買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀設(shè)計(jì) 摘 要 91采煤機(jī)是一種電牽引大功率采煤機(jī)，該機(jī)機(jī)身矮，裝機(jī)功率大，所有電機(jī)橫向布置，機(jī)械傳動(dòng)都是直齒傳動(dòng)，電機(jī)、行走箱驅(qū)動(dòng)輪組件等均可從老塘側(cè)抽出，故傳動(dòng)效率高，容易安裝和維護(hù)。 本說明書主要介紹了采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì)計(jì)算。 91采煤機(jī)截割部主要是由一個(gè)減速箱和四級(jí)齒輪傳動(dòng)組成，截割部電機(jī)放在搖臂內(nèi)橫向布置，電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)由三級(jí)直齒圓拄齒輪和行星輪系的傳動(dòng)，最后驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)。截割部采用四行星單浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，減小了結(jié)構(gòu)尺寸，采用大角度彎搖臂設(shè)計(jì)，加大了過 煤空間，提高了裝煤效果。 在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)截割部的軸、傳動(dòng)齒輪、軸承和聯(lián)接用的花鍵等部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算、強(qiáng)度校核和選用。本說明書主要針對(duì)主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核進(jìn)行了敘述和介紹。 此外，還對(duì) 91煤機(jī)的使用與維護(hù)進(jìn)行了說明，以便能更好的發(fā)揮該采煤機(jī)的性能，達(dá)到最佳工作效果。 關(guān)鍵詞 ：采煤機(jī)；截割部；減速箱；行星輪系；傳動(dòng)齒輪；設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 91is a of is is in up is of so is in to in of of It is up of a 91of to up in on a of of of to of to to of of In of to of of as to is to In 91n to be to of A of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 1 概述 . 1 煤機(jī)的發(fā)展概況 1 內(nèi)電牽引采煤機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及趨勢 . 1 煤機(jī)的技術(shù)特點(diǎn) . 1 煤機(jī)的發(fā)展趨勢 . 2 煤機(jī)類型及組成 . 3 煤機(jī)類型 . 3 煤機(jī)的 組成 . 3 煤機(jī)總體方案的確定 . 4 用范圍 . 4 要技術(shù)參數(shù) . 4 機(jī)主要特點(diǎn) . 5 要結(jié)構(gòu)及組成確定 . 6 2 截割部的設(shè)計(jì)及計(jì)算 8 動(dòng)機(jī)的選擇 . 8 傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配 . 8 傳動(dòng)比的確定 . 8 動(dòng)比的分配 . 8 割部傳動(dòng)計(jì)算 . 10 級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩 . 10 割部齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 . 12 割部行星機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 34 的設(shè)計(jì)及校核 . 56 承的壽命校核 . 65 鍵的強(qiáng)度校核 . 66 3 采煤機(jī)的使用和維護(hù) 68 滑及注油 . 68 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 面檢查與試運(yùn)轉(zhuǎn) . 68 井及井下組裝 . 69 煤機(jī)的 井下 操作 .器的維護(hù)與檢修 . 70 結(jié) 論 72 參考文獻(xiàn) 73 翻譯部分 英文原文 74 中文譯文 78 致 謝 81 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 概述 煤機(jī) 的 發(fā)展 概況 機(jī)械化采煤開始于二十世紀(jì) 40 年代，是隨著采煤機(jī)械的出現(xiàn)而開始的。40 年代初 期 ，英國 、蘇聯(lián)相繼生產(chǎn)了 采煤機(jī)， 德國生產(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 限制了采煤機(jī)生產(chǎn)率的提高。 