MG200（456）-AWD采煤机的截割部设计【6张图/18300字】【优秀机械毕业设计论文】

资源目录

MG200（456）-AWD采煤机的截割部设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

说明书.doc---(点击预览)

翻译.doc---(点击预览)

毕业设计封面.doc---(点击预览)

2.毕业设计扉页、任务书、评阅书、摘要、目录格式.doc---(点击预览)

A0-总装配图.dwg

A0-截割部.dwg

A0-截割部三视图.dwg

A1-三机.dwg

A3-五轴齿轮.dwg

A3-六轴.dwg

压缩包内文档预览：(预览前20页/共77页)

编号：602491 类型：共享资源大小：1.90MB 格式：RAR 上传时间：2016-02-26 上传人：木*** IP属地：江苏

50
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: mg200 awd 采煤截割部设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,7页,18300字左右.
任务书一份.
翻译一份.

图纸共6张:
A0-截割部.dwg
A0-截割部三视图.dwg
A0-总装配图.dwg
A1-三机.dwg
A3-五轴齿轮.dwg
A3-六轴.dwg

毕业设计主要内容和要求：
设计参数：
总装机功率：456 KW，
机面高度：853mm,
采高：1.1～2.3m。
设计要求：
（1）完成采煤机的结构总图；
（2）完成该型采煤机所组成的综采配套安装图；
（3）完成该采煤机的截割部设计，并完成组件、零部件的设计；
（4）按毕业设计要求编写完成设计说明书及其它相应的要求。

摘要

MG200/456-AWD型采煤机是一种电牵引大功率采煤机，该机机身矮，装机功率大，所有电机横向布置，机械传动都是直齿传动，电机、行走箱驱动轮组件等均可从老塘侧抽出，故传动效率高，容易安装和维护。
本说明书主要介绍了采煤机截割部的设计计算。MG200/456-AWD 型采煤机截割部主要是由一个减速箱和四级齿轮传动组成，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。
在设计过程中，对截割部的轴、传动齿轮、轴承和联接用的花键等部件进行了设计计算、强度校核和选用。本说明书主要针对主要部件的设计计算和强度校核进行了叙述和介绍。
此外，还对MG200/456-AWD采煤机的使用与维护进行了说明，以便能更好的发挥该采煤机的性能，达到最佳工作效果。
关键词：采煤机；截割部；减速箱；行星轮系；传动齿轮；设计

ABSTRACT

The MG200/456-AWD type mining machine is that a kind of electricity draws the high-power mining machine, this machine fuselage is low, Installation is large in power,all electrical machineries are fixed up horizontally, mechanical drive is all the transmission of straight tooth, electrical machinery, walk case drive wheel package etc. can take from old pool side out, so the transmission is high in efficiency, easy to install and safeguard.
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 MG200/456-AWD type 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 a round of transmission of department of gear wheel and planet round via the tertiary straight tooth, urge the cylinder to 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.
In the course of designing, to cutting the axle of the cutting department, gear wheel of the transmission, parts such as the bearing and spline linking using,etc have designed to calculate, the intensity is checked and selected for use. This manual mainly designs for main part one calculating to check with the intensity have narrated and introduced.
In addition，returning use for MG200/456-AWD mining machine and maintenance proves,In order to be able to good full play performance of person who should mine, reach the best working result.
Keyword: Mining machine Cut the cutting department Gearbox A department of planet Gear wheel of the transmission Design

1 概述 1
1.1采煤机的发展概况 1
1.2国内电牵引采煤机的技术特点及趋势 1
1.2.1采煤机的技术特点 1
1.2.2采煤机的发展趋势 2
1.3 MG200/456-AWD交流电牵引采煤机 3
1.3.1 结构特征与工作原理 4
2截割部传动方案的设计 8
2.1电动机的选择 8
2.2总传动比及传动比的分配 9
2.2.1总传动比的确定 9
2.2.2传动比的分配 9
2.3截割部传动计算 11
2.3.1各级传动转速、功率、转矩 11
2.3.2 截割部齿轮设计计算 13
2.3.3截割部行星机构的设计计算 36
2.3.4轴的设计及校核 58
2.3.5 轴承的寿命校核 67
2.3.6 花键的强度校核 68
3 采煤机的使用和维护 70
3.1润滑及注油 70
3.2地面检查与试运转 70
3.3下井及井下组装 71
3.4采煤机的井下操作 71
3.5机器的维护与检修 72
结论 74
参考文献 75
英文原文 76
中文译文 85
致谢 90

