采煤机论文国内采煤机的发展历程.doc

1 绪 论1.1 国内采煤机的发展历程(1) 购进与仿制世界上第1台采煤机是原苏联于1952年生产并开始使用的，我国于1952年购进并使用，与此同时，鸡西煤矿机械厂即开始进行仿制工作，于1954年制造出我国第1台深截式采煤机，即顿巴斯-1型采煤康拜因，随后批量生产。在顿巴斯-1型采煤康拜因的基础上，经过研究、改进和完善，设计制造了多种型式的采煤康拜因，这一时期的采煤机称为中国第1代采煤机。(2) 消化与研制20世纪60年代初，在顿巴斯一1型采煤康拜因的基础上，我国开始自行研制生产采煤机，1964年生产出MLQ-64型,1968年生产出MLQI-80型浅截式单滚筒采煤机，成为我国第2代采煤机，我国第2代采煤机的特点是截割部滚筒采用摇调高，牵引机构也为钢丝绳牵引，通过应用证明，采用钢丝绳牵引，绳筒磨损严重，使用寿命短，同时牵引力较小，容易拉断而导致伤人和机器下滑事故。该类型采煤机采用了液压传动，具有无级调速和过载保护等特点。(3) 逐步成熟与发展我国于20世纪60年代末70年代初开始研制第3代采煤机即双滚筒采煤机。1975年生产的M巩-170型采煤机，实现了滚筒采煤机由单滚筒向双滚筒的飞跃。M巩-170型采煤机的2个可调高滚筒放在采煤机的两端，利用摇臂调高。牵引机构采用圆环链牵引，提高了牵引力，但不适应大倾角采煤。MXA-300型系列采煤机是西安煤矿机械厂1983年研制生产的大功率无链牵引双滚筒采煤机，采用了三头螺旋滚筒，滚筒转速有所降低，牵引机构采用齿轮一销轨式，传动平稳，消除了链牵引的缺点，机器的使用寿命延长，增设了副牵引部和可靠的液压制动装置，可用于大倾角()煤层而不需要设防滑安全绞车，提高了工作效率，加大了生产能力。MG132/320-W新型液压牵引采煤机是由泰山建能公司、煤炭科学研究总院、新汉矿业集团联合研制完成的。该采煤机采用滚筒式采煤机发展趋势的多电机横向布置，液压牵引系统打破常规，采煤机牵引部泵箱把长期使用的“湿腔”布置分离液压元件改为“干腔”布置，实现了采煤机液压系统的创新。该机在同类采煤机设计中达到了国内先进水平。1.2 国内采煤机研制现状国外于1976年研制出第1台电牵引采煤机。1991年，由煤炭科学研究总院上海分院与波兰科玛克公司合作，研制成功我国第1台采用交流变频调速的G344-PWD型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机，性能良好，电牵引采煤机成为我国第4代采煤机。2005年煤炭科学研究总院上海分院又开发出总装机功率达1815kW的大功率采煤机。随后，更大功率的电牵引采煤机MG900/2215-GWD也问世，该型采煤机的控制达到了国际先进水平，是目前国内功率最大的采煤机。如果采用长摇臂，最大采高可达到创记录的6m，该型采煤机完全能够满足国内煤矿高产高效工作面的生产需要。目前，国内使用的交流电牵引采煤机的电牵引调速系统主要有3种:即交流变频调速系统、开关磁阻电机调速系统(简称SRD)、电磁转差离合器调速系统。调速原理不尽相同，但基本上都可分为控制部分和牵引电机部分。在这 3种 交流电牵引调速系统中，交流变频调速技术由于具有的诸多优点，在大功率采煤机的应用已趋向成熟，并已成为目前采煤机调速方式的主流，其主要特点是:启动性能好，可直接实现软启动;交流变频调速属转差功率不变型调速系统，故效率高。随着计算机技术和大功率电子元器件的不断发展，交流变频调速的调速性能和精度可与直流调速相比。SRD技术在采煤机上的应用虽然起步不久，但具有发展潜力，它有交流变频调速电动机结构简单、无刷无整流子的优点，也有直流调速系统调速性能好，控制电路简单、价格低廉等优势，而且启动转矩大、启动电流小，这种调速方式一旦解决了噪声问题和位置传感器存在的不可靠性问题，将更适合在煤矿井下采掘机械中使用。