采掘機(jī)械第1篇4章

1、第四章第四章 截割部截割部 第四章第四章 截割部截割部 截割部截割部組成：組成： 截割滾筒和機(jī)械傳動(dòng)裝置截割滾筒和機(jī)械傳動(dòng)裝置(或機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置或機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置) . 單滾筒采煤機(jī)只有一個(gè)截割部，雙滾筒采煤機(jī)有左右單滾筒采煤機(jī)只有一個(gè)截割部，雙滾筒采煤機(jī)有左右兩個(gè)截割部。兩個(gè)截割部。第四章第四章 截割部截割部 滾筒安裝在機(jī)械傳動(dòng)裝置的輸出軸上，機(jī)械傳動(dòng)裝置滾筒安裝在機(jī)械傳動(dòng)裝置的輸出軸上，機(jī)械傳動(dòng)裝置把動(dòng)力傳遞給截割滾筒。把動(dòng)力傳遞給截割滾筒。 具有調(diào)整截割滾筒截割高度具有調(diào)整截割滾筒截割高度(又稱調(diào)高又稱調(diào)高)的功能，以適的功能，以適應(yīng)煤層厚度的變化及底板的起伏。應(yīng)煤層厚度的變化及底板的起伏。

2、截割部傳動(dòng)功率占采煤機(jī)總裝機(jī)功率的截割部傳動(dòng)功率占采煤機(jī)總裝機(jī)功率的80%90%。截割滾筒的截割性能好壞，機(jī)械傳動(dòng)裝置傳動(dòng)質(zhì)量的好截割滾筒的截割性能好壞，機(jī)械傳動(dòng)裝置傳動(dòng)質(zhì)量的好壞直接影響采煤機(jī)的生產(chǎn)率、傳動(dòng)效率、比能耗和使用壞直接影響采煤機(jī)的生產(chǎn)率、傳動(dòng)效率、比能耗和使用壽命。生產(chǎn)率高和比能耗低主要體現(xiàn)在截割部。壽命。生產(chǎn)率高和比能耗低主要體現(xiàn)在截割部。第一節(jié)第一節(jié) 截割部電動(dòng)機(jī)截割部電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)是采煤機(jī)配套專用并成為其組成部件的隔爆型電動(dòng)機(jī)是采煤機(jī)配套專用并成為其組成部件的隔爆型異步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)。 同時(shí)驅(qū)動(dòng)截割部和行走部等主要功能部件的稱主電動(dòng)同時(shí)驅(qū)動(dòng)截割部和行走部等主要功能部件的

3、稱主電動(dòng)機(jī)。僅驅(qū)動(dòng)截割部的稱截割電動(dòng)機(jī)。機(jī)。僅驅(qū)動(dòng)截割部的稱截割電動(dòng)機(jī)。 采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)功率等級(jí)：采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)功率等級(jí)：50、(70)、100、150、(170)、200、250、300、(375)、400、(425)、450、500、550、600kW。 同步轉(zhuǎn)速均為同步轉(zhuǎn)速均為1500r/minn，額定頻率為，額定頻率為50Hz，額定電，額定電壓為壓為660、1140或或3300V。 采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)為礦用隔爆型，要求電動(dòng)機(jī)牢固可靠、采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)為礦用隔爆型，要求電動(dòng)機(jī)牢固可靠、較低的起動(dòng)電流、較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及較大的過載能力。較低的起動(dòng)電流、較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及較大的過載能力。第一節(jié)第一節(jié) 截割部電

4、動(dòng)機(jī)截割部電動(dòng)機(jī) 按采煤機(jī)總體布置方式不同，電動(dòng)機(jī)外形結(jié)構(gòu)有縱按采煤機(jī)總體布置方式不同，電動(dòng)機(jī)外形結(jié)構(gòu)有縱向布置的向布置的箱形結(jié)構(gòu)箱形結(jié)構(gòu)和橫向布置的和橫向布置的圓筒形結(jié)構(gòu)圓筒形結(jié)構(gòu)兩種。兩種。 箱形結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)兩端出軸，通常為矩形斷面、偏心箱形結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)兩端出軸，通常為矩形斷面、偏心出軸，在采空區(qū)側(cè)設(shè)有電控腔與接線腔，彼此為獨(dú)立的出軸，在采空區(qū)側(cè)設(shè)有電控腔與接線腔，彼此為獨(dú)立的隔爆空腔，電控腔內(nèi)裝有采煤機(jī)電氣控制元件。隔爆空腔，電控腔內(nèi)裝有采煤機(jī)電氣控制元件。第一節(jié)第一節(jié) 截割部電動(dòng)機(jī)截割部電動(dòng)機(jī) 圓筒形電動(dòng)機(jī)為圓形斷面單端出軸，用法蘭安裝在搖圓筒形電動(dòng)機(jī)為圓形斷面單端出軸，用法蘭安裝在搖

