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毕业设计（论文）任务书 学生姓名： 学号： 学 院： 专业：机械设计制造及其自动化 任务起止时间： 2017 年 2 月 27 日至 2017 年 6 月 23 日 毕业设计（论文）题目： 耙斗式装载机绞车设计 毕业设计工作内容： 1、查阅资料、外文文献，完成开题报告； （第 1） 2、总体方案设计绞车； （第 4） 3、具 体结构设计； （第 6） 4、绘制装配图 1 张（ 零件图； （第 10） 5、撰写论文、准备答辩。 （第 14） 资料： 1. 吴宗泽 .机械零件设计手册 2000 2. 何兆才 煤矿安全技术培训优秀文集 3. 姜腾 M2013 4. 刘广平 J2010(04) 5. 于繁华 ,刘仁云 ,张义民 ,孙秋成 ,张晓丽 J工学版 )4) 指导教师意见： 签名： 年 月 日 系主任意见： 签名： 年 月 日 教务处制表 - 1 - 附录 A 2016, 8(6):556us to of an of in of P be by on In we on of R is by a of in a as or . to a it is P is to of in of be to or as a or of a P is if by an P of be by of as or LM in or be as - 2 - An to a is in in is to is a so it be in or to in an to a or of or to a on of is to 2. E is of s of on as to E a on is to of it is to to of a of or or in of A in is to of BS E is to a of of In we on E BS is to BS to we E in to of as as to of of on a of It is to We of as as be an to of on of to to it as of be as an - 3 - is a is is a in as be at of to be is a of on an a E a in a of to as we to a in 3. A of a is in is a of at or on on by of be as of a by or by of In we on of as a to We in in is is a to be in a of in an An of is to to a of of To be to be a of a To be be of to as in We to a to is on we to - 4 - at as as a of a by at A be a or a of or s) on An be a of or a as is of in . . of a of to of it we to or of of be up a is to as a of be by a of a of of in of on to it to or of A a a of of (a A of a of or a of to be if a is on of be in be If it is to be as be if we a of of a or of on of to be - 5 - in it to of it is to to is a in of a of in A to to of at in in 960s we to of in to We an of a of a or of of a to to a to to a is in a of We be to an is it to we of as as of an as a to 4. A n to in we a of a is to in of in a of it on a is a is on be to In is to of an we to to to up an At we to we to as - 6 - . of , D be an It is to an of in to we do to We to a of a to in is on by of is by an of is of is by an in of of of to we to of as as on we of as as In we to to of