50 年代初期，英國、德國相繼生產(chǎn)出滾筒式采煤機(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)械化技術(shù)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)高，因而限制了采煤機(jī)的適用范圍，我們稱這種固定滾筒采煤機(jī)為第一代采煤機(jī)。 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)，解決了采高調(diào)整問題，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) 雙搖臂滾筒采煤機(jī)的出現(xiàn)，進(jìn)一步解決了工作面自開缺口的問題，再加上液壓支架和可彎曲輸送機(jī)的不斷完善 等等，把綜采技術(shù)推向了一個(gè)新水平，并且在生產(chǎn)中顯示了綜采機(jī)械化采煤的優(yōu)越性 高產(chǎn)、高效、安全和經(jīng)濟(jì)。 進(jìn)入 70 年代，綜采機(jī)械化得到了進(jìn)一步的發(fā)展和提高，綜采設(shè)備開始向大功率、高效率及完善性能和擴(kuò)大使用范圍等方向發(fā)展 。 1970 年采煤機(jī)無鏈牽引系統(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。 80 年代 ，德國、美國、英國都 開發(fā) 成功各種交、直流電牽引采煤機(jī) ， 同時(shí)把計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用在采煤機(jī)上。 并且 開始 重視系列化采煤機(jī)的開發(fā)工作，一種功率的采煤機(jī)可以派生出 多種機(jī)型，主要元部件在不同功率的采煤機(jī)上都能通用，這樣不僅擴(kuò)大了工作面的適應(yīng)范圍，而且便于 用戶配件的管理。采煤機(jī)系列化是 20 世紀(jì) 80 年代采煤機(jī)發(fā)展中非常突出的特點(diǎn)。 至此，緩傾斜中厚煤層的綜采機(jī)械化問題已經(jīng)基本得到解決，專家開始對(duì)實(shí)現(xiàn)厚煤層、薄煤層、急傾斜及其它難采煤層開采的綜采機(jī)械的研發(fā)，以適用不同的開采條件 。 內(nèi)電牽引采煤機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及趨勢 煤機(jī)的技術(shù)特點(diǎn) 電牽引采煤機(jī)已成為國內(nèi)采煤機(jī)的研究重點(diǎn) 國內(nèi)從 90 年代初已逐步停止研究開發(fā)液壓牽引采煤機(jī)將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向電牽引采煤機(jī) ;通過交 流、 直 流 電牽引采煤機(jī)的對(duì)比研究，已基本確定以交 流買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 變頻調(diào)速電牽 引 采煤機(jī)為今后電牽引采煤機(jī)的發(fā)展方向。電牽 引 替代液壓牽引 ， 交流調(diào)速代替直流調(diào)速已成為國內(nèi)采煤機(jī)的發(fā)展方向。 裝機(jī)功率不斷增加 為了滿足高產(chǎn)高效綜采工作面 快 速割煤對(duì)采煤機(jī)的高強(qiáng)度、高性能需要，不論是厚、中厚煤層還是薄煤層采煤機(jī) ， 其裝機(jī)功率 (包括截割功率和牽引 功率 )均在不斷 加大 ，最大已達(dá) 1020其中截割電機(jī)功率達(dá) 450k W，牽引電機(jī)功率達(dá) 250 牽引速度和牽引力不斷增大 電牽引采煤機(jī)最大牽引速度已達(dá) 引力已普遍增大到 450600 電機(jī)橫向布置總體結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速 近年來，我國基本停止了截割電左尼縱向布置采煤機(jī)的研制，新研制的采煤機(jī)中已廣泛采用了多電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向布置的總體結(jié)構(gòu)。 控制系統(tǒng)日趨完善 采煤機(jī)電氣控制功能逐步齊全，可靠性不斷提高，在通用性互換性和集成化等方面已有較大進(jìn)步 ； 開發(fā)了可靠的防爆全中文界面的 制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控、監(jiān)測功能，以及故障記憶和診斷功能 ;研制成功井下無線電離機(jī)控制并得到推廣使用。 滾筒截深不斷增大 目前已由 630至 800計(jì)今后可能增至 1000 采煤機(jī) 的可靠性將成為國產(chǎn)采煤機(jī)越來越重要的性能指標(biāo) 隨著高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和發(fā)展，要求采煤工作面逐步達(dá)到日產(chǎn) 700010000t 水平 。