MG200（456）-AWD采煤机的截割部设计

内容简介：: 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 1 页 1 概述煤机的发展概况机械化采煤开始于二十世纪 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，德国生产了刨煤机，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，所以限制了采煤机生产率的提高。 50 年代初期，英国、德国相继生产出滚筒式采煤机、可弯曲刮板输送机和单体液压支柱，大大推进了采煤机械化技术的发展。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。 60 年代是世界综采技术的发展时期，第二代采煤机单摇臂滚筒采煤机的出现，解决了采高调整问题，扩大了采煤机的适用范围，特别是 1964年第三代采煤机双摇臂滚筒采煤机的出现，进一步解决了工作面自开缺口的问题，再加上液压支架和可弯曲输送机的不断完善等等，把综采技术推向了一个新水平，并且在生产中显示了综采机械化采煤的优越性高产、高效、安全和经济。进入 70 年代，综采机械化得到了进一步的发展和提高，综采设备开始向大功率、高效率及完善性能和扩大使用范围等方向发展。 1970 年采煤机无链牵引系统的研制成功以及 1976年出现的第四代采煤机电牵引采煤机，大大改善了采煤机的性能，并扩大了它的使用范围。 80 年代，德国、美国、英国都开发成功各种交、直流电牵引采煤机，同时把计算机控制系统用在采煤机上。并且开始重视系列化采煤机的开发工作，一种功率的采煤机可以派生出多种机型，主要元部件在不同功率的采煤机上都能通用，这样不仅扩大了工作面的适应范围，而且便于用户配件的管理。采煤机系列化是 20 世纪 80 年代采煤机发展中非常突出的特点。至此，缓倾斜中厚煤层的综采机械化问题已经基本得到解决，专家开始对实现厚煤层、薄煤层、急倾斜及其它难采煤层开采的综采机械的研发，以适用不同的开采条件。内电牵引采煤机的技术特点及趋势煤机的技术特点电牵引采煤机已成为国内采煤机的研究重点国内从 90 年代初已逐步停止研究开发液压牵引采煤机将研究重点转向电牵引采煤机 ;通过交流、直流电牵引采煤机的对比研究，已基本确定以交流变频调速电牵引采煤机为今后电牵引采煤机的发展方向。电牵引替代液压牵中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 2 页引，交流调速代替直流调速已成为国内采煤机的发展方向。装机功率不断增加为了满足高产高效综采工作面快速割煤对采煤机的高强度、高性能需要，不论是厚、中厚煤层还是薄煤层采煤机，其装机功率 (包括截割功率和牵引功率 )均在不断加大，最大已达 1020中截割电机功率达 450k W，牵引电机功率达 250 牵引速度和牵引力不断增大电牵引采煤机最大牵引速度已达引力已普遍增大到 450600 电机横向布置总体结构发展迅速近年来，我国基本停止了纵向布置采煤机的研制，新研制的采煤机中已广泛采用了多电机驱动横向布置的总体结构。控制系统日趋完善采煤机电气控制功能逐步齐全，可靠性不断提高，在通用性互换性和集成化等方面已有较大进步；开发了可靠的防爆全中文界面的制系统，实现了运行状态的监控、监测功能，以及故障记忆和诊断功能 ;研制成功井下无线电离机控制并得到推广使用。滚筒截深不断增大目前已由 630至 800计今后可能增至 1000 采煤机的可靠性将成为国产采煤机越来越重要的性能指标随着高产高效矿井的建设和发展，要求采煤工作面逐步达到日产 700010000t 水平。采煤机及其系统的可靠性将成为影响矿井原煤产量关键因素越来越受到重视，成为中国采煤机越来越重要的综合性能指标。煤机的发展趋势电牵引采煤机经过 25 年的发展，技术已趋成熟。新一代大功率电牵引采煤机已集中采用了当今世界最先进的科学技术成为具有人工智能的高自动化机电设备代替液压牵引已成必然。技术发展趋势可简要归结如下 : 电牵引系统向交流变频调速牵引系统发展。