s100掘進(jìn)機(jī)截割部設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 摘要 本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是對(duì) 進(jìn)機(jī)截割部減速器進(jìn)行設(shè)計(jì) ,提高減速器性能，只使用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比，保證掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)的尺寸適應(yīng)掘進(jìn)工作的要求。首先對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行概述，介紹國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，再通過(guò)對(duì)傳動(dòng)比的分配，以及齒輪、軸、軸承的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)齒輪、軸、軸承進(jìn)行 校核，最后簡(jiǎn)單說(shuō)明了掘進(jìn)機(jī)的安全和維護(hù)。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，了解到 進(jìn)機(jī)截割能力大，機(jī)體穩(wěn)定性好，運(yùn)行安全可靠等有點(diǎn)，還對(duì)其主要技術(shù)特性，各機(jī)構(gòu)組成，機(jī)械傳動(dòng)有了一定的認(rèn)識(shí)。并對(duì)國(guó)內(nèi)外的掘進(jìn)機(jī)發(fā)展有了一定了解，對(duì)以后的工作有了很大的幫助 關(guān)鍵詞：懸臂式掘進(jìn)機(jī) 行星減速器 太陽(yáng)輪 行星輪 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 he is 100 of to to to of of on of at of as as of a of 100 so a of to a I of a at it me a of in 文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 目錄 摘要 .............................................................. I ......................................................... 1 章 緒 論 ..................................................... 1 掘進(jìn)機(jī)的作用 ............................................................................................................... 1 內(nèi)外掘進(jìn)機(jī)發(fā)展情況 .................................................................................................. 3 內(nèi)掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展情況 ...................................................................................... 3 外掘進(jìn)機(jī)發(fā)展情況 .......................................................................................... 4 國(guó)掘進(jìn)機(jī)研制存在的問(wèn)題 .............................................................................. 5 進(jìn)機(jī)發(fā)展趨勢(shì) .................................................................................................. 5 究的意義 ...................................................................................................................... 6 第 2 章 掘進(jìn)機(jī)減速器的方案設(shè)計(jì)和動(dòng)力裝置的選擇 .............. 7 100 型掘進(jìn)機(jī)功率的傳動(dòng)和截割功率的輸出 ............................................................ 7 100 型掘進(jìn)機(jī)減速器對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求 ........................................................................ 7 動(dòng)機(jī)的選擇 .................................................................................................................. 7 案分析 .......................................................................................................................... 8 第 3 章 掘進(jìn)機(jī)截割部的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) ........................ 