采 煤機(jī)及其 系統(tǒng)的可靠性將成為影響礦井原煤產(chǎn)量 關(guān)鍵因素越來越受到重視，成為中國采煤機(jī)越來越重要的綜合性能指標(biāo)。 煤機(jī)的發(fā)展趨勢 電牽引采煤機(jī)經(jīng)過 25 年的發(fā)展，技術(shù)已趨成熟。新一代大功率電牽引采煤機(jī)已集中采用了當(dāng)今世界最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成為具有人工智能的高自 動(dòng)化機(jī)電設(shè)備代替液壓牽引已成必然。技術(shù)發(fā)展趨勢可簡要?dú)w結(jié)如下 : 電牽引系統(tǒng)向交流變頻調(diào)速牽引系統(tǒng)發(fā)展。 結(jié)構(gòu)形式 向多電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向布置發(fā)展。 監(jiān)控技術(shù)向自動(dòng)化、智能化、工作面系統(tǒng)控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)展。 性能參數(shù)向大功率、高參數(shù)發(fā)展。 綜合性能向高可靠性和高利用率發(fā)展。 國內(nèi)電牽引采煤機(jī)研制方向與國際發(fā)展基本一致經(jīng)過近 15 年的研究，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 已取得較大進(jìn)展但離國際先進(jìn)水平特別是在監(jiān)控技術(shù)及可靠性方面尚有較 大差距，必須進(jìn)行大量的技術(shù)和試驗(yàn)研究。 煤機(jī)類型及組成 煤機(jī)類型 滾筒采煤機(jī)的類型很多，可按滾筒數(shù)目、行走機(jī)構(gòu)形式、行走驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)速傳動(dòng)方式、行走部布置位置、機(jī)身與工作面輸送乳汁機(jī)配合導(dǎo)向方式、總體結(jié) 構(gòu)布置方式等分類。 按滾筒數(shù)目分為單滾筒和雙滾筒采煤機(jī)，其中雙滾筒采煤機(jī)應(yīng)用最普遍。按行走機(jī)構(gòu)形式分鋼絲繩牽引、鏈牽引和無鏈牽引采煤機(jī)。按行走驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)速方式分機(jī)械調(diào)速、液壓調(diào)速和電 氣調(diào)速滾筒采煤機(jī)（通常簡稱機(jī)械牽引、液壓牽引和電牽引采煤機(jī)）。按行走部布置位置分內(nèi)牽引和外牽引采煤機(jī)。按機(jī)身與工作面輸送機(jī)的配合導(dǎo)向方式分騎槽式和爬底板式采煤機(jī)。按總體結(jié)構(gòu)布置方式分截割（主）電動(dòng)機(jī)縱向布置在搖臂上的采煤機(jī)和截割（主）電動(dòng)機(jī)橫向布置在機(jī)身上的采煤機(jī)、截割電動(dòng)機(jī)橫向布置在搖臂上的采煤機(jī)。按適用的煤層厚度分厚煤層、 中厚煤層和薄煤層采煤機(jī)。按適用的煤層傾角分緩斜、大傾角和急斜煤層采煤機(jī)。 煤機(jī)的組成 采煤機(jī) 主要由電動(dòng)機(jī)、牽引部、截割部和附屬裝置等部分組成 （。 電動(dòng)機(jī)：是滾筒采煤機(jī)的動(dòng)力部分，它通過兩端輸出軸分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)截割部和牽引部。采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以縮小電動(dòng)機(jī)的尺寸。 牽引部：通過其主動(dòng)鏈輪與固定在工作面輸送機(jī)兩端的牽引鏈 3 相嚙合，使采煤機(jī)沿工作面移動(dòng)，因此，牽引部是采煤機(jī)的行走機(jī)構(gòu)。 左、右截割部減速箱：將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)齒輪減速后傳給搖臂 5 的齒輪，驅(qū)動(dòng)滾 筒 6 旋轉(zhuǎn)。 滾筒：是采煤機(jī)落煤和裝煤的工作機(jī)構(gòu)，滾筒上焊有端盤及螺旋葉片，其上裝有截齒。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機(jī)中。為提高螺旋滾筒的裝煤效果，滾筒一側(cè)裝有弧形擋煤板 7，它可以根據(jù)不同的采煤方向來回翻轉(zhuǎn) 180。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 如圖 滾筒采煤機(jī) 底托架 ： 是固定和承托整臺(tái)采煤機(jī)的底架，通過其下部四個(gè)滑靴 9 將采煤機(jī)騎在刮板輸送機(jī)的槽幫上，其中采空區(qū)側(cè)兩個(gè)滑靴套在輸送機(jī)的導(dǎo)向管上，以保證采煤機(jī)的可靠導(dǎo)向。 調(diào)高油缸：可使搖臂連同滾筒升降，以調(diào)節(jié)采煤機(jī)的采高。 