结构形式向多电机驱动横向布置发展。监控技术向自动化、智能化、工作面系统控制及远程监控发展。性能参数向大功率、高参数发展。综合性能向高可靠性和高利用率发展。国内电牵引采煤机研制方向与国际发展基本一致经过近 15 年的研究，已取得较大进展但离国际先进水平特别是在监控技术及可靠性方面尚有较中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 3 页大差距，必须进行大量的技术和试验研究。 56流电牵引采煤机 56 采煤机是一种多电机驱动，横向布置的交流电牵引矮型无拖架采煤机，其截割功率为 2 200高功率为 16引功率 2 20用交流变频调速系统，变频调速装置采用机载式，适用于采高层倾角 40的薄煤层工作面，要求煤层顶板中等稳定，底板起伏不大，不过于松软，媒质硬或中硬，能截割一定的矸石夹层，工作面长度以 150 200m 为宜。该采煤机的电气设备符合矿用防爆规程要求可再有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中使用，并可在海拔不超过 1000m 周围介质不超过 35，空气湿度不大于 97（在 25时）的情况下可靠的工作。 56采煤机机身上分为左右电牵引部、中间电控箱、左右截割摇臂五大部份机身之间采用液压螺母和高强螺母联接，简单可靠，拆卸方便，左右摇臂与左右电牵引部通过自身耳轴相联结。采煤机调高油缸位于煤壁侧牵引壳体下方外置油缸，采煤机供水系统，供油系统，机间电缆均布置于机身后面，由后护板保护，端头按钮站可实现采煤机起停，牵引换向，调高，输送机停止等功能，中间可实现手动调高。主要特点 a 该机功率大、机身矮、多电机横向布置，整机结构紧凑，取消了螺旋伞齿轮和结构复杂的通轴。 b 采用积木式组合；使各部件间相互独立，更换方便。各部件间联结采用高强螺母、液压螺母，螺栓联结，不易松动。 c 截割电机，牵引电机等主要元部件均可从采空区抽出，容易更换，方便维修。本机无底拖架，从而加大机身下面的过煤高度，取消了外接行走机构，牵引与行走做成一体，使机身整体尺寸紧凑，缩小了机身高度。 d 整体弯摇臂结构，刚性好，过煤空间大，装煤效果好。 e 中间牵引手动调高，两端牵引电动调高，远控。 f 变频器，逆变器，变压器等均布置在中间电控箱内。 g 具有四象限工作的优越特性，采煤机可根据生产的需要实现加速减速或停止，尤其在煤层倾角较大的工作面，在机器可能下滑的情况下，采煤机能按要求给定的速度下运行。 h 操作方便，可靠性高，事故率低，开机率高，可满足高产高效工作面的要求。 i 制、示、单点启动、多点操作，可离机控制。中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 4 页构特征与工作原理图滚筒采煤机 1- 电动机； 234567 8910111213 摇臂摇臂主要由截割电动机、摇臂壳、一轴组件、惰轮组件、二轴组件、三轴组件、拔叉组件、行星减速器，内喷雾系统等组成。左右摇臂减速器除壳体不同外，其余零部件完全相同，可互换使用。摇臂直接由截割电动机拖动，经三级直齿轮传动和一级行星机构传动，将动力传递到截割滚筒，实现了采煤机落煤和装煤的作用。摇臂有如下特点：（ 1）摇臂回转采用小铰轴结构。（ 2）摇臂齿轮减速器都是简单的直齿传动，精度高，传动效率高。（ 3）行星传动内齿圈采用座入摇臂壳内结构，运转中不易松动，工作平稳。（ 4）采用弯摇臂形式，加大了装煤口，提高装煤效率，增加块煤率。（ 5）摇臂壳体采用整体铸钢结构，外壳有焊接的冷却水套，用于冷却和内喷雾供水喷雾降尘。截割电动机截割电动机为矿用割爆型三相交流异步电动机，可用于环境温度下于40，有甲烷或爆炸性煤尘工作面，横向安装在采煤机摇臂上，采用实心轴传动结构，强度高，外壳采用水套冷却。左右截割电动机通用，接线喇叭口可以改变方向，方便电缆引入，拆装时，可以利用电动机联接法兰上的顶丝螺孔顶出，从老塘侧抽出，拆装方便。使用时注意开机前应先检查冷却水的水量，先通水后起电动机，严禁断水使用，电动机长时间运行后不要马上关闭冷却水，发现有异样声响时，应立即停车检查。