9 星減速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................................................................... 9 星減速器齒輪傳動(dòng)比的分配 ......................................................................... 9 星減速器齒輪高速級(jí)設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 ....................................................... 10 星減速器齒輪低速級(jí)設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 ....................................................... 17 星減速器輸入輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................................................... 25 星減速器輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................................................................... 25 星減速器輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................................................ 29 星減速器用軸承的校核 ........................................................................................... 32 星減速器齒輪用軸承的選擇和校核 ........................................................... 32 星減速器輸入輸出軸用軸承的選擇 ............................................................ 35 第 4 章 日常檢查及安全維護(hù) ........................................ 37 常檢查 ........................................................................................................................ 37 全維護(hù) ........................................................................................................................ 37 結(jié)論 ............................................................. 38 致謝 ............................................................. 39 參考文獻(xiàn) ......................................................... 40 附錄 1 ............................................................ 41 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 附錄 2 ............................................................ 46 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 第 1 章 緒 論 掘進(jìn)機(jī)的作用 掘進(jìn)機(jī)是全斷面 開(kāi)挖隧洞的專用設(shè)備，它利用大直徑轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤上的刀具對(duì)巖石的擠壓、滾切作用來(lái)破碎巖石。美國(guó)羅賓斯公司在 1952 年開(kāi)始生產(chǎn)第一臺(tái)掘進(jìn)機(jī)。 70 年代以后，掘進(jìn)機(jī)有了較快的發(fā)展。開(kāi)挖直徑范圍為 中硬巖中 ,用掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖 80斷面隧洞，平均掘進(jìn)速度為每月350國(guó)芝加哥衛(wèi)生管理區(qū)隧洞和蓄水庫(kù)工程，隧洞，最高月進(jìn)尺可達(dá) 750m。美國(guó)奧索引水隧洞直徑 頁(yè)巖中開(kāi)挖，最高月進(jìn)尺達(dá) 2088m。隧洞掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖比鉆爆法掘進(jìn)速度快，用工少，施工安全，開(kāi)挖面平整，造價(jià)低，但機(jī)體龐大，運(yùn)輸不便，只能適用于長(zhǎng)洞的開(kāi)挖，并且本機(jī)直徑不能調(diào)整，對(duì)地質(zhì)條件及巖性變化的適應(yīng)性差，使用有局限性。 19 世紀(jì) 70 年代 ,英國(guó)為修建海底隧道 ,生產(chǎn)制造了第一臺(tái)掘進(jìn)機(jī) ,美國(guó)在20 世 紀(jì) 30 年代開(kāi)發(fā)了懸臂式掘進(jìn)機(jī) ,并把此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于采礦業(yè) ,此后英、德、日等十幾個(gè)國(guó)家相繼投入了大量的人力、物力、財(cái)力用于掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研制 ,經(jīng)過(guò)多年的不懈努力 ,現(xiàn)有 20 多家公司 ,先后研制了近百種機(jī)型。