资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共47页)
编号：76264715
类型：共享资源
大小：1.71MB
格式：ZIP
上传时间：2020-04-28
上传人：柒哥
认证信息
个人认证
杨**（实名认证）
湖南
IP属地：湖南
40
积分
- 关 键 词：
-
说明书+CAD
滚筒
采煤
传动系统
设计
说明书
CAD
- 资源描述：
-
购买设计请充值后下载，，资源目录下的文件所见即所得，都可以点开预览，，资料完整，充值下载可得到资源目录里的所有文件。。。【注】：dwg后缀为CAD图纸，doc,docx为WORD文档，原稿无水印，可编辑。。。具体请见文件预览，有不明白之处，可咨询QQ:12401814
- 内容简介：
-
国内采煤机的研制现状与发展1.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，成功研制我国第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精度和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。2.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跃进。M巩-170型采煤机的2个可调高滚筒放在采煤机的两端，并利用摇臂调高。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提高。该机在同类采煤机设计中达到了国内先进水平。3.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。Development Status and development of domestic Shearer1. The status of the domestic MinerForeign developed the first Taipower Traction Shearer in 1976. 1991, in cooperation with the China Coal Research Institute Shanghai Branch company, successfully developed Chinas first Taiwan AC frequency control of the G344-PWD type thin seam strength to climb floor electric traction shearer, good performance, electrical Traction Shearer became the first fourth-generation shearer. 2005 Shanghai Branch of China Coal Research Institute has developed a total installed power of 1815kW of power shearer. Subsequently, more powerful electric traction Shearer MG900 / 2215-GWD also come out of the control of Shearer reached the international advanced level, is currently the most powerful shearer. If long arm, maximum cutting height can reach a record 6m, which Shearer is fully able to meet domestic high yield and efficiency of coal mine production. At present, the domestic use of the AC electric traction shearer speed control system are mainly three kinds: AC frequency control system, switched reluctance motor drive system (SRD), electromagnetic slip clutch speed control system. Speed principle different, but basically can be part of the point system and traction motor section. In these three kinds of AC traction speed control system, the AC frequency control technology has many advantages due, in power shearer applications have to mature, and the governor has become a mainstream way of mesh coal, its main feature is : Good start performance can be directly soft start; AC variable speed power belongs to the same type of slip control system, therefore high efficiency. With the development of computer technology and high-power electronic components, AC variable frequency speed performance and accuracy comparable to DC converter. SRD technology in the shearer though started soon, but with growth potential, it has a simple AC variable speed motor structure, brushless commutator advantages, there are also good speed DC drive system, the control circuit is simple, the price inexpensive, and other advantages, and starting torque, starting current, this speed is not the way to solve the reliability problem if the noise problem and position sensors exist, will be suitable for use in coal mine underground mining machinery. Electromagnetic slip clutch control technology itself is relatively mature, it belongs to alter slip AC variable speed mode, a closed-loop system can get a larger speed range, speed smoothly, and with AC and DC speed control governor dual advantages. With computer technology, electromagnetic speed motor current accuracy and performance