中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 5 页一轴组件由轴齿轮、轴承、端盖、骨架油封、油封架等组成，轴齿轮由轴承对称支撑在轴承杯上，并通过渐开线花键与电动机输出轴相联接，轴承的轴向间隙应保持间。惰轮轴组 I 主要由齿轮、心轴、轴承、距离套等组成，靠心轴与壳体台阶定位。二轴组件主要由齿轮、齿轮、轴承、花键轴、端盖等组成。矩形花键由二个轴承支撑在箱体上，花键上装有二个齿轮，其中一个为离合齿轮与拨叉相连，推动拨叉可实现摇臂的离或合两个位置，轴承的轴向间隙，保持在间 . 三轴组件主要由轴齿轮、齿轮、轴承、端盖、距离套、密封圈等组成，齿轮通过矩形花键套在轴齿轮上，轴齿轮由二个轴承支撑在箱体上。调整垫用来调整轴承的轴向间隙，保持在轮轴共有两组，其定位方式与惰轮轴相同，这两组轴安装方向相反。四轴组件为行星减速器输入轴组，其齿轮大齿轮内孔为花键与太阳轮相连，两轴承内圈安装在大齿轮的空心轴上，而外圈安装在套杯上，轴承间隙应调整在间。喷雾供水装置由接头、水封、泄漏环、油封、轴承装置外壳、轴承、不锈钢送水管、形圈、定位销、管座、高压软管等组成。不锈钢送水管插入靠煤壁侧管座时，管上的缺口对准座上的定位销，使送水管和滚筒轴（行星架）一起转动，靠内外两道型圈密封，送水管靠老塘侧通过轴承支撑在轴承装置外壳内，因两者有相对旋转运动，为防止内喷雾水进入摇臂油池，在送水管壳体，靠特制的水封防漏水，在水封的后面又架设了一只骨架油封（材料与普通油封不同）起防水，防尘作用，在该水封和油封间装有泄漏环，经水封泄漏的水通过水封装置外壳流出摇臂壳体外，油封是为防止油液外漏而设置的。内喷雾水通过接头座与喷雾冷却系统的相应管路相通，经送水管，煤壁侧高压管与滚筒的内喷雾供水口相连，进入滚筒水道。行星减速器为四个行星轮减速机构，主要由太阳轮、行星轮、内齿圈、行星架支撑轴承，平面浮动油封装置和方形联接套等组成，太阳轮的另一端与摇臂大齿轮的内花键相联，输入转矩，当太阳轮转动时，驱动行星轮沿本身轴线自转，同时又带动行星架绕其轴线转动，行星架通过花键和方形连接套联接，将输出转矩传给滚筒。行星齿轮传动利用四个行星轮啮合的形式，结构紧凑，传动比大。传动可靠，考虑行星轮间均载，采用太阳轮浮动结构，太阳轮浮动灵敏，反力矩小，浮动量通过与大齿轮相配合的外花键侧隙来保证。行星架前端靠轴承支撑，此轴承两端面需控制轴向间隙端靠轴承支撑。方形联结套采用平面浮动油封装置，能适应行星机构的轴向窜动，适应在有煤尘和煤泥的工况下工作。中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 6 页牵引部 1 左电牵引部左电牵引部由左电牵引部壳体、牵引电机、电机轴组、牵引二轴、制动轴、双行星减速器、液压制动器、行走轮组成等组成。牵引电动机输出的转矩经二级直齿圆柱齿轮和二级行星齿轮减速器减速后，由行星架输出，通过驱动轮与行走轮相啮合，再由行走轮与工作面输送机上的销轨啮合使采煤机来回行走，同时制动轴出轴通过花键与液压制动器相连，实现电牵引的制动。 2 牵引电动机牵引电动机为隔爆型三相交流调速电动机，与变频调速装置配套作为采煤机的牵引动力源，可适用于环境温度小于 40，相对湿度不大于 97。 3 液压制动器液压制动器是由螺塞、外壳、碟形弹簧、活塞、圆盘、压盘、外摩擦片、内摩擦片、底座、花键套等组成。当采煤机在正常工况下工作时，由调高泵输出的压力油经集成块和制动电磁阀进入液压制动器的外接油口，活塞在油压下压紧碟形弹簧组，压盘与内外摩擦片脱离接触，液压制动器呈现自由空转状态，当电控系统发出制动信号时，制动电磁阀断电复位，制动器内的油腔与油池连通，使得活塞在碟形弹簧的作用下推动压盘压紧内外摩擦片，产生制动转矩，花键套被抱闸，起到制动采煤机的作用。 4 右电牵引部右电牵引部内的传动系统与左电牵引部完全相同，所不同的是其内部还装有调高电动机，双联齿轮泵、集成块、过滤器、压力表、制动电磁阀等元件。用于采煤机调高系统及液压制动器的动力来源。辅助液压系统 1 采煤机辅助液压系统包括两部分： A 调高回路。 B 制动回路。