1985 年，中國(guó)引進(jìn)日本三井三池公司 進(jìn) 77 院進(jìn)行技術(shù)鑒定，轉(zhuǎn)為批量生產(chǎn)，并在 1990 年獲得國(guó)家優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品金獎(jiǎng)， ,2003 年 4 月根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)對(duì)原 行技術(shù)改造，同年生產(chǎn)出新型 進(jìn)機(jī) — 載，運(yùn)輸?shù)裙δ堋＝馗铑^可以伸縮，伸縮行程 510 載部采用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)弧齒三齒星輪方式，第一運(yùn)輸機(jī)采用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)雙邊刮板鏈運(yùn)輸方式；行走部采用馬達(dá)加減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，履帶采用套筒滾子鏈，履帶與履帶架之間有支重輪；具有內(nèi)、外噴霧除塵系統(tǒng)；有提高機(jī)器穩(wěn)定性的支撐裝置；電器系統(tǒng)保護(hù)功能齊全，截割電機(jī)為雙電機(jī) ,可實(shí)現(xiàn)雙電壓供電等特點(diǎn)。 懸臂式掘進(jìn)機(jī)廣泛用于礦山井下巷道掘進(jìn)、交通和水下隧道掘進(jìn)以及其他工程的洞穴開(kāi)掘 巷道掘進(jìn)量年均 600萬(wàn) m,其中機(jī)掘約占 工礦山巷道掘進(jìn)量年均 100 萬(wàn) m,機(jī)掘量為零 025 年 ,約有 13 00000 萬(wàn) m 的掘進(jìn)工程量 . 懸臂式掘進(jìn)機(jī)（圖 1中國(guó)自行研制的功率最大、生產(chǎn)能力最高的煤、半煤巖巷道掘進(jìn)機(jī)，對(duì)推動(dòng)煤礦綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。該機(jī)具有以下突出特點(diǎn)： 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 1． 整機(jī)采用低矮型緊湊結(jié)構(gòu)，總體設(shè)計(jì)合理，構(gòu)思先進(jìn)； 2． 截割能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定性好，工作振動(dòng)小，可截割硬度高； 3． 截割、行走、裝運(yùn)傳動(dòng)系統(tǒng)承載能力大，工作可靠性高，結(jié)構(gòu)尺寸小，傳動(dòng)平穩(wěn)有力； 4． 液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用，性能可靠，維護(hù)檢修方便； 5． 電機(jī)及電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)，防潮抗震能力強(qiáng)，功能齊全， 故障率低，操作方便； 6． 截割頭強(qiáng)度高，耐磨性好，截齒消耗。該機(jī)在總體結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)能力，技術(shù)性能和工作可靠性等方面全面完成攻關(guān)項(xiàng)目指標(biāo)，達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，完全可以替代進(jìn)口機(jī)型。 技術(shù)指標(biāo)： 1． 截割斷面 9 2． 經(jīng)濟(jì)截割硬度≤ 大截割硬度 3． 總功率 80割功率 160 4． 爬坡能力＜ 16； 5． 外形尺寸 (長(zhǎng)×寬×高 ).5)m× 6． 總重量約 60 噸 (不含配重 )。當(dāng)前，中國(guó)煤礦采掘機(jī)械化比例失調(diào)矛盾十分突出，隨著礦井開(kāi)采深度的加大 ，難采煤層比例也將逐年增加，在采掘巷道中半煤巖巷比例達(dá) 25％，年掘進(jìn)進(jìn)尺達(dá) 16里以上目前大量半煤巷巷道仍然采用人工炮掘作業(yè)，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，用人多，勞動(dòng)強(qiáng)度極大，工作環(huán)境惡劣，單頭月進(jìn)尺僅達(dá) 100 米左右。該機(jī)型的推廣使用將極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，單頭月進(jìn)尺可達(dá) 300 米以上，并可改善勞動(dòng)環(huán)境。重型掘進(jìn)機(jī)還可在大斷面煤巷掘進(jìn)中使用，生產(chǎn)能力比現(xiàn)有輕型機(jī)提高近一倍。到 2000 年，全國(guó)建成115 對(duì)高產(chǎn)高效礦井，涌現(xiàn)出 200 個(gè)左右高產(chǎn)隊(duì)組，為保證高產(chǎn)工作面的接續(xù)生產(chǎn)，需要重型掘進(jìn)裝備幾十套以上。 型 掘進(jìn)機(jī)技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平，價(jià)格約為其 35％ 具有良好的推廣應(yīng)用前景。該機(jī)由具有較高技術(shù)水平的科研院設(shè)計(jì)，大型煤機(jī)企業(yè)制造，已經(jīng)具備一定的批量生產(chǎn)能力，并已取得 4的訂貨合同或意向合同，能在較短的時(shí)間形成規(guī)?；a(chǎn)效果。對(duì)現(xiàn)有畸形不斷完善改進(jìn)，并做好售后服務(wù)工作，保證該機(jī)在生產(chǎn)中發(fā)揮出應(yīng)有的生產(chǎn)能力。