調(diào)斜油缸：用于調(diào)整采煤機(jī)的縱向傾斜度，以 適應(yīng)煤層沿走向起伏不平時(shí)的截割要求。 電氣控制箱：內(nèi)部裝有各種電控元件，用于采煤機(jī)的各種電氣控制和保護(hù)。 此外，為降低電動(dòng)機(jī)和牽引部的溫度并提供內(nèi)外噴霧降塵用水，采煤機(jī)設(shè)有專門的供水系統(tǒng)。采煤機(jī)的電纜和水管夾持在拖纜裝置內(nèi)，并由采煤機(jī)拉動(dòng)在工作面輸送機(jī)的電纜槽中卷起或展開。 煤機(jī)總體方案的確定 采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、橫向布置（電機(jī)）積木組合，各部件之間為干式對(duì)接，可采中厚偏薄煤層中的硬煤。是 比較理想的更新?lián)Q代機(jī)型。 用范圍 該機(jī)主要定位適用于傾角 15 15 的中厚偏薄煤層的開采，煤層中不應(yīng)有堅(jiān)硬的或較厚的該類夾雜物，以及落差較大的斷層。 要技術(shù)參數(shù) 主要技術(shù)參數(shù)及配套設(shè)備： 采高（ m）： 適應(yīng)傾角（ ）： 15； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 煤質(zhì)硬度 : f4； 機(jī)面高度（ m）： 過煤高度（ m）： 機(jī)重（ T）： 36 牽引速度 (m/ 0 牽引力（ 524； 截深（ m）： 筒直徑 （ m）： 電壓（ V）： 1140； 臥底量（ m）： 筒）； 滾筒水平中心距（ m）： 搖臂回轉(zhuǎn)中心距（ m）： 牽引形式 ：機(jī)載交流變頻調(diào)速銷軌式； 調(diào)高泵型號(hào)： 泵電機(jī)型號(hào)： 截割電機(jī)型號(hào)： 牽引電機(jī)型號(hào)： 供水泵型號(hào)： 機(jī)功率（ 591 （其中兩個(gè)截割電機(jī) 2250個(gè)牽引電機(jī) 240個(gè)泵電機(jī)11共計(jì) 2250 240 11=591 機(jī)主要特點(diǎn) 1）機(jī)身矮，裝機(jī)功率大。截割電機(jī)容量調(diào)整范圍寬。通過 調(diào)整截割電機(jī)的容量，可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多型。 2）整機(jī)為無底托架積木式組合結(jié)構(gòu)。各部件之間為干式對(duì)接，對(duì)接面之間 無任何機(jī)械或液壓傳動(dòng)關(guān)系。機(jī)身三大部件之間使用高強(qiáng)度 T 形螺栓和四個(gè)楔形啞鈴銷以及兩個(gè) 150 定位銷連接和緊固，提高了大部件之間聯(lián)接的可靠性。 3）截割電機(jī)、牽引電機(jī)的啟動(dòng)、停止等操作采用旋轉(zhuǎn)開關(guān)控制外，其余控制如牽引速度調(diào)整、方向設(shè)定、左右搖臂的升降，急停等操作均由設(shè)在機(jī)身兩端操作站 的按鈕進(jìn)行控制，操作簡單、方便。 4）所有電機(jī)橫向布置。機(jī)械傳動(dòng)都是直齒傳動(dòng)。電機(jī)、行走箱驅(qū)動(dòng)輪組件等均可從老塘側(cè)抽出。故傳動(dòng)效率高，容易安裝和維護(hù)。 5）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，采用集成閥塊結(jié)構(gòu)，管路少，連接可靠；經(jīng)常買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 調(diào)整的閥設(shè)在液壓箱體外，便于檢修和更換； 6） 截割機(jī)械傳動(dòng)鏈設(shè)有扭矩軸過載保護(hù)裝置，并可設(shè)有強(qiáng)制潤滑冷卻系統(tǒng)，提高了傳動(dòng)件，支承件的使用壽命。 7） 截割部采用四行星單浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，承載能力大，減小了結(jié)構(gòu)尺寸。采用大角度彎搖臂設(shè)計(jì)，加大過煤空間，提高裝煤效果，臥底量大 8） 調(diào)高油缸與調(diào)高液壓鎖采用分離布 置，液壓鎖置于殼體空腔內(nèi)，打開蓋板即可取出液壓鎖，方便井下查找故障和更換調(diào)高油缸、液壓鎖等維修工作。 9） 行走箱與牽引部為干式對(duì)接，拆行走箱后，牽引部不漏油。行走箱內(nèi)為干油潤滑，行走輪軸承壽命高。 要結(jié)構(gòu)及組成確定 該采煤機(jī)主要由以下幾部分組成。左、右搖臂，裝在搖臂上的兩臺(tái) 250、右螺旋滾筒等組成左右對(duì)稱的兩大可搖動(dòng)調(diào)高的截割機(jī)構(gòu)；左、右行走部；左、右牽引部；液壓傳動(dòng)部和電控部以及底托架等組成主體部分。下面分別裝有導(dǎo)向及平滑靴，調(diào)高油缸等。此外還有內(nèi)外噴霧冷卻系統(tǒng)。 1）搖臂截割機(jī)構(gòu) 采煤機(jī)截割部都采用齒輪傳動(dòng)，常見的傳動(dòng)方式有以下幾種： 電動(dòng)機(jī) 固定減速箱 搖臂 滾筒 (如 圖 1.2(a)。