电磁转差离合器调速技术本身比较成熟，它属于改变转差率的交流调速方式，采用闭环系统能得到较大的调速范围，可平滑调速，并具备交流调速和直流调速的双重优点。随着计算机技术在控制系统中的应用，电磁调速电动机电流的控制精度和控制性能可以做得更适合采煤机的使用，但它在采煤机上的应用也存在低速性能差、电动机发热等问题。1.3 采煤机与国外技术的差距和发展展望1.3.1 国外采煤机的发展近年来 ，国外采煤机的技术特点和发展趋势主要表现在以下几个方面:(1)牵引方式采用 电牵引传统的液压牵引采煤机在国外虽然仍在生产和使用，但已不占主导地位，由于电牵引采煤机的诸多优点，国外目前新开发的采煤机，特别是大功率采煤机基本上都是采用电牵引方式。(2)装机总功率不断增大 国外采煤机的功率在不断提高，电机截割功率通常在400kW以上，功率大的已达1000kW;牵引电动机功率均在40kW以上，大的甚至达到125 kW;总装机功率通常超过1000kW，最高已达2000kW以上;牵引速度、牵引力也大幅提高，目前大功率电牵引采煤机的牵引速度普遍达到15-25 m/min，牵引力达到757kN以上。采用大截深滚筒已成为提高采煤机生产能力的重要途径。(3)交流变频成为主流调速方式 由于交流变频调速牵引系统具有技术先进、可靠性高，维护管理简单和价格低廉等特点，近几年发展很快，交流牵引正逐步替代直流牵引，成为今后电牵引采煤机的发展方向。采用2个变频器分别拖动2台牵引电机的牵引系统，可使牵引的控制和保护性能更加完善，这种一拖一的牵引系统也正被逐步采用，成为电牵引技术发展的又一个特点。(4)普遍采用中高压供电 80年代以来,由于装机功率大幅度提高以及工作面的不断加长,整个工作面容量超过5000kW,工作面长度达到300m。为减少输电线路损耗,提高供电质量和电机性能,新一代大功率电牵引采煤机乎都采用中高压供电。主要供电等级有2300V、3300V、4160V和5000V等。(5)监控保护系统的智能化 现代电牵引采煤机均具有建立在微处理机基础上的智能化监控、监测和保护系统,可实现交互式人机对话、远近控制、无线电遥控、工况监测及状态显示、数据采集存储及传输、健康(故障)诊断及预警、自动控制、自动调高等多种功能,以保证采煤机最低的维护量和最高的利用率;并可实现与液压支架、工作面输送机的信息交互和联动控制等功能。英国Long-Airdox公司在EL系列机型上装置的Im-pact集成保护及监控系统;德国Eickhoff公司的Eickhoff-数据汇集技术系统;美国JOY公司6LS型电牵引采煤机的JNA网络信息中心等。监控保护系统的智能化主要功能可归结为:1)负载控制:通过截割电机电流的精确监测,调整采煤机的牵引速度,使采煤机在不同工况下以最优化的参数进行工作,从而保证传动系统不易受持续冲击影响。2)工作面定位控制:可以识别采煤机在工作面的位置,在机头、机尾可自动减速和停止,与支架配合实现自动随机移架,并可检查支架是否正确支护。3)与工作面输送机联机的负荷控制:通过输送机的负荷监测来调节采煤机的采煤量,使采煤机和输送机的生产能力完全相匹配,既提高输送机的可靠性,又充分发挥工作面的生产能力。4)自动调高控制:采煤机每移动1m就可精确地测量截割高度和角度10次,通过自动算法与存储数据进行比较校正,迅速对采煤机进行最优化的水平调整。该控制可最大地减小底板的截割台阶,实现平滑过渡,加快工作面设备的推进速度,提高设备的使用寿命,使操作人员能尽量避开粉尘。