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MG400930-WD型电牵引采煤机截割部设计【6张图/14000字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-壳体铸造图.dwg

A0-左摇臂刨视图.dwg

A0-左摇臂外形图.dwg

A0-总装配图.dwg

A2-一轴齿轮.dwg

A3-二轴齿轮.dwg

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关键词：: mg400930 wd 牵引采煤机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,71页,14000字左右.
任务书一份.
翻译一份.

图纸共6张:
A0-壳体铸造图.dwg
A0-总装配图.dwg
A0-左摇臂刨视图.dwg
A0-左摇臂外形图.dwg
A2-一轴齿轮.dwg
A3-二轴齿轮.dwg

摘要

摘要：本文完成了MG400／930一WD电牵引采煤机的整机外形的布局设计，介绍了采煤机的类型和工作原理，以及目前国内采煤机的现状和发展趋势，从左摇臂、左牵引部、左行走部、左电器控制箱、右电器控制箱、右行走箱、右牵引部、右摇臂的具体布局到各次的特点都有所涉及；重点完成了采煤机摇臂的设计计算，包括摇臂壳体以及壳体内一轴、第一级惰轮组、二轴、第二级惰轮组、第三级惰轮组、中心轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器几乎所有零部件的装配关系，各轴的转速计算，功率的传递计算，第一级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第二级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第一级行星减速器的设计计算，第二级行星减速器的设计计算，各轴的设计以及校核，所有轴承支撑处轴承的选择校核、花键连接处花键的选用以及校核。

关键词：采煤机；电牵引；摇臂；行星轮减速器

ABSTRACT

Abstract:This paper completed a MG400/930 WD Electric Traction Shearer of equipment configuration for the layout .Shearer introduced the type and principle,and the current domestic Shearer's current situation and development trend .From The left arm、left traction Department、 the Department of left running,、the electrical control box on the left and right electrical control box,、dextral box、 and the right of traction 、right arm to the specific layout of the features have been covered，shearer will focus on completing the design of the Rocker which including Shell and Shell within one axis,、the first-round group inert、 two-axis,、the second-round group inert、 the third-round group inert,、the center round group、first-class planetary reducer,、and the second-stage planetary reducer almost all parts of the assembly.The shaft speed and power transmission are calculated importont .First-class Spur Gear reducer design calculation, the second-straight cylindrical gear reducer design, first-class planetary reducer design calculation, the second-stage planetary reducer design, the design of the shaft and Verification, Bearing all the support bearings choice Department Verification, Key spent connecting Department spent Key Selection and Verification.

Keywords： seam；shearer；electrical haulage；Rocker ；Planetary gear reducer

一般设计部分
1 综述 1
1.1对设计题目的分析 1
1.1.1 设计思路的提出 1
1.1.2设计蓝图 1
1.1.3选取采煤机的摇臂完成传动和结构的设计 3
1.1.4牵引行走部 3
1.1.5截割部、行走部电机的选用 4
1.1.6摇臂减速箱 5
1.2采煤机的概况 5
1.2.1采煤机的类型 5
1.2.2采煤机的主要组成 5
1.2.3滚筒采煤机的工作原理 6
1.2.4采煤机的进刀方法 6
1.3采煤机的发展趋势 6
2 设计过程 7
2.1整机功率的安排 7
2.2摇臂减速器传动比的安排 7
2.3摇臂减速箱的具体结构 7
2.3.1壳体 7
2.3.2一轴 7
2.3.3第一级减速惰轮组 8
2.3.4二轴 8
2.3.5第二级减速惰轮 8
2.3.6中心齿轮组 8
2.3.7第一级行星减速器 8
2.3.8第二级行星减速器 8
2.3.9中心水路 9
2.3.10离合器 9
2.4各轴的转速 9
2.5各轴的功率 9
2.6截割部齿轮的设计计算 10
2.6.1第一级减速圆柱直齿轮的设计计算 10
2.6.2第二级减速圆柱直齿轮的设计计算 18
2.6.3第一级行星减速器的设计计算 27
2.6.4第二级行星减速器的设计计算 36
2.7截割部轴的设计及校核以及轴承的选用和校核 46
2.7.1齿轮轴1 46
2.7.2第一级惰轮轴 49
2.7.3二轴齿轮 53
2.7.4第二级惰轮轴 56
2.7.5第三级惰轮轴（雨第二级惰轮轴相同） 60
2.7.6中心齿轮轴 60
2.8截割部花键连接强度校核 64
2.8.1电动机输出轴与齿轮啮合处的花键 64
2.8.2二轴处与齿轮啮合的花键 64
2.8.3中心轮与太阳轮啮合处的花键 65
2.8.4第一级行星减速器机架与第二级行星减速器太阳轮啮合处的花键 66
2.8.5方法兰与第二级行星减速器机架啮合处的花键 66
专题论述重载齿轮变位系数的选择： 68
变位齿轮的产生 68
变位齿轮的优点 69
变为系数的选择 69
参考文献： 70
英文原文 71
中文译文 77
致谢 85