它由调高泵站、机外油管、左右调高油缸和液压制动器等组成。其中。泵站布置在右电牵引部内，液压制动器布置于左右电牵引部内，调高油缸布置在机身下。泵站由调高电动机、单泵、集成块、过滤器、制动电磁阀、压力表、高低压溢流阀等组成。调高回路的主要功能是使滚筒能按司机所需的位置工作，调高回路的动力由调高电动机提供，调高油缸调高阻力太大时，为防止系统回路油压过高，损坏油泵及附件，在调高系统排油路设置一高压溢流阀作为安全阀，调高压力 20 液压制动回路的压力油回油路设置低压溢流阀，为制动器压力及调高电磁反向阀所用压力，为保证液压制动器打开，在制动回路设置一低压溢流阀，调定压力为由二位三通电磁阀，液压制动器，低压溢流阀及其管路等组成，制动电磁阀在集成块上，通过特定管路与安装在左右电牵引部上的液压制动器相连。 2 调高电动机中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 7 页该电动机为矿用隔爆型三相异步电动机，可适用环境低于 40，且有甲烷或爆炸性煤尘的工作面。 3 调高油缸两只调高油缸设置在靠煤壁侧机身下方，油缸的活塞杆与摇臂的小支臂，缸体与左右牵引部下面分别用销轴联结，已实现左右滚筒的调高，调高油缸由液力锁缸体，活塞杆和活塞等组成。 4 齿轮泵该泵为齿轮泵，体积小、重量轻、结构简单、工作可靠。 5 过滤器在辅助液压系统中，设有过滤器一个，安装在右电牵引部泵站中，采用网式滤芯，型号为流量为 63l/ 6 压力表采煤机的工作过程中，为了随时监视液压系统中工作状况，因此在泵站中安装有高低压压力表，分别显示调高及控制油源的压力，为防止表针剧烈振动而损坏，压力表表座中有阻尼塞。 7 手动换向阀本机设有两只手动换向阀，其内部结构和性能完全一样，均为 H 型三位四通换向阀，阀中弹簧是使阀芯复位，此时无压力油进入油缸，用手直接操作确定阀的工作位置，使压力油进入油缸，使其伸缩实现摇臂的升降。 8 电磁阀本机选用 24爆型电磁换向阀作为制动电磁阀，当采煤机启动时，制动电磁阀待电动作，压力油进入制动器克服弹簧力，内外摩擦片分离，牵引进入进行状态，当采煤机停止时，制动电磁阀断电复位，压力油回油池，制动器内外摩擦片贴紧，采煤机被制动。辅助装置由左右行走箱、滑靴组、拖缆装置、冷却喷雾管路系统、机身联结、截割滚筒、机外液压管路组成。 1 在采空区侧：行走轮组、行走轮、导向滑靴、行走轮轴承、芯轴等组成。 2 在煤臂侧：滑靴组，用螺栓、销子固定在左右牵引部下面。 3 拖缆装置：拖缆装置由拖缆架，连接板、销、电缆板等组成，当采煤机沿工作面运行时，拖拽并保护缆和水管使用电缆夹来承受，这样使电缆，水管不受力磨损小，同时还能防砸及拖拽平稳且阻力小，在工作面刮板输送机的电缆槽内可靠的来回拖动。拖缆装置固定在电控箱前面右上部，以便电缆能顺利进入电控箱，电缆和水管进入工作面后安装在工作面输送机的固定电缆槽内，在输送机的中点在进入电缆槽并安装电缆夹，故移动电缆和管的长度的一半略有多余。 4 喷雾冷却系统中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 8 页采煤机工作时，滚筒在破煤和装煤过程中，会产生大量煤尘，不及降低了工作面的能见度，影响正常生产，而且对安全生产和工人的健康也会产生严重影响，因此，必须及时降尘，最大限度的降低空气中的含量，同时采煤机在工作时，各主要部件会产生很大热量需及时进行冷却，已保证工作面生产的顺利进行。喷雾冷却系统由水阀、水压、继电器、安全阀、节流阀、喷嘴、高压软管及有关连接件组成，来自喷雾泵的水压由送水管经电缆槽，拖缆装置进入水阀，由水阀到机身后面的两个分配阀，分多路用于冷却截割电机，牵引电机，调高电机，电控箱，内外喷雾降尘。 5 机身连接装置左右电牵引部，中间电控箱的连接螺柱，摇臂与左右电牵引部铰接销轴四组，这些装置将采煤急各大部件联接成一个整体，起到紧固及连接的作用。液压螺母由螺母、油堵、密封圈、活塞紧圈组成，其工作原理和使用方法如下：在打压前应先将液压螺母拧紧后取下一个油堵，接通超高压泵当手动超高压泵产生的高压油，注入螺母与密封圈之间的油腔时，螺母在液压力的作用下向上移动，将螺栓强行拉伸，产生很大的豫紧力，打压到限定的油压后，将紧固旋紧至螺母底部，卸去高压油拧上油堵，这时螺母靠紧圈和活塞锁在预定的位置。