文档包括:
说明书一份，57页，11100字左右。
开题报告一份。
任务书一份。
实习报告一份。
图纸共4张，如下所示
A0-行星组件.dwg
A0-装配图.dwg
A1-大齿轮.dwg
A1-牵二轴组件.dwg
摘 要
300/700采煤机是一种交流电牵引的采煤机。由牵引电机输出的转矩经圆柱齿轮和行星齿轮减速后，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刮板输送机上的齿轨啮合使采煤机来回行走。设计中采用角度变位，并做了相应的校核，在保证需要的传动比的情况下，使设计的NGW型行星减速器体积最小。
300/700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，使用寿命长，反应灵敏，动态特性好，结构简单，效率高。
关键词：采煤机；牵引部；行星齿轮
Abstract
Abstract: 300/700 coal-winning machine is the shearer with AC (alternating current) electric traction. The torque which is outputted by traction motor, moderated by cylindrical gears and planetary gears, outputted by the planet carrier, through the engagement between the driving wheel and the travelling wheel as well as the engagement between the travelling wheel and the gears which are on working face scraper conveyor, makes the coal winning machine walk back and forth. In this design, the angle displacement has been applied, and the appropriate check has been made to guarantee the designed NGW planet decelerator has the minimum volume in the case of ensuring the required transmission ratio.
300/700 electric traction shearer has the excellent traction characteristics. It can be used in steeply dipping seam and it has the reliable operation, long service life, the sensitive reaction, good dynamic characteristics, simple structure and high efficiency.
Key words: coal-winning machine；traction unit；planetary gear
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 国内外采煤机的发展现状 1
1.2 研究目的和意义 3
1.3 采煤机牵引部工作原理 4
1.4 设计的主要内容 4
第2章 总体方案的确定 5
2.1 主要设计参数 5
2.2 设计方案的确定 5
第3章 传动系统的设计 8
3.1 电动机的选用 8
3.2 传动系统的设计 9
第4章 高速级齿轮设计计算 10
4.1 选定齿轮类型、材料 10
4.2 初步确定主要参数 10
4.3 齿轮尺寸 12
4.4 齿面接触强度核算 12
4.5 轮齿弯曲强度核算 14
第5章 低速级齿轮设计计算 16
5.1 选定齿轮类型、材料 16
5.2 初步确定主要参数 16
5.3 齿面接触强度核算 18
5.4 齿轮弯曲强度核算 19
第6章 行星齿轮设计计算 21
6.1 传动比的确定 21
6.2 行星齿轮高速级计算 21
6.2.1 啮合要素计算 25
6.2.2 齿轮强度计算 26
6.3 行星齿轮低速级计算 32
6.3.1 啮合要素计算 35
6.3.2 齿轮强度计算 36
第7章 轴的结构设计 39
7.1 牵一轴结构 39
7.2 牵二轴结构 42
7.3 高速级行星轮轴直径 44
7.4 低速级行星轮轴直径 45
7.5 轴承的选择以及寿命计算 46
结 论 49
致 谢 50
参考文献 51
