毕业设计(论文)薄煤层采煤机截割部结构设计(含全套CAD图纸).doc
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1、编号:( )字 号本科生毕业设计(论文)薄煤层采煤机截割部结构设计 应用技术学院07机自一(班)题目: 姓名: 学号: 班级: 二一一年六月本科生毕业设计姓 名: 学 号: 学 院: 应用技术学院 专 业: 07机械工程及自动化 设计题目: 薄煤层采煤机截割部设计 专 题: 薄煤层采煤机截齿的优化 指导教师: 职 称: 副教授 2011年 6月 徐州毕业设计任务书学院 应用技术学院 专业年级 07机械工程及自动化 学生姓名 任务下达日期: 2011 年 4 月 2 日毕业设计日期: 2011 年 4 月 2 日至 2011 年 6 月 2 日毕业设计题目:薄煤层采煤机截割部设计毕业设计专题题目
2、:薄煤层采煤机截齿的优化毕业设计主要内容和要求: 1、完成了采煤机总体方案设计 2、截割部结构传动及机构设计 3、完成采煤机的装配、组件、零件工作图设计,完成共计4张A0图量。 4、完成了采煤机截割部截齿分析,并且对其进行了优化。院长签字: 指导教师签字:毕业设计指导教师评阅书指导教师评语(基础理论及基本技能的掌握;独立解决实际问题的能力;研究内容的理论依据和技术方法;取得的主要成果及创新点;工作态度及工作量;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 指导教师签字: 年 月 日毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(选题的意义;基础理论及基本技能的掌握;综合运用所学知识解决实际问题
3、的能力;工作量的大小;取得的主要成果及创新点;写作的规范程度;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 评阅教师签字: 年 月 日毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(选题的意义;基础理论及基本技能的掌握;综合运用所学知识解决实际问题的能力;工作量的大小;取得的主要成果及创新点;写作的规范程度;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 评阅教师签字: 年 月 日毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩:答辩委员会主任签字: 年 月 日学院领导小组综合评定成绩:学院领导小组
4、负责人: 年 月 日摘 要本文介绍了采煤机的发展历史、组成及工作原理。在分析煤炭工业的行业背景的基础上,展望了采煤机的发展趋势,并针对采煤机的发展现状进行了MG110/260WD型采煤机的截割部设计。本文首先确定了设计方案和选择了基本部件并开展了传动系统的可靠性分析。MG110/260WD型采煤机截割部主要是由四级齿轮和三级惰轮传动组成。截割部电动机放在摇臂内横向布置,电动机输出的动力由直齿圆柱齿轮和惰轮的传动,最后驱动滚筒旋转。对MG110/260WD的油路和内喷雾装置进行了研究分析。油路采用辅助泵供油方式,降低工作温度,起到润滑作用,降低能耗。内喷雾装置采用特质的类似DY150型送水机构。
5、为了提高采煤机的块煤率,降低比能耗,提高采煤效率,本人对采煤机的截齿进行了分析,并且针对采煤过程中出现的主要截齿失效形式而进行了优化。本人分析、校核了齿轮、轴、轴承、和花键的可靠性,同时本文还介绍了截割部的安装、维护和故障处理等采煤机规则。本采煤机截割部具有较高的可靠性、实用性和安全维修性。关键词:电牵引双滚筒采煤机; 截割部; 惰轮; 内喷雾装置;截齿全套设计,联系153893706ABSTRACTThis paper introduces the development history of coal minning machine, composition and working pri
6、nciple .In view of the analysis of the basis of the coal industrys background, we have forecasted the development trend of the coal mining machine, and in the light of coal minning machine development present situation, I have carried on the MG110/260WD type coal minning machines cutting part design
7、. First,This paper determines the design plan and choses the basic components and launches a transmission system reliability analysis.MG110/260WD type coal minning machines cutting department is mainly composed of four wheel drive idler gear and the three idle gears .The cutting part motor is placed
8、 in motor rocker by transverse decorate, the power output is drived by spur gears and the transmission, finally by an inert round driving drum rotating. The oil lines and inner spray device of MG110/260WD type coal mining machine have been analyzed. By auxiliary pump oil supply mode, we can reduce w
9、orking temperature, lubricate effect and reduce energy consumption. The inner spray device is adopted the similar type DY150 send water agencies .In order to improve the lump of coal mining machinery, reduce energy consumption rate than coal, improve the efficiency of coal mining machine, I have ana