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 圖 1懸臂式掘進(jìn)機(jī) 內(nèi)外掘進(jìn)機(jī)發(fā)展情況 內(nèi)掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展情況 我國(guó)于 1962 年開(kāi)始掘進(jìn)機(jī)的研制工作 ,最初是仿前蘇聯(lián)產(chǎn)品 ,機(jī)身輕 ,功率小 ,性能差 ,未廣泛應(yīng)用 0年代初期到 70年代 末 ,這一階段主要是以引進(jìn)國(guó)外掘進(jìn)機(jī)為主 ,也定型生產(chǎn)了幾種機(jī)型 ,在引進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行消化、吸收 ,為我國(guó)懸臂式掘進(jìn)機(jī)的第二階段的發(fā)展打下了良好的技術(shù)基礎(chǔ) 使用范圍越來(lái)越廣 ,切割能力逐步提高 ,有切割?yuàn)A巖和過(guò)斷層的能力 . 由 20 世紀(jì) 80 年代末至今 ,重型機(jī)型大批出現(xiàn) ,懸臂式掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)與制造水平已相當(dāng)先進(jìn) ,可以根據(jù)礦井生產(chǎn)的不同要求實(shí)現(xiàn)部分個(gè)性化設(shè)計(jì) ,這一階段的代機(jī)型較多 ,主要有 這一階段懸臂式掘進(jìn)機(jī)的特點(diǎn)是 :設(shè)計(jì)水平較為先進(jìn) ,可靠性大幅提高 ,功能更加完善 ,功率更大 ,一些高新技術(shù)已用于機(jī)組的自動(dòng)化控制并逐步發(fā)展到全巖巷的掘進(jìn) 我國(guó)懸臂式掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用進(jìn)入了一個(gè)較高的水平 ,已跨入了國(guó)際先進(jìn)行列 ,可與國(guó)外的懸臂式掘進(jìn)機(jī)媲美 整機(jī)調(diào)用靈活和可截割不同巷道斷面的優(yōu)點(diǎn) ,在鐵道、公路、橋梁、煤礦、金屬礦以及隧道工程中得到廣泛的應(yīng)用 ,僅全國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦就有各種類型掘進(jìn)機(jī) 400多臺(tái) . 目前 ,我國(guó)懸臂掘進(jìn)機(jī)技術(shù)已經(jīng)躍上了一個(gè)新的臺(tái)階 ,總體水平接近國(guó)外同行 三種重型掘進(jìn)機(jī) ,它們是 ,和 其中 掘進(jìn)機(jī)獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) ,它的研制成功使我國(guó)的掘進(jìn)機(jī)研究與制造水平邁上了一個(gè)新臺(tái)階 ,標(biāo)志著我國(guó)掘進(jìn)機(jī)研制開(kāi)發(fā)水平進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列 ,使國(guó)產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)可截割抗壓強(qiáng)度 80 巖石 ,使用范圍不斷擴(kuò)大 ,目前已推廣到鐵路、公路、水利建設(shè)等部門 ,并出口俄羅斯 . 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 研制出“三高”硬質(zhì)合金刀頭和新的截齒制造工藝 ,使我國(guó)的硬巖截齒達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平 . 了探索和嘗試 ,并研制成功了 振動(dòng)式掘進(jìn)機(jī) ,現(xiàn)已批量生產(chǎn) . 功應(yīng)用到部分掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)中 ,在電控系統(tǒng)的保護(hù)插件及故障診斷等方面取得了一定的成績(jī) . 外掘進(jìn)機(jī)發(fā)展情況 在全世界范圍內(nèi) ,自第二次世界大戰(zhàn)以來(lái)的幾十年 ,新的理論和新技術(shù)被應(yīng)用到掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和使用之中 ,使礦山掘進(jìn)機(jī)械有了巨大的進(jìn)步 的勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕 ,生產(chǎn)效率得到大幅度提高 . 目前 ,國(guó)外掘進(jìn)機(jī)的型式趨于系列化和多樣化 0重最輕的有十幾噸 ,最重的可達(dá) 160 從而可早期發(fā)現(xiàn)故障 ,快速排除故障 ,大大減少停機(jī)時(shí)間 可以使機(jī)器的生產(chǎn)率提高 30%左右 ,還可以保證切割機(jī)構(gòu)的負(fù)載平穩(wěn) ,避免由于人工操作不當(dāng)引起的尖峰負(fù)荷 ,從而延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命約 20%一些發(fā)達(dá)國(guó)家的掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng) ,除完成常規(guī)的控制以外 ,還具有遙控、程控功 能 ,增設(shè)掘進(jìn)斷面自動(dòng)控制和掘進(jìn)定向功能 ,使掘進(jìn)機(jī)按預(yù)定方案作業(yè) ,大大提高了其自動(dòng)化程度和掘進(jìn)效率 . 