毕业设计主要内容和要求：
参考参数
截割部功率：400KW 滚筒截深：800mm
采高范围：1.8—3.76m 适应煤质硬度：中硬或中硬以上，能截割一定的矸石层
煤层倾角：Y<45 电动机转速： 1470转/分
滚筒转速：27-30转/分
顶板中等稳定、地板起伏不大
无链电牵引

设计要求
1. 完成采煤机总体方案的设计；
2. 选择一主要部件完成其传动及结构设计；
3. 完成主要部件、组件、零件图、装配图的设计；
4. 编写完成整机设计计算说明书；
5. 专题论述重载圆柱直齿齿轮变位系数的选择。

G400930-WD型电牵引采煤机截割部设计

内容简介：: 中国矿业大学本科生毕业设计姓名：李西珍学号： 03030942 学院：机电工程学院专业：机械工程及自动化设计题目： 30电牵引采煤机截割部设计专题：重载圆柱直齿齿轮变位系数的选择指导教师：杨寅威职称：副教授 2007 年 6 月 25 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院机电学院专业年级机械工程及自动化学生姓名李西珍任务下达日期： 2007 年 3 月 5 日毕业设计日期： 2007 年 3 月 26 日至 2007 年 6 月 25 日毕业设计题目： 30电牵引采煤机截割部设计毕业设计专题题目：重载圆柱直齿齿轮变位系数的选择毕业设计主要内容和要求：参考参数截割部功率： 400 滚筒截深： 800高范围：适应煤质硬度：中硬或中硬以上，能截割一定的矸石层煤层倾角： Y45 电动机转速： 1470 转 /分滚筒转速： 27 /分顶板中等稳定、地板起伏不大无链电牵引设计要求 1. 完成采煤机总体方案的设计； 2. 选择一主要部件完成其传动及结构设计； 3. 完成主要部件、组件、零件图、装配图的设计； 4. 编写完成整机设计计算说明书； 5. 专题论述重载圆柱直齿齿轮变位系数的选择。院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年月日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日摘要摘要：本文完成了 930一整机外形的布局设计，介绍了采煤机的类型和工作原理，以及目前国内采煤机的现状和发展趋势，从左摇臂、左牵引部、左行走部、左电器控制箱、右电器控制箱、右行走箱、右牵引部、右摇臂的具体布局到各次的特点都有所涉及；重点完成了采煤机摇臂的设计计算，包括摇臂壳体以及壳体内一轴、第一级惰轮组、二轴、第二级惰轮组、第三级惰轮组、中心轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器几乎所有零部件的装配关系，各轴的转速计算，功率的传递计算，第一级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第二级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第一级行星减速器的设计计算，第二级行星减速器的设计计算，各轴的设计以及校核，所有轴承支撑处轴承的选择校核、花键连接处花键的选用以及校核。关键词：采煤机；电牵引；摇臂；行星轮减速器 a 30 of s he of on of to of on of of of 目录一般设计部分 1 综述 . 错误 !未定义书签。设计题目的分析 . 错误 !未定义书签。计思路的提出 . 错误 !未定义书签。计蓝图 . 错误 !未定义书签。取采煤机的摇臂完成传动和结构的设计 . 错误 !未定义书签。引行走部 . 错误 !未定义书签。割部、行走部电机的选用 . 错误 !未定义书签。臂减速箱 . 错误 !未定义书签。煤机的概况 . 错误 !未定义书签。煤机的类型 . 错误 !未定义书签。煤机的主要组成 . 错误 !未定义书签。筒采煤机的工作原理 . 错误 !未定义书签。煤机的进刀方法 . 错误 !未定义书签。煤机的发展趋势 . 错误 !未定义书签。 2 设计过程 . 错误 !未定义书签。机功率的安排 . 错误 !未定义书签。臂减速器传动比的安排 . 错误 !未定义书签。臂减速箱的具体结构 . 错误 !未定义书签。体 . 错误 !未定义书签。轴 . 错误 !未定义书签。一级减速惰轮组 . 错误 !未定义书签。轴 . 错误 !未定义书签。二级减速惰轮 . 错误 !未定义书签。心齿轮组 . 错误 !未定义书签。一级行星减速器 . 错误 !未定义书签。二级行星减速器 . 错误 !未定义书签。心水路 . 错误 !未定义书签。合器 . 错误 !未定义书签。轴的转速 . 错误 !未定义书签。轴的功率 . 错误 !未定义书签。割部齿轮的设计计算 . 错误 !未定义书签。一级减速圆柱直齿轮的设计计算 . 错误 !未定义书签。二级减速圆柱直齿轮的设计计算 . 错误 !未定义书签。一级行星减速器的设计计算 . 错误 !未定义书签。二级行星减速器的设计计算 . 错误 !未定义书签。割部轴的设计及校核以及轴承的选用和校核 . 错误 !未定义书签。轮轴 1 . 错误 !未定义书签。