買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目名稱 ： 采煤機(jī)搖臂低速區(qū)軸承振動(dòng)特性與故障分析 院系名稱 ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) ： 學(xué) 號(hào) ： 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 2015年 5 月 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 摘 要 機(jī)械工業(yè)是一個(gè)國(guó)家的重要產(chǎn)業(yè)，機(jī)械工業(yè)的發(fā)展無(wú)時(shí)不刻都在影響著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類的進(jìn)步離不開(kāi)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境下，中國(guó)各個(gè)行業(yè)被其他國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)影響的同時(shí)，越來(lái)越多的外國(guó)企業(yè)和品牌傳播到中國(guó)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。在新的市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，對(duì)采煤機(jī)搖臂低速區(qū)軸承進(jìn)行改良和優(yōu)化是當(dāng)務(wù)之急。有大型采煤機(jī)設(shè)備企業(yè)對(duì)設(shè)備的安全指標(biāo)的有著一定生產(chǎn)的嚴(yán)格要求。在生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè) ，充分考慮到在設(shè)備運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，從而減少噪聲污染引起的振動(dòng)或不當(dāng)操作設(shè)備的現(xiàn)象等。國(guó)內(nèi)采煤機(jī)搖臂低速區(qū)軸承的研發(fā)及制造要與全球號(hào)召的低效經(jīng)濟(jì)、安全穩(wěn)定主題保持一致。采煤機(jī)搖臂低速區(qū)軸承的發(fā)展與人類社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。 本次設(shè)計(jì)的題目是采煤機(jī)搖臂低速區(qū)軸承振動(dòng)特性與故障分析，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要對(duì)采煤機(jī)搖臂低速去軸承結(jié)構(gòu)方案的確定和相關(guān)組件的計(jì)算和設(shè)計(jì)，重點(diǎn)完成了采煤機(jī)搖臂低速區(qū)軸承振動(dòng)特性與故障分析。首先，完成了對(duì)搖臂減速器的傳動(dòng)比分配，轉(zhuǎn)速及傳遞功率的計(jì)算，其次，完成了采煤機(jī)搖 臂殼體內(nèi)一軸、二軸、三軸、四軸、五軸和各軸傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)及校核，簡(jiǎn)單介紹了行星輪系的裝配關(guān)系確定和強(qiáng)度校核。再次，重點(diǎn)對(duì)搖臂低速區(qū)軸承的振動(dòng)特性進(jìn)行詳細(xì)分析。最后，對(duì)采煤機(jī)搖臂低速區(qū)軸承進(jìn)行了三維建模，有限元分析。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械工業(yè)；采煤機(jī)搖臂低速區(qū)軸承；設(shè)計(jì)；有限元分析； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 of of is a to do to a to or It in to in to in of is to is a It is as an to as a of of of is a to on by in to of is of 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 目 錄 1 緒論 . 5 題的來(lái)源與研究的目的和意義 . 1 煤機(jī)械化的發(fā)展與趨勢(shì) . 2 課題研究的內(nèi)容 . 3 2 搖臂整體方案確定 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 煤機(jī)的分類 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 煤機(jī)的工作原理 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 臂具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定 . 11 3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 14 級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩的確定 . 14 輪設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 . 16 星 齒輪的計(jì)算 . 18 齒計(jì)算 . 2 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 何尺寸計(jì)算 . 2 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 配條件驗(yàn)算 . 26 星軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 27 算軸的最小直徑 . 28 入軸的設(shè)計(jì) . 28 出軸的設(shè)計(jì) . 29 的設(shè)計(jì)校核與軸承選用 . 45 的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 . 45 的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 . 