in the control system can be made more appropriate use of the shearer, but it is also used in the presence of poor shearer speed performance, the motor heat problem.2. Development of domestic Shearer(1) purchase and imitationTaiwan is the worlds first production of Shearer and the former Soviet Union began to use our purchasing and use in 1952, at the same time, Jixi Coal Mine Machinery Factory imitation began work in 1954 to create Chinas first deep-Taiwan Shearer cut, namely the Donbass coal Kang bein type 1, and then mass production. On the basis of type 1 Donbass coal bein on health, through research, to improve and perfect the design and manufacture of various types of coal Kang bein shearer this period is called the first generation of Chinese mining coal.(2) digestion and Development20 in the early 1960s, in the Donbass coal mining Compak-1 type on the basis of a result, China began to develop its own Shearer, 1964 produced MLQ-64 model, in 1968 to produce MLQI-80-type shallow cut formula single drum shearer, and has become the second-generation shearer, our second generation shearer drum cutting unit is characterized by the use of shaking to increase the traction mechanism for wire rope traction by applying proven, the use of wire rope traction rope cylinder wear serious, life is short, while traction is small, easy to pull off and cause injuries and machinery falling accidents. This type of shearer with a hydraulic drive with variable speed and overload protection features.(3) the gradual maturation and developmentChina in the late 1960s and early 1970s to develop the third generation that is double-drum shearer Shearer. 1975 production of M Gong -170 Shearer, Shearer achieved by a single drum to double drum leap. M Gong -170 Shearer 2 can raise on both ends of the shearer drum, and increase the use of the arm. Ring chain traction mechanism using traction, improves traction, but not suited to the steep inclined coal. MXA-300 series shearer Xian Coal Mining Machinery Plant in 1983 to develop and produce high-power double chainless haulage shearer, using a three spiral drum, drum speed has decreased, the traction mechanism using a pin-track gear , smooth transmission, eliminating the disadvantages of chain traction, extended life of the machine, the addition of traction unit and vice reliable hydraulic braking device that can be used large angle () without the need to set up non-slip safety seam winch, improve work efficiency, increased productivity. MG132 / 320-W new hydraulic traction shearer built by Tarzan energy company, China Coal Research Institute, jointly developed new Chinese Mining Group completed. The shearer shearer loader trends using multi-lateral arrangement of motors, hydraulic traction system to break the routine, shearer haulage unit pump housing to long-term use of wet chamber arranged separate hydraulic components to dry chamber arrangement to achieve the innovation to improve shearer hydraulic system. The aircraft reached the advanced level in the same Shearer design. 