這種傳動(dòng)方式的特點(diǎn)是傳動(dòng)簡單，搖臂從固定減速箱端部伸出，支承可靠，強(qiáng)度和剛度好。但搖臂下降的最低位置受輸送機(jī)限制，故臥底量較小。 采煤機(jī)均采用這種傳動(dòng)方式。 電動(dòng)機(jī) 固定減速箱 搖臂 行星齒輪傳動(dòng) 滾筒 (圖 1.2(b)。這種方式在滾筒內(nèi)裝了行星傳動(dòng)，故前幾級(jí)傳動(dòng)比減小，簡化了傳動(dòng)系 統(tǒng)，但筒殼尺寸卻增大了，故這種傳動(dòng)方式適用于中厚煤層采煤機(jī)，如在 列等型采煤機(jī)中采用。 電動(dòng)機(jī) 減速箱 滾筒 (圖 1.2(c)。這種傳動(dòng)方式取消了搖臂，靠由電動(dòng)機(jī)、減速箱和滾筒組成的截割部來調(diào)高 (稱為機(jī)身調(diào)高 )，使齒輪數(shù)大大減少，機(jī)殼的強(qiáng)度、剛度增大，且調(diào)高范圍大，采煤機(jī)機(jī)身也可縮短，有利于采煤機(jī)開缺口工作。 采煤機(jī)采用這種傳動(dòng)方式。 電動(dòng)機(jī) 搖臂 行星齒輪傳動(dòng) 滾筒 (圖 1.2(d)。這種傳動(dòng)方式的電動(dòng)機(jī)軸與滾筒軸平行，取消了容易損壞的錐齒輪，使傳動(dòng)更加簡單，而且調(diào)高范圍大，機(jī)身長度小。新的電牽引采煤 機(jī)都采取這種傳動(dòng)方式。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 割部傳動(dòng)方式 1電動(dòng)機(jī)； 12固定減速箱； 3搖臂； 4滾筒； 5行星齒輪傳動(dòng)； 6泵箱； 7機(jī)身及牽引部 對(duì)比以上傳動(dòng)方式， 本采煤機(jī) 截割部 傳動(dòng)方式 為 :電動(dòng)機(jī) 搖臂 行星齒輪傳動(dòng) 滾筒 。（如圖 該截割部采用銷軸與牽引部聯(lián)結(jié)，截割電機(jī)橫向布置在搖臂上，搖臂和機(jī)身連接沒有動(dòng)力傳遞，取消了縱向布置結(jié)構(gòu)中的螺旋傘齒輪和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通軸。 圖 割部傳動(dòng)系統(tǒng) 2)牽 引機(jī)構(gòu) 該部分主要由左右 牽引箱、牽引電動(dòng)機(jī)組成，牽引箱中裝有變量主油泵、輔助油泵、調(diào)高油泵、閥組和調(diào)速機(jī)構(gòu)、過濾器等；牽引箱中有與主油泵基本相同的定量馬達(dá)和減速機(jī)構(gòu)。 3）牽引機(jī)構(gòu)及調(diào)高系統(tǒng) 無鏈牽引選用廣泛使用的銷排式傳動(dòng)，方便配套；調(diào)高油缸選用用量最廣的標(biāo)準(zhǔn)油缸。方便維修及更換備件。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 截割部的設(shè)計(jì)及計(jì)算 動(dòng)機(jī)的選擇 設(shè)計(jì)要求截割部功率為 250據(jù)礦 井 電機(jī)的具體工作 環(huán)境 情況，電機(jī)必須具 有防爆和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險(xiǎn)的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對(duì)安全 ， 而且電機(jī)工作要可靠，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 大，過載能力強(qiáng)，效率高。 所以 選擇由撫順廠生產(chǎn)的三相鼠籠異步防爆電動(dòng)機(jī) ，型號(hào)為 其主要參數(shù)如下： 額定功率： 250 額定電壓： 1140V； 滿載 電流： 157A； 額定轉(zhuǎn)速： 1476r/ 滿載效 率： 絕緣等級(jí)： H； 滿載功率因數(shù)： 接線方式： Y； 質(zhì)量： 1380 冷卻方式：外殼水冷 該電動(dòng)機(jī)輸出軸上帶有漸開線花鍵，通過該花鍵電機(jī)將輸出的動(dòng)力傳遞給搖臂的齒輪減速機(jī)構(gòu)。 傳動(dòng)比 及傳動(dòng)比 的 分配 傳動(dòng)比 的確定 滾筒上截齒的切線速度， 稱為截割速度，它可由滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑計(jì)算而 得 ，為了減少滾筒截割產(chǎn)生的細(xì)煤和粉塵，增大塊煤率，滾筒的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)低速化的趨勢。滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)滾筒截割和裝載過程影響都很大；但對(duì)粉塵生成和截齒使用壽命影響較大的是截割速度而不是滾筒轉(zhuǎn)速。 