5、臂根部，驅(qū)動(dòng)截割部。臂根部，驅(qū)動(dòng)截割部。第一節(jié)第一節(jié) 截割部電動(dòng)機(jī)截割部電動(dòng)機(jī) 采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)因使用條件惡劣，除按防爆規(guī)程的隔爆、采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)因使用條件惡劣，除按防爆規(guī)程的隔爆、耐潮試驗(yàn)以及一般電動(dòng)機(jī)應(yīng)進(jìn)行的檢查及型式試驗(yàn)外，耐潮試驗(yàn)以及一般電動(dòng)機(jī)應(yīng)進(jìn)行的檢查及型式試驗(yàn)外，各國(guó)還模擬井下實(shí)際使用情況進(jìn)行特殊考核試驗(yàn)。中國(guó)各國(guó)還模擬井下實(shí)際使用情況進(jìn)行特殊考核試驗(yàn)。中國(guó)的特殊的特殊考核試驗(yàn)項(xiàng)目考核試驗(yàn)項(xiàng)目主要有：主要有： 過載試驗(yàn)：過載試驗(yàn)： 斷水試驗(yàn)：斷水試驗(yàn)： 空載小時(shí)開斷頻率試驗(yàn)：空載小時(shí)開斷頻率試驗(yàn)： 5萬次頻繁起動(dòng)試驗(yàn)：萬次頻繁起動(dòng)試驗(yàn)： 傾斜試驗(yàn)：傾斜試驗(yàn)： 密封試驗(yàn)：密封試驗(yàn)： 第二

6、節(jié)第二節(jié) 截割部傳動(dòng)裝置截割部傳動(dòng)裝置 截割部截割部傳動(dòng)裝置作用：傳動(dòng)裝置作用： 電動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞到滾筒上，滿足滾筒工作需要。電動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞到滾筒上，滿足滾筒工作需要。 傳動(dòng)裝置適應(yīng)滾筒調(diào)高要求，使?jié)L筒保持適當(dāng)?shù)墓鲃?dòng)裝置適應(yīng)滾筒調(diào)高要求，使?jié)L筒保持適當(dāng)?shù)墓ぷ鞲叨取Ｗ鞲叨取?單滾筒采煤機(jī)傳動(dòng)裝置能適應(yīng)左、右工作面要求。單滾筒采煤機(jī)傳動(dòng)裝置能適應(yīng)左、右工作面要求。 一、傳動(dòng)方式一、傳動(dòng)方式 根據(jù)滾筒采煤機(jī)的不同結(jié)構(gòu)，機(jī)械傳動(dòng)裝置分雙減根據(jù)滾筒采煤機(jī)的不同結(jié)構(gòu)，機(jī)械傳動(dòng)裝置分雙減速箱和單減速箱兩類。速箱和單減速箱兩類。第二節(jié)第二節(jié) 截割部傳動(dòng)裝置截割部傳動(dòng)裝置1雙減速箱機(jī)械傳動(dòng)裝置雙減速箱機(jī)械傳動(dòng)裝