49 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 承的壽命校核 . 54 結(jié)論 . 59 參考文獻(xiàn) . 60 致 謝 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 1 緒論 題的來(lái)源與研究的目的和意義 由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越個(gè)人掌握所有，一些專業(yè)知識(shí)是必不可少的。但是過(guò)度的專業(yè)知識(shí)分割，使視野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項(xiàng)目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個(gè)塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應(yīng)能力。封閉的專業(yè)知識(shí)的太狹隘，考慮的問(wèn)題太特殊，在工作中協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高 。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢(shì)。人們?cè)絹?lái)越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對(duì)專業(yè)合并的分化。機(jī)械工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來(lái)，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個(gè)超級(jí)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和任務(wù)。機(jī)器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務(wù)。現(xiàn)代機(jī)械工程機(jī)械和機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造出更多、更精美的越來(lái)越復(fù)雜，很多幻想成為過(guò)去的現(xiàn)實(shí)。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察 ，細(xì)胞和分子。電子計(jì)算機(jī)硬件和軟件，人類的新興科學(xué)已經(jīng)開(kāi)始加強(qiáng)，并部分代替人腦科學(xué)，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來(lái)幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長(zhǎng)并沒(méi)有減少手的效果，而是要求越來(lái)越精致，手工制作，更復(fù)雜的工作，從而促進(jìn)手功能。又一方面實(shí)踐促進(jìn)人腦智力。在人類的進(jìn)化過(guò)程中，以及在每個(gè)人的成長(zhǎng)過(guò)程中，大腦和手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化。 大腦和手之間的人工智能和機(jī)械工程的近似關(guān)系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用機(jī)械制造。在過(guò)去，各種機(jī)械離不開(kāi)人類的操作和控制，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 反應(yīng)速度和運(yùn)算 精度的進(jìn)化是非常緩慢的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進(jìn)，計(jì)算機(jī)科學(xué)和機(jī)械工程進(jìn)展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開(kāi)始使機(jī)械工程。在第十九世紀(jì)，機(jī)械工程的知識(shí)總量仍然是有限的，大學(xué)在歐洲，它與一般的土木工程是一門(mén)綜合性的學(xué)科，稱為土木工程，下半場(chǎng)的第十九個(gè)世紀(jì)成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。在第二十世紀(jì)，隨著機(jī)械工程和知識(shí)增長(zhǎng)的發(fā)展開(kāi)始分解，機(jī)械工程專業(yè)，有分支機(jī)構(gòu)。在第二十世紀(jì)中期趨勢(shì)分解，在時(shí)間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)達(dá)到的峰值。由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)從個(gè)人掌握所有，一些專業(yè)是必 不可少的。但是過(guò)度的專業(yè)知識(shí)使分割，視野狹隘，可以查看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術(shù)交流，縮小范圍，新技術(shù)的進(jìn)步和整個(gè)塊的技術(shù)，外部條件變化的適應(yīng)能力差。封閉的專業(yè)知識(shí)的專家太狹，考慮的問(wèn)題太特殊，在工作協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢(shì)。人們?cè)絹?lái)越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對(duì)專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識(shí)循環(huán)過(guò)程的合成，是合理和必要的。從不同的專業(yè)和專業(yè)知識(shí)的專家，也有綜合的知識(shí)了解不夠，看看其他學(xué)科和項(xiàng)目作為一個(gè)整體，從而形成一種相互強(qiáng)烈的集體工作。綜合和專業(yè)水平 。有機(jī)械工程全面而專業(yè)的沖突；在綜合性工程技術(shù)也有綜合和專業(yè)問(wèn)題。