一级惰轮轴 . 错误 !未定义书签。轴齿轮 . 错误 !未定义书签。二级惰轮轴 . 错误 !未定义书签。三级惰轮轴（雨第二级惰轮轴相同） . 错误 !未定义书签。心齿轮轴 . 错误 !未定义书签。割部花键连接强度校核 . 错误 !未定义书签。动机输出轴与齿轮啮合处的花键 . 错误 !未定义书签。轴处与齿轮啮合的花键 . 错误 !未定义书签。心轮与太阳轮啮合处的花键 . 错误 !未定义书签。一级行星减速器机架与第二级行星减速器太阳轮啮合处的花键错误 ! 未定义书签。法兰与第二级行星减速器机架啮合处的花键 . 错误 !未定义书签。专题论述重载齿轮变位系数的选择： . 错误 !未定义书签。变位齿轮的产生 . 错误 !未定义书签。变位齿轮的优点 . 错误 !未定义书签。变为系数的选择 . 错误 !未定义书签。参考文献： . 错误 !未定义书签。英文原文 . 错误 !未定义书签。中文译文 . 错误 !未定义书签。致谢 . 错误 !未定义书签。中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 1 页英文原文 In of of OY 0s 0 a to to a a a to to to on to in a of of a to to to to in to S OY SL of SL of to to s be an 1 to 976 to to it to a to to a of to to L is to to to to in to to to to 80 98 to to 18 in to 4.5 ms/to 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 2 页 a a 984 to to at of to at to to on of L to to L up of to to to OY 070s in s a 1 ls is to a 2 to to 40 0 ms/a a to no to is a to a in NA s to a as 987to of to to to to of to to a a a to a a SE in SE a 344 to of a 360, a 700, 00 a 535 to 30171111 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 3 页 800he 0s 0 a to to to of o a 8 to to to is 2 to n to of to a on in to to in to an of a at in s in to to to to to to of be to in of to at in 3 .1 to 1)in 00 to to OO to to be up 50 (2)in 0 20 (3)00 to 4 as as 000 (4)to l 5ms/00 4.5 ms/ 98 (5)to to of l is a 630000is to 500 to (6)a a a he 2500 00004000 40,000 to a 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 4 页 0000,000 a 15000,000 ts is 3.2 to 000 00 to to of in a 2300, 3300, 4160 000 V 3.3 he to in to to a to up by is to a of to a en L up he t of a OY LS NA of to (1)to of to of on a to to to t be at (2)s to is of in a to (3)a of to to of of to of to (4)up a of to to a to a a to to to or be in at of a of 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 5 页 to an to a to an at is to up a in s a to be be a of a (5)a to an f L a to to 0 to to go ut to a a to a to s (6)s a be of (7)of on a on to of to 3.4 to to he to a of s to of is to to in to to to 0s 0 to is in to in of o .6 no to hi of a hi s no to s no to as no to hi no on a to in to no to s is by hi to or is to to 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 6 页 125 l 75 4 to