7、置 雙減速箱機(jī)械傳動(dòng)裝置是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，使用于主雙減速箱機(jī)械傳動(dòng)裝置是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，使用于主電動(dòng)機(jī)縱向布置于機(jī)身的采煤機(jī)。電動(dòng)機(jī)縱向布置于機(jī)身的采煤機(jī)。 機(jī)械傳動(dòng)裝置包括固定減速箱和擺動(dòng)減速箱機(jī)械傳動(dòng)裝置包括固定減速箱和擺動(dòng)減速箱(搖臂搖臂)兩兩部分。部分。 第二節(jié)第二節(jié) 截割部傳動(dòng)裝置截割部傳動(dòng)裝置2單減速箱機(jī)械傳動(dòng)裝置單減速箱機(jī)械傳動(dòng)裝置 單減速箱機(jī)械傳動(dòng)裝置兩種結(jié)構(gòu)形式。單減速箱機(jī)械傳動(dòng)裝置兩種結(jié)構(gòu)形式。 機(jī)械傳動(dòng)裝置和縱向布置、雙端出軸的電動(dòng)機(jī)以及機(jī)械傳動(dòng)裝置和縱向布置、雙端出軸的電動(dòng)機(jī)以及其它部件其它部件(如同時(shí)由該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的行走部液壓傳動(dòng)箱如同時(shí)由該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的行走部液壓傳動(dòng)

8、箱)相互緊固聯(lián)接，共同組成搖臂，繞機(jī)身上的水平銷軸擺相互緊固聯(lián)接，共同組成搖臂，繞機(jī)身上的水平銷軸擺動(dòng)。動(dòng)。 第二節(jié)第二節(jié) 截割部傳動(dòng)裝置截割部傳動(dòng)裝置 機(jī)械傳動(dòng)完全置于搖臂內(nèi)部，截割電動(dòng)機(jī)垂直布置機(jī)械傳動(dòng)完全置于搖臂內(nèi)部，截割電動(dòng)機(jī)垂直布置在搖臂根部，成為截割部的組成部分。在搖臂根部，成為截割部的組成部分。 搖臂繞機(jī)身端部的水平銷軸擺動(dòng)。搖臂內(nèi)布置三級(jí)或搖臂繞機(jī)身端部的水平銷軸擺動(dòng)。搖臂內(nèi)布置三級(jí)或四級(jí)齒輪傳動(dòng)，最后一級(jí)為行星齒輪傳動(dòng)，根據(jù)搖臂長(zhǎng)四級(jí)齒輪傳動(dòng)，最后一級(jí)為行星齒輪傳動(dòng)，根據(jù)搖臂長(zhǎng)度需要增設(shè)若干惰輪。度需要增設(shè)若干惰輪。 短軸結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)剛性很大短軸結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)剛性很大在截割電動(dòng)機(jī)空

9、心軸內(nèi)設(shè)在截割電動(dòng)機(jī)空心軸內(nèi)設(shè)置細(xì)而長(zhǎng)的傳動(dòng)軸置細(xì)而長(zhǎng)的傳動(dòng)軸(彈性轉(zhuǎn)矩軸彈性轉(zhuǎn)矩軸)。行星齒輪傳動(dòng)布置在。行星齒輪傳動(dòng)布置在搖臂端部的煤壁側(cè)。搖臂端部的煤壁側(cè)。 第二節(jié)第二節(jié) 截割部傳動(dòng)裝置截割部傳動(dòng)裝置 2.截割部機(jī)械傳動(dòng)裝置截割部機(jī)械傳動(dòng)裝置傳動(dòng)特點(diǎn)：傳動(dòng)特點(diǎn)： 四級(jí)電動(dòng)機(jī)，輸出軸轉(zhuǎn)速四級(jí)電動(dòng)機(jī)，輸出軸轉(zhuǎn)速1460r/min左右，滾筒轉(zhuǎn)左右，滾筒轉(zhuǎn)速速3050r/min截割部總傳動(dòng)比截割部總傳動(dòng)比3050，采用，采用34級(jí)級(jí)齒輪減速。齒輪減速。 采煤機(jī)機(jī)身高度受到嚴(yán)格限制，各級(jí)傳動(dòng)比不能平均采煤機(jī)機(jī)身高度受到嚴(yán)格限制，各級(jí)傳動(dòng)比不能平均分配，一般前級(jí)傳動(dòng)比較大，而后逐級(jí)減小，以保持尺分配