we to in on a in a 00 Hz to be by a It a 30 we in we to of by a 0 to in in - 7 - of to be be by a of to of of is so be as to of A of is of A be if an of is as a a a of of at a is It in is of It is of in in . An to is in in . in in is to to an to in , D,. of is an of s) of as in , in , a of of . in . in we to so we or is - 8 - a is In a is we by to to Of we on in to A of is in . . in . or we we to of we a to is is is is is to a in in is a of 5. is to a to do is to we do as as To we a of a is at - 9 - To a is a of be judged 毕业设计 (论文 ) 开 题 报 告 学生姓名 学 号 专 业 班 级 指导教师 课题题目及来源： 题目： 耙斗式装载机绞车设计 题目来源： 自拟 课题研究的意义和国内外研究现状： 题研究的意义： 耙斗式装载机主要用在采矿工业中，过去在掘进工作进程中唯一的装载机械就是铲斗式装岩机，否则便是进行人工装。随着采矿工业的发展，耙斗式装岩机得到了很好的发展，耙斗式装岩机在我国 岩巷掘进中使用量已达到了 70%这是因为它所具有的结构更为简单、更加牢固可靠、而且操作和维修方便、具有价格便宜等级适中的优秀特点。 在对耙斗装岩机的推广过程中，人们逐渐发现，这种类型的装岩机还拥有一个十分重要的自有的独特优点，即在排岩系统时矿车不能及时为材械供应的情况下，并不妨碍其进行对岩石材料等的装载及运输，开掘主要的岩石区域，即使是很多服役了二十几年的耙斗式装岩机并没有出现破损、老化的危险。 装岩机的装备水平是煤矿技术发展水平的重要标志 之一。 采矿机械的选用取决于岩层的富余 条件采集工艺和采矿方法，而装岩机械的技术发展又大大增加并促进了采矿方法和采煤等的工艺更新。 我所设计的耙斗式装岩机就是采矿工业过程中的 重要设备之一。其主要目的是提高岩体掘进过程中运输装载的效率，降低设备使用和开采工程所消耗的多余费用，减少矿业运输的人力资源，提高我国在各类矿区开采方面的国际地位和相对竞争能力。 斗式装载机的主要的类型： 1、 P 系列耙斗装岩机： P 系列耙斗装岩机适用于各种金属矿、非金属矿、煤矿、铁路涵洞、水利等建设工程在巷道掘进中配备矿车或箕斗进行装岩作业。它不仅可以在 平巷中使用，而且可以在倾角小于 30度的斜巷或拐弯及拐弯角度达到 90度的巷道中使用，并且还能同时进行掘进工序的平行作业，提高掘进速度。电气设备具有防爆性能，可用于有煤尘及瓦斯的矿井中。 斗装岩机适用于净高 2 米以上 (方米以上 )的巷道选用。 斗装岩机适用于净高 2 米以上 (净断面 6平方米以上 )的巷道选用。 斗装岩机适用于净高 以上 (净断面 8 平方米以上 )的巷道选用。 斗装岩机适用于净高 3 米以上 (净断面 12 平方米以上 )的巷道选用。 斗装岩机可适用 于净高 3 米以上 (净断面 16 平方米以上 )的巷道选用。 2、桥式耙斗装岩机： 桥式耙斗装岩机，是通过绞车的两个滚筒分别牵引主绳、绳尾使耙斗作往复运动把岩石扒进料槽，自料槽卸料口卸入矿车或箕斗而实现装岩作业。 桥式耙斗装岩机的工作原理是在耙斗装岩机的基础上加以改进，适用于各种、 、 、 、 胶带输送机。把耙斗机骑在皮带输送机上，耙斗机漏斗安装在皮带机机尾处，这样使装岩机能够连续运输，大大提高了工作效率。是原用矿车、箕斗输送的 4，减轻了工人的劳 动强度。 内外研究现状： 随着采石工作面综合机械化程度的提高，为保证采掘比例的协调和矿井的高产的稳步的生产。所以要求巷道的掘进速度要求大大的加快。 目前国内平巷掘进广泛采用钻眼爆破的方法掘进巷道。为了提高掘进机械化水平除选用适用、可靠性高的单项设备外，还必须要考虑设备的配套，以形成机械化作业线。其主要形势之一就是以耙斗装岩机为主的机械化作业线。气腿式凿岩机钻凿炮孔，放炮后耙斗式装岩机把岩石爬入转矿车或载机中，巷道支护可采用锚杆安装和混凝土喷射机。该作业线实现了凿孔和装载平行作业。爆 破后先把迎头的岩石迅速扒出，这样即能进行凿岩作业，与此同时可将尾轮悬挂在左、右护帮壁上进行装载左右，这样可以缩短了掘进循环时间。现在国内煤矿区正在广泛使用。 