3. Domestic ShearerChina Electric Traction Shearer representative models compared to currently the most advanced electric traction Shearer, general parameters in terms of performance levels close to foreign late 1990s. However, some key components and overall performance, functionality, adapt the scope to be further improved and enhanced. Especially intelligent technology and there is a gap operating condition monitoring, fault diagnosis and prediction, signal transmission and automatic control of the shearer, sensors and other foreign compared to electric traction shearer. In response to these gaps, the future of domestic electric traction shearer main direction of development should include the following aspects:(1) to further improve and enhance the AC variable speed traction system reliability, focus on improving and enhancing vibration, heat and moisture and other properties of the system devices, research and reliable electrical control system computer, focus on improving mining Electric Control System interference, ability to heat effects.(2) the development or enhancement of monitoring electronic control system, focusing on fault diagnosis expert system, condition monitoring, display and information transmission system, Face Shearer automatic operation control system, adaptive frequency circuit leakage detection and protection technology, rocker automatically increase system.(3) to develop a larger installed power shearer main improvement, low-power electric haulage shearer, to meet the needs of different users.(4) to the miniaturization of electronic equipment structure, since the power increases, the volume of electric motors, transformers, converters and other equipment will also increase to meet the compact layout of the whole structure, and further increase to the coal shearer Applicability of the change, we must study electrical equipment miniaturization technology approach.湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）任务书 机电工程学院 院 机械设计制造及其自动化 系（教研室）系（教研室）主任: （签名） 年 月 日学生姓名: 卿飞龙 学号: 1103010313 专业: 机械设计制造及其自动化 1 设计（论文）题目及专题： 双滚筒采煤机传动系统设计 2 学生设计（论文）时间：自 2015 年 1 月 20 日开始至 2015 年 5 月 20日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：(1) 机械设计手册2004年版，化学工业出版社；(2) 煤炭机械传动设计1979年版，煤炭工业出版社；(3) . 现代采掘机煤炭工业出版社，2011版；(4) . 机械原理高等教育出版社，1996版 等相关教材以及设计、工艺手册。4 设计（论文）应完成的主要内容： 采煤机传动系统主要由主轴、齿轮和电动机组成，用于实现电机输入能量的传递。主要技术参数：矿用电机：YBC3-400额定电压为1140V，额定功率400KW，发电机额定转速：1470r/min。设计内容和技术要求如下：（1）.根据给定设计参数，完成相应零部件的选择和校核；（2）.根据计算的结构尺寸和参数，绘制（齿轮、轴等）主要零件图和装配图；（3）.装置应能实现动力安全传递功能，且满足装配性、加工工艺性等要求；（4）.设计的承载部件应满足强度和刚度等方面的要求。5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 1设计说明书1份，不少于40页 2折合A0图纸2.5张6 发题时间： 2015 年 1 月 20 日指导教师： （签名） 学 生： （签名）湖南科技大学毕业设计（论文）进度表毕业设计（论文）题目：双滚筒采煤机传动系统设计起止时间： 2015.1.20-2015.5.30 学生： （签名） 指导教师： （签名） 系（教研室）主任 （签名）时 间工 作 内 容备 注1月20号至2月20日搜集相关资料，完成任务书以及论文摘要，前言。2月21日至3月10日分析采煤机工作原理、设计准则、动力传递原理和过程，并设计传动方案(直齿传动）。3月11日至4月1日根据给定设计参数，完成相应零部件（发电机、轴承等）的选择和校核4月2日至4月15日设计装配图草图，计算需要设计满足刚强度要求的零件结构尺寸4月16日至5月4日根据计算的主要结构尺寸和参数，绘制（齿轮、主轴等）主要零件图5月5日至5月14日完成装配图，修改和完善零部件图5月15日至5月20日撰写设计说明书5月30日至5月31日毕业答辩摘 要采煤机是综采技术的主要组成部分，随着综采技术在煤炭工业上的应用，采煤机的发展也得到了加快。截割部落煤的装置是采煤机重要组成部分之一。它的功率消耗占采煤机装机功率的80%90%。工作机构的截割性能好坏，减速器传动质量的好坏直接影响采煤机的生产率、传动效率、比能耗和使用寿命。生产率高和比能耗低主要体现在截割部。 在参考国内外有关薄煤层采煤机的情况下，完成了薄煤层双滚筒式采煤机传动系统的设计。第一部分介绍了采煤机国内外的发展概况，基本结构、性能及工作原理。第二部分通过直齿传动方案的设计以及计算，直齿传动从电机出发，经锥齿轮减速，再到三级的直齿减速，将动力传递给滚筒。