he to a to to to in 0 o it to a to to a As a of to to is as (1)in of is of (2)is of (3)or to up of is to to in of to up (4)of to in to to to (5)to of (6)is to to to in of of to an of 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 7 页中文译文电牵引采煤机的技术现状和发展趋势现摘要：本文介绍了我国薄煤层电牵引采煤机的技术发展历史和现状，重点介绍薄煤层电牵引采煤机的主要技术参数、总体结构、系列化及其发展趋势。关键词：薄煤层；采煤机；电牵引；多电机驱动；横向布置德国司和美国司， 20 世纪 70 年代中期相继研制出直流电牵引采煤机。此后，世界上各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。 80 年代后期出现了交流电牵引采煤机。 90 年代，开发出集电子、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，如美国司的列、英国司的 L 系列，德国司的列，日本三井三池制作所的列等电牵引采煤机。电牵引采煤机以其性能参数优良、可靠性高、自动化程度高、操作方便、监控保护及检测功能完善、经济效益高等优点被迅速推广使用。 1 国外电牵采煤机发展概况国司自 1976 年研制成功直流电牵引采煤机后，基本停止了液压牵引采煤机的开发研究，陆续开发了多种形式电牵引采煤机。 90 年代开发的列横向布置交流电牵引采煤机，将截割电机布置在摇臂上。其中 S 型电牵引采煤机装机功率达 1 580大牵引力 998电牵引采煤机总装机功率 1 018 用双变频器一拖一系统，最大牵引速度达 54 5m 系统具有交互式人机对话、设备健康预报、在线控制、数据传输等功能。英国司自 1984 年研制成功第一台将截割电机布置在摇臂上的多电机横向布置得直流电牵引采煤机后，在其基础上加大功率，又研制成直流电牵引采煤机。 90 年代，在列机型基础上，加大功率，改进控制系统，开发了列交流电牵引采煤机，主要机型有。在列机型上装置的成中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 8 页保护及监控系统，具有负荷控制、机器监控、采煤机自动定位、自动调高、区域控制、智能化安全连锁、随机故障诊断、数据传输等功能。国司 20 世纪 70 年代研制成功 1电机横向布置直流电牵引采煤机后，又陆续研制了 2型多电机横向布置直流电牵引采煤机。 71 55 采煤机总功率 1 940 牵引速度 30m 用强力销轨无链牵引系统，加大链轨节距和宽度，并采用锻造销排；装备了与 6通用的载计算机信息中心，具有人机通讯界面、故障诊断图形显示和储存、无线电遥控、牵引控制和保护等功能。本 1987 年后陆续研制成功多种截割电机纵向布置的列交流电牵引采煤机，近几年又开发了截割电机横向布置的多电机交流电牵引采煤机。采煤机装有微机工况监测及故障诊断系统，可数字显示牵引速度、滚筒位置、留顶底煤厚度、电机负载及各处温度，具有无线遥控，并可加装红外线发射器操纵液压支架。 1 5 波兰矿机械化研究中心波兰在与中国合作研制成功 344 型薄煤层交流电牵引采煤机的基中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 1 页 1 综述设计题目的分析计思路的提出在目前的国内采煤机市场，不管从研发、设计、制造还是使用方面中厚煤层所使用的重型采煤机都占据着主导的地位，也正是这种庞大的市场优势使得中厚煤层采煤机在技术上日趋成熟，而且有着非常大的改进刷新速度，目前国内生产这种类型采煤机的大型企业有西安煤矿机械厂、鸡西煤矿机械厂、佳木斯煤矿机械厂等，其中以西安煤矿机械厂设计制造的 30交流电牵引采煤机为典型代表， 2004年中国能源集团旗下的进出口设备公司出口俄罗斯的成套综采设备中，采煤机就选用的是西安煤机厂的30，该机型在国内也有着广泛的应用，其优越的性能得到了各大矿的好评。其成功的设计思想和理念给了我很大的震撼，也给我的这次毕业设计提出了一个基本的框架和蓝图，所以我的设计以此为启发、也以此为依据展开。计蓝图 1) 整机的设计方案主要技术特征项目数据单位最大计算生产能力 2500 t/h 采高 m 装机功率 2400+255+20 电电压 3300 v 滚筒直径 1800, 2000 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 2 页截深 800 引力 680 410 引速度 0 13.8 m/尘方式内处喷雾拖电缆方式自动拖缆主机外形尺寸 1440022921535 机重量 60 t 最大不可拆卸尺寸 307012001000 大不可拆卸重量 7.0 t 2) 主要结构特点架式结构，机身由三段组成，无底托架。三段机身采用液压拉杠联结，所有部件均可从老塘侧抽出。