10、，一般前級(jí)傳動(dòng)比較大，而后逐級(jí)減小，以保持尺寸均勻。寸均勻。圓柱、圓錐齒輪傳動(dòng)比一般不大于圓柱、圓錐齒輪傳動(dòng)比一般不大于34。當(dāng)末級(jí)采用。當(dāng)末級(jí)采用行星齒輪傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比可達(dá)行星齒輪傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比可達(dá)56。第二節(jié)第二節(jié) 截割部傳動(dòng)裝置截割部傳動(dòng)裝置 電動(dòng)機(jī)軸心與滾筒軸心垂直時(shí)，傳動(dòng)裝置中必須裝電動(dòng)機(jī)軸心與滾筒軸心垂直時(shí)，傳動(dòng)裝置中必須裝有圓錐齒輪。為減小傳遞的轉(zhuǎn)矩和便于加工，圓錐齒輪有圓錐齒輪。為減小傳遞的轉(zhuǎn)矩和便于加工，圓錐齒輪放在高速級(jí)放在高速級(jí)(第一或第二級(jí)第一或第二級(jí))，采用弧齒圓錐齒輪。，采用弧齒圓錐齒輪。 注意：注意：弧齒圓錐齒輪的軸向力應(yīng)使兩齒輪推開，以增弧齒圓錐齒輪的軸向力應(yīng)使

11、兩齒輪推開，以增大齒側(cè)間隙，避免輪齒楔緊造成損壞?；↓X圓錐齒輪的大齒側(cè)間隙，避免輪齒楔緊造成損壞?；↓X圓錐齒輪的軸向力方向取決于齒輪轉(zhuǎn)向和螺旋線方向。軸向力方向取決于齒輪轉(zhuǎn)向和螺旋線方向。 第二節(jié)第二節(jié) 截割部傳動(dòng)裝置截割部傳動(dòng)裝置 采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)除驅(qū)動(dòng)截割部外還要驅(qū)動(dòng)牽引部時(shí)，采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)除驅(qū)動(dòng)截割部外還要驅(qū)動(dòng)牽引部時(shí)，截割部傳動(dòng)系統(tǒng)中必須設(shè)置截割部傳動(dòng)系統(tǒng)中必須設(shè)置離合器離合器，使采煤機(jī)在調(diào)動(dòng)或，使采煤機(jī)在調(diào)動(dòng)或檢修時(shí)將滾筒和電動(dòng)機(jī)脫開。檢修時(shí)將滾筒和電動(dòng)機(jī)脫開。 離合器一般放在高速級(jí)，以減小尺寸及便于操縱。離合器一般放在高速級(jí)，以減小尺寸及便于操縱。 為適應(yīng)不同煤質(zhì)要求，滾筒有兩檔以上轉(zhuǎn)速

12、為適應(yīng)不同煤質(zhì)要求，滾筒有兩檔以上轉(zhuǎn)速變速變速齒輪。齒輪。 沒有變速齒輪時(shí)，設(shè)置變換齒輪，以獲得兩種以上轉(zhuǎn)沒有變速齒輪時(shí)，設(shè)置變換齒輪，以獲得兩種以上轉(zhuǎn)速。速。 第二節(jié)第二節(jié) 截割部傳動(dòng)裝置截割部傳動(dòng)裝置 搖臂調(diào)高。搖臂調(diào)高。 為使搖臂長(zhǎng)度符合要求，搖臂內(nèi)含有多個(gè)惰輪，通為使搖臂長(zhǎng)度符合要求，搖臂內(nèi)含有多個(gè)惰輪，通常一級(jí)減速。少數(shù)搖臂兩級(jí)減速。常一級(jí)減速。少數(shù)搖臂兩級(jí)減速。 行星齒輪傳動(dòng)為多齒嚙合，傳動(dòng)比大，效率高，可行星齒輪傳動(dòng)為多齒嚙合，傳動(dòng)比大，效率高，可減小齒輪模數(shù)，末級(jí)采用行星齒輪傳動(dòng)可簡(jiǎn)化前幾級(jí)傳減小齒輪模數(shù)，末級(jí)采用行星齒輪傳動(dòng)可簡(jiǎn)化前幾級(jí)傳動(dòng)。動(dòng)。 采煤機(jī)齒輪多經(jīng)過變位修正采煤