10、lysed cutting teeths of the coal mining machine and I have optimized in the light of the main cut teeth appearing in failure form of the coal mining process.I have analysed and checked the reliability of the gears, axle, bearings, and spline, the paper introduces the cutting part of installation, ma
11、intenance and fault processing coal mining machine rules. This coal mining machine cutting part has higher reliability, practicality and safety maintainability. Keywords: electric traction double roller coal mining machine, idle gear, Cutting unit ,the inner spray device , pick目 录1概述 13 1.1 前言131.2
12、国内外薄煤层综采的发展趋势141.2.1我国薄煤层开采及发展现况151.2.2国际薄煤层开采及发展现状161.3 薄煤层采煤机设计的目的及其意义171.4 薄煤层综采设备的基本选型181.4.1薄煤层综采设备选型原则181.4.2液压支架191.4.3采煤机201.4.4刮板输送机201.5 薄煤层采煤机结构特征与工作原理201.5.1牵引部211.5.2截割部211.5.3电气设备211.5.4附属装置212截割部的设计及计算22 2.1 本设计过程和思想222.2 电机选择232.3 传动比分配242.31 总传动比分配242.31 各级传动比的确定、分配24 2.4 各级齿轮(轴)转速、
13、功率、转矩计算242.4.1各级转速 242.4.2各级功率计算 252.4.2各级扭矩计算 253. 截割部各级传动齿轮计算和校核26 3.1齿轮1和齿轮2(惰轮2)设计与校核 26 3.1.1选择齿轮材料、确定许用应力 28 3.1.2齿面接触疲劳强度设计计算29 3.1.3齿根弯曲疲劳强度校核计算31 3.1.4齿轮的其它尺寸的计算323.2 齿轮4和5号设计与校核32 3.2.1选择齿轮材料,确定许用应力32 3.2.2齿面接触疲劳强度设计计算34 3.2.3齿根弯曲疲劳强度校核计算37 3.2.4齿轮的其它尺寸的计算383.3齿轮6和7设计与校核38 3.3.1 选择齿轮材料,确定许
14、用应力38 3.3.2 齿面接触疲劳强度设计计算40 3.3.3 齿根弯曲疲劳强度校核计算43 3.3.4 齿轮的其它尺寸的计算443.4齿轮9和10设计与校核 453.4.1 选择齿轮材料、确定许用应力45 3.4.2 齿面接触疲劳强度设计计算47 3.4.3 齿根弯曲疲劳强度校核计算50 3.4.4 齿轮的其它尺寸的计算514轴的计算和校核52 4.1截一轴的设计与校核52 4.1.1 计算作用在齿轮上的力52 4.1.2 初步估算轴的直径53 4.1.3 轴的结构设计53 4.2.4 确定轴及齿轮的作用位置554.1.5 绘制轴的弯矩和扭矩57 4.1.6 按弯扭合成强度校核轴的强度57
15、 4.1.7 精确校核轴的疲劳强度58 4.2截二轴设计与校核59 4.2.1 计算作用在齿轮上的力60 4.2.2 初步估算轴的直径60 4.2.3 轴的结构设计604.2.4 确定轴及齿轮的作用位置624.2.5 绘制轴的弯矩和扭矩62 4.2.6 按弯扭合成强度校核轴的强度65 4.2.7精确校核轴的疲劳强度66 4.3 截三轴设计与校核67 4.3.1计算作用在齿轮上的68 4.3.2初步估算轴的直径68 4.3.3轴的结构设计684.3.4确定轴及齿轮的作用位置704.3.5绘制轴的弯矩和扭矩70 4.3.6按弯扭合成强度校核轴的强度724.3.7精确校核轴的疲劳强度734.4 截四
16、轴设计与校核74 4.4.1计算作用在齿轮上的力75 4.4.2初步估算轴的直径75 4.4.3轴的结构设计754.4.4确定轴及齿轮的作用位置764.4.5绘制轴的弯矩和扭矩77 4.4.6按弯扭合成强度校核轴的强度794.4.7精确校核轴的疲劳强度805采煤机的维护与使用825.1 润滑、注油、密封83 5.2 地面检查与试运转835.2.1试运转前的检查835.2.2试运转时检查835.3 下井及井下组装845.4 井下操作845.4.1操作前的检查845.4.2试运转中注意事项855.5 维护与检修855.6 轴承的维护及漏油的防治865.7 硬齿面齿轮的疲劳失效及对策885.8 煤矿
17、机械传动齿轮失效的改进途径89 5.8.1设计905.8.2选材905.8.3加工工艺905.8.4热处理905.8.5表面强化处理915.8.6正确安装运行91结论 91翻译部分 93英文文献94中文翻译96附录(专题) 100致谢106 1 概述1.1 前言我国煤炭储量大且赋存多样化,其中薄与极薄每层资源丰富,分布广发。在已探明矿区中,84.2%的矿区均有薄煤层分布,其主要分布在河南、山西、河北、山东、四川、贵州、吉林、辽宁、安徽、内蒙古等省区,其中有的矿区薄煤层储量占有相当大的比重,如安徽省占72%,四川省占51.8%,贵州省占37.2%。但每年从薄煤层中才出的煤量所占全国总产量的10.
18、4%,远远低于储量所占的比例,并且自上世纪90年代以来,我过薄煤层回采产量呈逐年下降的趋势。目前许多矿区随着开采强度的加大,中厚及厚煤层的储量急剧下降甚至枯竭,薄及较薄煤层逐渐变为主采煤层。这些薄煤层的可采储量丰富,储存条件比较稳定,薄煤层的开采日益受到重视,提高薄煤层采煤的工作效率,减轻劳动者的繁重体力劳动,已是我们当前必须解决的重要问题。1.2国内外薄煤层综采的发展趋势1.2.1我国薄煤层开采及发展现状20世纪70年代初期,我国煤炭科学研究总院上海分院集中主要科技骨干,研制出综采面配套的MD-150型双滚筒采煤机,另一方面改进普采配套的DY100型、DY150型单滚筒采煤机;70年代中后期
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