右可互换，左右牵引部对称，结构完全相同。气拖动系统为一拖一。用于大倾角工作面。术领先，可靠性高，体积小。中文液晶显示系统。统保护功能齐全，查找故障方便。控、遥控操作方式。 3) 用途及适用条件该机型的采煤机是一种多电机驱动 ,电机横向布置 ,交流变频调速无链双驱动电牵引采煤机率 930面高度1535用于采高层倾角 40的中厚煤层综采工作面，要求煤层顶板中等稳定，底板起伏不大 ,不过于松软 ,煤质硬或中硬 ,能截割一定的矸石夹层 200 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 3 页取采煤机的摇臂完成传动和结构的设计 1) 摇臂处其动力通过两级直齿圆柱齿轮减速和两级行星齿轮减速传给输出轴，再由方法兰驱动滚筒旋转，摇臂减速箱设有离合装置、冷却装置、润滑装置、喷雾降尘装置等，摇臂减速箱壳体与一连接架铰接后再与牵引部机壳铰接，摇臂和滚筒之间采用方榫连接。 2) 截割部的机械传动截割电机的空心轴通过扭矩轴花键与一轴轴齿轮连接，将动力传入摇臂减速箱，在通过二级圆柱直齿齿轮和三级惰轮组传递到二级行星减速器，末级的行星减速器的行星架出轴渐开线花键连接驱动滚筒。 3) 摇臂传动系统图引行走部牵引行走部包括固定箱和型走箱两大部分组成。固定箱内有三级直中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 4 页齿传动和一级行星传动。行走箱内有驱动轮、行走轮和导向滑靴。牵引电机输出的动力经过减速后，传到行走箱的行走轮，与刮板输送机销轨相啮合，使采煤机行走。导向滑靴通过销轨对采煤机进行导向，保证行走轮与销轨正常啮合。为使采煤机能在较大倾角条件下安全工作，在固定箱内设有液压制动器，能可靠防滑。该牵引行走部有如下特点： 1) 采用销轨牵引，承载能力大，导向好，拆装、维修方便； 2) 采用双浮动、四行星轮行星减速机构，轴承寿命和齿轮的强度裕度大，可靠性高； 3) 导向滑靴回转中心与行走轮中心同轴，保证行走轮与销轨的正常啮合。牵引行走部的传动系统图如下；割部、行走部电机的选用截割部：选取型号为 400(A)的矿用隔爆型三相交流异步电动机。行走部：选取型号为中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 5 页臂减速箱有壳体、一轴、第一级减速惰轮组、二轴、第二级惰轮组、中心齿轴轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器、中心水路、离合器等组成。煤机的概况煤机的类型采煤机有不同的分类方法，按工作机构可分为滚筒式、钻削式和链式采煤机；按牵引部位置可分为内牵引和外牵引；按牵引部动力可分为机械牵引、液压牵引和电牵引；按工作机构位置可分为额面式和侧面式；还可以按层厚、倾角来进行分类。煤机的主要组成电动机是采煤机的动力部分，它通过两端出轴驱动滚筒和牵引部。牵引部通过其主动轮与固定在工作面前方的轨道相啮合，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传到摇臂的齿轮，以驱动滚筒；滚筒式采煤机直接进行落煤和装煤的机构，称为采煤机的工作机构。滚筒上焊接有端盘及螺旋叶片，其上装有截煤用的截齿，由螺旋叶片将落下的煤装到刮板输送机种，为了提高螺旋滚筒的装煤效果，滚筒侧装有弧形挡煤板，它可以根据不同的采煤方向来回翻转180；底托架用来固定整个采煤机，底托架内的调高油缸用来使摇臂升降，以调整采煤机的采高；采煤机的电缆和供水管靠托缆装置来夹持，并由采煤机托着在工作面输送机的电缆槽中移动；电气控制箱内装有各种电控元件，以实现各种控制及电气保护；为降低电动机和牵引部的温度来提供喷雾降尘用水，采煤机上还设有专门的供水系统和内喷雾系统。中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 6 页筒采煤机的工作原理单滚筒采煤机的滚筒一般位于采煤机下端，以使滚筒割落下来的煤不经机身下部运走，从而可降低采煤机机面高度，单滚筒采煤机上行工作时，滚筒割顶部煤并把落下的煤装入刮板输送机，同时跟机悬挂铰接顶梁，割完工作面全长后，将弧形挡煤板翻转 180；接着，机器下行工作，滚筒割底部煤及装煤，并随之推移工作面输送机。这种采煤机沿工作面往返一次进一刀的采煤法叫单向采煤机；双滚筒采煤机工作时，前滚筒割顶部煤，后滚筒割底部煤，因此双滚筒采煤机沿工作面牵引一次，可以进一刀，返回时，又可以进一刀，即采煤机往返一次进二刀，这种采煤法称为双向采煤法；必须指出，为了使滚筒落下的煤能装入刮板输送机，滚筒上螺旋叶片的螺旋方向必须与滚筒旋转方向相适应；对顺时针旋转的滚筒，螺旋叶片方向必须右旋；逆时针旋转的滚筒，其螺旋叶片方向必须左旋。或者形象地归结为“左转左旋，右转右旋”，即人站在采空区侧从上面看滚筒，截齿向左的用左旋滚筒，向右的用右旋滚筒。煤机的进刀方法 1) 端部斜切法 2) 中部斜切法 3) 正切进刀法煤机的发展趋势电牵引采煤机仍然是采煤机的发展方向，液压牵引采煤机制造进度高，在井下易被污染，因而维修困难，使用费用高，效率和可靠性则较低。