總的看來(lái) ,近些年來(lái)國(guó)外懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展與研究情況主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 : 機(jī)器的可靠性高 日本成功地使用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)全巖巷引水隧道 ,截割抗壓強(qiáng)度高達(dá) 170巖石 ,目前最大的 掘進(jìn)機(jī)重達(dá) 160 t,切割功率可達(dá) 408 位切割斷面面積可達(dá) 87.5 從原材料質(zhì)量到零部件 的加工精度都能進(jìn)行嚴(yán)格的控制 ,又有優(yōu)越的國(guó)際協(xié)作條件 ,選購(gòu)?fù)赓?gòu)范圍寬廣 ,有效地保證了主機(jī)的質(zhì)量水平 近年來(lái)廣泛采用了可靠性技術(shù) ,其突出表現(xiàn)為簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu) ,在齒輪傳動(dòng)、機(jī)械聯(lián)接及液壓傳動(dòng)方面盡量減少串聯(lián)系統(tǒng) ,有的地方以嵌裝式結(jié)構(gòu)代替螺栓組結(jié)構(gòu) ,既簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu) ,又大大提高了整機(jī)的可 靠性 . 為充分發(fā)揮掘進(jìn)機(jī)效能 ,各國(guó)都十分重視綜掘作業(yè)線配套設(shè)備的研究 在中間穩(wěn)定頂板條件下 ,常用機(jī)載錨桿鉆機(jī)支護(hù) ;為使掘進(jìn)機(jī)與支護(hù)平行作業(yè) ,運(yùn)用超前液壓支架或自帶盾牌掩護(hù)支架 通常采用橋式、帶式轉(zhuǎn)載機(jī) ,后配帶式輸送機(jī) ,有條件時(shí)設(shè)置活動(dòng)煤倉(cāng) . 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 國(guó)外新型掘進(jìn)機(jī)均配有完善的工況檢測(cè)和故障診斷系統(tǒng) ,從而可以在早期發(fā)現(xiàn)機(jī)器故障 ,并快速排除故障 ,大大縮短了機(jī)器的停機(jī)時(shí)間 ,生產(chǎn)率相應(yīng)大幅度提高 ;這樣還可以保證切割機(jī)構(gòu)的負(fù)載平穩(wěn) ,避免由于人工操作不當(dāng)而引起的系統(tǒng)載荷 ,從而延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命 割路線循環(huán)程序控制、切割斷面輪廓尺寸監(jiān)控 . 如高壓水射流掘進(jìn)機(jī)的研制、沖擊振動(dòng)式截割機(jī)具的研制等 . 國(guó)掘進(jìn)機(jī)研制存在的問(wèn)題 盡管我國(guó)掘進(jìn)機(jī)研制工作起步并不晚 ,可是在發(fā)展過(guò)程中 ,現(xiàn)有產(chǎn)品與國(guó)際相比尚有很大差距 格相近的機(jī)型與國(guó)外相比晚 8~20 年 ,機(jī)掘巷道比重與國(guó)外平均差近 20 年 ,制造總數(shù)和裝機(jī)綜合技術(shù)水平僅相當(dāng)于英國(guó)、德國(guó)、奧地利 20世紀(jì) 80年代的水平 并且技術(shù)成熟 ,但隨著煤礦生產(chǎn)工藝的改進(jìn) ,高產(chǎn)、高效礦井的建設(shè) ,它已不能滿足 需要 ,主要表現(xiàn)在以下幾方面 : 目前存在掘進(jìn)、支護(hù)不能同步作業(yè) ,據(jù)統(tǒng)計(jì) ,巷道支護(hù)約占用 40%掘進(jìn)作業(yè)時(shí)間 ,這就使得掘進(jìn)機(jī)的開(kāi)機(jī)率大大降低 ,不能有效提高掘進(jìn)速度 . 型 ,雖然有些掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)了矮型化設(shè)計(jì) ,但整體尺寸仍不能有效縮減 ,對(duì)低矮巷道的適應(yīng)性還較差 . 而外置機(jī)載除塵系統(tǒng)還比較困難 . 不能適應(yīng)截割硬煤巖產(chǎn)生的震動(dòng)及井下惡劣的工作條件 . 面的設(shè)計(jì)和設(shè)備配套還不完善 . 子保護(hù)插件的可靠性不高 活性、可擴(kuò)展性、準(zhǔn)確性及響應(yīng)速度快速的需要 . 進(jìn)機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 綜觀國(guó)內(nèi)和國(guó)外懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展情況 ,各國(guó)都在技術(shù)方面進(jìn)行創(chuàng)新 ,未來(lái)的發(fā)展趨向如下 : 功率 掘進(jìn)機(jī)面對(duì)越來(lái)越硬和 研磨性更強(qiáng)的巖石 ,單向抗壓強(qiáng)度超過(guò) 170 開(kāi)發(fā)研制高功率、大質(zhì)量的重型硬巖掘進(jìn)機(jī)尤為迫切 國(guó)外許多重型掘進(jìn)機(jī)截買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 割功率達(dá)到 200高可達(dá) 500 截割功率目前已達(dá) 200 但使機(jī)器的振動(dòng)進(jìn)一步加劇 ,對(duì)生產(chǎn)率、機(jī)器的壽命和日常保養(yǎng)都將產(chǎn)生不利影響 以增加穩(wěn)定性 . 、錨一體化 、錨為一體的采掘錨綜合機(jī)組 ,以實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的同時(shí)又能打眼安 裝錨桿 ,支護(hù)頂板、側(cè)幫 ,實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、支護(hù)平行作業(yè) ,解決掘進(jìn)機(jī)利用率低的問(wèn)題 掘、鉆、錨一體化是實(shí)現(xiàn)巷道快速掘進(jìn) ,滿足高產(chǎn)、高效工作面發(fā)展需要的重要技術(shù)途徑 . 目前 ,掘進(jìn)機(jī)大多設(shè)有內(nèi)、外噴霧裝置 ,但對(duì)呼吸性粉塵降塵效果差 ,噴嘴堵塞嚴(yán)重 對(duì)現(xiàn)有機(jī)型設(shè)置機(jī)載降塵設(shè)備 ,強(qiáng)化外噴霧使用效果 ,將會(huì)使掘進(jìn)機(jī)在工作時(shí)的粉塵濃度大大降低 . 