13、機(jī)齒輪多經(jīng)過變位修正齒輪齒數(shù)較少，達(dá)齒輪齒數(shù)較少，達(dá)1113。 在結(jié)構(gòu)容許、且齒輪節(jié)圓圓周速度不超過在結(jié)構(gòu)容許、且齒輪節(jié)圓圓周速度不超過10m/s時(shí)，時(shí)，采用較多齒輪，有利于傳動(dòng)平穩(wěn)性。采用較多齒輪，有利于傳動(dòng)平穩(wěn)性。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采煤機(jī)機(jī)械傳動(dòng)采煤機(jī)機(jī)械傳動(dòng)主要包括：主要包括： 截割電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒的主傳動(dòng)系統(tǒng)；截割電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒的主傳動(dòng)系統(tǒng)； 牽引電動(dòng)機(jī)牽引電動(dòng)機(jī)(液壓馬達(dá)液壓馬達(dá))驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)； 驅(qū)動(dòng)調(diào)高液壓泵驅(qū)動(dòng)調(diào)高液壓泵(主液壓泵主液壓泵)、潤(rùn)滑泵和大塊煤破碎裝、潤(rùn)滑泵和大塊煤破碎裝置的輔助傳動(dòng)系統(tǒng)等。置的輔助傳動(dòng)系統(tǒng)等。

14、 輔助傳動(dòng)系統(tǒng)輔助傳動(dòng)系統(tǒng)有針對(duì)性，如一般只有大功率采煤機(jī)才有針對(duì)性，如一般只有大功率采煤機(jī)才設(shè)置潤(rùn)滑泵，厚煤層采煤機(jī)才需要大塊煤破碎裝置。設(shè)置潤(rùn)滑泵，厚煤層采煤機(jī)才需要大塊煤破碎裝置。 輔助傳動(dòng)系統(tǒng)與主傳動(dòng)系統(tǒng)相比較為簡(jiǎn)單，在設(shè)計(jì)中，輔助傳動(dòng)系統(tǒng)與主傳動(dòng)系統(tǒng)相比較為簡(jiǎn)單，在設(shè)計(jì)中，可在安排好主傳動(dòng)系統(tǒng)后再設(shè)計(jì)?？稍诎才藕弥鱾鲃?dòng)系統(tǒng)后再設(shè)計(jì)。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采煤機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)基本采用常規(guī)的齒輪傳動(dòng)，以截割電采煤機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)基本采用常規(guī)的齒輪傳動(dòng)，以截割電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒的主傳動(dòng)系統(tǒng)為例討論設(shè)計(jì)的動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒的主傳動(dòng)系統(tǒng)為例討論設(shè)計(jì)的基本原則基本原則。 一、傳動(dòng)比及其分配一

15、、傳動(dòng)比及其分配 1總傳動(dòng)比總傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比等于截割電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與滾筒轉(zhuǎn)速的比值，總傳動(dòng)比等于截割電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與滾筒轉(zhuǎn)速的比值，滾筒的轉(zhuǎn)速依據(jù)總體參數(shù)和性能要求而定，依靠調(diào)換齒滾筒的轉(zhuǎn)速依據(jù)總體參數(shù)和性能要求而定，依靠調(diào)換齒輪對(duì)，滾筒轉(zhuǎn)速通常有輪對(duì)，滾筒轉(zhuǎn)速通常有24種可供選擇。種可供選擇。 采煤機(jī)截割電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為采煤機(jī)截割電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，滾筒轉(zhuǎn)速，滾筒轉(zhuǎn)速在在20r/min100r/min(直徑大轉(zhuǎn)速小直徑大轉(zhuǎn)速小)，截割部總傳動(dòng)比，截割部總傳動(dòng)比i=1575。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比分配 采煤機(jī)采煤機(jī) 需要需要34級(jí)減速。級(jí)減

16、速。 大功率中厚煤層采煤機(jī)，采用大功率中厚煤層采煤機(jī)，采用2K-H負(fù)號(hào)行星齒輪傳負(fù)號(hào)行星齒輪傳動(dòng)時(shí)，可能只需要三級(jí)減速。動(dòng)時(shí)，可能只需要三級(jí)減速。 行星齒輪傳動(dòng)安排在最后一級(jí)較合理，既可利用滾筒行星齒輪傳動(dòng)安排在最后一級(jí)較合理，既可利用滾筒筒轂內(nèi)的空間，又可減小前各級(jí)齒輪的傳動(dòng)比和尺寸。筒轂內(nèi)的空間，又可減小前各級(jí)齒輪的傳動(dòng)比和尺寸。目前有些大功率電牽引采煤機(jī)采用雙行星齒輪傳動(dòng)，并目前有些大功率電牽引采煤機(jī)采用雙行星齒輪傳動(dòng)，并置于滾筒筒轂內(nèi)。置于滾筒筒轂內(nèi)。 采煤機(jī)機(jī)身高度嚴(yán)格限制，傳動(dòng)比采煤機(jī)機(jī)身高度嚴(yán)格限制，傳動(dòng)比ij 34(行星齒輪行星齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)56)；為有效利用空間，傳動(dòng)比應(yīng)從高速