德国 976年制造出了世界上第一台电牵引采煤机，在随后的 20 年中，美国、日本、法国、英国等都大力研制并发展了电牵引采煤机。电牵引采煤机具有良好的牵引特性、可用于大倾角煤层、运行可靠、适用寿命长、反应灵敏、动态特性好、效率高、结构简单、有完善的检测和显示系统。因此，电牵引采煤机是今后的发展方向，近年来综采高产高效的世界记录都是由电牵引采煤机创造的。中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 7 页 2 设计过程机功率的安排设计机型的总装机功率为 900中左右摇臂处各设一个功率为400右牵引部各设一个功率为55压部分的泵用电机采用一个功率为 20矿用隔爆型三相交流异步电动机。臂减速器传动比的安排根据采煤机械手册，总装机功率在 900要在 20 35r/根据摇臂减速箱的结构安排，参考西安煤矿机械厂的30取总的传动比为 53，当电机的转速为 1470r/ ，滚筒的转速为： n=1470 53 = 合要求臂减速箱的具体结构体采取直摇臂形式，用料铸造成整体，并在壳体内腔壳体表面设置有八组冷却水管；轴轴齿轮、轴承、端盖、密封座、铜套、密封件等组成，与截割电中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 8 页机空心轴以花键轴联接的扭矩轴通过 5m 30p6H/6h 花键与一轴轴齿轮相联；一级减速惰轮组齿轮、轴承、距离垫、挡圈组成，先成组装好，再与惰轮轴一起装入壳体；轴轴齿轮、齿轮、轴承、端盖、距离垫、密封圈等组成；二级减速惰轮由齿轮、轴承、挡圈、垫等组成，先成组装好，再与惰轮轴一起装入壳体；心齿轮组由轴齿轮、太阳轮、两个轴承座、两个承和四个骨架油封等组成，太阳轮通过花键与轴齿轮相联并将动力传给第一级行星减速器；一级行星减速器内齿圈、行星架、太阳轮、行星轮及轮轴、行星轮轴承、两个距离垫，该行星减速器为三个行星轮结构，太阳轮浮动，行星架靠两个铜质距离垫轴向定位，径向有一定的配合间隙，因而行星架径向也有一定的浮动量；二级行星减速器行星架、内齿圈、行星轮、行星轮轴及轴承、支承行星轮的两个中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 9 页轴承、轴承座、联接法兰、滑动密封圈、及一些辅助材料和密封件组成，该行星减速器为四行星轮结构，太阳轮浮动，行星架一端通过轴承轴承座支承与壳体上，另一端通过轴承 268710 支承与轴承杯上，轴承杯、内齿圈通过螺栓、销子和壳体紧固为一体；心水路有水管和一些接头组成；合器离合手把、压盖、转盘、推杆轴、扭矩轴等组成。轴的转速一轴齿轮的转速：由于与电机相连所以 4701 二轴的转速： 02928/40 12 中心轮组的转速： m 0 23 第二级行星减速器太阳轮的转速： 4 轴的功率一轴齿轮的功率： 1 二轴齿轮的功率：中心轮组的功率： 1 63 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 10 页第二级行星减速器太阳轮的功率：割部齿轮的设计计算一级减速圆柱直齿轮的设计计算 1) 选择齿轮材料查机械手册：小齿轮选用 18质惰轮选用 20质大齿轮选用 18质 2) 按齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮传动精度等级，按估计圆周速度 s,参考机械设计工程学中的表 8 8小轮分度圆直径机械手册得 32112 齿宽系数 d 查表按齿轮相对轴承为对称布置，取 d =轮齿数在推荐值 20 40 中选 8 大轮齿数 Z2=i 28=2=40 齿数比 u= 0/28 传动比误差 u/u u/u=(差在 5%范围内，所以符合要求小轮转矩由公式得 550P/n =9550 470 =m 载荷系数 K 由公式得 A 使用系数查表得 2 动载荷系数中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 11 页齿向载荷分布系数=1 齿间载荷分配系数0得 = = c o 表并插值得K=载荷系数 K 的初值 =1 性系数查表得（ =0，合度系数0）Z=用接触应力 H 由公式得 l i m 接触疲劳极限应力21查图得11650N/1300 N/力循环次数由公式得： 060 1470 1 (24 300 8) =109 1/u =109/109 则查表得接触强度的寿命系数1允许有点蚀） 1 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 12 页硬化系数按接触强度安全系数查表，按较高可靠强度 1H=1650 1 1/1375 N/ 2H=1300 1 1/1083 N/321 1 0 8 94 2 4 6 9 2 轮模数 m m=1 =8 =表取 m=8 小齿轮分度圆直径的参数圆整值28 8 =224周速 v 47022460000/11 t 与估计值 s 很相近，对必修正K t=2411 2 040822 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 13 页中心矩 2722 402882 21 92 2 i 大齿轮齿宽 802 b 小齿轮齿宽 801 b 3) 考虑到摇臂的长度以及大小齿轮的直径，在大小齿轮间加一级惰轮组由于要分别和大小齿轮啮合传递扭矩，所以模数必须和大小齿轮的模数相同都取 8，惰轮的齿数按推荐值取 39Z 惰轮 1，变位系数取0 0 0x 惰轮 1 ，也采用圆柱直齿渐开线齿形。 