5)运行状态监控和显示:采煤机的数据采集系统可采集大量各类机器参数,如:输入电压;电机电流,轴承、绕组和冷却水温度;控制电源;润滑油温度、消耗;液压系统油位、压力、温度;冷却和喷雾降尘水量/水压;机器速度、方向;摇臂的操作角度;过载保护监控等。6)数据传输、顺槽控制及地面监控:采煤机上的双向调制解调器可通过双芯拖移电缆输送到顺槽调制解调器,再通过双向通讯线路传送到地面调制解调器及协议控制器。传送的数据经过地面监控软型号1.3.2 国内采煤机的发展展望国内电牵引采煤机代表机型与目前国外最先进的电牵引采煤机相比，在总体参数性能方面已接近国外20世纪90年代中后期水平。但在一些关键部件以及总体性能、功能、适应范围还有待进一步完善和提高。尤其是电牵引采煤机的工况在线监测、故障诊断及预报、信号传输与采煤机自动控制、传感器件等智能化技术与国外相比还有一定的差距。针对这些差距，今后国内电牵引采煤机的主要发展方向应包括以下几个方面:(1)进一步完善和提高交流变频调速牵引系统的可靠性，重点完善和提高系统装置的抗振、散热和防潮等性能，研究可靠的微机电气控制系统，重点提高采煤机电控系统的抗干扰、抗热效应的能力。(2)开发或增强电控系统的监控功能，重点研究故障诊断与专家系统、工况监测、显示与信息传输系统、工作面采煤机自动运行控制系统、自适应变频电路的漏电检测与保护技术、摇臂自动调高系统等。(3)以开发装机功率更大的采煤机为主，完善中、小功率的电牵引采煤机，以满足不同用户的需求。(4)向电器设备结构的小型化发展，由于功率的增大，电动机、变压器、变频器等设备的体积也相应增大，为满足整机结构布置紧凑的要求，进一步提高采煤机对煤层变化的适用性，必须研究电器设备小型化的技术途径。1.4采煤机类型及组成1.4.1采煤机类型 滚筒采煤机的类型很多，可按滚筒数目、行走机构形式、行走驱动装置的调速传动方式、行走部布置位置、机身与工作面输送乳汁机配合导向方式、总体结构布置方式等分类。按滚筒数目分为单滚筒和双滚筒采煤机，其中双滚筒采煤机应用最普遍。按行走机构形式分钢丝绳牵引、链牵引和无链牵引采煤机。按行走驱动装置的调速方式分机械调速、液压调速和电气调速滚筒采煤机（通常简称机械牵引、液压牵引和电牵引采煤机）。按行走部布置位置分内牵引和外牵引采煤机。按机身与工作面输送机的配合导向方式分骑槽式和爬底板式采煤机。按总体结构布置方式分截割（主）电动机纵向布置在摇臂上的采煤机和截割（主）电动机横向布置在机身上的采煤机、截割电动机横向布置在摇臂上的采煤机。按适用的煤层厚度分厚煤层、中厚煤层和薄煤层采煤机。按适用的煤层倾角分缓斜、大倾角和急斜煤层采煤机。1.4.2采煤机的组成 采煤机主要由电动机、牵引部、截割部和附属装置等部分组成（如图1.4.2-1）。电动机：是滚筒采煤机的动力部分，它通过两端输出轴分别驱动两个截割部和牵引部。采煤机的电动机都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以缩小电动机的尺寸。牵引部：通过其主动链轮与固定在工作面输送机两端的牵引链3相啮合，使采煤机沿工作面移动，因此，牵引部是采煤机的行走机构。 左、右截割部减速箱：将电动机的动力经齿轮减速后传给摇臂5的齿轮，驱动滚筒6旋转。滚筒：是采煤机落煤和装煤的工作机构，滚筒上焊有端盘及螺旋叶片，其上装有截齿。螺旋叶片将截齿割下的煤装到刮板输送机中。为提高螺旋滚筒的装煤效果，滚筒一侧装有弧形挡煤板7，它可以根据不同的采煤方向来回翻转180。如图1.4.2-1 双滚筒采煤机调高油缸：可使摇臂连同滚筒升降，以调节采煤机的采高。调斜油缸：用于调整采煤机的纵向倾斜度，以适应煤层沿走向起伏不平时的截割要求。电气控制箱：内部装有各种电控元件，用于采煤机的各种电气控制和保护。