国外发展比较早，种类也很多，大概有 17 种基本类型，近 5000 多种型号及规格。现在广泛使用的有 15 种形式，大致有蟹爪式、耙头式、铲斗式、滚筒式、星轮式等等。近年来大都集中在发展铲斗后卸式、耙斗式、侧卸式及星轮式。 德国是生产装载机械的主要国家。 有 16 种，有气动系列、 动伸缩系列、 动系列 ，方米 1，最大卸载高度为 2m，该公司还生产 7 种规格的 列的铲斗式装载机。 日本也生产铲斗式装岩机较多，有 13 个系列 45 种规格。太空机械株式会社生产的太空型装岩机有 950、 800、 700、 600、 500 系列 14 个规格。 英国以生产扒爪式装载机最多，共计 39 种规格， 司生产的 9 种规格， 司生产的 12计 20 多种蟹爪式装岩机。 法国是制造和使用耙斗式装岩机最多的国家之一， 司生产 ，司生产 ， 司生产 。 瑞典是生产立爪式装岩机的主要国家，赫格隆德公司生产的 7型号的立爪式装岩机。 俄罗斯生产的装载机械较多，亚斯诺格尔斯基机械制造厂生产的 扒式装岩机，苏联矿山机械学设计所研究的铲运机耙斗装岩机、铲斗装岩机、震动装岩机等。 图 P 30B 型耙斗式装岩机结构及工作原理示意图 1234567 89 10111213 141516171819 20212223我国从 1960 年开始研制耙斗装岩机，经历了 40 多年的发展，可分为试验研究、小批试生产、大批量生产、发展创新四个阶段。煤炭部煤炭科学院上海研究所最早开始耙斗装岩机的研究工作，主要由煤炭系统的制造厂生产，因产量小满足不了用户需要。 中国于 50 年代初期使用侧卸式装岩机和扒爪式装岩机， 60 年代开始研制耙斗装岩机， 70 年代初期使用侧卸式装载机构与凿岩台车配套使用。装载机的发展和掘进断面的大小及被装物料的特性密切相关。随着掘进断面的增大，在大断面的巷道中多采用侧卸式铲斗装载机；对于中小断面掘进的装载机，则着眼于提高其机械性能和工作可靠性并使其使用更方便灵活的发展方向。 目前正在探索装载机械向一机多能的方向发展，如：在装载机上增加钻臂，铲斗臂上增设可拆卸的工作台。提高煤矿的机械化程度是首要问题，但煤矿施工中最重要的是安全，但是现在的煤矿作业的特点是多工种战线长，多电作业，没有保护措施是不行， 未来的装岩机械英具有便于维护操作、高可靠性并将各项费用减到最低。 图 耙斗结构 1234567 8近现代国内外的耙斗装岩机正积极采用新技术、新工艺、新材料，向大功率、多用途、“距控”和“自控”发展。最近几年在波兰采矿工业中，特别是在煤矿和金属矿的矿井建设中，在掘进开拓巷道和准备巷道时广泛采用耙斗装岩机。耙矿绞车为耙斗装岩 机的心脏，所以在耙矿绞车发展的同时也推动了耙斗装岩机的发展。 中国矿用绞车产业发展出现的问题中许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。 课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法： 本内容： 1、 研究对象：耙斗式装载机绞车 2、 耙斗式装载机概况介绍： 耙斗机全称耙斗装岩机，又叫耙装机，耙岩机。耙斗装岩机主要用于煤矿、冶金矿山、隧道等工程巷道掘进中配以矿车或箕斗进行装载作业，是提高掘进速度，实现掘进机械化的一种重主要设备。 耙斗装岩机的使用范围广、结构简单、便于制造，但体积较大，钢丝绳磨损较快。 3、 耙斗装载机绞车的工作原理 : 斗式装岩机用于小煤矿和大矿采区巷道掘进时配合固定车厢是矿车或箕斗进行装载岩石、半煤岩之用，适用于巷道掘进中配以 或 矿车或箕斗进行装载作业，适用于净高大于 2 米，净断面 6 以上的巷道 。具有生产效率高、结构简单、操作方便等特点。可在半煤岩或岩巷中使用，既可用于平巷也可用于上下山掘进工作面装岩等，如增添尾轮两只，就可在拐弯巷道进行掘进装岩工序间平行作业。 耙斗装岩机（耙岩机）的电气设备（包括电动机）、按钮开关、磁力启动器、照明灯等均可选用隔爆式，才可以在有瓦斯及粉尘爆炸危险的矿井中使用。 耙斗装岩机主要由固定楔、尾轮、耙斗、传动部分（包括操纵机构、台车、绞车）、导向轮、料槽（进料槽、中间槽、卸料槽）以及电气部分等主要部件组成。 耙岩机主要通过绞车的两组滚筒，分别牵引主绳、尾绳，使耙斗做往复联动，耙斗把岩石扒入进料槽，通过中间槽到卸料槽的卸料口卸入矿车，从而实现装岩。 装岩机具有效率高，结构简单，结构紧凑，应用范围广等特点，不仅可以用在平巷装岩，而且可以在 30 度以下上山或下山巷道装岩，以及拐弯或 90 度拐弯的巷道，并且还能进行挖进工序的平行作业，提高掘进速度，是实现巷道掘进机械化的一种主要机械设备。 耙斗的容量为 方米，装载能力为 30方米 /小时，其他的参数需根据前面的已知条件以及工作环境来计算。 