关键词：薄煤层；滚筒；采煤机；直齿Abstract Shearer is fully mechanized mining technology a major component, with the mechanized mining technology in the coal industry, the development of Shearer has also been accelerated. Cutting tribe coal shearer important means is one of the components. Its power consumption accounted for 80% to 90% of installed power shearer. Cut working bodies of cutting performance is good or bad, reducer transmission quality directly affect productivity, drive efficiency shearer, specific energy consumption and service life. High productivity and low specific energy consumption is mainly reflected in the cutting unit. In reference to domestic and foreign thin seam Shearer, the completion of the thin seam double shearer loader drive system design. The first part introduces the development of shearer home and abroad, the basic structure, performance and works. The second part of the program through direct gear drive design and calculation of spur gear from the motor, via bevel gear, straight teeth and then three of deceleration, power is transmitted to the drum.Keywords: thin seam; drum; Shearer; straight teeth湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 目 录第一章 绪 论11.1 国内采煤机的发展历程11.2 国内采煤机研制现状11.3 采煤机与国外技术的差距和发展展望21.3.1 国外采煤机的发展21.3.2 国内采煤机的发展展望31.4采煤机类型及组成41.4.1采煤机类型41.4.2采煤机的组成41.5 滚筒采煤机的工作原理51.6 采煤机的传动方式5第二章 传动系统设计72.1 传动方案72.1.1 主要技术参数72.1.2电动机的选择72.2传动方案的确定82.2.1传动比的确定82.2.2传动比的分配82.3 传动计算82.3.1 各级传动转速、功率、转矩82.4 齿轮设计计算102.4.1 齿轮1和齿轮2的设计及强度校核102.4.2 齿轮3和惰轮4的设计及强度校核142.4.3 齿轮5、惰轮6和输出齿7的设计及强度校核172.4.4 齿轮8、惰轮9和输出齿10的设计及强度校核21第三章 轴的设计及校核253.1 确定轴的最小直径253.2 轴的校核263.3 花键的强度校核34i3.4 轴承的校核35第四章 机械的密封384.1 机械密封的工作原理384.2 机械密封常用材料的选用384.3 密封材料的种类及用途384.4 机械密封安装、使用技术要领394.5 机械轴封有哪三个密封点，及这三个密封点的密封原理394.6 机械密封技术的种类394.7 机械密封冲洗方案及特点40第五章 总 结41参 考 文 献42致 谢43第一章 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，鸡西煤矿机械厂仿制开始于1954年的工作，以创建中国第一个深台采煤机切，即顿巴斯煤康拜因型1，然后批量生产。第1类顿巴斯煤炭贝因健康，通过研究的基础上，健全和完善各类煤炭康拜因采煤机这一时期被称为中国第一代采煤的设计和制造。(2) 消化与研制在20世纪60年代初，在顿巴斯煤矿COMPAK-1型结果的基础上，中国开始发展自己的采煤机，1964年生产的MLQ-64模型，在1968年生产MLQI-80型浅切式单鼓采煤机，并已成为第二代采煤机，我们的第二代采煤机滚筒切割单元的特征在于通过利用摇动通过增加牵引机构钢丝绳牵引。通过证明，使用钢丝绳牵引绳筒磨损严重，生命是短暂的，而牵引力小，容易拉断，造成人员受伤和机器坠落事故。这种类型的采煤机用液压驱动变速和过载保护功能。(3) 逐步成熟与发展中国在20世纪60年代末和70年代初研制的第三代是双滚筒采煤机采煤机。 1975年生产间工-170采煤机，采煤机由单个鼓双鼓的飞跃来实现。 M宫-170型采煤机2可提高对采煤机滚筒的两端，并增加使用的手臂。使用牵引圆环链牵引机构，提高牵引力，但不适合于急倾斜煤层。 MXA-300系列采煤机西安煤矿机械厂于1983年研制生产的大功率双无链牵引采煤机，采用三螺旋滚筒，滚筒速度降低，使用销轨轮的牵引机构，传动平稳，消除链条牵引，在机器的寿命延长的缺点，增加牵引单元和副可靠的液压制动装置的可用于大角度，而不需要设置防滑安全缝绞盘，提高工作效率，提高生产力。由泰山能源公司，中国煤炭科学研究总院建MG132 / 320-W新型液压牵引采煤机，共同开发中国新矿集团完成。使用电机多边安排，液压牵引系统，打破常规，采煤机牵引部泵壳，长期使用“湿室”的采煤机采煤机趋势安排单独的液压元件，以“干室”的安排，以实现创新以提高采煤机液压系统。该机达到同时采煤机设计的先进水平。1.2 国内采煤机研制现状国外研制出第一台电牵引采煤机在1976年1991年，与中国煤炭科学研究总院上海分院波兰科玛克公司合作，研制成功中国第一台交流变频的G344-PWD型薄煤层强度控制爬上楼电力牵引采煤机，性能良好，电牵引采煤机成为第一个第四代采煤机。中国上海分公司2005年煤炭科学研究总院开发的功率采煤机1815kW，总装机功率。随后，更强大的电力牵引采煤机MG900 / 2215-GWD也来希勒的失控达到国际先进水平，是目前最强大的采煤机。如果长臂，最大切割高度可达到创纪录的6M，这是希勒完全能够满足国内高产量和煤矿生产效率。目前，国内使用的交流电牵引采煤机调速系统主要有三种：交流变频调速系统，开关磁阻电机驱动系统（SRD），电磁转差离合器调速系统。加速原理不同，但基本上可以是点系统和牵引电机部分的一部分。在这三种交流牵引调速系统，交流变频调速技术由于具有诸多优点，在电力采煤机应用程序必须成熟，州长已成为煤炭网的主流方式，其主要特点是：良好的开端性能直接软起动;交流变频调速电源属于同一类型的防滑控制系统，因此效率高。随着计算机技术和高功率电子元件，交流变频速度性能和精度媲美DC转换器的发展。 SRD技术在采煤机虽然起步不久，但具有成长潜力的，它有一个简单的交流变频调速电机结构，无刷换向器的优势，也有不错的速度直流驱动系统，控制电路简单，价格低廉等优点和起动转矩大，起动电流小，这个速度是不是解决问题的可靠性的方式，如果噪音问题和位置传感器的存在，将适用于煤矿井下矿山机械的使用。电磁转差离合器控制技术本身已经比较成熟，它属于改变打滑交流变频调速模式，一个闭环系统可以获得较大的转速范围内，平稳加速，并与交直流调速调速双重优点。随着计算机技术，电磁调速电动机电流的精度和性能的控制系统可以更适当地使用的采煤机，但它也可用于在采煤机速度性能差，电动机散热问题的存在。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主要表现在以下几个方面的发展趋势：（1）传统的牵引液压牵引采煤机在国外虽然还是生产和使用，但不占优势，因为电牵引采煤机诸多优势，新开发的采煤机目前在国外，尤其是电力采煤机基本上都是采用电力牵引。（2）总装机功率采煤机增加外国势力的不断增加，切削功率电机通常比400kW的更多，功率已经达到的1000kW; 40kW的牵引电机功率均超过大甚至达到了125千瓦;总装机功率通常比的1000kW，2000kW的上方达到最大值以上;牵引速度，牵引力也是在目前大功率电牵引采煤机速度一般达到15-25米/分，更多的牵引力达到757kN大幅增加。采用大切深滚筒采煤机已成为提高生产力的重要途径。（3）因为主流交流变频调速牵引系统具有技术先进，可靠性高，维护管理方便，成本低的特点，近几年发展迅速的交流变频调速方式，交流牵引正逐步取代直流牵引，成为电牵引采煤机的未来发展方向。拖动使用两个2牵引电机系统，让更好的牵引力控制和保护功能的逆变器，牵引系统这样的阻力也正在逐步采用为电力牵引技术和功能的发展。