此外，为降低电动机和牵引部的温度并提供内外喷雾降尘用水，采煤机设有专门的供水系统。采煤机的电缆和水管夹持在拖缆装置内，并由采煤机拉动在工作面输送机的电缆槽中卷起或展开。2三机配套方案的确定2.1 刮板输送机的选型计算2.1.1输送能力及溜槽端面的校核拟选用SGZ1000/1050-W型刮板输送机1.输送能力及溜槽端面的校核通常货载横断面有图 2.1.1-1(a)和图图 2.1.1-1(b)两种形式，其中b中因为有挡煤板的作用而使溜槽装载断面增大保证输送机的生产能力。SGZ1000/1050-W即具有此种形式的横断面。(1)刮板输送机运输能力，按连续运行方式进行计算，其公式为式中 F=货载最大横断面积，（见图 2.1.1-1 ）b中部槽宽H挡煤板总高度B挡煤板距左槽帮的距离货载在溜槽中的动堆积角，对于原煤货载的装满系数，货载的散集容量，对于原煤刮板输送机链速，m/sSGZ1000/1050-W型刮板输送机参数选择如下b=1m, h=0.135, ，B=1280mma b图 2.1.1-1 算得(2) 刮板输送机与采煤机配套使用时，输送机的运输能力Q不应小于采煤机的生产能力，其中=5000t/h，即。2.1.2电动机功率的校核1.电动机功率的校核输送机电动机功率的大小要根据工作面倾角，输送机的工作长度和输送量的大小等具体条件决定，其关系式为：式中货载每米重力，N/m，按下式计算输送量，刮板连每米重力，N/m电动机功率备用系数，刮板连绕过两端链轮时的附加阻力系数，输送机水平弯曲时附加阻力系数，刮板输送机安装倾角()L刮板输送机铺设长度，m链速，m/s货载在溜槽中的运行阻力系数运行阻力系数与输送机的结构，货载在溜槽中的断面，货载性质，块度，湿度，链速等多种情况有关，一般要根据具体情况通过试验确定，本设计参考下列情况I） 对封底式溜槽，侧卸式，底链不回煤的情况单链： 边双链：II） 对带挡煤板的敞底式溜槽在平直底板情况下： 在波浪形底板情况下：传动效率减速器传动效率， 液力耦合器传动效率，SGZ1000/1050型刮板输送机参数选取如下:=3736 N/m，=637N/m，L=100m，SGZ1000/1050-W型刮板输送机可以满足功率要求。注：刮板输送机的选型计算参考参考【7】表5-1-7。2.2 液压支架的选型2.2.1支架最大高度 考虑到顶板有伪顶冒落或可能局部冒落，支架的最大高度应是煤层最大高度应是煤层的最大开采高度再加上200300mm,即： 式中煤层开采最大高度，m2.2.2支架最小高度支架最小高度由下式计算： 式中煤层开采最大高度，m；顶梁上、底座下浮矸厚度，一般为0.05m；移架时的支架缩回量，一般为;支架后柱处的最大下沉量，即: （m）后柱到煤壁的距离，m；考虑到顶板级别的系数对I 、II、 III级顶板分别为0.04、0.025、0.015在实际使用中可以取：本采煤机的实际最大采高、最小采高故选用ZY3000/6300型支撑掩护式液压支架。3采煤机总体方案的确定3.1适应范围适用于采高2.75.5 m，煤层倾角15的厚煤层综采工作面，要求煤层顶板中等稳定，底板起伏不大，不仅适用于松软，煤质硬或中硬，也能截割一定的矸石夹层。工作面长度以150200m为宜。