究的问题： 1、阐述课题背景，对国内外相关研究现状进行总结和分析； 2、根据主要参数，掌握耙斗式装载机绞车的工作原理，在分析国内外研究现状基础上制定总体设计方案，并阐明方案制定依据； 3、完成耙斗式装载机绞车中的减速器、轴、行星轮的结构设计； 4、对所设计的结构进行校核； 5、得出设计结论。 要解决的问题： 1、减速器传动装置、高速轴传动装置、低速轴传动装置的运动与动力参数的确定。 2、轴、轴承、花键的选择与校核。 3、行星轮各参数的确定。 决办法： 1、了解耙斗装载机绞车的工作原理、特点及发展趋势，为能正确的做出结构设计奠定基础。对耙斗装载机绞车部分进行结构分析，综合考虑它的承载能力，从而拟定合理的耙斗装载机绞车设计方案。 2、 根据所有原始资料数据，搜集与课题相关的各种资料，综合各科专业知识，初步确定设计方案。再根据设计方案逐步进行具体设计。 课题研究所需的参考文献： 1吴宗泽 .机械零件设计手册 2000 2何兆才 用 2003 3濮良贵 七版） M等教育出版社 4闻邦椿 .机械零件设计手册 2010 5曾正明 .机械工程材料手册 2010 6郑文维 M等教育出版社 7耙斗装岩机 J.煤炭科学技术 1) 8曹学堂 . 耙斗装岩机的使用与几点改进 J1974(02) 9姜腾 J2013(20) 10孙中巨 ,程洪飞 J 炭科技 . 2013(01) 11马力 J6) 12刘广平 J2010(04) 13芮强 ,王红岩 ,欧阳华江 与发展 J甲兵工程学院学报 2) 14于繁华 ,刘仁云 ,张义民 ,孙秋成 ,张晓丽 算方法 J报 (工学版 )4) 15房灿 J8) 16i 30) 1746) 1868) 1988) 20A of 88) 指导教师审查意见： 指导教师签字： 2017 年 月 日 指导委员会意见审核意见： 组长签字： 2017 年 月 日 - I - 耙斗式装载机绞车设计 摘 要 耙斗装载机是矿工产业挖掘的装备，是装载机和转载机“合二为一”的机型，又称之为耙斗装岩机。在矿工产业中，有许多装载功能的设备，耙斗式、铲斗式装载机是最常见的两种。 耙斗装载机是一种用绞车驱动耙斗把岩石装入矿车的设备。其符号的意义是： P 耙斗式； 90 耙斗的容量为 方米； B 设计序号。它适用于净高 2 米以上，断面 5 立方米以上的巷道。 为 了满足在大断面矿井中快速挖掘的要求，并解决装载效率慢达不到挖掘速度要求的问题，论文中根据装载机的主要参数，通过大量的计算、设计和校核，设计了耙斗装载机绞车的主要部件，比如减速器、工作滚筒、空程滚筒。其中工作滚筒的传动部分是采用行星齿轮机构，这样做能达到 操作上的省力、方便，调节起来简节，维修工作量少的优点，空程滚筒也是如此。 同时在借鉴成型产品生产和使用经验的基础上完成了耙斗装岩机的绞车设计。 耙斗装载机是由钢丝绳、耙斗 、机架、台车、操作机构和绞车等部分组成。这种装载机的优点是装载能力大、效率高、安全性能好、易维修、使用范围广、结构简节等。但缺点是体积大、钢丝绳磨损快。 关键词 耙斗装载机；滚筒；行星齿轮 - of is is as In is of is a a to a to a of 90 - .9 It to In to of in to is to of to of a of he of as of is of do to on of is At in of of on of of is of of is of a of so is - 1 - 目 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 错误 !未定义书签。 究意义 . 错误 !未定义书签。 内外研究现状分析 . 错误 !未定义书签。 外研究现状 . 错误 !未定义书签。 内研究现状 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 第 2 章 总体方案设计 . 错误 !未定义书签。 计总则 . 错误 !未定义书签。 知条件 . 错误 !未定义书签。 动机的选择 . 错误 !未定义书签。 绳牵引力 F . 错误 !未定义书签。 产率的计算 . 错误 !未定义书签。 动机的选型 . 错误 !未定义书签。 引钢丝绳直径的确定 . 错误 !未定义书签。 动比的分配及行星轮齿数的确定 . 错误 !未定义书签。 算总传动比及分配 . 错误 !未定义书签。 星轮数目 的确定 . 错误 !未定义书签。 筒直径的确定 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 第 3 章 减速器的设计 . 错误 !未定义书签。 动装置的运动和动力参数的确定 . 错误 !未定义书签。 速器传动比 . 错误 !