（4）自20世纪80年代中常用的高压电源，由于在装机功率的大幅度提高和继续面临更长，超过5000KW整个工作容量，面长度达到3亿英镑。为了减少传输线路损耗，提高电能质量和机动性能，在几乎所有的高压电源采用了新一代的大功率电牵引采煤机。主电源等级有2300V，3300V，4160V和5000V等。（5）智能现代电力基于智能微处理器控制，监控和保护系统，使交互的互动，远程控制，无线遥控器，工作条件的监测和状态显示，数据采集，贮存和运输（5）监控和保护系统已经建立牵引采煤机，健康（故障）诊断和预警，自动控制，自动增加和其他功能，以确保最小的维护和最大的采煤机的利用;可以用液压支架实现的，面对信息交流和联合控制的输送。 IM-PACT集成在英国长期Airdox的EL系列车型手段保护和监控系统;德国艾柯夫公司Eickhoff-数据采集技术系统;美国JOY公司6LS电子牵引采煤机JNA网络信息中心。智能监测和保护系统的主要功能可概括为：1）装载控制：通过切割准确地监测电动机电流，调整牵引采煤机速度，所以采煤机在不同的条件下，以优化工作的参数，以确保继续传输不易受冲击。2）面部定位控制：您可以识别采煤机脸的位置，在机头，机尾能自动减速停车，并站在自动随机移，并检查是否正确支架。3）与工作面输送机线路负载控制：通过输送带调整采煤机负载监控的量，从而使采煤机和输送机的生产能力完全匹配，既改善了输送机，脸部和全套生产能力的可靠性。4）自动增加控制：希勒1米一举一动都能精确地测量高度和切割10倍的角度，比较，并通过快速希勒优化级别调整自动算法和存储数据的修正。该控制可以切割，以减少最大地板切割步骤，以实现平稳过渡，以加速的面设备的速度，提高了设备的寿命。5）运行状态监控与显示：希勒数据采集系统可以收集很多不同类型的机器参数，如：输入电压;电机电流，轴承，绕组和冷却水的温度;控制电源;油温，消耗;液压系统油的水平，压力和温度;冷却水和喷淋防尘/防水压力;机器速度，方向;操作所述摇臂的角度;超载监控。6）数据传输，控制和地面监控槽：双向调制解调器采煤机拖拉通过两芯电缆调制解调器传递到槽，然后通过调制解调器和通信协议控制器的双向通信链路传送到地面。通过软地面监控模型数据传输。1.3.2 国内采煤机的发展展望相比于国外最先进的电牵引采煤机，目前中国电牵引采煤机的代表机型在性能水平接近国外20世纪90年代末条款常规参数。然而，一些关键部件和整体性能，功能，适应范围有待进一步改善和提高。尤其是智能技术有一定的差距的工作状态监测，故障诊断和预测，信号传输和自动控制采煤机，传感器和其他外国相比，电牵引采煤机。为了应对这些差距，发展国产电牵引采煤机主攻方向，今后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，注重改善和提高震动，热量和水汽和系统设备的其他属性，研究和可靠的电气控制系统的计算机，着力提高挖掘机电控系统的干扰，能够热效应。（2）制定或加强监测电子控制系统，专注于故障诊断专家系统，状态监测，显示和信息传输系统，人脸希勒自动运行控制系统，自适应频率电路漏电检测和保护技术，摇臂自动增加系统的。（3）制定一个更大的装机功率采煤机主要的改进，低功耗的电牵引采煤机，以满足不同用户的需求。（4）的电子设备结构的小型化，由于功率增加时，电动机，变压器，变流器等设备的体积也将增加，以满足整体结构的紧凑布局，并进一步增加对的采煤机适用性的变化，我们必须研究的电气设备的小型化技术的方法。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为广泛。按行走机构形式分钢丝绳牵引、链牵引和无链牵引采煤机。通过行走速度由子机械调速器，液压和电气调速采煤机方式（通常称为机械牵引，液压和电力牵引采煤机牵引）。正部根据自牵引和外部牵引采煤机的开始位置布置。按面向与所述主体和所述工作面输送机的底层地板乘坐槽的方法和爬升采煤机。按纵向排列在采煤机和切割（主）马达在采煤机机体横向布置的臂分切（主）电机的装置的整体结构，切割马达设置在摇臂采煤机横向布置。适用煤层厚度煤层，中厚煤层和薄煤层采煤机。在适用缓倾斜煤层倾斜，倾角陡煤层采煤机划分。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 采煤机主要是由电动机、牵引部、截割部和附属装置等部分组成。电动机：采煤机电源部分，这是由在切割部和牵引单元的两端的输出轴驱动。采煤机电机是防爆，常采用定子水冷却，以减少电动机的尺寸。牵引部：通过其活性接合在牵引链的两端固定链轮工作面输送机，以便沿工作采煤机运动，从而牵引单元采煤机运行齿轮。 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的齿轮，驱动滚筒旋转。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，滚筒一侧装有弧形的挡煤板，它可以根据不同的采煤方向来回翻转。 调高油缸：可使摇臂连同滚筒升降，用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：内部装有各种类的电控元件，用于采煤机的各种电气控制和保护。此外，为了降低电机温度和牵引装置，并提供内部和外部喷水防尘，采煤机有专门的供水系统。采煤机电缆和管道夹在流光装置通过拉电缆托架采煤机刮板输送机轧制或扩大。1.5 滚筒采煤机的工作原理第四代采煤机的研制成功之后，现代采煤机基本上继承了他们的特点。机械，电子，采煤机的快速发展产生了很大的影响，现在希勒是集电子系统，液压系统，机械传动复杂的系统功能于一身的。现代采煤机在很大程度上放弃了底部支架，全部采用双滚筒结构。双采煤机的工作，前滚筒割顶煤，后滚筒割底部煤并清理浮煤。因此双滚筒采煤机沿工作面牵引一次，可以进一次刀；返回时，又可以进一刀，即采煤机往返一次进两次刀，这种采法称为双向采煤法。必须指出的是，为了使滚筒落下的煤能装入刮板输送机，滚筒上的螺旋叶片螺旋方向必须与滚筒旋转方向相适应：对顺时针旋转（人站在采空侧看）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。可以形象的归结为“左转左旋；右转右旋”，即人站在采空区从上面看滚筒，截齿向左的用左旋滚筒，向右的用右旋滚筒。1.6 采煤机的传动方式机械传动的作用是传递运动和力，常用机械传动系统的的类型有齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系等。齿轮是依靠实现小齿轮带动顺序切换，一是基本要求是它的瞬时角速度比必须保持不变。齿轮类别：多种类型的齿轮，根据这两个齿轮，当空间是平移动或运动的相对运动，可分为平齿轮和空间齿轮两大类。运动学和动力学蜗轮用于传递彼此不相交的两轴之间的垂直空间。涡轮机和交错轴斜齿轮相似。小齿轮或蜗轮具有小齿数，通常是一到四个齿，因为它们完全围绕变桨圆筒它们被称为线程包裹。与其相配的齿轮称为涡轮，涡轮机是不是真正的齿轮。蠕虫和用于通常驱动涡轮轴垂直，以提供更大的角速度减速比。涡轮不是一个螺旋齿轮，所以齿顶面做成凹形，以适应蜗杆的曲率，以形成与接触代替接触的第一点。然而，该蜗轮机构齿涡轮的存在下高的滑动速度和缺点，与交错轴斜齿轮。皮带驱动是通过柔性构件（带）的中间位置，以传递运动和力。皮带驱动主要用于两轴的旋转在相同的方向和平行的情况下，该驱动器被称为开口驱动。链传动装在驱动的平行轴和从动链轮和绕组成一个循环链，链中间柔性件通过接合链条与链轮齿传递运动和动力的链轮。相比链传动和带传动的主要特点：没有弹性滑动和打滑，能保持准确的传动比;需要较少的作用在压力的轴是小张力;紧凑;能高的温度，有油和恶劣环境条件下的其他工作。用链条传动齿轮传动，其主要特点相比：低精度要求制造和安装;中心距较大，其简单的传动结构;瞬时链速度和瞬时传动比不恒定，传动平稳性较差。