 TiALNbN的刀具有着最好的表现:这是一种能抵抗高温的新型涂层。这些涂层不能进行干切削,因其不能产生工件材料与刀具的焊接屏障。至于钢 AISI-SAE 1045 的铣削,其切削表现主要依靠底层件板材料。当陶瓷材料为底层材料,未涂层刀具获得最好的表现,所有涂层材料在测试中均表现为减少,这种现象可能是由于刀具材料与工件材料之间的化学反应。这些涂层并不能有效阻止普遍性磨损,这是一种最重要的磨损理论,由此可以将金属干切削提高到更高的切削速度。(Vc=600/min)如果将未涂层刀具作为基准,那么刀具寿命将减少 63%(TiN+TiCN)-91%(TiAlN)你会发现 TiN+TiCN 是最低的氧化阻力而 TiN+TiCN 最高。另一方面,如果底层材料为重金属,那么未涂层材料表现最差。事实上使用Vc=200m/min 的切削速度,未涂层材料太低而不能与涂层材料相比。另外,即使未涂层材料使用 Vc=100m/min 的切削速度,其与在 Vc=200m/min 的涂层材料相比也有着很大差距。(fig6)如果将未涂层刀具作为基准,下面重要的刀具寿命将会增长:27%(TiALNbN)297%(TiN+TiCN)385%(TiCN)455%(TiAlN)和 473%(TiN),从经济角度来看,涂层与未涂层刀具有以下计算公式:,(1)VTCCtmtwm其中,Cw 是机械加工花费(it/cm3);Cm=1170, 机械刀具的使用花费(it/min);Ct 刀具花费(it);Tw 刀具寿命(以 VBb=0.2mm);Tt=3,磨损的刀具的变化时间(min),V 是金属的去除体积。与 Eq(1)有关的数据总结在表 4 中以,当刀具以经济方式涂层,刀具耗费意大利市场价格为准,当刀具特别的以实验为用途进行涂层,花费以每种底层材料的涂层的相似类型的经济花费为基础,下面的柱形表对机械花费进行了对比,并用 Eq(1)进行计算。Fig8 表明从经济角度看,未涂层重金属是最合适的即使其铣削铝合金时以刀具寿命(fig2)和金属移除体积(fig3)来看并不是表现最好的.涂层和未涂层刀具在价格方面的重要差异的影响因素(table4)。Fig9 表明从经济和切削效率来看用陶瓷作为刀具基层材料的未涂层刀具来铣削 AISI-SAE 1045 是最合适的。另一方面,fig10 与 6,7 表明考虑机械花费,以 TiN 为涂层的重金属刀具是最合适的,同样其在刀具寿命与金属移除体积方面表现最好。至于切削力功率与切削力,Fx 与 Fy 在表 11-13 中表明吸收的 plots,通过考虑在监控时上下铣削的价值,一般来讲,这些量随着时间增长与刀具磨损有关。Fig11 表明机械加工铝合金时,最好的涂层材料TiALNbN(table4)同样允许切削力的降低,这意味着更好的机械加工性。4.结论根据实验结论与以上讨论,可以得出以下结论:1. 重要刀具寿命的提升与机械加工花费的减少可以使用涂层重金属来铣削 AISI-SAE 10452. 通过应用于 AISI-SAE 1045,当用PVD 涂层时陶瓷端铣削的磨损极限增加。3. 涂有重金属的刀具不能加工铝合金,并且不会减少机械加工花费。4. 在一些情况下,以重金属为基础的PVD 涂层刀具可以在湿切削铝合金时提高磨损极限5. 这些涂层通过减少磨损和切削力可以提升 AISI-SAE 1045 的干机械加工性和铝合金的湿机械加工性References1 K.N. Strafford, C. Subramanian, J. Mater. Process. Tech. 53 (1995)393.2 C. Subramanian, K.N. Strafford, Wear 165 (1993) 85.3 F.H. Lo ffler, Surface and Coatings Tech. 68-69 (1994) 729.4 H. Curtins, W. Blosch, Proceedings of the International Conferenceon Metallurgical Coatings and Thin Films, ICMCTF95, San Diego,USA, 24-28 April, 1995, Elsevier, Amsterdam, p. 632.5 R.F. Bunshah et al., Deposition Technologies for Films and Coatings,Noyes Publications, 1982.6 G.E. DErrico, E. Guglielmi, in: E. Kuljanic (Ed.), Advanced Manufacturing Systems and Technology, CISM Courses and Lectures No. 372, Springer, Wien, New York, 1996, p. 169.7 S. Bugliosi, R. Chiara, R. Calzavarini, G.E. DErrico, E. Guglielmi, in: L.A. Dobrzanski (Ed.), Proceedings of the International Conference of AMT95, Zakopane, Poland, 17-21 May 1995, p. 67.8 G.E. DErrico, S. Bugliosi, E. Guglielmi, in: M.S.J. Hashmi (Ed.), Proceedings of the International Conference of AMPT95, Dublin,Ireland, vol. III, 8-12 August 1995, p. 1278.9 G.E. DErrico, E. Guglielmi, in: P.K. Datta, J.S. Burnell-Gray (Eds.),Advances in Surface Engineering, vol. III, The
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