裝機700采煤機截割部設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）1裝機 700 采煤機截割部設計畢業論文目 錄1 緒 論 .......................................................12 MG300/700－WD 型采煤機 .......................................1 20 世紀 70 年代是我國綜合機械化采煤起步階段 ...............1 20 世紀 80 年代是我國采煤機發展的興旺時期 .................1 20 世紀 90 年代至今是我國電牽引采煤機發展的時代 ...........2 國際上電牽引采煤機的技術發展狀況 ..........................4　 國內電牽引采煤機的發展狀況 ...............................52 總體方案的確定 ..............................................6 概述 .....................................................6 主要技術參數 .............................................7 結構特點 .................................................7 搖臂結構設計方案的確定 .....................................7 截割部電動機的選擇 .........................................7 傳動方案的確定 .............................................8 傳動比的確定 ............................................8 傳動比的分配 ............................................93 傳動系統的設計 ............................................11 各級傳動轉速、功率、轉矩的確定 ............................11 齒輪設計及強度效核 ........................................13　 軸的設計及強度效核 ......................................23 先確定Ⅲ軸 .............................................23 軸 4 的設計及強度效核 ....................................29 惰一軸的設計 ............................................354 行星傳動機構的設計過程 ...................................375 采煤機的使用與維護 ........................................57中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）2 采煤機使用過程中常見故障與處理 ............................57 大功率采煤機截割部溫升過高現象及解決方法 ..................58 采煤機軸承的維護及漏油的防治 ..............................59 煤礦機械傳動齒輪失效的改進途徑 ............................61 硬齒面齒輪的疲勞失效及對策 ................................65結束語 ........................................................68 參考文獻 ......................................................69附錄 ..........................................................77致 謝 .........................................................70中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）11 緒論2 MG300/700－WD 型采煤機 概述 MG300/700－WD 無鏈電牽引采煤機，裝機總功率 700KW，截割功率 2 300KW，牽引功率 2 40KW，調高電機功率 ，采用開關磁阻電??機調速系統來控制采煤機牽引速度。MG300/700－WD 無鏈電牽引采煤機，采用多電機驅動橫向布置形式，截割搖臂用銷軸與牽引部聯接，左、右牽引部及中間箱，采用高強度液壓螺栓聯接。在牽引減速箱內橫向裝有開關磁阻電機，通過牽引機構為采煤機提供 520KN 的 牽引力，中間控制箱裝有調高油缸，電控、變壓器、水閥，每個主要部件可以從老塘側抽出，易維修，易更換。 主要用途及適用范圍MG300/700－WD 無鏈電牽引采煤機一般適用于中厚煤層的開采，傾角小于 35 度，煤質中硬或中硬以上，含有少量夾矸的長壁式工作面。 型號的組成及其代表的含義 使用環境條件可在周圍空氣中的甲烷、煤塵、硫化氫、二氧化碳等不超過《煤礦安全規程》中所規定的安全含量的礦井中使用。海拔高度小于 200m。中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）2周圍介質溫度不超過＋40 攝氏度、不低于10 攝氏度。環境溫度為＋25 攝氏度時，周圍空氣濕度不大于 97％。周圍介質中無足以腐蝕和破壞絕緣的氣體和導電塵埃。3 MG300/700－WD 型采煤機截割部的設計 截割部概述截割機構是采煤機實現落煤、裝煤的主要部件，它分別由左右截割部組成，每個截割部主要由截割部殼體、截割電機、齒輪減速裝置、滾筒等組成，截割部內設有冷卻系統、內噴霧等裝置。本次設計主要的工作是MG300/700WD 采煤機截割部齒輪傳動的設計。 截割部傳動總體方案 設計總則煤礦生產，安全第一；面向生產，力求實效，以滿足用戶最大實際需求；貫徹執行國家、部、專業的標準及有關規定；技術比較先進，在一般設計中進行改進，要求性能和壽命能有顯著的提高。 已知條件1. 采高范圍 ～；2. 煤層傾角 ；35??3. 