CONTENTS
Abstract II
Chapter 1 Introduction 1
1.1 Domestic and international the development adopted coal machine present condition 1
1.2 Adopt the coal machine lead a department work principle 3
1.3 The this time's design is main completion mission 4
1.4 Research purpose and meaning 4
Chapter 2 To determine the overall scheme 5
2.1 The main design parameters 5
2.2 Design Scheme 5
Chapter 3 Design Scheme.....................................................8
3.1 Motor selection 8
3.2 Transmission system's design 9
Chapter 4 High speed level gear drive design 10
4.1 Make selection a wheel gear type, material 10
4.2 Preliminary determination main parameter 10
4.3 Wheel gear size 12
4.4 The tooth face contact strength check 12
4.5 Round Chi flection the strength check 14
Chapter 5 The low speed class wheel design calculation 16
5.1 Make selection a wheel gear type, material 16
5.2 Preliminary determination main parameter 16
5.3 The tooth face contact strength check 18
5.4 Round Chi flection the strength check 19
Chapter 6 The planet wheel gear spread to calculation 21
6.1 Determination of transmission ratio 21
6.2 The planet wheel gear high speed class calculation 21
5.2.1 The Nie match a main factor calculation 25
5.2.2 Wheel gear strength calculation 26
6.3 The planet wheel gear low speed class calculation 32
6.3.1 The Nie match a main factor calculation 35
6.3.2 Wheel gear strength calculation 36
Chapter 7 Stalk structure design 39
7.1 Lead long one stalk structure 39
7.2 Lead long two stalk structures 42
7.3 The high speed class planet axle diameter 44
7.4 The low speed class planet axle diameter 45
6.5 Selection and calculation of bearing life 46
Conclusion 49
Send thanks 50
Reference 51
一、设计题目： 300/700采煤机牵引部的设计
二、设计的主要内容：采煤机是现代最主要的采煤机械，随着大批煤矿中、厚煤层的资源开采增多,提高采煤机的工作效率非常重要。采煤机牵引部是完成采掘工作的重要部件。对MG300/700-WD型采煤机牵引部的结构进行设计，通过设计方案的比较分析，选择最优方案，使其结构紧凑、合理。在煤层开采时，能够使采煤机安全、可靠、高效生产。主要包括：（1）总体方案设计；（2）采煤机牵引部机械主传动结构的设计和计算。
三、设计目标：设计产品适应中、厚煤层的开采，满足300/700采煤机牵引系统的功能及结构。设计与采煤截割要求、采煤牵引速度、电机系统参数条件相配合的采煤机牵引部机械传动系统。对主要零部件进行设计、计算、校核，完成规定的图量。