3.2主要技术参数及配套设备3.2.1适用煤层 采高范围 2.75.5m 煤层倾角 15 煤质硬度 硬或中硬3.2.2整机主要参数 机面高度 2123mm 滚筒直径 2700 mm 最大采高 5500 mm 卧底量 650 mm 过煤高度 1136 mm 装机功率 2750(900) +2110+40+150 KW 摇臂摆动中心距 8550 mm 截深 1000 mm 3.2.3各电机的主要参数电动机型 号功 率(KW)电 压(V)转 速(r/min)冷却水量(L/min)水压(MPa)截割电机YBCS90090033001485351.5牵引电机YBQYS-1101104600-2940201.5调高电机YBRB-40(G)4033001470151.5破碎电机YBC3-15015033001470201.53.2.4采煤机牵引型式的选择牵引型式 交流变频调速、电机驱动齿轮销轨式无链牵引 牵引力 1000500 kN 牵引速度 011.523 m/min 牵引部总减速比（含行走箱速比） 206.3163.2.5采煤机截割部形式摇臂长度 2950 mm摇臂摆角 -2845总减速比 60.23滚筒直径 2700 mm滚筒线速度 3.45 m/s滚筒转速 24.4 r/min3.3整机特点 本交流电牵引采煤机采用多电机传动，电机横向布置的总体设计，其结构简单可靠，各大部件之间只有联接关系，没有传动环节，其主要特点如下: (1) 所有电机横向装入每个独立的机箱内，为抽屉式型式，各部件均有独立的动力源，省略了复杂的螺旋伞齿轮传动及过轴系统，各大部件之间无力的传递，故障点、漏油点减少，维护、维修方便。 (2) 三个独立的电气箱部件和一个独立的调高泵箱部件分别从老塘侧装入中间联结框架内和左右牵引部的一段框架内，均为抽屉式结构型式，该四个独立部件不受力，拆装运、维修方便。 (3) 机身由三段组成，采用液压拉杠和高强度螺栓联结为一个刚性整体，无底托架，增加了过煤空间高度。摇臂支承座受到的截割阻力、调高油缸支承座受到的支反力、行走机构的牵引反力均由牵引部箱体承受，省略了传统底托架结构复杂的对接螺栓和地脚螺栓，联结简单可靠、拆装方便。机身短，对工作面适应性好，通过工作面三机配套，可以方便地调整采煤机总宽度，能适应与各种工作面运输机配套和不同综采工作面的需要。(4) 摇臂行星头为双级行星传动结构，并采用四行星轮结构，齿轮强度和轴承寿命高，行星头外径尺寸小，可以配套的滚筒直径范围大。摇臂设有齿式离合器及扭矩轴机械保护装置，以实现离合滚筒及电机、机械传动系统过载保护。摇臂行星头油池和摇臂身油池隔离，为两个独立的润滑油池，可以保证滚筒位于任何位置时，行星机构部分都能得到良好的润滑。(5) 破碎机构采用行星传动结构,并设有扭矩轴机械保护装置对电机及齿轮传动系统过载保护 (6) 调高系统液压元部件均集成安装于调高泵箱上平面，液压元件均采用成熟定型的产品，系统简单、管路少、可靠性高。 (7) 采用销轨式无链牵引系统，牵引部与行走箱为两个独立的箱体，煤壁侧的平滑靴采用一支撑板与牵引部机壳联结，与工作面运输机配套性能好，适用范围广。(8) 牵引电气拖动采用一拖一，即由二台变频器分别拖动二台牵引电机。3.4主要结构及组成确定3.4.1采煤机主要结构的组成 MG900/2210-WD型交流电牵引采煤机主要由以下部件组成：(1)左牵引部(2)右牵引部 (3)摇臂(两件) (4)调高泵箱 (5)联接框架(6)开关箱(7)变频器箱(8)变压器箱 (9)行走箱(两件) (10)机身联接件(11)冷却喷雾系统(12) 电气外部连接件 (13)拖缆装置 (14)左、右滚筒 (15)破碎机构(16)各部件电动机。3.4.2工作原理及主要结构采煤机由老塘侧的两个导向滑靴和煤壁侧的两个平滑靴分别支承在工作面刮板运输机销轨和铲煤板上。当行走机构的驱动轮转动时，驱动齿轨轮转动，齿轨轮与销轨啮合，采煤机便沿运输机正向或反向牵引移动，滚筒旋转进行落煤和装煤，沿工作面长截割一刀即进尺一个截深。采煤机由左、右牵引部, 联接框架三段组成主机身，该三段主要采用液压拉杠联结，无底托架，机身两端铰接左右摇臂并通过左右联接架与调高油缸铰接。