動(dòng)化 算機(jī)斷面控制系統(tǒng)和遙控系統(tǒng) ,以降低對(duì)操作人員的反應(yīng)要求 ,提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力 . 在加大機(jī)重、截割功率 和提高截割硬度的前提下 ,注重發(fā)展機(jī)身較低的機(jī)型 ,以易于井下運(yùn)輸和適用于掘進(jìn)中、小斷面巷道 ,同時(shí)也為配置其他輔助備 (錨桿安裝機(jī)、輔助工作平臺(tái)等 )帶來(lái)了方便 . 保留必要的截、裝、運(yùn)、行主要組成功能 ,將降塵、輔助支護(hù)等裝置以附件形式出現(xiàn) 可根據(jù)需要選擇裝配各種附加件 ,給設(shè)計(jì)、制造、使用都帶來(lái)方便 . 保證機(jī)器的機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性 靠 . 究的意義 隨著社會(huì)的進(jìn)步 ,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 ,國(guó)家對(duì)煤礦工作環(huán)境的日益重視 ,對(duì)煤礦裝備 需求量和先進(jìn)性也在增加 ,掘進(jìn)機(jī)的需求量日益增大 ,掘進(jìn)機(jī)的質(zhì)量要求也逐漸增高 ,能獨(dú)立設(shè)計(jì)和批量生產(chǎn)出截割能力大 ,機(jī)體穩(wěn)定性好 ,粉塵少 ,操作與維護(hù)方便 ,運(yùn)行安全可靠的掘進(jìn)機(jī)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)能力的標(biāo)志 ,在煤礦裝備中 ,掘進(jìn)機(jī)是國(guó)家重點(diǎn)推廣產(chǎn)品 ,同時(shí) ,還可在鐵路 ,公路 ,上下水道等隧道工程中有廣泛的應(yīng)用。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 第 2章 100 型掘進(jìn)機(jī) 功率的傳動(dòng)和截割功率的輸出 臂式掘進(jìn)機(jī)截割臂主要包括伸縮部、減速器、伸縮油缸和電動(dòng) 機(jī)組成。電動(dòng)機(jī)、減速器和伸縮部軸向通過(guò)螺栓組連接，伸縮油缸兩端分別與電動(dòng)機(jī)殼體和伸縮部鉸接。在電動(dòng)機(jī)后端留有與本體部連接的鉸接孔，在減速器上要留有與本體部升降油缸連接的鉸接孔。伸縮部前端是與炮頭連接，采用花鍵傳動(dòng)功率，螺栓固定的方式，把炮頭部與截割臂組成整體。 功率的傳動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)輸出的功率，通過(guò)減速器減速后，傳遞到伸縮部，通過(guò)伸縮部的花鍵與炮頭的連接，將截割功率輸出。 100 型掘進(jìn)機(jī)減速器對(duì)電 動(dòng)機(jī)的要求 臂式掘進(jìn)機(jī)是一種主要應(yīng)用于煤炭行業(yè)的，所以在對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求中以防爆為首先考慮的因素。并且掘進(jìn)機(jī)的截割電動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，多是空載起動(dòng)，但遇到軟巖或夾石時(shí)，會(huì)有較大的阻力矩，因此要求電動(dòng)機(jī)有較大的最大轉(zhuǎn)矩，當(dāng)遇到截割阻力矩較大的情況時(shí)，轉(zhuǎn)為低速操作。而且 截割電動(dòng)機(jī)是構(gòu)成截割臂的一部分，除須符合 3836有關(guān)規(guī)定外，其外形機(jī)殼結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度、連接方式、冷卻方法以及防塵防水程度都必須適應(yīng)掘進(jìn)機(jī)作業(yè)的要求。 動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)艾克霍夫公司實(shí)驗(yàn)資料對(duì)于 5f 的煤巖，取 ，利用能耗法比能耗的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算截割功率 N 。 式中 — 比能耗 3h/ ； — 截割頭擺動(dòng)速度 m/ L— 截割深度 m ； 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 D— 截割頭平均直徑 m 。 通過(guò)計(jì)算得知電動(dòng)機(jī)的功率選用 100選用 4 /8 0 /6 0D E B D 掘進(jìn)機(jī)用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。 表 2動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 功率 (額定電壓V 轉(zhuǎn)速 r/率 % 功率因數(shù) 額定轉(zhuǎn)矩 冷卻方式 工作制 絕緣等級(jí) 重量 0S 100/60 660 1470/735 92/87 殼水冷 1930 案分析 方案如圖 2示為，為使得受載均勻 , 高速級(jí)行星架懸浮 , 低速級(jí)太陽(yáng)輪懸浮。由于輸入軸轉(zhuǎn)速較低 , 一般小于 1500 振動(dòng)主要在行星架懸浮的高速級(jí) , 因此把低速級(jí)當(dāng)成高速級(jí)的外部負(fù)載。 圖 2計(jì)行星傳動(dòng)時(shí)，正確選擇結(jié)構(gòu)布置的意義遠(yuǎn)比審計(jì)普通定軸傳動(dòng)的大。結(jié)構(gòu)布置選擇不當(dāng)時(shí)，不但可能喪失在外廓尺寸和重量方面的優(yōu)點(diǎn)甚至可能得到不利于使用的傳動(dòng)。