薄煤层采煤机总体及截割部减速器设计.doc

1、摘 要MG300-BW型采煤机。M-采煤机，G-滚筒，B-薄煤层，W-无链牵引。这种采煤机的牵引方式是液压无链牵引，所有的电机都采用横向布置，机械传动都是斜齿传动。 本说明书主要介绍了采煤机截割部减速器的设计计算。MG300-BW型采煤机的截割部主要是由摇臂和斜齿轮传动组成，截割部电动机在摇臂内采用横向布置，电机的输出动力经由一个四级斜齿轮进行传动，最后驱动采煤机的滚筒旋转。斜齿轮减速器改善了齿轮的组织，增大了其力学性能，提高了生产效率和材料利用率。在本次设计过程中，对采煤机截割部减速器的轴、传动齿轮、轴承以及联接用的平键等零部件进行了设计计算、强度校核和选用。本说明书主要针对主要部件的设计计

2、算和强度校核进行了叙述和介绍。关键词：采煤机；截割部；减速器；轴设计ABSTRACTMG300-BW coal winning machine. M- shearer, G- roller, B- thin coal layer, W- no chain traction. The traction way of this shearer is hydraulic without chain traction. All the motors adopt the horizontal layout and the mechanical transmission is the helical ge

3、ar drive.This manual mainly introduces the design and calculation of the cutting part reducer of the shearer. MG300-BW type coal winning machine cut cutting unit is mainly composed of the rocker arm and the bevel gear transmission, cutting motor crosswise arrangement is adopted in the rocker arm, th

4、e output power of the motor through a four stage helical gear transmission final drive rotary drum of shearer. The helical gear reducer improves the structure of the gears, increases its mechanical properties, and improves the production efficiency and material utilization.In the design process, the

5、 shearer cutting part of the shaft, gear, bearing and connecting with the flat keys and other parts for design calculation, strength verification and selection. This manual mainly focuses on the design and calculation of the main components and the intensity of the verification of the main parts of

6、the paper.Keywords: shearer; cutting part; reducer; shaft design目录前言11 绪论21.1 国内外采煤机械的发展及其现状21.2 薄煤层采煤机的分类及其特点21.3 薄煤层采煤机在我国的应用情况41.4 薄煤层采煤机的优点及局限性52 薄煤层采煤机的总体结构方案的设计62.1 实现采煤机基本功能的结构方案设计62.2 实现采煤机辅助功能的结构方案82.3 薄煤层采煤机的主要技术参数的确定102.4 小结142.4.1 性能特点 142.4.2 该机的主要技术特征为：153 截割部减速器的具体设计说明163.1 电动机的选择163.

7、1.1. 电动机功率的确定163.1.2. 电动机型号的确定163.2 传动装置的运动和动力参数计算173.2.1. 传动比的分配173.2.2. 根据传动比的分配查书机械系统设计选择齿轮齿数173.2.3. 各轴功率、转速和转矩的计算173.3 齿轮部分设计193.3.1. 电动机输出部分齿轮传动计算193.3.2. 减速器部分齿轮传动计算263.4 轴的设计343.4.1. 变速箱低速轴的设计及强度校核343.4.2. 变速箱中间轴的强度校核403.4.3. 变速箱高速轴的强度校核463.4.4. 变速箱外低速轴的强度校核513.4.5. 变速箱外高速轴的强度校核554 整体性验算604.

8、1 稳定性的计算604.2 稳定性的评价指标604.3 稳定比614.4 生产能力的验算625 结论646 经济技术分析65致谢66参考文献67附录A67附录B73 前言 机械化采煤机作业的主要机械设备就是采煤机，落煤和装煤是它的主要功能。我们首先要清楚采煤机的总体结构和基本参数，这有这有才能正确设计和选用采煤机，因为采煤机的适用条件和可能达到的技术性能，是由基本参数和总体结构决定的。从煤层所赋存的条件来看，依据煤炭的开采具体分为地下开采以及露天开采。但是采煤方法是不同的，所以使需要的采煤机械也有所不同。在地下开采中，我国基本上所采用的采煤方法是以走向长壁式方法为主。在这种方法中，又可以分为全