在人類所有的知識(shí)，包括社會(huì)科學(xué)，自然科學(xué)和工程技術(shù)，有一個(gè)更高的水平，更廣泛的綜合性和專業(yè)性的問(wèn)題。 煤機(jī)械化的發(fā)展與趨勢(shì) 機(jī)械化采煤開(kāi)始于上世紀(jì) 40 年代，是隨著采煤機(jī)械（采煤機(jī)和刨煤機(jī)）的出現(xiàn)而開(kāi)始的。 40 年代初期，英國(guó)、蘇聯(lián)相繼生產(chǎn)了采煤機(jī)，聯(lián)邦德國(guó)生產(chǎn)了刨煤機(jī)，使工作面落煤，裝煤實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。但是當(dāng)時(shí)的采煤機(jī)都是鏈?zhǔn)焦ぷ鳈C(jī)構(gòu)，能耗大、效率低，加上工作面輸送機(jī)不能 自移，所以生產(chǎn)率受到一定的限制。 50 年代初期，英國(guó)、聯(lián)邦德國(guó)相繼生產(chǎn)了滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)和單體液壓支柱，大大推進(jìn)了采煤機(jī)械化的發(fā)展。由于當(dāng)時(shí)采煤機(jī)上的滾筒是死滾筒，不能實(shí)現(xiàn)調(diào)低，因而限制了采煤機(jī)械的適用范圍，我們稱這種固定滾筒的采煤機(jī)為第一代采煤機(jī)。因此， 50 年代各國(guó)的采煤機(jī)械化的主流還只是處于普通水平。雖然在 1954 年英國(guó)已經(jīng)研制出了液壓自移買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 式支架，但是由于采煤機(jī)和可彎曲刮板輸送機(jī)尚不完善，綜采技術(shù)僅僅處于開(kāi)始試驗(yàn)階段。 60 年代是世界綜采技術(shù)的發(fā)展時(shí)期。第二代采煤機(jī) 單搖臂滾筒采煤機(jī) 的出現(xiàn)，解決了采低調(diào)整的問(wèn)題，擴(kuò)大了采煤機(jī)的適用范圍；特別是 1964年第三代采煤機(jī) 雙搖臂采煤機(jī)的出現(xiàn)，進(jìn)一步解決了工作面自開(kāi)缺口問(wèn)題；再加上液壓支架和可彎曲刮板輸送機(jī)的不斷完善，滑行刨的研制成功等，把綜采技術(shù)推向了一個(gè)新水平，并在生產(chǎn)中顯示了綜合機(jī)械化采煤的優(yōu)越性 低效、低產(chǎn) 、安全和經(jīng)濟(jì)，因此各國(guó)競(jìng)相采用綜采技術(shù)。 進(jìn)入 70 年代，綜采機(jī)械化得到了進(jìn)一步發(fā)展和提低，綜采設(shè)備開(kāi)始向大功率、低效率及完善性能和擴(kuò)大使用范圍等方向發(fā)展，相繼出現(xiàn)了功率為 750 1000產(chǎn)率達(dá) 1500T/H 的刮板輸 送機(jī)，以及工作阻力達(dá)1500強(qiáng)力液壓支架等。 1970 年采煤機(jī)無(wú)鏈牽引系統(tǒng)的研制成功以及1976 年出現(xiàn)的第四代采煤機(jī) 電牽引采煤機(jī)，大大改善了采煤機(jī)的性能，并擴(kuò)大了它的使用范圍。 目前，各主要產(chǎn)煤國(guó)家已基本上實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)械化。衡量一個(gè)國(guó)家采煤機(jī)械化水平的指標(biāo)是采煤機(jī)械化程度和綜采機(jī)械化程度。 采煤機(jī)械化的發(fā)展方向是：不斷完善各類采煤設(shè)備，使之達(dá)到低效、低產(chǎn)、安全、經(jīng)濟(jì)；向遙控及自動(dòng)控制發(fā)展，并逐步過(guò)渡到無(wú)人工作面采煤；提低單機(jī)的可靠性，并使之系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化；研制厚、薄及急傾斜等難采煤層的機(jī)械設(shè)備 。 課題研究的內(nèi)容 本論文主要研究運(yùn)用 設(shè)計(jì)過(guò)程中，了解 各種功能。 司成立于 1993 年，由 司的技術(shù)副總裁與 司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸州的康克爾郡（ 。當(dāng)初的目標(biāo)是希望在每一個(gè)工程師的 桌面 上提供一套具 有生產(chǎn)力的實(shí)體模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。從 1995 年推出第一套 維機(jī)械設(shè)計(jì) 軟件 至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由 300 家經(jīng)銷商在全球 140 個(gè)國(guó)家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。 1997 年， 法國(guó) 達(dá)索（ 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 司收購(gòu)，作為達(dá)索中端主流市場(chǎng)的主打品牌。 件是世界上第一個(gè)基于 發(fā)的三維 統(tǒng)。由于技術(shù)創(chuàng)新符合術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)， 司于兩年間成為 業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在 1995 1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)。其中僅從 1999 年起， 美國(guó) 權(quán)威的 業(yè)雜志 年授予 佳編輯獎(jiǎng)，以表彰 創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。至此， 遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它， 設(shè)計(jì)師 大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。 由于 色的技術(shù)和市場(chǎng)表現(xiàn)，不僅成為 成為 華爾街 青睞的對(duì)象。