此方案更適合掘進(jìn)機(jī)工作的要求，所以用該方案作為本設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)方案 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 第 3 章 掘進(jìn)機(jī)截割部的傳動(dòng)裝置 的設(shè)計(jì) 星減速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 星減速器齒輪傳動(dòng)比的分配 考慮到掘進(jìn)機(jī)的工作條件 選用 行星齒輪減速器，它具有效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，傳動(dòng)功率范圍大而且軸向尺寸小等特點(diǎn)。減速器使用直齒輪，高速軸與電動(dòng)機(jī)直接聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)功率 p 。轉(zhuǎn)速1470r/n ；低速軸轉(zhuǎn)速 r/n 。 用角標(biāo) 表示高速級(jí)參數(shù)， 表示低速級(jí)參數(shù)。設(shè)高速級(jí)與低速級(jí)外嚙合齒輪材料、齒面硬度相同，則 H 取 35 Z， 1 K， ， 所以 式中 A — 中間變量； 行星輪數(shù)目； — 分度圓的齒寬系數(shù)： 齒面工作硬化系數(shù)； 載荷分布系數(shù)； K— 接觸強(qiáng)度的載荷系數(shù)。 3 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（單行本機(jī)械傳動(dòng)） [15]得 i 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 星減速器齒輪高速級(jí)設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 查表 3擇行星輪數(shù)目，取 3于 可能達(dá)到的傳動(dòng)比極限較遠(yuǎn)，所以可以不檢驗(yàn)鄰接條件。 確定各輪齒數(shù)，按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（單行本機(jī)械傳動(dòng) ） [15]行星輪傳動(dòng)中配齒公式進(jìn)行計(jì)算。 所以 148514333 485(21)(21' 式中 行星輪高速級(jí)減速比； 行星輪高速級(jí)中心輪齒數(shù)； c — 星齒輪齒數(shù)組合中高速級(jí)行星輪齒數(shù)； 行星輪高速級(jí)內(nèi)齒輪齒數(shù)； '行星輪高速級(jí)行星輪齒數(shù)。 表 3星輪數(shù)目與傳動(dòng)比的關(guān)系 行星輪數(shù)目 3 用不等角變位，可取 345 若取 34 Z 《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（單行本機(jī)械傳動(dòng)） [15]可查出適用的預(yù)計(jì)嚙合角在 26''' 5017 4926 19' 范 圍 內(nèi) ； 若 取 35585 Z 預(yù) 計(jì) 適 用 嚙 合 角 在 21'18'紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 '' 4922 20'范圍內(nèi)。 為提高傳動(dòng)承載能力，宜取 34齒數(shù)間有公因數(shù)，故取 35取 '' 3022 A 傳動(dòng)的中心距和模數(shù) 輸入轉(zhuǎn)矩 T — 電動(dòng)機(jī)輸入轉(zhuǎn)矩 ； P — 電動(dòng)機(jī)功率 n — 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/ 設(shè)載荷不均勻系數(shù) 15.1A 傳動(dòng)中，中心輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 式中 中心輪轉(zhuǎn)矩 ； 載荷不均勻系數(shù)。 齒數(shù)比 碳淬火，齒面硬度 0 （中心輪）和 6 （行星輪） 2 / 2l i m N / m 5 01 5 0 取齒寬系數(shù) 7.0a，載荷系數(shù) 按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（單行本機(jī)械傳動(dòng)） [15]中齒面強(qiáng)度計(jì)算公式計(jì)算中心距 ： 23 2 式中鋼對(duì)鋼配對(duì)的齒輪副常系數(shù)； u — 齒數(shù)比； K — 載荷系數(shù)； a — 齒寬系數(shù)； — 許用接觸應(yīng)力 2N/ 模數(shù) 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 GA 取 m 則 傳動(dòng)的未變位時(shí)的中心距 514(2 2 按預(yù)取嚙合角 '' 3022 得 傳動(dòng)中心距變動(dòng)系數(shù) 0c ' Z 則中心距 取實(shí)際中心距（圓整值） A 傳動(dòng)的實(shí)際中心距變動(dòng)系數(shù) 和嚙合角 ' 10112' m ' 所以 '''' 14722 A 傳動(dòng)的變位系數(shù) 1 4 9 0 a in 用《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（單行本機(jī)械傳動(dòng)） [15]校核 ，在許用區(qū)內(nèi)，可用。 用《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（單行本機(jī)械傳動(dòng)） [15]分配變位系數(shù)，得 x C 傳動(dòng)的中心距變動(dòng)系數(shù) 和嚙合角 ' 傳動(dòng)的未變位是的中心距： 1 21 1 2' m 所以 20'C 傳動(dòng)的變位系數(shù) 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 因?yàn)? 20'以 0 幾何尺寸計(jì)算公式由表 3算各個(gè)齒輪分度圓直徑： AA BB CC 式中分別是中心輪、內(nèi)齒輪和行星輪的分度圓直徑； 分別是中心輪、內(nèi)齒輪和行星輪的齒數(shù)。 