本机选用两种规格的液压螺母定油压 200 3 限定油压180用液压锁紧，预紧力大，螺栓受力均匀，防松可靠。滚筒滚筒是采煤机工作机构，担负着破煤，装煤的作用，主要由滚筒体、截齿、齿座和喷嘴等组成。滚筒与摇臂行星减速器输出轴采用方形联结套联接，联接可靠，拆卸方便。滚筒体采用焊接结构，三头螺旋叶片，设有内喷雾水道和喷嘴压力水从喷嘴雾状喷出，直接喷向齿尖，以达到冷却截齿，降低煤尘和稀释瓦斯的目的。为延长螺旋叶片的使用寿命，在其出煤口处采用耐磨材料喷煤处理。机外液压管路由于采用手动换向阀安装在左中部，两端电动换向机外管路简单，由泵箱端集成块引出四根去左右油缸进出油口，二根去制动器，即可将左右油缸，制动器与系统连接起来。 2 截割部传动方案的设计动机的选择设计要求截割部功率为 200据矿井电机的具体工作环境情况，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三相鼠笼异步防爆电动机，型号为中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 9 页其主要参数如下：额定功率： 200 额定电压： 1140V；满载电流： 130A；额定转速： 1470r/ 满载效率：绝缘等级： H；满载功率因数：接线方式： Y；质量： 1280 冷却方式：外壳水冷该电动机输出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摇臂的齿轮减速机构。传动比及传动比的分配传动比的确定滚筒上截齿的切线速度，称为截割速度，它可由滚筒的转速和直径计算而得，为了减少滚筒截割产生的细煤和粉尘，增大块煤率，滚筒的转速出现低速化的趋势。滚筒转速对滚筒截割和装载过程影响都很大；但对粉尘生成和截齿使用寿命影响较大的是截割速度而不是滚筒转速。总传动比总滚总n 电动机满载转速 r/n滚筒转速 r/ 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：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。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。要达到等强度。中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 10 页而使润滑比较方便。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。设计采用行星减速装置，其工作原理如下图所示（图图行星机构 a 太阳轮 b 内齿圈 c 行星轮 x 行星架该行星齿轮传动机构主要由太阳轮 a、内齿圈 b、行星轮 c、行星架 x 等组成。传动时，内齿圈 b 固定不动，太阳轮 a 为主动轮，行星架 x 上的行星轮 c 绕自身的轴线 ox动，从而驱动行星架 X 回转，实现减速。运转中，轴线 ox转动的。这种型号的行星减速装置，效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便、传动功率范围大，可用于各种工作条件。因此，它用在采煤机截割部最后一级减速是合适的，该型号行星传动减速机构的使用效率为动比一般为图内齿圈 b 固定，以太阳轮 a 为主动件，行星架 c 为从动件时，传动比的推荐值为 9。从采掘机械与支护设备上可知 ,采煤机截割部行星减速机构的传动比一般为 5 6。所以这里先定行星减速机构传动比： 747.5则其他三级减速机构总传动比：总据前述多级减速齿轮的传动比分配原则及齿轮不发生根切的最小齿数为 17 为依据，另参考 91 型采煤机截割部各齿轮齿数分配原则，初定齿数及各级传动比为： 1 3 1/ 3 4 / 1 9 1 . 7 9i z z 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 11 页 2 5 4/ 3 6 / 2 3 1 . 