未定义书签。 速器各轴转速 . 错误 !未定义书签。 速器各轴实际功率 . 错误 !未定义书签。 速器各州输出转矩 . 错误 !未定义书签。 星轮的动力参数 . 错误 !未定义书签。 速级传动装置的运动和动力参数计算 . 错误 !未定义书签。 择齿轮材料 . 错误 !未定义书签。 齿面接触疲劳强度设计计算 . 错误 !未定义书签。 齿根弯曲疲劳强度校核计算 . 错误 !未定义书签。 轮其它尺寸 . 错误 !未定义书签。 - 2 - 速级传动装置的运动和动力参数计算 . 错误 !未定义书签。 择齿轮的材料 . 错误 !未定义书签。 齿面接触疲劳强度设计计算 . 14 齿根弯曲疲劳强度校核计算 . 错误 !未定义书签。 轮的其它尺寸 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 18 第 4 章 轴的设计 . 错误 !未定义书签。 的确定与校核 . 错误 !未定义书签。 轴上的转矩 T . 错误 !未定义书签。 作用在齿轮上的力 . 错误 !未定义书签。 定轴的最小直径 . 错误 !未定义书签。 的结构设计 . 错误 !未定义书签。 上零件的周向定位 . 错误 !未定义书签。 定轴上圆角和倒角尺寸 . 错误 !未定义书签。 的强度校核 . 错误 !未定义书签。 核轴的强度 . 错误 !未定义书签。 承的选择与校核 . 错误 !未定义书签。 轴上的转矩 T . 错误 !未定义书签。 作用在齿轮上的力 . 错误 !未定义书签。 支反力 . 错误 !未定义书签。 承的派生轴向力 . 错误 !未定义书签。 承所受的轴向载荷 . 错误 !未定义书签。 承的当量载荷 . 错误 !未定义书签。 承寿命 . 错误 !未定义书签。 键的选择与校核 . 错误 !未定义书 签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 第 5 章 行星轮的设计 . 错误 !未定义书签。 作滚筒行星机构设计 . 错误 !未定义书签。 轮材料、热处理工艺及制造的确定 . 错误 !未定义书签。 轮几何尺寸确定 . 错误 !未定义书签。 合要素验算 . 错误 !未定义书签。 定传动载荷 . 错误 !未定义书签。 力循环次数. 错误 !未定义书签。 全校核 . 错误 !未定义书签。 程滚 筒行星机构的设计 . 错误 !未定义书签。 轮材料、热处理工艺及制造的确定 . 错误 !未定义书签。 轮几何尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 合要素验算 . 错误 !未定义书签。 - 3 - 定传动载荷 . 错误 !未定义书签。 力循环次数. 错误 !未定义书签。 全校核 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 附录 A . 错误 !未定义书签。 附录 B . 错误 !未定义书签。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - I - 耙斗式装载机绞车设计 摘 要 耙斗装载机是矿工产业挖掘的装备，是装载机和转载机“合二为一”的机型，又称之为耙斗装岩机。在矿工产业中，有许多装载功能的设备，耙斗式、铲斗式装载机是最常见的两种。 耙斗装载机是一种用绞车驱动耙斗把岩石装入矿车的设备。其符号的意义是： P 耙斗式； 90 耙斗的容量为 方米； B 设计序号。它适用于净高 2 米以上，断面 5 立方米以上的巷道。 为 了满足在大断面矿井中快速挖掘的要求，并解决装载效率慢达不到挖掘速度要求的问题，论文中根据装载机的主要参数，通过大量的计算、设计和校核，设计了耙斗装载机绞车的主要部件，比如减速器、工作滚筒、空程滚筒。其中工作滚筒的传动部分是采用行星齿轮机构，这样做能达到 操作上的省力、方便，调节起来简节，维修工作量少的优点，空程滚筒也是如此。 同时在借鉴成型产品生产和使用经验的基础上完成了耙斗装岩机的绞车设计。 耙斗装载机是由钢丝绳、耙斗 、机架、台车、操作机构和绞车等部分组成。这种装载机的优点是装载能力大、效率高、安全性能好、易维修、使用范围广、结构简节等。但缺点是体积大、钢丝绳磨损快。 关键词 耙斗装载机；滚筒；行星齿轮 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - of is is as In is of is a a to a to a of 90 - .9 It to In to of in to is to of to of a of he of as of is of do to on of is At in of of on of of is of of is of a of so is 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 目 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 究意义 . 