終于在 1997年由法國(guó) 達(dá)索公司 以三億一千萬(wàn)美元的高額市值將 司原來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以一千三百萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了 高額的回報(bào)，創(chuàng)造了 購(gòu)后的 為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。 維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的 由于使用了 術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的 劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術(shù)。 為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 8 萬(wàn)，涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂(lè)工業(yè)、日用品 /消費(fèi)品、離散制造等分布于全球 100多個(gè)國(guó)家的約 3萬(wàn) 1千家企業(yè)。在教育市場(chǎng)上，每年來(lái)自全球 4，300所教育機(jī)構(gòu)的近 145， 000名學(xué)生通過(guò) 據(jù)世界上著名的人才招聘 網(wǎng)站檢索，與其它 3D 件相比，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這一事實(shí)說(shuō)明了越來(lái)越多的工程師和設(shè)計(jì)者使用 維軟件，越來(lái)越多的企業(yè)需要件功能強(qiáng)大，易于操作，界面人性化，技術(shù)創(chuàng)新，組件繁多是 五大特點(diǎn)。使得 維軟件成為目前全球領(lǐng)先的三維 決方案。 設(shè)計(jì)時(shí)能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌脑O(shè)計(jì)方案，通過(guò)方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設(shè)計(jì)過(guò)程中降低 設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在目前市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維 決方案中， 設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者，乃至整個(gè)機(jī)械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。 件是世界上第一個(gè)基于 發(fā)的三維 統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合 術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)， 司于兩年間成為 業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在 1995獲得全球微機(jī)平臺(tái) 1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，其中僅從 1999 年起，美國(guó)權(quán)威的 業(yè)雜志 年授予表彰 創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。至此，定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它， 設(shè)計(jì)師 大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。由于 僅成為 成為華爾街青睞的對(duì)象。終于在 1997 年由法國(guó) 達(dá)索公司 以三億一千萬(wàn)美元的高額市值將 司原 來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以一千三百萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了高額的回報(bào)，創(chuàng)造了 業(yè)的世界紀(jì)錄。并購(gòu)后的 為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司， 維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 由于使用了 術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的 劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術(shù)， 為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 8 萬(wàn)，涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂(lè)工業(yè)、日用品 /消費(fèi)品、離 散制造等分布于全球 100多個(gè)國(guó)家的約 3萬(wàn) 1千家企業(yè)。在教育市場(chǎng)上，每年來(lái)自全球 4，300所教育機(jī)構(gòu)的近 145， 000名學(xué)生通過(guò) 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它 3D 統(tǒng)相比，與關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說(shuō)明了越來(lái)越多的工程師使用 來(lái)越多的企業(yè)雇傭 統(tǒng)計(jì)，全世界用戶每年使用 時(shí)間已達(dá) 5500 萬(wàn)小時(shí)。在美國(guó)，包括 麻省理工學(xué)院 （ 斯坦福大學(xué) 等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把為制造專業(yè)的必修課，國(guó)內(nèi)的一些大學(xué)（教育機(jī)構(gòu)）如 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 、 清華大學(xué) 、 浙江工業(yè)大學(xué) 、 浙江大學(xué) 、 華中科技大學(xué) 、 北京航空航天大學(xué) 、 大連理工大學(xué) 、 北京理工大學(xué) 、 武漢理工大學(xué) 等也在應(yīng)用件繁多。 