計(jì)算各個(gè)齒輪齒頂高 齒頂高變位系數(shù) 計(jì)算 傳動(dòng)時(shí)中心輪和行星輪齒頂高，取齒頂高系數(shù) 1 計(jì)算 傳動(dòng)時(shí)中心輪和行星輪齒頂高 由于在行星傳動(dòng)中，行星輪主要與中心輪嚙合，而與內(nèi)齒輪的嚙合精度不要求太高，所以選 表 3輪傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 項(xiàng)目 代號(hào) 計(jì)算公式及說(shuō)明 直齒輪（外嚙合、內(nèi)嚙合） 分度圓直徑 d 2211 齒頂高變動(dòng)系數(shù) y 12 齒頂高 aa 2211 齒根高 齒高 h 222111 齒頂圓直徑 外嚙合 2 內(nèi)嚙合 222111 22 齒根圓直徑 計(jì)算各個(gè)齒輪的齒根高 齒根系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值 c 31 各個(gè)齒輪的齒頂圓直徑 各個(gè)齒輪的齒根圓直徑 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 66 3 72 計(jì)算齒輪的齒寬寬度 齒寬系數(shù) 7.0d Ad 圓整后取 B ； A 傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度 （ 1） 中心輪齒面接觸強(qiáng)度校核 校核用參數(shù)如下： Z ， Z ， 2N/ Z ， ， 1 Z ， 5020002000 At K ， K ， 2 / ， 1 1接觸應(yīng)力基本值 0 2N / m 式中 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)； 彈性系數(shù)； Z— 重合度系數(shù)； Z— 螺旋角系數(shù)； 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力 N 。 齒面接觸應(yīng)力 2N / m 6 1 21 式中 齒輪單對(duì)齒嚙合系數(shù)； 使用系數(shù)； 動(dòng)載系數(shù)； 接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)； 接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù) 。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 強(qiáng)度條件 22 N / m m 可知齒面接觸強(qiáng)度滿足要求。 （ 2）中心輪齒根彎曲強(qiáng)度校核 校核用參數(shù)如下： At K ，K ， 1Y ， 1Y ， 1 0.1， Y ， 2 / ， 齒根應(yīng)力基本值 20 N / m 式中復(fù)合齒形系數(shù)； Y— 螺旋角系數(shù) 。 齒根應(yīng)力 20 N / m 式中 使用系數(shù)； 動(dòng)載系數(shù)； 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)； 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù) 。 齒輪的彎曲極限應(yīng)力 2l i m N / m XR r e l Tr e l 式中 — 試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限 2N/ 試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)； 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)； 相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)； 相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)； 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù) 。 許用齒根應(yīng)力 2m i m 式中 彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)。 強(qiáng)度條件 22 N / m m 可知齒根彎曲強(qiáng)度也滿足買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 要求。 （ 3） 行星輪齒面接觸強(qiáng)度校核 同中心輪，齒面接觸強(qiáng)度滿足。 （ 4）行星輪齒根彎曲強(qiáng)度校核 校核用參數(shù)如下： At K ，K ， 1Y ， 1Y ， 12.1， Y ， 2 / ， 齒根應(yīng)力基本值 20 N / m 齒根應(yīng)力 20 N / m 齒輪的彎曲極限應(yīng)力 2l i m N / m 9 XR re l l 許用齒根應(yīng)力 2m i m 強(qiáng)度條件 22 N / m 可知齒根彎曲強(qiáng)度也滿足要求。 2l i m N / m 根據(jù) ，選用 進(jìn)行表面淬火和氮化，表面硬度達(dá) 2 即可。 C 傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度 傳動(dòng)為內(nèi)嚙合，由于 行星齒輪傳動(dòng)的承載能力主要取決于外嚙合，故傳動(dòng)的校核可以省略。 星減速器齒輪低速級(jí)設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 由表 3 5于 可能達(dá)到的傳動(dòng)比極限較遠(yuǎn)，所以可以不檢驗(yàn)鄰接條件。 確定各輪齒數(shù)，按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（單行本機(jī)械傳動(dòng)） [15]行星輪傳動(dòng)中配齒公式進(jìn)行計(jì)算。 所以