中薄煤层采煤机截割部结构设计【优秀】【word+4张CAD图纸全套】

MG2x100/460-WD型中薄煤层采煤机截割部结构设计【优秀】【word+4张CAD图纸全套】【毕业设计】

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A0装配图.dwg

A1行星机构.dwg

A2五轴.dwg

A2五轴齿轮.dwg

任务书.doc

封首.doc

开题报告.doc

正文.doc

任务书

一、设计题目：    MG2x100/460-WD型采煤机截割部结构设计

二、设计的主要内容：

1、中英文摘要，要求按四要素（目的、方法、结果、结论）撰写；  

2、采煤机截割部的总体设计；                                    

3、采煤机截割部主要零部件的设计计算及强度校核；              

4、其它部分结构设计；                                        

5、绘制总装图、各部件图等合计2张A0图纸；                  

6、撰写设计说明书一份。                                    

三、设计目标：

设计完成一种采煤机截割部结构设计，其采高范围：1.2～2.0m，采煤机行走部到地面距离约0.9m，滚筒直径0.8m，截割部电机功率100kW。摇臂摆角小于30°，滚筒转速为57.9r/min。

摘  要

我国中薄煤层储碳量丰富，对适合于薄煤层开采的采煤机的需求量很大。而炮采安全性比较低，生产率也比较低；综采对设备要求较高，而且投资费用比较大。所以对中薄煤层来说开发适应高档普采的采煤机是非常必要的，而该设计正是针对中薄煤层适应高普而进行的设计。

主要从机械传动的角度对电牵引薄煤层采煤机的摇臂进行了设计，采取双电机横向布置，截割电机容量为2×100kW；开采含有夹矸等较硬煤质的综合机械化采煤工作面，可靠性高，性能先进。采煤机摇臂工作时由扭矩轴驱动，能量逐级传递，三轴起均载作用，四轴和五轴构成齿轮的变速级，末级为四行星减速器用以降低速度。并对各级齿轮及相应的传动轴进行了设计计算和校核，设计计算结果满足设计要求。

关键词：采煤机；摇臂；传动系统；行星机构

Abstract

In the present coal mine of our country,the thin reserves of coal seam are still rich ,are larger for the demand of the small-power machine of coal mining.And cannon pick safety comparison little,productivity is also low;Zong pick for equipment requirement higher,and investment cost is compared.So for in thin coal seam development meet the high general machine of coal mining is very necessary. And the design is adapted for thin seam in general and for high design.

Mainly from the mechanical point of view of the electric traction drive thin seam shearer's arm was designed to take two-motor horizontal layout, cutting electrical capacity of 2×100kW; mining and other hard parting with the comprehensive mechanization of coal mining face, high reliability and advanced performance. Shearer work by the torque arm shaft drive, the energy transfer step by step, from both three-axis load, four-axis and five-axis gear shift level form, the end of grade four planetary gear reducer to reduce the speed. And levels of gear and drive shaft were designed corresponding calculation and verification, design calculations to meet the design requirements.