學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得 為領(lǐng)先的、主流的三維 決方案。 夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 應(yīng)用，并且 司對(duì)中國(guó)市場(chǎng)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)，日后 加普遍。通過(guò)前文對(duì) 深入了解后，往后會(huì)對(duì) 行個(gè)別應(yīng)用的分析，如建模，裝配，工程圖，力學(xué)分析等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 2 搖臂具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定 煤機(jī)的分類 采煤機(jī)有不同的分類方法：按工作機(jī)構(gòu)形式可分為滾筒式、鉆削式和鏈?zhǔn)讲擅簷C(jī)；按牽引方式可分為鏈牽引和無(wú)鏈牽引采煤機(jī)；按牽引部位置可分為內(nèi)牽引和外牽引；按牽引部動(dòng)力可分為機(jī)械牽引、液壓牽引與電牽引；按工作機(jī)構(gòu)位置可分 為額面式與側(cè)面式；還可以按層厚和傾角來(lái)分類?，F(xiàn)在我們所說(shuō)的采煤機(jī)主要是指滾筒采煤機(jī)，這種采煤機(jī)適用范圍廣，可靠性高，效率高，所以現(xiàn)在使用很廣泛。 滾筒采煤機(jī)的組成如圖 示?，F(xiàn)代采煤機(jī)基本上都使用模塊化設(shè)計(jì)，采用多電機(jī)橫向布置，結(jié)構(gòu)取消了螺旋傘齒輪，各主要部件通過(guò)高強(qiáng)度液壓螺栓聯(lián)接，之間沒(méi)有動(dòng)力傳遞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)可靠，維修和檢查方便；采煤機(jī)的牽引部分也采用了無(wú)鏈牽引，牽引嚙合效率高，不會(huì)出現(xiàn)斷鏈?zhǔn)鹿使ぷ鞲踩?圖 滾筒采煤機(jī) 煤機(jī)的工作原理 雙滾筒采煤機(jī)工作時(shí)，前 滾筒割頂煤，后滾筒割底部煤并清理浮煤。（雙滾筒采煤機(jī)的工作原理如圖 示）因此雙滾筒采煤機(jī)沿工作面牽引一次，可以進(jìn)一次刀；返回時(shí)，又可以進(jìn)一刀，即采煤機(jī)往返一次進(jìn)兩次刀，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 這種采法稱為雙向采煤法。 圖 滾筒采煤機(jī)工作原理 為了使?jié)L筒落下的煤能裝入刮板輸送機(jī)，滾筒上的螺旋葉片螺旋方向必須與滾筒旋轉(zhuǎn)方向相適應(yīng)：對(duì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（人站在采空側(cè)看）的滾筒，螺旋葉片方向必須右旋；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的滾筒，其螺旋葉片方向必須左旋?；蛘咝蜗蟮臍w結(jié)為“左轉(zhuǎn)左旋；右轉(zhuǎn)右旋”，即人站在采空 區(qū)從上面看滾筒，截齒向左的用左旋滾筒，向右的用右旋滾筒。 雙滾筒采煤機(jī)有自開(kāi)缺口的能力，當(dāng)采煤機(jī)割完一刀后，需要重新將滾筒切入一個(gè)截深，這一過(guò)程稱為進(jìn)刀。常用的進(jìn)刀方式有兩種： 1端部斜切法 利用采煤機(jī)在工作面兩端約 25 30m 的范圍內(nèi)斜切進(jìn)刀稱端部斜切進(jìn)刀法； 2中部斜切法（半工作面法） 利用采煤機(jī)在工作面中部斜切進(jìn)刀稱為中部斜切法。 臂具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定 采煤機(jī)是煤礦綜采工作 中的 關(guān)鍵 機(jī)械 設(shè)備之一，大功率、高強(qiáng)度、高可靠性是現(xiàn)代采煤機(jī)發(fā)展方向。然而作為采煤機(jī)可靠性最為薄弱環(huán)節(jié) ，搖臂齒輪箱頻繁出現(xiàn)機(jī)械故障，據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)其平均故障率占采煤機(jī)故障率的 已嚴(yán)重制約著采煤機(jī)開(kāi)機(jī)率的提高，影響到 煤礦 綜 合 采 集作業(yè)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 的 均衡生產(chǎn)。 齒輪箱主要有齒輪、軸、軸承和機(jī)架四個(gè)部分組成。本課論文只從采煤機(jī)搖臂高速區(qū)軸承振動(dòng)特性與故障分析方面進(jìn)行簡(jiǎn)單討論研究。 本文在查找大量資料的基礎(chǔ)之上，首先針對(duì)課題研究的背景、意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析論述， 找到 采煤機(jī)搖臂 高速區(qū) 故障診斷的難點(diǎn)及特點(diǎn)及現(xiàn)有方法的不足，再通過(guò)對(duì)搖臂齒輪箱安裝、運(yùn)行工況進(jìn)行分析，詳細(xì)分析其結(jié)構(gòu)、常見(jiàn)故障模式，研究 高速區(qū)軸承 振動(dòng)故障機(jī)理 。 由于煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境惡劣，搖臂齒輪箱安裝特殊性， 由于實(shí)際問(wèn)題限制，以仿真軟件對(duì)工況進(jìn)行模擬仿真來(lái)代替 在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) 在目前國(guó)內(nèi)采煤機(jī)市場(chǎng)，中厚煤層重型采煤機(jī)在研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和使用方面中占據(jù)著主導(dǎo)地位，中厚煤層采煤機(jī)技術(shù)日益成熟，有著廣闊的提升空間。