1 内外研究现状分析 . 1 外研究现状 . 1 内研究现状 . 1 章小结 . 2 第 2 章 总体方案设计 . 3 计总则 . 7 知条件 . 7 动机的选择 . 7 绳牵引力 F . 7 产率的计算 . 8 动机的选型 . 8 引钢丝绳直径的确定 . 9 动比的分配及行星轮齿数的确定 . 10 算总传动比及分配 . 10 星轮数目 的确定 . 10 筒直径的确定 . 11 章小结 . 12 第 3 章 减速器的设计 . 13 动装置的运动和动力参数的确定 . 13 速器传动比 . 13 速器各轴转速 . 13 速器各轴实际功率 . 13 速器各州输出转矩 . 14 星轮的动力参数 . 14 速级传动装置的运动和动力参数计算 . 14 择齿轮材料 . 14 齿面接触疲劳强度设计计算 . 14 齿根弯曲疲劳强度校核计算 . 17 轮其它尺寸 . 17 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - V - 速级传动装置的运动和动力参数计算 . 18 择齿轮的材料 . 18 齿面接触疲劳强度设计计算 . 14 齿根弯曲疲劳强度校核计算 . 21 轮的其它尺寸 . 22 章小结 . 18 第 4 章 轴的设计 . 24 的确定与校核 . 24 轴上的转矩 T . 24 作用在齿轮上的力 . 24 定轴的最小直径 . 24 的结构设计 . 25 上零件的周向定位 . 26 定轴上圆角和倒角尺寸 . 26 的强度校核 . 26 核轴的强度 . 28 承的选择与校核 . 28 轴上的转矩 T . 28 作用在齿轮上的力 . 28 支反力 . 29 承的派生轴向力 . 29 承所受的轴向载荷 . 29 承的当量载荷 . 30 承寿命 . 30 键的选择与校核 . 30 章小结 . 31 第 5 章 行星轮的设计 . 32 作滚筒行星机构设计 . 32 轮材料、热处理工艺及制造的确定 . 32 轮几何尺寸确定 . 33 合要素验算 . 35 定传动载荷 . 35 力循环次数. 36 全校核 . 36 程 滚筒行星机构的设计 . 37 轮材料、热处理工艺及制造的确定 . 37 轮几何尺寸计算 . 38 合要素验算 . 39 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 定传动载荷 . 40 力循环次数. 40 全校核 . 40 章小结 . 41 结论 . 42 致谢 . 43 参考文献 . 44 附录 A . 46 附录 B . 56 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 1 - 第 1章 绪论 究意义 耙斗式装载机主要用在采矿工业中，铲斗式装载机在过去是矿产工作中唯一的装载机械，要不就是人工采矿。随着采矿工业的发展，耙斗式装载机得到了发展机会，如今耙斗式装载机在我国矿场行业中的使用量已达到了 70%这是因为它具有结构简节、安全性能好、操作和维修方便、价格便宜等优点 1。 在使用耙斗装载机的过程中，人们逐渐发现，这种类型的装载机还拥有一个十分重要的特点，就是在装岩过程中矿车不能及时供应器材时，装载机并 不妨碍对岩石材料的装载及运输，挖掘主要的岩石区域时，即便是工作了二十几年的耙斗式装载机也没有出现破损、老化的情况。 煤矿技术发展水平的重要标志 之一就是 装载机的工作效率 。 内外研究现状分析 外研究现状 随着采矿工作机械化程度的提高，为保证采矿比例的协调和矿产行业稳定快速的发展，所以要大大提高挖掘时的效率问题。 国外发展比较早，种类也很多，大概有 17 种基本类型，近 5000 多种型号及规格。现在广泛使用的有 15 种形式，大致有蟹爪式、耙头式、铲斗式、滚筒式、星轮式等等。近年来大都集中在发展铲斗后卸式、耙斗式、侧 卸式及星轮式 2。 日本生产铲斗式装载机较多，有 13 个系列 45 种规格。俄罗斯生产的装载机也比较多，其生产出了扒式装载机和铲运式耙斗装岩机、铲斗装岩机、震动装载机等。 内研究现状 我国耙斗装载机是从 1960 年开始研制的，其发展历程有 40 多年，可分为四个阶段：试验研究、小批试生产、大批量生产、发展创新。最早是在煤炭部煤炭科学院上海研究所进行的，生产主要是由煤炭系统的制造厂来完成，但产量小满足不了用户需要而被搁置。 