两个行走箱左右对称布置在牵引部的老塘侧，由两台110KW电机分别经左右牵引部减速箱驱动实现双向牵引。采用销轨式牵引系统，导向滑靴和齿轨轮中心重合骑在运输机销轨上，可保证采煤机不掉道，同时保证齿轨轮和销轨柱销有良好的啮合性能。 机身中段为一整体联接框架， 开关箱、变频器箱两个独立的电气部件分别从老塘侧装入联结框架。 调高泵箱、 变压器箱两个独立的部件分别从老塘侧装入左右牵引部的一段框架内。摇臂采用直臂结构形式，左右通用，摇臂输出端采用556x556mm的方形出轴与滚筒联结。滚筒叶片和端盘上装有截齿，滚筒旋转时靠截齿落煤，再通过螺旋叶片将煤输送到工作面刮板运输机上。破碎机构根据用户需要配置采用直臂结构形式,左右通用(需更换破碎滚筒及弧形护板)，破碎滚筒位于刮板运输上方，对影响通过采煤机的大块煤进行破碎。4 截割部的设计及计算4.1. 截割部概述MG900/2210-WD型交流电牵引采煤机截割部由左、右截割部组成，位于机身的左右两端，是由采煤机的工作机构和驱动机构的减速器所组成的部件。左、右两个截割部内各有一台900KW的截割部专用电机，其动力通过二级直齿圆柱轮传动和二级行星齿轮传动减速传至螺旋滚筒。由于采用直臂结构，左右两个截割部分制造完全相同，左右截割部可以互换，大大减少了制造工艺过程，并且便于安装和维修。4.2电动机的选择设计要求截割部功率为900KW，根据具体工作环境情况，电机必须具有防爆和电火花的安全性，以保证在有爆炸危险的含煤尘和瓦斯的空气中绝对安全，而且电机工作要可靠，启动转矩大，过载能力强，效率高。所以选择由抚顺厂生产的采煤机用隔爆型三相异步电动机，型号为YBCS2-900；其主要技术参数如下：1. 型 式：YBCS2-900；2. 额定功率：900KW；3. 额定电压：3300 V；4. 额定电流：184 A；5. 接线方式：Y；6. 额定频率：50 Hz；7. 额定转速：1487r/min；8. 冷却水量：；9. 冷却水压：；10. 冷却水温：；11. 外形尺寸：1188 500 1025 mm12. 质量:3060 kg该电动机输出扭矩轴上带有渐开线花键，通过该花键电机将输出的动力传递给齿轮减速机构。4.3总传动比的确定和总传动比的分配4.3.1总传动比的确定已知电动机的额定转速及螺旋滚筒转速为时，总传动比： 4.3.2总传动比的分配在进行多级传动系统总体设计时，传动比分配是一个重要环节，能否合理分配传动比，将直接影响到传动系统的外阔尺寸、重量、结构、润滑条件、成本及工作能力。多级传动系统传动比的确定有如下原则：1.各级传动的传动比一般应在常用值范围内，不应超过所允许的最大值，以符合其传动形式的工作特点，使减速器获得最小外形。2.各级传动间应做到尺寸协调、结构匀称；各传动件彼此间不应发生干涉碰撞；所有传动零件应便于安装。3.使各级传动的承载能力接近相等，即要达到等强度。4.使各级传动中的大齿轮进入油中的深度大致相等，从而使润滑比较方便。由于采煤机在工作过程中常有过载和冲击载荷，维修比较困难，空间限制又比较严格，故对行星齿轮减速装置提出了很高要求。因此，这里先确定行星减速机构的传动比。截割部分传动系统图如图4.3.2-1：截割部电机通过渐开线花键副和齿轮1相连，齿轮2、齿轮3、齿轮4、齿轮5为堕轮，齿轮6通过齿形联轴器和双级行星轮（NWG）高速级的中心轮相连接。两级行星轮组总传动比为23.75，其余二级圆柱直齿轮总传动比为2.609。 