第二章 传动系统设计2.1 传动方案2.1.1 主要技术参数采高 1.2-2.5m截深 800mm适应倾角25适应煤质硬度F4滚筒转速 40r/min摇臂长度500mm牵引速度0-15m/min牵引型式齿轮-齿轨最小卧底量265mm灭尘方式内外喷雾装机功率900kw电压 1140v2.1.2电动机的选择按照设计要求，截割部功率为400KW，即每个截割部功率为400KW。根据矿下电动机的具体工作情况，要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的绝对安全;而且电机工作要有足够可靠性，启动转矩要大，过载能力强，效率高。据此选择三相鼠笼异步防爆电动机YBC3400,其主要参数如下：额定功率：400KW额定电压：1140V额定电流：296A额定转速：1470r/min额定频率：50HZ绝缘等级：H接线方式：Y工作方式：S1质量：1502KG冷却方式：外壳水冷该电机总体呈圆形,其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。2.2传动方案的确定2.2.1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得来的，为了减少滚筒截割时产生细煤和粉尘，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iI=总n/滚n=1470/40=36.75总n电动机转速r/min滚n滚筒转速r/min2.2.2传动比的分配在多级变速器的整体设计，传动比的分配是否合理是一个重要环节，将直接影响外形宽度尺寸，重量，结构，润滑，成本和工作能力的传输的重要组成部分。多级变速器传动比的确定有下列原则：1.变速比各级一般应在通常的范围内，应不超过允许在与它们的特性线工作的形式来驱动最大，使齿轮部为最小的外观。2.驱动器应在协调和结构对称性的大小之间的所有层面进行;应该不会出现各传动部件互相碰撞干扰;各传动部位应安装方便。3.该发送电平的承载能力几乎是相同的，也就是要达到同等的强度。4.各级驱动齿轮进油深度大致相等的，从而使润滑更加方便方便。由于采煤机机身高度受到严格限制，每级传动比一般为i34根据前述多级减数齿轮的传动比分配原则和摇臂的具体结构，初定各级传动比为：= 3 =2.3 = 2.7 =1.9725 以此计算传动比误差为：&=（36.75 - 32.32.71.9725 ）367502在误差允许范围5内，合适。2.3 传动计算2.3.1 各级传动转速、功率、转矩（1）各轴转速计算： （2.1）从电动机出来，各轴依次命名为I、II、III、IV、V、VI、VII轴。轴 nr/min轴 n= n/u=1470/3=490r/min轴 n= n/u=490/2.3=213 r/min轴 n= n/u=213/1.8=118.36r/minV轴 n=n/u=118.36/1.5=78.9r/minVI轴 n=n/u=78.9/1.5=52.6r/minVII轴 n=n/u=52.6/1.315=40r/min（2）各轴功率计算：（2.2） 轴PP=4000.99=396kW 轴P=P3960.980.990.99=380.4kW 轴P=P380.40.980.990.99=365.3kW 轴P=P365.30.980.990.99=350.9kW 轴P=P350.90.980.990.99=337.0kW 轴 P=P337.00.980.990.99=323.7kW 轴 P=P323.70.980.99=314.1kW式中 滚动轴承效率 =0.99 闭式圆柱齿轮效率 =0.98 键效率 =0.99(3)各轴扭矩计算: （2.3） 轴 T=9550轴 T=9550轴 T=9550轴 T=9550V轴 T=9550VI轴 T=9550VII轴 T=9550将上述计算结果列入下表,供以后设计计算使用表2.1：运动和动力参数轴号输出功率P（kW）转速n(r/min)输出转矩T/(Nm)传动比轴39614702572.653轴380.44907413.92轴365.321316378.472.3IV轴350.9118.3628312.731.8V轴337.078.940790.241.5VI轴323.752.658770.631.5VII轴314.14074991.3751.3152.4 齿轮设计计算2.4.1 齿轮1和齿轮2的设计及强度校核 这里主要是根据查阅的相关书籍和资料，借鉴以往采煤机截割部传动系统的设计经验初步确定各级传动中齿轮的齿数、转速、传动的功率、转矩以及各级传动的效率，进而对各级齿轮模数进行初步确定，截割部齿轮的设计及强度效核具体计算过程及计算结果如下：（1） 计算过程及说明: 第一级采用锥齿轮传动 直齿锥齿轮传动是以大端参数为标准值的。在强度计算时，则以齿宽中点处的当量齿轮作为计算的依据。直齿锥齿轮的弯曲疲劳强度可近似地按平均分度圆处的当量圆柱齿轮进行计算，直齿锥齿轮的齿面接触疲劳强度，仍按平均分度圆处的当量圆柱齿轮计算，工作齿宽即为锥齿轮的齿宽b。 1)选择齿轮材料 两个齿轮都选用20CrMnTi渗碳淬火（HRC 5862）。 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= 估取圆周速度=14.24m/s，参考文献5表814，表815选取公差组7级小轮平均分度圆直径，由式得 （2.4） 齿宽系数：查文献5表2-1按齿轮相对轴承为非对称布置，取0.7小轮齿数 =11惰轮齿数 i=33齿数比 /=33/11传动比误差 误差在范围内小轮转矩 T=2572650N载荷系数 使用系数 1.75 动载荷系数 1.2 齿向载荷分布系数 1.1齿间载荷分配系数 则载荷系数的初值 =1.75=2.541弹性系数 节点影响系数：重合度系数 Z=0.89许用接触应力 （2.5） 接触疲劳极限应力=1430N、=1430N应力循环次数： N=60njL （2.6） N=60njL=60 N= N/i=/3=2.646 则查文献5中图870得接触强度得寿命系数=1 ,(不许有点蚀)硬化系数，查文献6图871及说明1接触强度安全系数，查文献6表827，按较高可靠度查S=11.5 取 故的设计初值为 d=82mm齿轮模数 m=d/Z=82/11=7.4 查表 取m=7.5mm小齿分度圆直径的参数圆整值 =11小轮分度圆直径 d=mZ=7.5齿宽 b=0.7mm圆整 b=58mm齿宽 小轮齿宽 =63mm齿顶高h h取标准值 h=0.75 h=h齿顶圆直径 齿根圆直径-= mm 齿距p mm齿厚s 齿根弯曲疲劳强度效荷计算 由文献7式 （2.7） 齿形系数：查文献7 小轮Y=2.6、大轮Y=2.222应力修正系数：查文献7小轮Y=1.59、大轮Y=1.752重合度 = =1.675（2.8）重合度系数： =0.25+0.75/1.675=0.698 （2.9） 许用弯曲应力： （2.10） 弯曲疲劳极限、弯曲寿命系数；尺寸系数；安全系数S=1.5则: （2.11） =107.69 =93.62（合格）2.4.2 齿轮3和惰轮4的设计及强度校核计算过程及说明:1)选择齿轮材料 两个齿轮都选用20GrMnTi渗碳淬火（HRC 5862）。2)按齿面接触疲劳强度设计计算 小轮分度圆直径，由（2.4）得 齿宽系数：查表按齿轮相对轴承为非对称布置，取0.6小轮齿数=19；大齿数i=44 齿数比/=44/19传动比误差 误差在范围内小轮转矩T=741392N使用系数1.75；动载荷系数1.2；齿向载荷分布系数1.1； 齿间载荷分配系数得载荷系数的初值 =1.75=2.541弹性系数；节点影响系数：重合度系数Z=0.89接触疲劳极限应力=1430N、=1430N应力循环次数：由式（2.8）得 N=60njL=60 N= N/i=/2.3=1.312 则查文献7图870得接触强度得寿命系数Z= Z=1硬化系数查文献7图871及说明1接触强度安全系数：查文献7表827，按较高可靠度查S=11.5，取 故的设计初值为 d=104.3mm齿轮模数： 得m=取m=5.5mm小齿分度圆直径的参数圆整值=19小轮分度圆直径、d=中心距 =m/2173.25mm 齿宽 b=0.6惰轮齿宽 小轮齿宽 =67.7mm3） 齿根弯曲疲劳强度效荷计算由式（2.8）得 齿形系数：小轮Y=2.43、大轮Y=2.202应力修正系数：小轮Y=1.65、大轮Y=1.771重合度由式（2.9）得=1.66 重合度系数：由式 （2.10）得 =0.25+0.75/1.66=0.701许用弯曲应力：由式（2.11）得 弯曲疲劳极限：弯曲寿命系数： 尺寸系数：;安全系数：S=1.7=581/358.24=581/358.24则公式: =194.86 =175.442 合格2.4.3 齿轮5、惰轮6和输出齿7的设计及强度校核（1）计算过程及说明: 1)选择齿轮材料 两个齿轮都选用20CrMnTi渗碳淬火。 