截割功率 ；20KW?4. 滾筒轉速 。.6r/i。5. 搖臂形式采用整體，左右可互換直搖臂；6. 搖臂擺角： （設計后有所調整）.19.??上 擺 ： ； 下 擺 ： ；7. 設計壽命：5000h。 搖臂傳動方案的確定參考以前 MG300/700－WD 型采煤機搖臂的設計，采用變換齒輪的方式實現滾筒在三個速度間變換的要求。總體傳動方案如圖 31。傳動路線經過五級減速，其中含有二級行星齒輪傳動，通過改變工作面側的兩個齒輪實現三個速度的變化。創新點：采用兩級行星傳動 左右可互換搖臂主要目的：1. 減小行星頭尺寸，可以裝較小的滾筒，截割更硬的煤層；中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）32. 減小搖臂整體尺寸使其質量更輕，剛性更好，過煤量更大；3. 左右搖臂互換，減少了搖臂的備用量。圖 31 搖臂傳動系統圖 計算傳動效率1. 各傳動件的效率為： ????） 花 鍵 效 率 ＝ （ 個 ） ；） 滾 動 軸 承 效 率 ＝ 對 ；） 圓 柱 直 齒 輪 效 率 ＝ ；） 行 星 齒 輪 傳 動 效 率 ＝ ；） 攪 油 效 率 ＝ ；7621345762..8..????總 ＝＝＝ 傳動比的分配及配齒情況采煤機搖臂傳動齒輪傳動比的分配與一般減速器傳動比的分配有所不同，搖臂要求所有大齒輪盡量的一樣大，這樣設計出的搖臂才能緊湊小巧，根據以上原則齒輪的齒數與模數定為表 31 中所列的參數。輸出轉速與要求滾筒轉速的誤差計算： %???＝ 0％ ＝中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）4%???＝ 10＝38.＝ ％ ＝ ％誤差較小符合要求。表 31 齒輪參數表 截割部傳動系統齒輪的校核計算 概述滾筒截割到硬煤或夾矸時可能受到很大的沖擊載荷，而且截割部工作的環境相當差，所以截割部齒輪的校核計算均按照驅動電機的額定全功率驗算。 截一齒輪，惰一齒輪，截二大齒輪校核計算漸開線直齒的設計與校核參考《機械工程學 I》 （王洪欣等著，中國礦業大學出版社出版）和《現代機械傳動手冊》 （現代機械傳動手冊編輯委員會 編） ，校核過程中的系數均從上述兩本書中查取。Z1 與 Z2 嚙合參數及強度計算計算依據及計算過程 重要計算結果一、齒輪參數、材料、熱處理工藝及制造工藝的選定齒輪采用 30CrMnTi，表面滲碳淬火處理，表面硬度可達 58～62HRC。試驗齒輪齒面接觸疲勞極限為 limH?試驗齒輪齒根彎曲疲勞極限 limF?齒形為漸開線直齒。最終加工為磨齒，精度 6 級。齒輪 2 為惰輪，其受到循環彎曲應力，所以上述齒輪 2 的試驗齒根彎曲疲勞極限乘了一個修正系數 。幾何尺寸計算：lim12li450MPa8HF?中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）5128。5。3。mz?分度圓直徑： ；dz齒頂圓直徑： ；*()aamhxy????齒根圓直徑： ；2f c?其中： ＝1， ＝；*ahc二．嚙合要素的驗算：1 和 2 的重合度 ；12?（1）頂圓齒形曲率半徑： ；22()abd??? ；22160cos()()????? 22298()()? 12sin。gat???????（其中正號為外嚙合，負號為內嚙合）端面重合度： ；??????（三）齒輪強度驗算采煤機用的齒輪的接觸和彎曲強度按照驅動電機的額定全功率驗算，因為滾筒截割硬煤或夾矸時可能受到很大的沖擊負載。設計時間按 T＝20220h＝1202200min 計算。 （1） 圓周速度 ???（2）確定計算負載名義轉矩： 309514pT?120m8d?1269ad1206mf?????tv?36NTA中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）6名義圓周力： 120223620tTFd??（3）應力循環次數 Na 148ntA ??（4）確定強度計算中的各種系數接觸應力強度系數1）使用系數 ak2）動負載荷系數 v3）齒向載荷分布系數 k?4）齒間載荷分布系數 ；（ ）???則載荷系數 K 的初值 ，ttAvtkk??5）彈性系數 EZ6）節點影響系數 H 22coscos0ininbtHtz ???????7）重合度系數 Z? ???? ???齒根彎曲疲勞強度計算各系數8）齒形系數 F?19360NtF?2t ?260N??.0k?1????74Y?????中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）79）應力修正系數 sY?10）重合度系數 ?????計算接觸應力的基本值 H?H01tEFuZdb?????AA01 ???H01 ...8??接觸應力： 0Avtk??????64彎曲應力基本值： 0tFFSYbm?????..F???齒根彎曲應力 0FAvtFk??? ???確定計算許用接觸應力 時的各種系數HP?1）壽命系數 NTZ????????12NTZ?L1vZ中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）82）潤滑系數 LZ3）速度系數 v4）粗糙度系數 R5）工作硬化系數 wZ6）尺寸系數 x許用接觸應力 HPLimNTLvRwxZZ????接觸強度安全系數 HPS?? ?確定計算許用彎曲應力 時的各種系數Fp?1）壽命系數 NTY2）齒根表面狀況系數 RrelT?3）尺寸系數 ??許用彎曲應力 Fp? ???A2 9??1wx125MPaHP????.RrelT?097xY??263?中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）9齒根彎曲強度安全系數 FpS?? ? ?Z2 與 Z3 嚙合參數及強度計算計算依據及計算過程 重要計算結果一、齒輪參數、材料、熱處理工藝及制造工藝的選定齒輪采用 30CrMnTi，表面滲碳淬火處理，表面硬度可達 56～61HRC。試驗齒輪齒面接觸疲勞極限為 limH?試驗齒輪齒根彎曲疲勞極限 limF?齒形為漸開線直齒。最終加工為磨齒，精度 6 級。幾何尺寸計算： 128。35。9。mz?分度圓直徑： ；dz齒頂圓直徑： ；*()aamhxy????齒根圓直徑： ；2f c?其中： ＝1， ＝；*ahc二．嚙合要素的驗算：2 和 3 的重合度 23?（1）頂圓齒形曲率半徑： 22()abd??? 2229680cos()()????? lim31450MPaHF??2380md?239648ad2310mf???中國礦業大學成人教育學院 2022 屆畢業設計（論文）