图4.3.2-14.4截割部传动效率及输出功率计算参考【29】 传动效率如下表4.4-1表4.4-1 传动效率表类别传动形式效率个数圆柱齿轮传动很好跑合的6级或7级精度齿轮传动（油润滑）滚动轴承滚子轴承（油润滑）减速器单级行星圆柱齿轮减速器（NGW型负号机构）联轴器齿式联轴器截割部总的传动效率 截割电机的输出功率 4.5两级圆柱直齿轮传动设计参考【24】4.5.1初步设计(1) 材料、热处理等工艺参数选择 大小齿轮均采用20CrNi2MoA，渗碳淬火，齿面硬度58-62HRC，根据图2.5-14和图2.5-43，取MPa ,MPa,精度等级为6-GB10095-88，齿面粗糙度，齿根表面粗糙度。齿廓符合GB1356-88,齿轮箱装配时经检验调整，选用N220号中负荷齿轮油，油池润滑，。(2) 主要参数确定 二级圆柱直齿轮传动采用2级减速，为加长摇臂的长度，齿轮2和齿轮3为完全一样的惰轮，齿轮5、齿轮6和齿轮7为完全一样的惰轮。可以参照已有相关采煤机设计，确定每级的传动比和中心距，进而确定各级的几何参数。设计各级的主要参数如下表4.5.1-1。 表4.5.1-1 各级主要参数齿轮副齿轮1和齿轮21.522261935/23109齿轮2和齿轮31315935/35104齿轮4和齿轮51.3752851033/24125齿轮5和齿轮613301033/33120齿轮6和齿轮713301033/33120齿轮7和齿轮81.2123651040/33120二级圆柱直齿轮传动中，与电机轴相连的齿轮轴定义为轴1，其他依次定义为2，3，4，5，6，7轴。齿轮序号如图4.3.2-1标注所示，轴和齿轮转速及传递功率与转矩如下表4.5.1-2表4.5.1-2 轴和齿轮转速及传递功率与转矩轴号1234567轴上齿轮号12345678齿轮转速计算公式r/min转速结果1487977.004977.004710.548710.548710.548586.261轴号1234567轴上齿轮号12345678功率计算公式P(kw)功率结果P(kw)891864.448838.688813.695789.447765.921743.097各轴扭矩计算公式（N.m）扭矩结果（N.m）5780.0948449.7908197.99110936.33010610.42910294.23112104.8074.5.2齿轮1和齿轮2设计校核1 齿轮1和齿轮2传动的几何尺寸的确定小齿轮采用轴齿轮，轴颈，跨距偏距齿轮1的转速齿轮2的转速由m=9mm,，可计算得表4.5.2-1齿轮1和齿轮2传动的几何尺寸 表4.5.2-1齿轮1和齿轮2传动的几何尺寸序号名称代号计算公式计算结果1模数已知2齿数，已知3分度圆柱螺旋角4分度圆压力角取标准值序号名称代号计算公式计算结果5齿顶高系数 按第一章取标准值6顶隙系数按第一章取标准值7分度圆直径mmmm8基圆直径mmmm9齿距mm10基圆齿距mm11齿顶高mm12齿根高mm13全齿高mm14齿顶圆直径mmmm15齿根圆直径mmmm16中心距mm17齿数比1.52218齿顶压力角端面重合度 +19轴向重合度20总重合度21当量齿数按GB10095-88可查得：，2 齿轮1和齿轮2接触强度校核(1)名义切向力(2)使用系数 根据原动机和工作机械的工作特性，由表2.5-7查得： (3)动载系数由表2.5-17的简化计算公式，有传动精度系数C =6.062 =6.099取和中的大数并向上圆整，C=7=1.228(4)齿向载荷分布系数=934.216N/mm 由于齿轮1位于轴承跨距中心，应该采用表2.5-24单对齿轮的计算公式如下：取=0.85， ,。故有 =1.131(5)齿向载荷分配系数 由表2.5-31 得(6)节点区域系数由图2.5-5查得：(7)弹性系数由表2.5-34查得：(8)重合度系数(9)螺旋角系数 (10)单对齿啮合系数 由表2.5-33 和的计算公式有=1.0361,故=0.9851,