總傳動(dòng)比總 電動(dòng)機(jī) 滿載 轉(zhuǎn)速 r/n滾筒轉(zhuǎn)速 r/ 傳動(dòng)比的分配 在進(jìn)行多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，傳動(dòng)比分配是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動(dòng)比，將直接影響到傳動(dòng)系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 成本及工作能力。多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定有如下原則： 應(yīng)超過所允許的最大值，以符合其傳動(dòng)形式的工作 特點(diǎn)，使減速器獲得最小外形。 構(gòu)勻稱；各傳動(dòng)件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞；所有傳動(dòng)零件應(yīng)便于安裝。 要達(dá)到等強(qiáng)度。 從而使?jié)櫥?比較方便。 由于采煤機(jī)在工作過程中常有過載和沖擊載荷，維修比較困難，空間限制又比較嚴(yán)格，故對(duì)行星齒輪減速裝置提出了很高要求。因此，這里先確定行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。 設(shè)計(jì)采用 行星減速裝置，其 工作原理如下 圖所示 （圖 ： a 太陽輪 b 內(nèi)齒圈 c 行星輪 x 行星架 圖 行星機(jī)構(gòu) 該行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由太陽輪 a、內(nèi)齒圈 b、 行星輪 c、行星架 x 等組成。傳動(dòng)時(shí)，內(nèi)齒圈 b 固定不動(dòng)，太陽輪 a 為主動(dòng) 輪，行星架 x 上的行星輪 c 繞自身的軸線 ox動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)行星架 X 回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)減速。運(yùn)轉(zhuǎn)中，軸線 ox轉(zhuǎn)動(dòng)的。 這種型號(hào)的行星減速裝置，效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、傳動(dòng)功率范圍大 ，可用于各種工作條件。因此，它用在采煤機(jī)截割部最后一級(jí)減速是合適的，該型號(hào)行星傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)的使用效率為 動(dòng)比一般為 圖 內(nèi)齒圈 b 固定，以太陽輪 a 為主動(dòng)件，行星架 c 為從動(dòng)件時(shí)，傳動(dòng)比的推薦值為 9。 從采掘機(jī)械與支護(hù)設(shè)備上可知 ,采煤機(jī)截割部行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比 一般為 5 6。 所以 這里 先 定行星減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 ： 則其他三級(jí)減速機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比 ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 / 3 6 . 7 1 8 / 5 . 7 4 2 6 . 3 9 5i i 總 根據(jù)前述多級(jí)減 速 齒輪的傳動(dòng)比分配原則及齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)為 17 為依據(jù) ， 另參考 91 型采煤機(jī)截割部各齒輪齒數(shù)分配原則，初定 齒數(shù)及 各級(jí)傳動(dòng)比為： 1 3 1/ 3 4 / 1 9 1 . 7 9i z z 2 5 4/ 3 6 / 2 3 1 . 5 6i z z 3 9 6/ 3 9 / 1 7 2 . 2 9i z z 割部傳動(dòng)計(jì)算 級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 ： 從電動(dòng)機(jī)出來，各軸依次命名為 、 、 、 、 、 、 軸。 軸 1 1476n r/ 軸 31/n n i1476 / r/m 軸 4 3 2/n n i r/m 軸 7 4 3/n n i5 2 8 / 2 各軸功率計(jì)算： 軸 0 0 0 245 軸 2 1 2245 軸 3 2 1 2 3. 2 3 7 . 6 7 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 9 軸 4 3 1 2 3. 2 2 5 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 9 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 軸 5 4 1 2 1 4 . 