题 目 300/700采煤机牵引部结构设计 来源 工程实际
1、研究目的和意义
本课题研究目的是学习研究制定采煤机牵引部的设计，我国是采煤大国，煤炭是我国主要的能源，是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。其中采掘包括采煤和掘进巷道。随着采煤机械化的发展，采煤机是现在最主要的采煤机械。而采煤机牵引部是采煤机的重要组成部件，它不但负担采煤机工作时的移动和非工作时的调动，而且牵引速度大小直接影响工作机构的效率和质量，并对整机的生产能力和工作性能产生很大影响。所以采煤机牵引部设计是整台采煤机重中之重，因为它关系到采煤机牵引力、牵引功率等重要参数。国内目前所设计的高性能采煤机的牵引部并不是很完善，而该设计正是在这样一个背景下进行的，对采煤机牵引部的设计就是为了满足实际工况的需求，使其发挥更大的作用。
2、国内外发展情况(文献综述)
1）国际上采煤机的技术现状和趋势
80年代以来，世界各主要采煤国家，为适应高产高效综采工作面发展和实现矿井集中化生产的需要，积极采用新技术，不断加速更新和改进滚筒采煤机的技术性能和结构，相继研制出一批高性能、高可靠的“采煤机”。[1]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[2]。
装机功率大副增加
为了适应高产高效综采工作面快速截煤的需要，不论是厚、中厚和薄煤层采煤机，均在不断加大装机功率(包括截割功率和牵引功率)。装机功率大都在1000kW左右，最大的已达2240kW，单个截割电动机的功率都在375kW以上，最高的已达600kW。直流电牵引的牵引功率最大已达2×56kW，交流电牵引功率已达2×60kW。
电牵引成为主导机型
牵引速度和牵引力不断增加
液压牵引采煤机的最大牵引速度为8m/min左右，而实际可用割煤速度为4～5m/min(相对最大牵引力时的牵引速度)，实际牵引功率仅为40～50kW，不适应快速割煤的需要。为适应高产高效工作面，电牵引采煤机牵引功率需要成倍增加，据报导在美国18m/min的牵引速度已很普遍，个别的已超过24m/min，美国乔埃公司的一台经改进的4LS采煤机的牵引速度高达28.5m/min。由于采煤机需要快速牵引割煤，滚筒截深的加大和转速的降低，又导致进给量和推进力的加大，故要求采煤机增大牵引力，目前已普遍加大到450～600kN，现正研制最大牵引力为1000kN的采煤机。
我国采煤机30多年的发展进程
2）20世纪70年代是我国综合机械化采煤起步阶段
20世纪70年代初期，煤炭科学研究总院上海分院集中主要科技骨干，研制出综采面配套的MD-150型双滚筒采煤机，另一方面改进普采配套的DY100型、DY150型单滚筒采煤机；70年代中后期，制造出MLS3-170型双滚筒采煤机[5]。20世纪70年代我国采煤机的发展有以下特点：
1．装机功率小
例如，MLS3-170型双滚筒采煤机，装机功率170KW；KD-150型双滚筒采煤机，装机功率150KW；DY-100和DY-150型单滚筒采煤机，装机功率100KW和150KW。
2．有链牵引，输出牵引力小
此时期的采煤机牵引方式都是圆环链轮与牵引链轮啮合传动，传递牵引力小，牵引力在200KN以下。
3．牵引速度低
由于受液压元部件可靠性的限制，设计的牵引力功率较小，牵引速度一般不超过6m /min 。
4．自开切口差
由于双滚筒采煤机摇臂短，又都是有链牵引，很难割透两端头，且容易留下三角煤，故需要人工清理，单滚筒采煤机更是如此.
5．工作可靠性较差
我国基础工业比较薄弱，元部件质量较差，反映在采煤机的寿命普遍较低，特别是液压元部件的损坏比较严重
3）20世纪80年代是我国采煤机发展兴旺时期
据初步统计，20世纪80年代自行开发和研制的采煤机品种有50余种，是我国采煤机收获的年代，基本满足我国各种煤层开采的需要，大量依靠进口的年代已一去不复返了。20世纪80年代采煤机的发展有如下特点：
1．重视采煤机系列的开发，扩大使用范围
20世纪70年代开发的采煤机，一种类型只有一个品种，十分单一，覆盖面小，很难满足不同煤层开采需要。20世纪80年代起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。
2．元部件攻关先行，促使采煤机工作可靠性的提高
总结20世纪70年代采煤机开发中的经验教训，元部件的可靠性直接决定采煤机开发的成功率，所以功关内容为：主电机的攻关，以解决烧机的现象；齿轮攻关，从选择材质上，热处理工艺上着手，学习国内外先进技术成功经验，以德国齿轮为目标进行攻关，达到预期目的，解决了低速重载齿轮早失效的问题：液压系统和液压元部件的攻关，主油泵和油马达的可靠性直接影响牵引部工作的可靠性，在20世纪80年代中期，把斜轴泵、斜轴马达、阀组和调速机构等都列入重点攻关内容。