侧卸式装载机和扒爪式装载机是我国在 50 年代初期使用的，研制耙斗装载机是从 60 年代开始的， 70 年代初期使用侧卸式装载机构与凿岩台购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 2 - 车配套使用。装载机的发展和挖掘断面的尺寸及被装物料的性质紧密联系，如果挖掘的断面过大，则采用侧卸式铲斗装载机；我国现阶段着眼于研究挖掘中小断面的装载机，这是因为其机械性能好、具有方便灵活的工作性能。 中国的矿用绞车在发展中出现了许多问题：如不合理的产业结构；集中生产劳动力密集型产品而技术密集型产品明显落后于发达工业国家；消耗过多的产业能源、对自然环境破坏严重；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。 章小结 本章介绍了课题的研究意义与国内外课题所研究对象的发展 历程与前景，总体概括了课题从研究初期到发展到现在所经历的的历史背景，对课题所要研究的对象有了一个初步的认识。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 3 - 第 2章 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 4 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 5 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 6 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 7 - 总体方案设计 计总则 1. 煤矿生产，安全第一。 2. 面向生产，力求实效，以满足用户最大的实际需求。 3. 贯彻实行国家、部、专业的标准及有关规定。 4. 技术比较先进，并要求多用途 3。 知条件 耙斗容积： 3 技术生产率： / 动机的选择 绳牵引力 F 耙斗空载返回行程的运行阻力为 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 8 - 11F ( c o s s i n ) )12( 1 . 5 6 1 0 0 1 . 2 6 ( 0 . 5 c o s 2 0 s i n 2 0 ) 耙斗装满物料后的运行阻力 2 1 2F ( c o s s i n ) ( c o s s i n )G f Q f )22( 9 . 2 2 0 0 0 1 0 ( 0 . 5 c o s 2 0 s i n 2 0 ) 21阻力系数，取阻力和耙斗扒取物料的溜槽及导向轮上的摩擦；的摩擦系数，取耙斗内物料对巷道地板；系数，取耙斗对巷道底板的摩擦巷道倾角；装在耙斗内的物料质量耙斗质量；式中产率的计算 2121)32( m / s m 21213耙斗往返停歇时间；取、耙斗往返运动速度；、一般取从料堆至卸料的距离；耙斗装满系数；取耙斗容量；式中 3 6 0 0 0 51 / 动机的选型 滚筒的工作功率为 . 电动机的输出功率为 ././ 选用 号的电动机： 表 2动机参数 功率 (型号 电流 (A) (660/1140V 时 ) 额定转速 (r/重量 (购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 9 - 45 480 430 其外形尺寸 4 5 0 4 6 0 8 5 0A D A C L 轴的直径为 55d 引钢丝绳直径的确定 根据下面公式选取钢丝绳直径 )c s 62 2( 22N / m m N N / m 钢丝绳公称抗拉强度；钢丝绳的工作阻力；钢丝绳单位重力；式中系数钢丝绳与进料槽的摩擦巷道倾角；钢丝绳的工作长度；钢丝绳安全数；2 m LM 为2F 据工况条件选用 6 19 股钢丝绳，抗拉强度 B 2N/ 钢丝绳长度1L 工作滚筒 ) 2L 空程滚筒 ) 巷道倾角 20 钢丝绳与进料槽的摩擦系数2w 全系数取)c s 62 1 0 1 5 5 0 1 0 2 0 ( s i n 2 0 0 . 4 c o s 2 0 )7 N/ 选取钢丝绳单位重力为 2N/钢丝绳的直径为 钢丝绳的破拉断力总和为 校核钢丝绳的安全 实际安全系数 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 10 - 198000 7 27200 符合规定 动比的分配及行星轮齿数的确定 算总传动比及分配 1. 钢丝绳直径为 2. 根据 741409 规定 0D 2016 17 72取0D 330 / 17 . 滚筒转速 工作滚筒转速 311060 6 0 1 . 2 1 0 6 9 . 4 53 . 