5 6i z z 3 9 6/ 3 9 / 1 7 2 . 2 9i z z 割部传动计算图割部传动系统级传动转速、功率、转矩各轴转速计算：从电动机出来，各轴依次命名为、、、、、、、轴。轴 14701 n /r 轴 31/n n i470 = r 轴 4 3 2/n n i = 轴 7 4 3/n n i = 轴功率计算：轴轴 2 1 2 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 12 页轴 3 2 1 2 3. 0 轴 4 3 1 2 3. 0 轴 5 4 1 轴 6 5 1 轴 7 6 1 2 3. 8 中 1滚动轴承效率 1=闭式圆柱齿轮效率 2=花键效率 3=轴扭矩计算 : 轴 1 2 7 31 4 7 69 5 5 09 5 5 0 111 轴 2 1 0 09 5 5 09 5 5 0 333 轴 3 1 1 5 09 5 5 0 444 轴 6 2 5 9 09 5 5 09 5 5 0 777将上述计算结果列入下表：轴号输出功率 P（转速 n(r/输出转矩 T/(Nm) 传动比轴 470 1273 轴中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 13 页轴 102 轴 118 轴轴轴 259 割部齿轮设计计算齿轮 1 和惰轮 2 的设计及强度效核，具体计算过程和计算结果如下：计算过程及说明计算结果 1)选择齿轮材料查文献 1 表 8 两个齿轮都选用20碳淬火 2)按齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮传动精度等级，按3 111 /)t 估取圆周速度10m/ ，参考文献 1 表 8 14，表 8 15 选取小轮分度圆直径 1d ，由式文献 1（ 8 64）得 3 211 )(12 齿宽系数d：查文献 1 表 8 23 按齿轮相对轴承为非对称布置，取 d 0 6 小轮齿数 1Z ： 1Z =19 惰轮齿数 2Z ： 2Z 齿数比 u ： 56 62 10m/ 公差组 7 级 d 0 6 1Z =19 2Z 34 u 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 14 页 u 193412 传动比误差 0/ 误差在 %3 范围内小轮转矩： 1161 1055.9 1470 1273463 载荷系数 K ：由文献 1 式（ 8 54）得 A 使用系数查文献 1 表 8 20 1 75 动载荷系数查文献 1 图 8 57 1 11 齿向载荷分布系数K：查文献 1 图 8 60 K 间载荷分配系数K：由文献 1 式 (8 55)及 0 得 co s)/1/1(21 1 . 8 8 3 . 2 ( 1 / 1 9 1 / 3 4 ) 合适 1 75 1 11 K 17.1a 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 15 页查文献 1 表 8 21 并插值则载荷系数 K 的初值 1 . 7 5 1 . 1 1 1 . 0 8 1 . 0 弹性系数查文献 1 表 8 2 9 节点影响系数查文献 1 图 8,0 21 重合度系数Z：查文献 1 图 8 65 0许用接触应力 H ：由文献 1 式 698 得 H 接触疲劳极限应力21 、：查文献 1 图 8 69 21 1 4 5 0 N / m 22 1 4 5 0 N / m 应力循环次数：由文献 1 式 708 得 103 0 02021 4 7 060601 hn K .2 9 Z 1 1 4 5 0 N / m 22 1 4 5 0 N / m 91 N 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 16 页 9912 则查文献 1 图 8 70 得接触强度得寿命系数 12(不许有点蚀 ) 硬化系数Z：查文献 1 图 8 71 及说明 Z 1 接触强度安全系数查文献 1 表 8 27，按较高可靠度查1 1 ，取 212 1 4 5 0 1 1 / 1 . 