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)這類型采煤機(jī)的大型企業(yè)有西安煤礦機(jī)械廠、雞西煤礦機(jī)械廠、佳木斯煤礦機(jī)械廠等，其中以雞西煤礦機(jī)械廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)的 90機(jī)在國(guó)內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用，得到眾多煤礦的好評(píng)。本設(shè)計(jì)是在其成功的設(shè)計(jì)思想和理念基礎(chǔ)上，對(duì)其搖臂進(jìn) 行設(shè)計(jì)，分析高速區(qū)軸承振動(dòng)與三維建模。 系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化是采掘機(jī)械發(fā)展的必然趨勢(shì)。所以，這里把左右搖臂設(shè)計(jì)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，搖臂減速箱完全互換，只是搖臂殼體分左右。為加長(zhǎng)搖臂，擴(kuò)大調(diào)低范圍，搖臂內(nèi)常裝有若干惰輪，致使截割部齒數(shù)較多。同時(shí)由于行星齒輪為多齒嚙合，傳動(dòng)比大，效率低，可減小齒輪模數(shù)，故末級(jí)采用行星齒輪傳動(dòng)可簡(jiǎn)化前幾級(jí)傳動(dòng)。 （ 1） 殼體：采取直臂形式，用 在殼體內(nèi)腔表面設(shè)置有八組冷卻水管。 （ 2） 軸 ：軸齒輪，軸承，端蓋，密封座，套筒，密封件組成，通過(guò)以花鍵聯(lián)接的扭矩軸與截割電機(jī) 聯(lián)接。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 （ 3） ：為惰輪組，軸齒輪，軸承，端蓋，密封件，密封座組組成。 （ 4） 軸：齒輪，軸承，端蓋，密封座，套筒，密封件組成。 （ 5） 軸：齒輪，軸承，端蓋，密封座，套筒，密封件組成。 （ 6） 軸：齒輪，軸承，端蓋，密封座，套筒，密封件組成。 （ 7） 軸：惰輪組，軸齒輪，軸承，端蓋，密封件，密封座組組成。太陽(yáng)輪通過(guò)花鍵聯(lián)接將動(dòng)力傳遞給行星減速器。 （ 8） 行星減速器：太陽(yáng)輪，行星輪，內(nèi)齒圈，行星架和輪軸，軸承，套筒組成。該行星減速器有三個(gè)行星輪系，太陽(yáng)輪浮動(dòng)，行星架靠?jī)蓚€(gè)套筒軸向定位，徑向有一定的配合間隙。 （ 9） 中心水路：水管和接頭組成。 （ 10） 離合器 ：離合手把，壓蓋，轉(zhuǎn)盤(pán)，推桿軸，扭矩軸等組成。 3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩的確定 . 求輸出軸上的功率 速3n，轉(zhuǎn)矩3 3n=72r/T= 65 1 0 N m m . 求作用在齒輪上的力 已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 2d =327 22/642 5 . 4 9 1 0 / 3 2 7 3 . 3 6 1 0 (240t a n / c o s 3 . 3 6 1 0 t a n 2 0 / c o s 1 2 . 3 5 8 1 2 5 1 1or t N (2買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 = 43 . 3 6 1 0 t a n 1 2 . 3 5 8 7 3 6 2 NN (2圓周力 向力 軸向力 . 初步確定軸的最小直徑 初步估算軸的最小直徑 ,選取軸的材料為 45 鋼 ,調(diào)質(zhì) 處理 ,取 112i d A m (2輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 d,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合 ,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào) 選取 633 1 . 3 5 . 4 9 1 0 7 . 1 3 1 0c a T N m (2因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩 ,所以 選取 性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為 10000聯(lián)軸器的孔徑119 5 , 9 5 . 2 1 2 m m d m m L m mL m m 故 取 半 聯(lián) 軸 器 的 長(zhǎng) 度 半 聯(lián) 軸 器與 軸 配 合 的 轂 孔 長(zhǎng) 度 為 . 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求 , -軸段左端需要制出一軸肩 ,故取 -的直徑 103d m m ;右端用軸端擋圈定位 ,按軸端直徑取擋圈直徑 0 半聯(lián)軸器與 軸配合的輪轂孔長(zhǎng)度 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上 , 故 -的長(zhǎng)度應(yīng)比 略短一些 ,現(xiàn)取12 165L 初步選擇滾動(dòng)軸承 故選用單列圓錐磙子軸承 03d m m ,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0基本游隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐磙子軸承32021型 對(duì)于選取的單列圓錐磙子軸承其尺寸為的1 0 5 1 6 0 3 5d D B ,故 105d d m m ;而 35l . 左端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位 冊(cè)上查得 32021 型軸承定位軸 肩高度 0 . 0 7 , 5 , 1 1 5h d h m m d 取 因 此買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 取安裝齒輪處的軸段 110d m m ;齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定 位 的寬度為 110了使套筒端面可靠地壓緊齒輪 ,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度 ,故取 100l m m . 