4) 齿根弯曲疲劳强度校核计算由公式 1 12 齿形系数小轮 1轮 2力修正系数小轮 1轮 2合度系数 Y=+=/ 许用弯曲应力 F 由式中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 14 页弯曲疲劳极限查表得 1=1100N/=660 N/曲寿命系数尺寸系数查表得 1 安全系数查表得 111 1 =1100 1 1/ 222 2 660 1 1/ 1F 2F 所以齿根弯曲强度足够 5) 其他尺寸的计算已知参数： 8 Z = 2 8 Z = 4 0 3 9 = 2 0 h = 1 . 0 0c = 0 . 2 5 d = 2 2 4 m m d = 3 2 0 m m = 3 1 2 m 0 . 2 5 6 8 0 . 2 7 0 0惰轮 1惰轮 12 惰轮 1，，，，，，， d， x = 0 . 2 5 2 9 ，计算参数：啮合角按如下公式计算 12122 t a n v i n 中心矩变动系数 y 按如下公式计算12 c o s 12 c o 中心矩 a 按如下公式计算 a a 齿高变动系数 y 按如下公式计算 y x y 齿顶高 h按如下公式计算 h h x y m 齿根高 h+c m 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 15 页齿全高 h =（ 2 h+c - y ） m 齿顶圆直径 1d=21fd=轮轴与第一级惰轮啮合传动的相关参数的计算值：啮合角 =2213o 中心矩变动系数 y y =心矩 a a =高变动系数 y y =顶高 h1 9 m 惰轮齿根高 m 7 m 惰轮齿全高 h 1 1 7 h m m惰轮齿顶圆直径 d1 2 4 3 m 3 3 1 . 9 4 m 惰轮齿根圆直径 2 9 6 . 3 2 m 惰轮大齿轮与第一级惰轮啮合传动的相关参数的计算值：啮合角 =2153o 中心矩变动系数 y y = 心矩 a a = 高变动系数 y y = 顶高 h2 9 m 9 m 惰轮齿根高 m 7 m 惰轮齿全高 h 2 1 7 h m m惰轮齿顶圆直径 d2 3 3 9 m 3 3 1 . 9 4 m 惰轮中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 16 页齿根圆直径 2 9 6 . 3 2 m 惰轮注：其他的大、小齿轮参数一样。 6) 结构设计小齿轮的结构设计：考虑到齿轮直接和电动机的输出轴相连，因此采用内设花键与电动机的扭矩轴连接，大齿轮的结构：中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 17 页第一级惰轮的结构：中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 18 页二级减速圆柱直齿轮的设计计算 1) 选择齿轮材料查机械手册：小齿轮选用 18质大齿轮选用 18质 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 322 / 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 19 页速度s,参考机械设计工程学中的表 8 8级小轮分度圆直径机械手册得 323312 齿宽系数 d 查表按齿轮相对轴承为非对称布置，取 d =轮齿数在推荐值 20 40中选 7 大轮齿数 Z4=i 27=整取 0 齿数比 u= 0/27 传动比误差 u/u u/u=(差在 5%范围内，所以符合要求小轮转矩由公式得 550P/9550 029 =荷系数 K 由公式得 A 使用系数查表得载荷系数向载荷分布系数=间载荷分配系数0得 = = c o 表并插值得K=载荷系数 K 的初值中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 20 页 =性系数查表得（ =0，合度系数0）Z=用接触应力 H 由公式得 l i m 接触疲劳极限应力21查图得31650N/1300 N/力循环次数由公式得： 060 1029 1 (24 300 8) =109 3/u =109/109 则查表得接触强度的寿命系数3允许有点蚀） 1 硬化系数按接触强度安全系数查表，按较高可靠强度 3H=1650 1 1/1375 N/ 4H =1300 1 1/1083 N/3的设计初值中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 