1 4 3 3 0 m/s )52( 空程滚筒转速 322060 6 0 1 . 7 2 1 0 9 9 . 63 . 1 4 3 3 0 m/s 4. 总传动比 工作滚筒传动比 11480 2 1 . 1 76 9 . 4 5ni n 工 作)62( 空程滚筒传动比 21480 1 4 . 89 9 . 6ni n 空 程5. 传动比的分配 初定减速器的传动比 作滚筒行星轮的传动比 12 1 . 1 7 4 . 6 44 . 5 6 工 作减)72( 空程滚筒行星轮的传动比 21 4 . 8 3 . 2 54 . 5 6 空 星轮数目 的确定 1. 行星轮数目的确定 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 11 - 传动的承载能力与行星轮的数目成正比，可是行星轮数目的增加会导致各行星受力不均匀，而且传动比的范围会因临界条件而减小 4。所以一般采用 43 个行星轮。由1i 2. 齿数的确定 (1) 工作滚筒各齿轮齿数的确定 初定内齿圈的齿数为 80 行星轮)82( 292 22802 行星轮内太阳轮 2( 校核装配条件 343 22803 行星轮内 (2) 空程滚筒各齿轮齿数的确定 初定 内齿圈的齿数为 79 912 i 行星轮 222 35792 行星轮内太阳轮 校核装配条件 383 35793 行星轮内 筒直径的确定 1. 前面已知卷筒内径0D . 确定卷筒的宽度 B 初选每层缠绕圈数 7z 17 1 7 1250 . 9 5k 1钢丝绳直径；钢丝绳排列不均匀系数式中初选钢丝绳缠绕层数 7n 验算卷筒容绳量 02 1 L n z D d n d k （ ）)102( 3. 确定卷筒直径 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 12 - 钢丝绳在卷筒上的最小缠绕直径 0 3 3 0 1 7 3 4 7 022 ( 1 )D d n d k )112( 3 3 0 1 7 2 ( 7 1 ) 1 7 0 . 9 钢丝绳在卷筒上的平均缠绕直 293472 m i nm a x 外 m a x 2 3 5 2 9 1 0 2 6 3 1 章小结 本章主要进行的是总体设计，先根据各已知参数的计算确定电动机的型号，再根据已知条件计算传动比和各齿轮的齿数，再将卷筒的各直径计算出来。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 13 - 第 3章 减速器的设计 动装置的运动和动力参数的确定 速器传动比 要求高低速级的大齿轮浸入油中深度大致相近且 4221 ，其中 21i 为前级传动比， 42i 为后级总传动比 5。 )1 )13( 取 21i 2 则 42i 速器各轴转速 1n 480 r/ 1 21/ni r/m 480 3n 2 32/ni r /m 40 4n 3 383 2 4 . 5 6 2 6 9 . 446zn z 惰大r/低速轴转速过渡轴转速；高速轴转速；电机输出转速；式中速器各轴实际功率 1p p 1 1 2p 3p 212 p 4p 13 p 过渡轴功率；高速轴功率；电机输出功率；式中321购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 14 - 滚动轴承传动效率齿轮传动效率；低速轴功率；214p 速器各州输出转矩 111389 5 5 0 9 5 5 0 2 4 6 . 8 71480 2223 6 . 59 5 5 0 9 5 5 0 4 7 1740 3333 4 . 3 59 5 5 0 9 5 5 0 1 0 1 0 . 73 2 4 . 5 6 4443 3 . 79 5 5 0 9 5 5 0 1 1 9 4 . 6 42 6 9 . 4 星轮的动力参数 行星轮总效率为 则中心轮处的功率1 0 . 9 8 3 7 . 2 中 心 轮 7 . 29 5 5 0 1 3 2 7 . 62 6 7 . 6T 中 心 轮 速级传动装置的运动和动力参数计算 择齿轮材料 小齿轮选用 45 调质 H B S 2752451 大齿轮选用 45 正火 H B S 2402102 6 齿 面接触疲劳强度设计计算 确定齿轮传动精度等级，按 311 /13.0 t )23( 3 11 /13.0 t 3 1 4 8 0381 4 8 00 2 1 估取圆周速度 m/考数据选取 小轮分度圆直径 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 15
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