Keywords： Shearer;Ratio Rocker;Transition system

目  录

摘要I

AbstractII

第1章  绪论1

1.1  选题背景1

1.2  国内外采煤机发展及使用状况1

1.2.1  采煤机在我国的使用情况1

1.2.2  采煤机在国外的发展和使用2

1.3  本文的主要内容2

1.4  设计意义2

第2章  截割部传动总体设计3

2.1  MG2x100/460-WD采煤机主要参数3

2.2  总体方案确定3

2.3  摇臂长度及电机的确定4

2.4  总传动比的计算与分配5

2.4.1  总传动比的计算5

2.4.2  总传动比的分配5

2.4.3  截割部的运动和动力参数计算6

第3章  截割部系统传动设计8

3.1  齿轮设计8

3.1.1  (惰轮)齿轮设计与校核8

3.1.2  大齿轮设计与校核16

3.1.3   齿轮设计与校核22

3.1.4  (惰轮)齿轮设计与校核29

3.1.5  齿轮设计与校核36

3.1.6  一级行星齿轮设计与校核41

3.2  轴的设计校核及轴承寿命计算50

3.2.1  Ⅰ轴的设计校核及轴承寿命计算50

3.2.2  Ⅳ轴的设计校核及轴承寿命计算55

3.2.3  行星轮系太阳轴的设计校核及轴承寿命计算60

结论63

致谢64

参考文献65

CONTENTS

AbstractI

Chapter 1  Introduction1

1.1  Background topics1

1.2  The development and use status at home and abroad Shearer1

1.2.1  Shearer use in China1

1.2.2  Shearer in the development and use of foreign2

1.3  This study includes2

1.4  Design of significance2

Chapter 2  Drive the overall design of cutting unit3

2.1  MG2x100/460-WD main parameters Shearer3

2.2  Overall program to determine3

2.3  Department of Motor Selection cutting4

2.4  The distribution of the overall transmission ratio5

2.4.1  Calculation of the total transmission ratio5

2.4.2  The distribution of the total transmission ratio5

2.4.3  Cutting Part of the movement and the Dynamic Parameter6

Chapter 3  Department of System Design cutting drive8

3.1  Gear Design8

3.1.1  (Idler) gear design and Verification8

3.1.2  great gear design and Verification16

3.1.3   gear design and Verification22

3.1.4  (Idler) gear design and Verification29

3.1.5   gear design and Verification36

3.1.6  a planetary gear design and Verification41

3.2  Shaft and bearing life calculation design check50

3.2.1  ⅠShaft and bearing life calculation design check50

3.2.2  ⅣShaft and bearing life calculation design check55

3.2.3  Solar planetary gear shaft and bearing life calculation design check60

Conclusion63

Thanks64

References65

第1章  绪论

1.1  选题背景

20世纪90年代，电牵引采煤机全面发展起来，国产电牵引采煤机虽然发展很快，但在性能和可靠上与世界先进国家相比还存在较大的差距。与目前国外的电牵引采煤机相比，国内电牵引采煤机在总体参数性能、加工制造和材质性能等尚有不足，需要我们投入更多的力量来改变现状。MG2x100/460-WD型电牵引采煤机是在广泛吸收国内外现有电牵引采煤机先进技术的基础上，针对我国目前煤机市场最新变化和需求而进行开发研制的，是较薄煤层采煤机更新换代的理想机型。

1.2  国内外采煤机发展及使用状况

1.2.1  采煤机在我国的使用情况

我国20世纪80～90年代曾引进国外液压牵引采煤机，通过引进消化再创新，于90年代掌握了国际先进的交流变频电牵引采煤机技术，2005年初步掌握了大功率大采高采煤机技术。2001年大倾角电牵引采煤机和2002年短臂电牵引采煤机标志着我国采煤机总体设计技术接近国际先进水平。2001年能量回馈四象限交流变频技术、2002年中压开关磁阻调速、2005年中压交流变频调速技术标志着我国采煤机电器调速技术接近国际先进水平[2]。

西安煤矿机械制造厂1995年在原MXA-300/3.5型液压牵引采煤机基础上，改装成第一台MXB-380E/3.5型直流电牵引采煤机，保留纵向布置方式[1]。

太原矿山机器厂在与煤科总院上海分院合作将AM500液压牵引采煤机改造成MG375/830-WD型交流电牵引采煤机后，与兖州矿务局合作，研制了MGTY400/900-3.3D型交流电牵引采煤机。采用CPU作为控制核心，具有运行参数显示、故障诊断记忆及保护等功能[5]。

鸡西煤矿机械制造厂在与煤科总院上海分院合作将MG2×300-W型液压牵引采煤改造成MG300/680-WD型交流电牵引采煤机后，研制了MG200/463型交流电牵引采煤机。具有运行参数显示、故障诊断及以保护等功能[2]。

1.2.2  采煤机在国外的发展和使用

20世纪70年代中期，德国Eickhoff公司和美国JOY公司相继研制出最早的直流电牵引采煤机。此后世界上个主要采煤机研究制造公司均对电牵引采煤机进行了大量的研究开发[3]。80年代后期涌现了大量电牵引采煤机机型，并出现了交流电牵引采煤机。90年代开发出集电子电力、微电子、信息管理以及计算机智能技术于一体的大功率电牵引采煤机。如美国JOY公司的LS系列，英国Long-Airdox公司的Anderson Electra、Anderson EL系列，德国Eick-hoof公司的EDW系列、SL系列，日本的三井三池制作所的MCLE-DR系列等电牵引采煤机。电牵引采煤机以其性能参数优、可靠性高、自动化程度高、操作方便、控制灵敏、监控保护及监测公能完善和经济效益等众多优点在国际上被迅速推广使用[4]。

1.3  本文的主要内容

本文从机械传动角度对MG2x100/460-WD型电牵引采煤机摇臂的设计分章节展开了详细的介绍，包括绪论、主参数的计算、圆柱齿轮几何参数的计算、圆柱齿轮接触强度计算、圆柱齿轮齿根弯曲强度计算、轴的强度校核、设计的技术合理性分析及等主要内容。

1.4  设计意义

本文所设计的MG2x100/460-WD型电牵引采煤机是针对我国目前煤机市场的最新变化和发展趋势而研制出一种适合开采薄煤层的综合机械化机型。它具有双电机横摆、结构先进、运行可靠、爬坡能力强等特点。采用了先进的控制技术，可靠性高，性能先进，是目前较薄煤层实现综合机械化采煤的理想机型。采煤机截割电机容量为2×100kW。MG2x100/460-WD型采煤机正是针对中薄煤层的开采进行的设计，它的设计将有着重大的意义。

第2章  截割部传动总体设计

2.1  MG2x100/460-WD采煤机主要参数

截割部装机功率   2×100kW

采高             1.2～2.0m

工作转速         55～65r/min

截深             0.6 m

倾角             30o

采用弯摇臂形式，在滚筒直径0.8m时，卧底量大于142mm；且滚筒变速可实现两档位条件下，进行采煤机截割部结构设计。

参考文献

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21《机械设计手册》编委会.机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版社，2004.