8 1 0 . 9 9 0 . 9 7 軸 6 5 1 2 0 6 . 2 9 0 . 9 9 0 . 9 7 198 軸 7 6 1 2 3. 1 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 9 中 1滾動(dòng)軸承效率 1=閉式圓柱齒輪效率 2=花鍵效率 3=軸扭矩 計(jì)算 : 軸 1112459 5 5 0 9 5 5 0 1 5 8 5 N . n 軸 3332 2 5 . 9 69 5 5 0 9 5 5 0 2 6 1 7 N . 4 . 5 8PT n 軸 4442 1 4 . 8 19 5 5 0 9 5 5 0 3 8 8 1 N . 8 . 5 8PT n 軸 7771 8 8 . 3 39 5 5 0 9 5 5 0 7 7 9 2 . 6 8 N . 0 . 8PT n 將上述計(jì)算結(jié)果列入 下 表 （表 ： 軸號(hào) 輸出功率 P（ 轉(zhuǎn)速 n(r/輸出轉(zhuǎn)矩 T/(Nm) 傳動(dòng)比 軸 245 1476 1585 軸 軸 617 軸 881 軸 軸 198 軸 截割部 齒輪設(shè)計(jì) 計(jì)算 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 齒輪 1 和惰輪 2 的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核，具體計(jì)算過程和計(jì)算結(jié)果如下： 計(jì)算過程及說明 計(jì)算結(jié)果 1)選擇齒輪材料 查文獻(xiàn) 1 表 8 兩個(gè)齒輪都選用20碳淬火 2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確 定 齒 輪 傳 動(dòng) 精 度 等 級(jí) ， 按3 111 /)t 估 取 圓 周 速 度10m/ ，參考文獻(xiàn) 1 表 8 14，表 8 15 選取 小輪分度圓直徑 1d ，由式文獻(xiàn) 1（ 8 64）得 3 211 )(12 齒寬系數(shù)d：查文獻(xiàn) 1 表 8 23 按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取 d 0 6 小輪齒數(shù) 1Z ： 1Z =19 惰輪齒數(shù) 2Z ： 2Z 11 1 . 7 9 1 9 3 3 . 0 1 齒數(shù)比 u ： u 21/ 3 3 / 1 9動(dòng)比誤差 0/ 誤差在 %3 范圍內(nèi) 小輪轉(zhuǎn)矩： 1 1 6 0 1 4 3 6 N m 56 62 10m/ 公差組 7 級(jí) d 0 6 1Z =19 2Z 33 u 適 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 載荷系數(shù) K ： 由文獻(xiàn) 1 式（ 8 54）得 A 使用系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 表 8 20 1 75 動(dòng)載荷系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 圖 8 57 1 11 齒向載荷分布系數(shù)K： 查文獻(xiàn) 1 圖 8 60 K 間載荷分配系數(shù)K： 由文獻(xiàn) 1 式 (8 55)及 0 得 co s)/1/1(21 1 . 8 8 3 . 2 ( 1 / 1 9 1 / 3 4 ) 查文獻(xiàn) 1 表 8 21 并插值 則載荷系數(shù) K 的初值 1 . 7 5 1 . 1 1 1 . 0 8 1 . 0 彈性系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 表 8 2 1 8 9 / m 1 75 1 11 K K .21 8 9 / m 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 圖 820 , 0 重合度系數(shù)Z： 查文獻(xiàn) 1 圖 8 65 0許用接觸應(yīng)力 H ： 由文獻(xiàn) 1 式 698 得 H 接觸疲勞極限應(yīng)力21 、： 查文獻(xiàn) 1 圖 8 69 21 1 4 5 0 N / m 22 1 4 5 0 N / m 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 由文獻(xiàn) 1 式 708 得 1 6 0 6 0 1 4 7 6 2 ( 2 0 3 0 0 1 6 )hN n j L 1 0 921 / 1 . 7 1 0 / 1 . 7 3 9 . 8 1 0N N u 則 查文獻(xiàn) 1 圖 8 70 得接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù) 12(不許有點(diǎn)蝕 ) 硬化系數(shù)Z： 查文獻(xiàn) 1 圖 8 71 及說明 Z 1 接觸強(qiáng)度安全系數(shù) Z 1 1 4 5 0 N / m 22 1 4 5 0 N / m 101 1 0N 92 9 0N 121 Z Z 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 查文獻(xiàn) 1 表 8 27，按較高可靠度查1 1 ， 取 212 1 4 5 0 1 1 / 1 . 