17、級(jí)向低；為有效利用空間，傳動(dòng)比應(yīng)從高速級(jí)向低速級(jí)遞減，即速級(jí)遞減，即ij+1 ij 。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)時(shí)初步設(shè)計(jì)時(shí) 11/ )(jjjiii20%30% 采煤機(jī)齒輪采用較大的變位系數(shù)，齒輪最少齒數(shù)一般采煤機(jī)齒輪采用較大的變位系數(shù)，齒輪最少齒數(shù)一般Zmin=13。 第一級(jí)齒輪轉(zhuǎn)速很高，齒數(shù)不宜太少。第一級(jí)齒輪轉(zhuǎn)速很高，齒數(shù)不宜太少。 二、齒輪模數(shù)二、齒輪模數(shù) 第一級(jí)齒輪模數(shù)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩初選。后面各第一級(jí)齒輪模數(shù)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩初選。后面各級(jí)齒輪模數(shù)根據(jù)傳動(dòng)比依次遞增。級(jí)齒輪模數(shù)根據(jù)傳動(dòng)比依次遞增。 第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第

18、一級(jí)齒輪模數(shù)第一級(jí)齒輪模數(shù) 最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/Nm100020002000350035006000模數(shù)模數(shù)/mm6810各級(jí)齒輪模數(shù)各級(jí)齒輪模數(shù) 前一級(jí)傳動(dòng)比前一級(jí)傳動(dòng)比ij-11.31.51.555本級(jí)模數(shù)本級(jí)模數(shù)/mmmj=mj-1mjmj-1一級(jí)一級(jí)mjmj-1兩級(jí)兩級(jí)第一系列第一系列模數(shù)值模數(shù)值3，4，5，6，8，10，12，14，16，18，20第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 三、強(qiáng)度校核依據(jù)三、強(qiáng)度校核依據(jù) 齒輪的接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度按驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的額定全功齒輪的接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度按驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的額定全功率驗(yàn)算；率驗(yàn)算； 滾筒截割到硬煤或堅(jiān)硬夾矸時(shí)可能受到很大的尖峰負(fù)滾筒

19、截割到硬煤或堅(jiān)硬夾矸時(shí)可能受到很大的尖峰負(fù)載，按電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩驗(yàn)算齒輪的靜彎曲強(qiáng)度。載，按電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩驗(yàn)算齒輪的靜彎曲強(qiáng)度。 電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般為其額定轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般為其額定轉(zhuǎn)矩的3倍。倍。 主傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪設(shè)計(jì)壽命按主傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪設(shè)計(jì)壽命按10000h30000h。 按電動(dòng)機(jī)的額定功率所確定的軸承載荷計(jì)算壽命，軸按電動(dòng)機(jī)的額定功率所確定的軸承載荷計(jì)算壽命，軸承的設(shè)計(jì)壽命比照國(guó)際水準(zhǔn)為承的設(shè)計(jì)壽命比照國(guó)際水準(zhǔn)為10000h30000h。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 四、其他原則四、其他原則 1齒輪寬度齒輪寬度 采煤機(jī)受空間條件限制，齒輪直徑不能太大，為保