3 1 1 1 5 N / m 故1 321 7 3 4 6 齿轮模数 m ： 611 查文献 1 表 8 3 小齿分度圆直径的参数圆整值 71911 t 圆周速度 v ： 6 0 0 0 01 4 7 0 0 011 t 92 N 121 Z Z 1 21 1115 22 1115 t 7m t 1331 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 17 页与估取 10 m / 很相近，对必修正K 小轮分度圆直径： 1 惰轮分度圆直径： 34722 中心距 a ： 2 341972 21 齿宽 b ： i 惰轮齿宽： 2轮齿宽： 10521 3 齿根弯曲疲劳强度效荷计算由文献 1 式 668 T 112齿形系数查文献 1 图 8 67 小轮 K 1 133382 86 62 11 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 18 页大轮 Y：查文献 1 图 8 68 小轮重合度系数Y：由文献 1 式 8 67 0 . 2 5 0 . 7 5 /Y 0 0 / 1 7 许用弯曲应力 F ：由文献 1 式 8 71 弯曲疲劳极限查文献 1 图 8 72 21 8 5 0 N / m 22 8 5 0 N / m 弯曲寿命系数查文献 1 图 8 73 121 Y 尺寸系数查文献 1 图 8 74 1 2 Y 21 8 5 0 N / m 22 8 5 0 N / m 121 Y 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 19 页安全系数查文献 1 表 8 27 2则 12 1 1 1 /F L X S 211850 2 734 F 2 7 3 4 6 F 4. 齿轮几何尺寸计算分度圆直径 d ： 117 1 9d m Z 34722 齿顶高 * 17h m 齿根高 * 1 0 . 2 5 7h c m 齿顶圆直径 1 2 21 425 21 425 21 22 齿根弯曲强度足够 1 133 382 7 8 m 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 20 页齿轮 4 和齿轮 5 的设计及强度效核，具体计算过程和计算结果如下 11 2 1 3 3 2 7d h 72238222 aa 11 2 1 3 3 2 8 . 7 5d h 8222 ff 11 c o s 1 3 3 c o s 2 0 20co p ： 2 1 . 9 m 齿厚 s ： / 2 1 1 m 齿槽宽 e： / 2 1 1 m 基圆齿距： c o s 2 2 c o s 2 0 法向齿距：隙： * . 0 7c c m 1 1 4 7 m a 2522 1 1 1 5 .5 m f 1 1 2 4 m b 11 11 中国矿业大学 2008 届本科毕业设计第 21 页 1)选择齿轮材料查文献 1 表 8 两个齿轮都选用20碳淬火 2)按齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮传动精度等级，按31 3 3( 0 . 0 1 3 0 . 0 2 2 ) /tv n p n 估取圆周速度8m/ ，参考文献 1 表 8 14，表 8 15 选取小轮分度圆直径 1d ，由式文献 1（ 8 64）得 3 211 )(12 齿宽系数d：查文献 1 表 8 23 按齿轮相对轴承为非对称布置，取 d 0 6 小齿轮齿数 4Z ： 4Z =23 大齿轮齿数5Z： 5Z 齿数比 u ： u 233645 误差在 %3 范围内小轮转矩： 56 62 8m/ 公差组 7 级 d 0 6 4Z =23 5Z 36 u 适中国矿业大学 2008 届本科毕业

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。