21 页 323 1 0 8 9 4 0 1 轮模数 m m=3 =7 =表取 m=10 小齿轮分度圆直径的参数圆整值27 10 =270周速 v 02927060000/331 t 与估计值 s 很相近，对必修正K t=7033 齿轮分度圆直径 400401044 心矩 027102 21 齿宽 12 7 i 考虑到受内部花键的影响取大齿轮齿宽 1104 b 齿轮齿宽 1103 ) 考虑到摇臂的长度以及大小齿轮的直径，在大小齿轮间加二级惰轮组由于要分别和大小齿轮啮合传递扭矩，所以模数必须和大小齿轮的模数相同都取 10，惰轮的齿数按推荐值取 33Z 惰轮 1，变位系数取 0 3 6x 惰轮 1，中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 22 页也采用圆柱直齿渐开线齿形。 4) 齿根弯曲疲劳强度校核计算由公式 3 32 齿形系数小轮 1轮 2力修正系数小轮 1轮 2合度系数 Y=+=/ 许用弯曲应力 F 由式弯曲疲劳极限查表得31100N/=660 N/曲寿命系数尺寸系数查表得 1 安全系数查表得 333 3li m =1100 1 1/ 444 4 660 1 1/ 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 23 页故 7 1 2 3 1F 7 1 23 4 2F 所以齿根弯曲强度足够 5) 其他尺寸的计算已知参数： 1 0 Z = 2 7 Z = 4 0 3 3 = 2 0 h = 1 . 0 0c = 0 . 2 5 d = 2 7 0 m m d = 4 0 0 m m = 3 3 0 m 0 . 2 6 6 2 0 . 2 6 3 6惰轮 2惰轮 14 惰轮 2，，，，，，， d， x = 0 . 2 6 1 1 ，计算参数：啮合角按如下公式计算 12122 t a n v i n 中心矩变动系数 y 按如下公式计算12 c o s 12 c o 中心矩 a 按如下公式计算 a a 齿高变动系数 y 按如下公式计算 y x y 齿顶高 h按如下公式计算 h h x y m 齿根高 h+c m 齿全高 h =（ 2 h+c - y ） m 齿顶圆直径 1d=21fd=惰轮啮合传动的相关参数的计算值：啮合角 =2228o 中心矩变动系数 y y = 心矩 a a = 高变动系数 y y = 中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 24 页齿顶高 h1 1 2 m 1 2 m 惰轮齿根高 m 9 m 惰轮齿全高 h 1 2 2 h m m惰轮齿顶圆直径 d1 2 9 4 m 3 5 4 . 8 0 m 惰轮齿根圆直径 3 1 0 . 3 2 m 惰轮第三级惰轮与第二级惰轮啮合传动的相关参数的计算值：啮合角 =2212o 中心矩变动系数 y y = 心矩 a a = 高变动系数 y y = 顶高 h9 m 惰轮齿根高8 4 m 惰轮齿全高 h 1 7 h m m惰轮齿顶圆直径 d3 3 1 . 9 4 m 惰轮齿根圆直径 6 . 3 2 m 惰轮中心齿轮与第三级惰轮啮合传动的相关参数的计算值：啮合角 =223o 中心矩变动系数 y y = 心矩 a a = 高变动系数 y y = 顶高 h4 1 2 m 1 2 m 惰轮齿根高 m 9 m 惰轮中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 25 页齿全高 h 1 2 2 h m m惰轮齿顶圆直径 d1 4 2 4 m 3 5 4 . 8 0 m 惰轮齿根圆直径 3 1 0 . 3 2 m 惰轮注：其他的大、小齿轮参数一样。 6) 结构设计小齿轮的结构设计：考虑到齿轮直接和电动机的输出轴相连，因此采用内设花键与电动机的扭矩轴连接，二轴齿轮中心轮组齿轮结构：中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 26 页第二级惰轮的结构：中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 27 页一级行星减速器的设计计算 1) 选择行星传动的类型为 2。 2) 选择齿轮的材料及热处理太阳轮和行星轮均选用 18碳淬火，齿面硬度为：太阳轮0;行星轮 8。内齿圈 0度为 56。 3) 此传动采用直齿圆柱齿轮，精度等级为 8面光洁度为 7。 4) 采用太阳轮行星轮间载荷分配不均匀系数算接触强度时）；算弯曲强度时）中国矿业大学 2007 届本科生毕业设计（论文）第 28 页 5) 行星轮个数的确定：由公式 1得， 1 =36.4a ，由此查表得取行星轮的个数为 . 6) 确定各轮的齿数 a=19,则 Zb=19=时考虑“转配条件” ，故取 3,即 343 1983 6 传动误差为对动力传动完全合用；其次计算行星轮 12 19832 ，选取高变

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