20、采煤機(jī)受空間條件限制，齒輪直徑不能太大，為保證強(qiáng)度，齒輪寬度證強(qiáng)度，齒輪寬度B較大，較大，B=(812)m。 2齒輪材料齒輪材料 早期采煤機(jī)齒輪材料多采用早期采煤機(jī)齒輪材料多采用30CrMnTi和部分采用和部分采用18CrMnTi，強(qiáng)度和韌性較低，抗沖擊能力差，使用中，強(qiáng)度和韌性較低，抗沖擊能力差，使用中常發(fā)生脆性斷齒事故。常發(fā)生脆性斷齒事故。 目前國(guó)內(nèi)大功率采煤機(jī)截割部齒輪已選用低碳鎳鉻目前國(guó)內(nèi)大功率采煤機(jī)截割部齒輪已選用低碳鎳鉻合金鋼合金鋼18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A，中等功率以下的采，中等功率以下的采煤機(jī)或載荷較為穩(wěn)定的牽引部齒輪多選用煤機(jī)或載荷較為穩(wěn)定的牽引部齒輪多選用20

21、CrMnTi、20CrMnMo等滲碳合金鋼。等滲碳合金鋼。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)滲碳層設(shè)計(jì)深度滲碳層設(shè)計(jì)深度0.5 m 齒面硬度齒面硬度HRC602，芯部硬度，芯部硬度HRC40。 為保證硬齒面齒輪有良好的芯部組織，熱處理應(yīng)嚴(yán)格為保證硬齒面齒輪有良好的芯部組織，熱處理應(yīng)嚴(yán)格掌握滲碳的參數(shù)控制和金相組織的相變規(guī)律。滲碳后的掌握滲碳的參數(shù)控制和金相組織的相變規(guī)律。滲碳后的碳濃度應(yīng)控制在碳濃度應(yīng)控制在0.8%1%范圍，硬度梯度平緩，齒面范圍，硬度梯度平緩，齒面硬化物級(jí)別在硬化物級(jí)別在14級(jí)。級(jí)。 早期滲碳淬火齒輪實(shí)際精度等級(jí)只能達(dá)到早期滲碳淬火齒輪實(shí)際精度等級(jí)只能達(dá)到8-8-

22、8級(jí)甚級(jí)甚至更低。目前采煤機(jī)齒輪全部采用滲碳淬火后磨齒來提至更低。目前采煤機(jī)齒輪全部采用滲碳淬火后磨齒來提高精度，齒輪精度達(dá)到高精度，齒輪精度達(dá)到6級(jí)。級(jí)。 行星齒輪機(jī)構(gòu)中，行星輪受彎曲強(qiáng)度限制，太陽(yáng)輪行星齒輪機(jī)構(gòu)中，行星輪受彎曲強(qiáng)度限制，太陽(yáng)輪受接觸強(qiáng)度限制，內(nèi)齒圈受磨損限制。為滿足齒輪強(qiáng)度受接觸強(qiáng)度限制，內(nèi)齒圈受磨損限制。為滿足齒輪強(qiáng)度的要求，太陽(yáng)輪和行星輪均采用的要求，太陽(yáng)輪和行星輪均采用18Cr2Ni4WA，用凸頭，用凸頭滾刀加工，齒根噴丸和磨齒。滾刀加工，齒根噴丸和磨齒。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3齒輪變位系數(shù)齒輪變位系數(shù) 采煤機(jī)齒輪多采用變位，一般在齒頂厚度采

23、煤機(jī)齒輪多采用變位，一般在齒頂厚度0.4m和和重疊系數(shù)重疊系數(shù)1.2條件下，綜合考慮提高接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)條件下，綜合考慮提高接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度等，從變位齒輪封閉圖域選取變位系數(shù)，其端面嚙合度等，從變位齒輪封閉圖域選取變位系數(shù)，其端面嚙合角可達(dá)角可達(dá)23o28o。 4齒廓形狀齒廓形狀 齒輪壽命不僅取決于材料和熱處理，還與齒廓形狀齒輪壽命不僅取決于材料和熱處理，還與齒廓形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等有關(guān)。和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等有關(guān)。 國(guó)內(nèi)采煤機(jī)齒輪采用齒面修形、修緣及挖根大圓角國(guó)內(nèi)采煤機(jī)齒輪采用齒面修形、修緣及挖根大圓角等技術(shù)，以提高齒輪承載能力。齒輪承載時(shí)，彈性變形等技術(shù)，以提高齒輪承載能力。齒輪承載時(shí)，彈性變形以及制