2)按齿面接触疲劳强度设计计算小轮分度圆直径，由式得 齿宽系数：查文献5表2-1按齿轮相对轴承为非对称布置，取08小轮齿数 =24惰轮齿数 i=40齿数比 /=40/24输出轮齿数 i=57齿数比 /=57/24传动比误差 .00315 误差在范围内小轮转矩 T=1637847N载荷系数 使用系数 1.75 动载荷系数 1.2 齿向载荷分布系数 1.1 齿间载荷分配系数 则载荷系数的初值 =1.75=2.541 弹性系数 节点影响系数：重合度系数 Z=0.89许用接触应力接触疲劳极限应力=1430N、=1430N、应力循环次数： N=60njL N=60njL=60 N= N/i=/1.8=1.6333 N= N/i=/2.84=1.1153 则查文献5中图870得接触强度得寿命系数1 ,(不许有点蚀)硬化系数，查文献6图871及说明1接触强度安全系数，查文献6表827，按较高可靠度查S=11.5，取 故的设计初值为 d=145.587mm 齿轮模数 m=d/Z=145.587/21=5.87 查表 取m=6mm 小齿分度圆直径的参数圆整值 =24 小轮分度圆直径 d=mZ=228mm 中心距 =m/2(Z+ Z)=177mm =m/2(Z+ Z)=275mm 齿宽 b=0.8mm圆整 b=65mm齿宽 小轮齿宽 =70mm mm 齿根弯曲疲劳强度效荷计算 由文献式 齿形系数：查文献7 小轮Y=2.6、大轮Y=2.222应力修正系数：查文献7小轮Y=1.59、大轮Y=1.752重合度 = =1.675重合度系数： =0.25+0.75/1.675=0.698 许用弯曲应力： 弯曲疲劳极限、弯曲寿命系数；尺寸系数；安全系数S=1.5则: =207.69 =193.62 =153.62 (合格） 图2.2 齿轮52.4.4 齿轮8、惰轮9和输出齿10的设计及强度校核（1）计算过程及说明: 1)选择齿轮材料 两个齿轮都选用20CrMnTi渗碳淬火。 2)按齿面接触疲劳强度设计计算小轮分度圆直径，由式（2.1）得 齿宽系数：查文献5表2-1按齿轮相对轴承为非对称布置，取06小轮齿数 =30惰轮齿数 i=45齿数比 /=45/30输出轮齿数 i=59齿数比 /=59/30传动比误差 .00315 误差在范围内小轮转矩 T=4079024N载荷系数 使用系数 1.75 动载荷系数 1.2齿向载荷分布系数 1.1齿间载荷分配系数 则载荷系数的初值 =1.75=2.541弹性系数 节点影响系数：重合度系数 Z=0.89许用接触应力接触疲劳极限应力=1430N、=1430N应力循环次数： N=60njL N=60njL=60 N= N/i=/1.5=2.8404 N= N/i=/1.315=2.16 则查文献5中图870得接触强度得寿命系数1 ,(不许有点蚀)硬化系数，查文献6图871及说明1接触强度安全系数，查文献6表827，按较高可靠度查S=11.5，取 故的设计初值为 d=208.587mm齿轮模数 m=d/Z=208.587/30=6.87 查表 取m=7mm小齿分度圆直径的参数圆整值 =30小轮分度圆直径 d=mZ=315mm 中心距 =m/2(Z+ Z)=262.5mm =m/2(Z+ Z)=364mm 齿宽 b=0.6圆整 b=126mm齿宽 小轮齿宽 =131mm mm齿根弯曲疲劳强度效荷计算 由文献式 齿形系数：查文献7 小轮Y=2.6、大轮Y=2.222应力修正系数：查文献7小轮Y=1.59、大轮Y=1.752重合度 = =1.675重合度系数： =0.25+0.75/1.675=0.698 许用弯曲应力： 弯曲疲劳极限、弯曲寿命系数；尺寸系数；安全系数S=1.5则: =279.78 =263.62 =253.38合格 第三章 轴的设计及校核3.1 确定轴的最小直径轴的结构设计包括轴的形状、轴的径向尺寸和轴向尺寸。轴的结构设计是在初估轴颈基础上进行的。为了满足设计要求，保证轴上零件的定位和规定，便于装配，并有良好的加工工艺性，所以选择阶梯轴形。装滚动轴承的定位轴肩尺寸应查有关的安装尺寸。为便于装配及减小应力集中，有配合的轴段直径变化处做成引导锥。在一根轴上的轴承一般都取一样型号，使轴承孔尺寸相同，可一次镗孔，保证精度。输入轴为齿轮轴结构，选取轴的材料为20Cr，渗碳、淬火、回火处理。初估轴的最小直径，可得截一轴的设计。由于心轴不传递转矩,转矩法估算直径在这里不再适用,采用经验法估算心轴的直径,轴径与中心距的关系为: （3.1） 初取,经受力分析在确定轴的直径.该心轴分三段,从右端起:轴段1:该轴段直接安装在摇臂壳体上,起支撑作用.取其直径,为使该轴有足够的支撑强度,取其长度.轴段2:该段安装轴承,轴承外圈支承着惰了轮.取其直径,这里选择调心滚子轴承253520,以使其自动补偿轴和外壳中心线的相对偏斜,轴承的主要尺寸为:两轴间有一长为10的距离套对其进行周向定位,该轴的长度轴段3:为了对轴承进行定位,取其直径,由于箱体的厚度,为了保证惰轮与截一轴的齿轮正确啮合,取该段的长度轴的受力分析,因为此轴为心轴,仅受弯矩作用.圆周力: （3.2） 选用45钢调质处理HBS=，因为心轴只受弯矩作用，其危险截面在轴的中间，的双支点梁，可以认为轴沿整个跨度承受均布载荷 （3.3） 因为相差无几，其径向力抵消后与圆周力相比可以忽略，所以弯矩为： （3.4）抗弯截面模量： （3.5） （3.6） 许用弯曲应力所以该轴强度合格。公式为： （3.7）3.2 轴的校核1.轴1的设计与校核 (1)轴上的转矩TT=9.55 （3.8） =9550 =2332.11取A115 可得： dA=115 =53.36取 d=65mm 图3.1 轴1(2)求作用在齿轮上的力轴1上大齿轮分度圆直径为： d=mZ=100mm圆周力，径向力和轴向力的大小如下： F= =4664.22N =4664.22tan20=1697.64N F= F/cosa=2T/( dcosa) = 4664.22/cos20= 4963.56N（3）轴的强度效核： 首先根据轴的结构图作出轴的计算简图： 1）轴的计算简图 （见下页插图） 2）求支反力 水平面： R = 1313.23N R = 3350.99N 垂直面： R = 1219.66N R = 477.97N3）计算弯矩水平面弯矩： M=194358.04Nmm M=194358.04 Nmm 垂直面弯矩： M= 70740.28Nmm M= 70739.56Nmm 合成弯矩： M=M=206831.17 Nmm 扭矩 T = 233211 Nmm 图3.2 轴的计算简图4）扭矩： =139926.6 Nmm 5）计算当量弯矩： = =249717 Nmm轴的材料为45钢，调质处理，查文献9表41得 由 得： 查文献9 表3-1取 W=0.1d=30754 =249717/30754=8.12该轴满足强度要求2.