3．无链牵引的推广使用，使采煤机工作平稳，使用安全
在引进大功率采煤机的同时，无链牵引技术传入中国，德国艾柯夫公司的销轨式无链牵引和英国安德森公司的齿轨式无链牵引占绝大多数，而且技术成熟。为此，我国研制采煤机的无链牵引都向引进机组的结构上靠拢。仿制和引进技术生产的采煤机更是如此。无链牵引使采煤机工作平稳，使用安全，承受的牵引力大，因此，得到用户的广泛欢迎，大功率采煤机都采用无链牵引系统。
3、研究/设计的目标
①研究设计出能满足300/700采煤机牵引系统的功能及结构。
②研究设计出与齿轮传动条件、采煤机牵引速度、电机系统参数条件相配合的采煤机牵引部机械传动系统。
4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）
①根据设计任务要求，搜集资料，了解采煤机牵引部的使用和工作环境、牵引设
备的性能，以及有关电机、传动相关的知识。
②300/700型采煤机牵引部总体设计构想，进行多方案的分析对比，确定最佳方案。
③300/700型采煤机牵引部机械传动系统所有零件的零件图和总装图的设计。
④300/700型采煤机牵引部总体及电机驱动系统设计计算，机构设计，设计部件总
图，零件图，要求结构尺寸合理，加工精度、表面粗糙的要求经济适当，加工制造、安装调整、使用维修方便，工艺性能好。
⑤齿轮传动系统和各部件的几何尺寸设计及各齿轮弯曲、疲劳强度的校核。
图1 采煤机传动系统简单示意图
⑥用计算机绘制全部零件图及部件装配图的二维图形。
5、方案的可行性分析
1）潜在趋势
现在以及以后很长一段时间，我国都将是经济高速增长的国家，对能源的需求可想而知。而我国的主要资源则是矿产，因此对采煤机的需求量很大，限于我国薄煤层地带很多，为了合理利用资源，我国越来越重视对薄煤层的开采，因此适用于薄煤层开采的采煤机在市场上很是走俏。同时随着国家对煤矿技术的投入，各类新型采煤机应运而生，诸如一些能很好的降低劳动强度，提高劳动效率的大功率电牵引采煤机等很适合薄煤层的开采。因此该产品上市一定会有广阔的销路，有很大的市场开发潜力。
2）初步经济效益预测
该设计中的大部分零件都可以由鸡西煤机厂自己生产，降低了外购的成本，该采煤机性能更好，成本更低，投入市场会大受欢迎，经济前景看好。
6、该设计的创新之处
通过对牵引部合理的布置和计算校核，如传动比的选择，齿轮轴的合理布置，使该牵引装置具有牵引力大、转向不受滚筒影响， 能实现正反向牵引和停止牵引、操作方便等技术亮点。通过与同类产品相比较，本设计在满足使用要求的前提下，通过合理的计算和布置，使产品最大化的实现了经济、节能的方针。
7、设计产品的主要用途和应用领域
采煤机牵引部是采煤机的重要组成部分，他不但担负着采煤机工作是的移动和非工作时的调动，而且牵引速度的大小对整机的生产率和工作性能产生很大的影响。应用于中小煤矿、井下缓倾薄煤层，用于综采和高档普采工作面，减轻工人劳动强度，提高装煤效率，提高煤产量，提高块煤率的作用。
8、时间进程
第3周：毕业设计相关资料的准备与收集 。
第4周：到现场毕业实习。
第5周：毕业实习总结撰写。
第6周：开题报告的编写。
第7周：根据设计方案总体结构功能实现分析及电机的选定和传动比分配。
第8周：采煤机截割部主传动系统零部件结构尺寸的确定。
第9周：采煤机截割部主传动系统主要零部件的强度校核计算。
第10周：绘制装配图和零件图。
第11周：绘制装配图和零件图。
第12周：绘制装配图和零件图。
第13周：编写说明书。
第14周：编写说明书。
第15周：检查错误，进行修改，完善设计内容。
第16周：上交图纸，准备答辩。
第17周：毕业设计答辩。
9、参考文献
1陈奇,许景昆.双滚筒采煤机.煤炭工业出版社，1992.
2 刘春生.滚筒式采煤机理论设计基础.徐州：中国矿业大学出版社，2003.
3 孙九如.采掘机械[M].北京:煤炭工业出版社，1999．
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5 冯泾若.高档普采和经济型综采采煤机技术现状与发展趋势[J].煤矿开采，2002，(1):35-37.
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10 芮冰,黄钦宗.我国采煤机30年发展回顾和展望.煤矿机电,2000,10(5):36-40.
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15陈晓明.行星齿轮传动在采掘运机械中的应用.河北能源职业技术学院学报,2006 ,(1):51-53.
川公网安备: 51019002004831号