24、造誤差，會(huì)造成偏載和嚙合干涉，引起應(yīng)力集中以及制造誤差，會(huì)造成偏載和嚙合干涉，引起應(yīng)力集中和噪聲。輪齒沿齒長(zhǎng)修形和齒頂修緣可以改善這些情況。和噪聲。輪齒沿齒長(zhǎng)修形和齒頂修緣可以改善這些情況。挖根大圓角齒根沒有磨削損傷，且能減小應(yīng)力集中，使挖根大圓角齒根沒有磨削損傷，且能減小應(yīng)力集中，使輪齒柔度增大，有利于降低動(dòng)載荷。輪齒柔度增大，有利于降低動(dòng)載荷。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5行星齒輪傳動(dòng)行星齒輪傳動(dòng) 截割部和行走部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中大多設(shè)置行星輪系。某截割部和行走部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中大多設(shè)置行星輪系。某些行走部還設(shè)計(jì)了雙級(jí)行星輪系。些行走部還設(shè)計(jì)了雙級(jí)行星輪系。 為滿足齒輪強(qiáng)度，行星齒輪

25、傳動(dòng)采用為滿足齒輪強(qiáng)度，行星齒輪傳動(dòng)采用3或或4個(gè)行星輪，個(gè)行星輪，提高功率分流的支數(shù)，以降低齒輪上單位長(zhǎng)度的載荷。提高功率分流的支數(shù)，以降低齒輪上單位長(zhǎng)度的載荷。為使各行星輪均勻承載，采用為使各行星輪均勻承載，采用太陽(yáng)輪浮動(dòng)太陽(yáng)輪浮動(dòng)或或太陽(yáng)輪、系太陽(yáng)輪、系桿雙浮動(dòng)結(jié)構(gòu)桿雙浮動(dòng)結(jié)構(gòu)。 6齒輪潤(rùn)滑油齒輪潤(rùn)滑油 采掘機(jī)械的載荷性質(zhì)和使用條件，要求齒輪潤(rùn)滑油采掘機(jī)械的載荷性質(zhì)和使用條件，要求齒輪潤(rùn)滑油具有良好的抗磨性、抗氧化性、抗腐蝕性、防銹性和抗具有良好的抗磨性、抗氧化性、抗腐蝕性、防銹性和抗泡性等。泡性等。 大功率采煤機(jī)都采用大功率采煤機(jī)都采用N220、N320號(hào)硫磷型極壓工號(hào)硫磷型極壓工業(yè)齒

26、輪油作為潤(rùn)滑油。業(yè)齒輪油作為潤(rùn)滑油。Eickhoff SL300 搖臂潤(rùn)滑試驗(yàn)搖臂潤(rùn)滑試驗(yàn)第四節(jié)第四節(jié) 彈性轉(zhuǎn)矩軸設(shè)計(jì)彈性轉(zhuǎn)矩軸設(shè)計(jì) 截割部減速器過載保護(hù)：截割部減速器過載保護(hù)： 采用安全銷，剪切強(qiáng)度按額定值的采用安全銷，剪切強(qiáng)度按額定值的2.53倍考慮。倍考慮。 在截割電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸內(nèi)使用彈性轉(zhuǎn)矩軸。在截割電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸內(nèi)使用彈性轉(zhuǎn)矩軸。 一、彈性轉(zhuǎn)矩軸作用一、彈性轉(zhuǎn)矩軸作用 彈性轉(zhuǎn)矩軸作為截割傳動(dòng)系統(tǒng)的彈性緩沖裝置，安彈性轉(zhuǎn)矩軸作為截割傳動(dòng)系統(tǒng)的彈性緩沖裝置，安裝在截割電動(dòng)機(jī)空心軸內(nèi)兩端，分別通過花鍵與電動(dòng)機(jī)裝在截割電動(dòng)機(jī)空心軸內(nèi)兩端，分別通過花鍵與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和系統(tǒng)的第一級(jí)齒輪相連，轉(zhuǎn)子和系統(tǒng)的第一級(jí)齒輪相連，性能：性能： 1彈性緩沖彈性緩沖 2過載保護(hù)過載保護(hù) 3傳遞動(dòng)力傳遞動(dòng)力二、結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)二、結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)矩軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以滿足三項(xiàng)性能為原則，其結(jié)構(gòu)設(shè)轉(zhuǎn)矩軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以滿足三項(xiàng)性能為原則