采煤机截割部设计.doc

1 综述 MG500/1200-WD型交流电牵引采煤机为典型代表。该 1.1.2设计蓝图 1 整机的设计方案 1.1.5截割部、行走部电机的选用 截割部选取型号为 YBCS3 500的矿用隔爆型三相交流异步电动机。 行走部选取型号为 YB280S-4的矿用隔爆型三相交流异步电动机。 1.1.6摇臂减速箱 有壳体、一轴、第一级减速惰轮组、二轴、第二级惰轮组、中心 齿轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器、中心水路、离合器 等组成。 1.2.4采煤机的进刀方法 1 端部斜切法 2 中部斜切法 3 正切进刀法 1.3采煤机的发展趋势 电牵引采煤机仍然是采煤机的发展方向,液压牵引采煤机制造进度 高,在井下易被污染,因而维修困难,使用费用高,效率和可靠性则较 低。德国 Eickhoff 公司于 1976年制造出了世界上第一台电牵引采煤机, 在随后的 20年中,美国、日本、法国、英国等都大力研制并发展了电牵 引采煤机。电牵引采煤机具有良好的牵引特性、可用于大倾角煤层、运 行可靠、适用寿命长、反应灵敏、动态特性好、效率高、结构简单、有 完善的检测和显示系统。因此,电牵引采煤机是今后的发展方向,近年 来综采高产高效的世界记录都是由电牵引采煤机创造的。 2 设计过程 2.2摇臂减速器传动比的安排 总传动比等于截割电动机的转速与滚筒的转速比值 电动机转速1486r/min 滚筒转速37r/min 总传动比 1486/min 40.16 37/min r i r 传动比分配 对于采煤机结构的特殊性如机厚及其约束 ,对于厚煤层型采 煤机一般使用两级圆柱直齿轮减速,带两级 2K -H 负号行星齿轮减 速。行星齿轮传动安排在最后一级较合理,既可利用滚筒滚毂内的 空间,又可减少前面圆柱直齿轮的传动比和尺寸。采煤机机身高度 受到严格限制,每级圆柱直齿轮传动比一般为 34j i ≤ ,行星齿轮 46j i ≤ 。 行星齿轮减速级传动比 初步估算第一级行星齿轮减速级传动比为 4.95b aH i 查表得可取a Z 23, b Z 91, g Z 34, 3P n 初步估算第二级行星齿轮减速级传动比为 3.96b aH i 查表得可取a Z 25, b Z 99, g Z 37, 4P n 两级圆柱齿轮传动总传动比 40.162.054.963.95 i ⨯ 为有效利用空间,同时尽可能使所设计的采煤机机身高度较 小,传动比应从高速级向低速级递减 1j j i i ,故外齿轮副 a-g 要采用正变位齿轮传动正传动 按下式计算啮合角 2tan a g w a g x x inv inv Z Z ααα 和 ααα αcos cos w w 计算得啮合角 21.95w α 总变位系数 0.3a g x x x ∑ 按滚切的外齿轮副变位系数的线图差得各齿轮变位系数的分配 0.18a x , 0.12g x D. 校核接触强度 根据公式有 []H E H H Z Z σσ≤ 按 0.3 0.005357 a g a g x x Z Z ,查表得 H Z 2.1 小齿轮分度圆直径 823184a a d mZ mm ⨯ 根据 1223579.003 6.763601000 601000 w a H a H d n n v ππ-⨯⨯ ⨯⨯ 所以重新取 4. 1v K ,那么 6352. 1K 将所求的各值代入接触强度校核公式 189.8H σ⨯ []458.367H σ3 查图有 H μ0.3 H b H K μθβ11-11.02-10.31 ⨯∙∙1βH V A K K K K 1.411.4 许用接触应力 []V R N H H H Z Z Z S ∙∙∙ 0σσ 对于内齿圈 b, 齿轮材料的接触疲劳强度疲劳极限 H 0σ 查表有 H 0σ2HB70226570600N/mm2 因内齿轮副的实际承载能力低于计算结果, 当 /91/342.672b g Z Z 时 应将 H 0σ降低 8,即内齿轮 b 的接触疲劳 极限 H 0σ6000.92552N/mm2 安全系数 H S 取为 H S 1.1, R Z 1.2, V Z 1 内齿轮 b 的应力循环基数 74. 24. 201096. 12653030⨯⨯HB N 内齿轮 b 轮齿的应力循环次数 l N 按下式计算 ⨯-60t n n n N p H b b l 129.3923720001.677109 因 10N N , 故 N Z 1 于是内齿轮 b 的许用接触应力 []2/4. 60212. 111 . 1552mm N H ⨯⨯⨯σ 将求得的个值代入接触强度的校核公式 189.82.50H σ⨯ []2563.057/H N mm σ C. 校核弯曲强度 弯曲强度的校核公式为 []F S F g d F Y Y m Z KT σψσ≤322 许用弯曲应力安下式计算 []X N F F F Y Y S 0σσ 查表齿根弯曲疲劳强度极限 F 0σ1.8HB1.8265477N/mm2 N Y 1, X Y 1, F S 1.75, [] 2/2731175. 1477mm N