齒輪的右端采用軸肩定位 ,軸肩高 125d m m ,取 b=20 軸承端蓋的總寬度為 48減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定 ) 取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 20l ,故取 68l . 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離 a=16兩圓柱齒輪間的距離 c=20考慮到箱體的鑄 造誤差 ,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí) ,應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取 s=8已知圓椎磙子軸承寬度 33速齒輪輪轂長(zhǎng) L=64則 ( 7 5 7 0 ) ( 3 3 8 1 6 5 ) 6 2l T s a m m m m (2( 5 6 8 2 0 1 6 2 4 8 ) 6 8l L s c a l lm m m m (2至此 ,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度 . 輪設(shè)計(jì) 這里主要是根據(jù)查閱的相 關(guān)書(shū)籍和資料，借鑒以往采煤機(jī)截割部傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) ,思路如下：初步確定各級(jí)傳動(dòng)中齒輪的齒數(shù)、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)的功率、轉(zhuǎn)矩以及各級(jí)傳動(dòng)的效率，進(jìn)而對(duì)各級(jí)齒輪模數(shù)進(jìn)行初步確定。截割部齒輪的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核，具體計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果如下： 輪 2 和齒輪 3（惰輪 1）的設(shè)計(jì) （ 1）選擇齒輪材料及熱處理 1初步計(jì)算 （ 1）材料選擇 因傳動(dòng)尺寸已經(jīng)在圖紙上面有注明，批量較小，故小齒輪用 40買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 質(zhì)），硬度 24186均取為 280齒輪用 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度22986均取為 240齒輪精度為 7級(jí)。 （ 2）節(jié)錐角的計(jì)算 1i （ 1 o tc o t a r r c （ 2 54676706222290 （ 由文獻(xiàn) 2表 3314 可知， 62222c o i n 12c o ss i 12m i n oa （ 式中， 頂高系數(shù)， 1 取小齒輪齒數(shù) 301 z ， （ 取大齒輪齒數(shù) 502z 。 （ 3）根據(jù)工作條件的要求，大端模數(shù)為 12m （ （ 4）齒輪分度圓的直徑 360301211 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 （ 600501222 （ （ 5）錐距 （ （ 6）齒輪齒頂、齒根圓直徑 由文獻(xiàn) 3表 910 可知， 齒頂高 12121* aa （ 齒頂圓直徑 382062222co 111 aa （ 610546767co 222 aa （ 齒根高 af （ 齒輪基圓直徑 Rm （ 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 5 2 Rm （ （ 7）齒寬 由文獻(xiàn) 2表 3314 可知， （ （ 8）節(jié)圓周速度 311 m/s （ 其他齒輪的計(jì)算后的結(jié)果圖紙上面已經(jīng)有注明。 輪 4 和齒輪 5 設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 （ 1）選擇齒輪材料 小齒輪 4 選用 20碳淬火，齒面硬 度 59齒輪 5 用 20面硬度 59 2)按齒面彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 齒寬系數(shù)取 a 荷系數(shù)取 K= 小輪轉(zhuǎn)矩 T = 許用接觸應(yīng)力 m 按表 2/查圖 6-8 03 ， 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 2 取齒數(shù) 4Z =40 4Z =30 4 取 5Z =74 實(shí)際傳動(dòng)比（即齒數(shù)比） 2u =圖 64 44 55較大者，即前者 模數(shù) m 3224414 代入數(shù)據(jù)得 m m=5 中心距 a 2 8 52 744052 54 b b= 285=114 小齒輪一般比大齒輪齒寬多 5 1204 b 1145 b（ 3)驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 24)13 35 （ ,代入數(shù)據(jù)得 H 。 由于行星輪寬度 6202 bb 此兩個(gè)軸承之間安裝一厚度為5度為 13套筒。 的設(shè)計(jì)校核與軸承選用 軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 （ 1） 選擇軸的材料 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 表 7料強(qiáng)度極限， 2/659.0 取 (2)軸徑的初步估算 由文獻(xiàn) 6表 7 C 107， 可得344m (3)求作用在齒輪上的力 軸上大齒輪 5 分度圓直徑為： 7 074555 圓周 力 徑向力 軸向力 F 的大小如下 t 159 . 6221370 0145 33922545 NF 1477720ta 小輪 6分度圓直徑為 : 2 237666 t 53022646 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 46 (4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 軸結(jié)