轴2的设计与校核 （1）轴上的转矩T 由式得 T=9.55 =9550=34025.64N.mm 查文献10表6-2取A115， 可得 dA=115=168mm 取 d=170mm（2）求作用在齿轮上的力 轴2上大齿轮分度圆直径为：d=mZ=272mm由式（3.6）、（3.7）、（3.8）得 圆周力，径向力和轴向力的大小如下 F=22247.35N =22247.35tan20 =8097.37N F= F/cosa=2T/( dcosa)=22247.35/cos20= 23675.14N （3）轴的强度效核： 首先根据轴的结构图作出轴的计算简图： 1）轴的计算简图 （见下页插图） 2）求支反力 水平面： R= 11441.49N R= 10805.85N 垂直面： R= 4164.36N R= 3933N 3）计算弯矩 水平面弯矩： M=2059468.2Nmm M=1836850Nmm 垂直面弯矩： M= 7495848Nmm M= 668610Nmm 合成弯矩： M=7773610 Nmm M=1954752.5 Nmm 扭矩 T = 34025640 Nmm 图3.3 轴的计算简图 4） 扭矩： 由式（3.7）得 =0.634025640=20415384 Nmm 5） 计算当量弯矩： 由式（3.8）得 =21845295 Nmm =20508753 Nmm轴的材料为45钢，调质处理，查文献9表41得 由式（3.6） 得 取 W=0.1d=491300 =21845295/491300=44.464该轴满足强度要求3. 轴3的设计与校核确定轴的最小直径由文献17选取轴3的材料为20CrMnTi，渗碳、淬火、回火 处理。初估轴的最小直径，由（3.1）可得 按轴向定位要求确定各轴段直径和长度为使传动件在轴上的固定可靠，应使轮毂的宽度略大于与之配合轴段的长度，以使其他零件顶住轮毂，而不是顶在轴肩上轴的第一段装有单列向心球轴承，轴的外力在支点间作用，选用正安装能使轴段支承具有良好的刚性，可用端盖下的垫片来调整轴承的间隙。油文献1选择轴承代号为3612 GB/T286-1994，轴承的右端装有挡油环来调整轴向间隙。轴的第一段的长度为80mm，直径为60mm。轴的第二段为齿轮轴结构部分，尺寸由齿轮7的决定 轴的第三段装轴承，根据轴承的尺寸确定该轴段的直径为长度为75mm，直径为80。轴的第四段的直径为65mm，长度为90mm。4. 轴4的设计与校核确定轴的最小直径由文献17选取轴4的材料为20CrMnTi，渗碳、淬火、回火 处理。初估轴的最小直径，由（3.1）可得 按轴向定位要求确定各轴段直径和长度为使传动件在轴上的固定可靠，应使轮毂的宽度略大于与之配合轴段的长度，以使其他零件顶住轮毂，而不是顶在轴肩上轴的第一段装有单列向心球轴承，轴的外力在支点间作用，选用正安装能使轴段支承具有良好的刚性，可用端盖下的垫片来调整轴承的间隙。选择轴承代号为3613 GB/T286-1994，轴承的右端装有挡油环来调整轴向间隙。轴的第一段的长度为90mm，直径为70mm。轴的第二段为齿轮轴结构部分，尺寸由齿轮9的决定 轴的第三段装轴承，根据轴承的尺寸确定该轴段的直径为长度为75mm，直径为90。5. 输出轴的设计确定轴的最小直径由文献7选输出轴的材料为20CrMnTi，渗碳、淬火、回火处理。初估轴的最小直径，由（3.1） 可得 按定位要求确定各轴段直径和长度轴的第一段左端轴孔长度L=200mm，选取伸出轴部分的长度为125mm，直径为90mm。轴的第二段装轴承，轴承的内侧至箱体内壁应留有一定的间距，由于采用脂润滑，所留的间距较大，以便放挡油环，防止润滑油溅入而带走润滑脂，又当小齿轮齿顶圆小于安装轴承的孔径时，也可防止齿轮啮合传动时挤出的赃油进入轴承，加速轴承的磨损。轴的外力在支点间作用，选用正安装能使轴段支承具有良好的刚性，可用端盖下的挡油环来调整轴向间隙。轴段的长度为80mm，直径为110mm。轴的第三段作用是为了调整输出轴上个零件的轴向距离和轴承的轴向定位。根据单列向心球轴承内圈定位点来确定轴的直径，选择轴的直径为120mm。 轴的第四段上安装齿轮，齿轮4的齿宽为100mm，故选取该轴段的长度为105，以便于齿轮的装配要求。由此，确定轴段的直径为90mm轴的第五段装有单列圆柱滚子轴承，选用正安装能使轴段支承具有良好的刚性，可用端盖下的垫片来调整轴承的间隙。轴承的右端装有挡油环来调整轴向间隙。轴的段的长度为110mm，直径为90mm。要使轴满足使用要求，要求各轴轴向游隙： 第一轴：0.060.08mm 第二轴：0.080.15mm 第三轴：0.200.30mm 第四轴：0.200.35mm （3）动轴的弯扭合成强度计算与疲劳强度校核 完成轴的结构设计后，轴上主要零件和支反力的位置、外载荷的大小已经确定，轴的弯矩和转矩可以求出，因此，应按弯扭合成强度条件进行轴的强度校核，经过计算验证得出设计的轴满足使用要求。3.3 花键的强度校核花键强度校核按公式 （3.9） 式中传递的转矩各齿载荷不均匀系数取（0.70.8）齿数齿的工作长度平均直径mm齿的工作高度mm矩形花键花键模数m=6.5 齿数z=12 长度=76 许用压强 查文献10表5-3=（1020）则 P= =3.8强度校核合格花键模数m=7 齿数z=13 长度l=79花键校核按公式得 P=4.920000h 可知：轴承的寿命合格图3.4 圆锥滚子轴承 第四章 机械的密封4.1 机械密封的工作原理 机械密封是靠一对或者数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。4.2 机械密封常用材料的选用清水，常温，(动)9Cr18，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁，（静）浸树脂石墨，青铜，酚醛塑料。 河水（含泥沙），常温，（动）碳化钨，（静）碳化钨 。 海水，常温，（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁，（静）浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷。 过热水 100度，（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁，（静）浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷。 汽油，润滑油，液态烃，常温，（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁，（静）浸树脂或锡锑合金石墨，酚醛塑料。 汽油，润滑油，液态烃，100度，（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，（静）浸青铜或树脂石墨。 汽油，润滑油，液态烃，含颗粒，（动）碳化钨，（静）碳化钨。4.3 密封材料的种类及用途密封密封材料应符合要求。由于不同的媒体被密封，并在设备的不同操作条件要求的密封具有不同的柔性的材料。对于密封材料总体要求是：1） 致密化好，不渗漏介质;2） 具有足够的强度和硬度;3） 压缩性能和弹性，永久变形小4） 不软化，在高温下，它不分解在低温下硬化，脆化;5） 良好的耐腐蚀性，耐酸，碱，油介质中，长期工作，其体积小和硬度的变化，而不是附着于金属表面上;6） 摩擦系数小，耐磨性能好;7） 具有密封表面的柔软性结合;8） 耐老化，经久耐用;9） 制造方便，价格便宜，取材容易。10） 封口橡胶是一种常用的材料。除了橡胶，但适于使密封材料如石墨，以及聚四氟乙烯和各种密封剂。4.4 机械密封安装、使用技术要领 1）径向轴跳动设备应0.04mm轴向跳动不允许超过0.1mm;2）密封件保持清洁设备的安装，密封件应清洁，密封面完好，防止杂质和灰尘进入密封部分;3）在安装过程中，严禁击打，敲打，以免损坏机械密封摩擦密封失效支付;4）在与密封表面接触，应涂覆一层干净机油安装的，为了成功地安装;5）静环密封的安装，并拧紧螺丝必须是用武力，以确保静环面与纵轴线的要求;6）在安装用手推动卡环后，卡环在轴上，使移动灵活，并且有一定的灵活性;7）您安装后用手板固定轴，轴应该是体重的感觉;8）的装置，必须充满介质的操作之前，以防止干摩擦而使密封失效
- 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。
川公网安备: 51019002004831号