3 1 1 1 5 N / m 故1231 2 2 . 1 1 6 0 1 4 3 6 1 . 7 3 1 1 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 9 70 . 6 1 . 7 3 1 1 1 51 3 7 . 8 m 齒輪模數(shù) m ： 11/ 1 3 7 . 8 / 1 9 7 . 2 5 m d Z 查文獻(xiàn) 1 表 8 3 小齒分度圓直徑的參數(shù)圓整值1 11 1 9 7td z m 圓周速度 v ： 11 / 6 0 0 0 0 3 . 1 4 1 3 7 . 8 1 4 7 6 / 6 0 0 0 0tv d n 與估取 10 m / 很相近，對(duì)必修正K 小輪分度圓直徑： 11惰輪分度圓直徑： 1 1 3 7 .8 m 7m 1 133 m K 1 133買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 227 3 3d m Z 中心距 a ： 12 7 1 9 3 322m Z 圓整 齒寬 b ： 1 m i n 0 . 6 1 3 3 惰輪齒寬： 2輪齒寬： 10521 3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度效荷計(jì)算 由文獻(xiàn) 1 式 668 T 112齒形系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 圖 8 67 小輪1 大輪2 應(yīng)力修正系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 圖 8 68 小輪1 大輪2 重合度系數(shù)Y： 由文獻(xiàn) 1 式 8 67 2 231m 189 80 2 801 851 2 1 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 0 . 2 5 0 . 7 5 /Y 0 0 / 1 7 許用彎曲應(yīng)力 F ： 由文獻(xiàn) 1 式 8 71 彎曲疲勞極限 查文獻(xiàn) 1 圖 8 72 21 8 5 0 N / m 22 8 5 0 N / m 彎曲壽命系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 圖 8 73 121 Y 尺寸系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 圖 8 74 1 安全系數(shù) 查文獻(xiàn) 1 表 8 27 則 12 1 1 1 /F L X S 8 5 0 1 1 / 1 Y 21 8 5 0 N / m 22 8 5 0 N / m 121 Y 1 21 5 3 1 . 2 5 N / m 22 5 3 1 . 2 5 N / m 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1212 2 . 1 1 6 0 1 4 3 6 2 . 8 0 1 . 5 5 0 . 7 18 5 1 3 3 72 6 1 . 9 N / m m 5 3 1 . 2 5 22222 2 . 1 1 6 0 1 4 3 6 2 . 5 1 . 6 5 0 . 7 18 0 2 3 1 71 5 2 . 9 4 N / m m 5 3 1 . 2 5 N / m 4. 齒輪幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑 d ： 117 1 9d m Z 227 3 3d m Z 齒頂高 * 17h m 齒根高 * 1 0 . 2 5 7h c m 齒頂圓直徑 11 2 1 3 3 2 7d h 22 2 2 3 1 2 7d h 齒根圓直徑 11 2 1 3 3 2 8 . 7 5d h 22 2 2 3 1 2 8 . 7 5d h 基圓直徑 11 c o s 1 3 3 c o s 2 0 21 2 6 1 . 9 N / m 22 1 5 2 . 9 4 N / m 齒根彎曲強(qiáng)度 足夠 1 133 2 231 m 7 8 m 1 1 4 7 m 2 2 4 5 m 1 1 1 5 .5 m 2 2 1 3 .5 m 1 1 2 4 m 2 2 1 7 m 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 齒 輪 4 和齒輪 5 的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核，具體計(jì)算過程和計(jì)算結(jié)果如下 22 c o s 2 3 1 c o s 2 0 齒距 p ： 2 1 . 9 m 齒厚 s ： / 2 1 1 m 齒槽寬 e： / 2 1 1 m 基圓齒距： c o s 2 2 c o s 2 0 法向齒距： 隙： * . 0 7c c m 11 11 1)選擇齒輪材料 查文獻(xiàn) 1 表 8