9、部垮落式、填充式、前进式和后退式等。滚筒式采煤机、掘进机和刨煤机是目前国内外采用的采煤方法，只有少数先进的煤矿采用薄煤层采煤机等设备。由此可见，滚筒式采煤机对于煤矿趋于普遍。我国以资源丰富著称，其中煤炭就是我国的主要能源之一，煤炭工业一直以来都为我国国民经济发展做出着重大贡献。与此同时煤炭工业也面临着许多问题，主要包括劳动条件差，生产投入不足，产业结构不合理等方面的问题。它在一定程度上解决了这些方面的问题，最终发展的解决这些问题的必经之路一定会是采煤机械化。怎样提高采煤的效率用以实现我国现代化建设中快速发展的经济对能源的需要就成了十分迫切的要求。 生产系统主要包括通风、排水、采煤、掘进、供电、

10、辅助运输和安全等系统。采煤系统包括工作面的落煤、装煤，将煤由工作面运往井底车场，然后提升至地面。主要井巷包括采煤工作面，采区顺槽、采区上山、水平运输大巷、石门等。井巷工作主要包括的采掘机械有采煤机、运输机械，支护设备及提升机等。为了实现生产过程中能够持续进行，需要组成一个整体系统，这就是掘进系统，即在生产进行的同时，要开掘出新的工作面、采区及生产水平，这样可以实现接替。其中包括掘进工作面、矸石运至井底车场由副井提升后送至堆放地。 1 绪论1.1 国内外采煤机械的发展及其现状我国和世界其他主要采煤国家是一样的，20世纪50年代开始采煤机械化还处于开发和探索阶段。1950年，长春蛟河煤矿最先引用了

11、前苏联设计生产的KMII-1型截煤机。1951年，黑龙江双鸭山煤矿首先引用适应了前苏联顿巴斯设计生产的一种深截式型采煤机，命名为康拜因，与此同时在我国几乎普遍使用，据1957年矿务局通过采样调查显示出，这种机采是目前最具有经济价值的采煤机。20世纪70年代初期，我国主要使用了滚筒式采煤机并且进行了进一步的改造，这是实现普遍机械化采煤的一个转折点。80年代初期，我国通过英国，德国的采煤机关键部件和采煤机中不断学习效仿，用以弥补自己的不足，经过不断努力研发了MXA型系列、AM500型系列和MLS3型系列。同时自行设计了适用于顶板比较破碎、倾角比较大、煤层较薄等困难条件下的中功率采煤机，以及摇臂的设

12、计使用。20世纪70年代中期，德美两国研制出直流电牵引采煤机。此后世界上各主要采煤机研究制造公司均对电牵引进行了大量的研究开发。80年代后期出现了交流电牵引采煤机。90年代，开发出集电子电力、微电子信息管理以及计算机智能技术于一体的大功率电牵引采煤机。电牵引采煤机的有点油很多，包括优良的性能、操作安全可靠、高效的机械控制及自动化、监控保护及检测功能完善、操作同意和经济价值高等优点被。1.2 薄煤层采煤机的分类及其特点 滚筒采煤机是以装有截割刀具并绕水平轴线旋转的截割滚筒为工作机构的采煤机，用于长壁式采煤工作面进行机械化采煤。滚筒采煤机的类型很多，可按滚筒数目，行走机构形式、行走驱动装置的调速传

13、动方式、机身与工作面输送机配合导向方式、总体结构布置等类型。1） 按滚筒数目分类有单滚筒采煤机和双滚筒采煤机，其中双滚筒采煤机应用最普遍。曾有过三滚筒和四滚筒采煤机，由于其结构复杂，未获推广。早期的单滚筒采煤机的滚筒固定在机身左端或右端截割部机械传动装置的输出轴上，用更换不同直接滚筒和底托架高度，不能在采煤过程中调节截高，且调高范围十分有限，有淘汰。目前使用的单滚筒采煤机的滚筒安装在摆动减速箱的输出轴上，利用调高液压缸调节摇臂的摆角，可使滚筒位于不同的高度，已适应煤层厚度的变化。单滚筒滚筒采煤机工作时先采顶部煤，再采底部煤，需用人工开出工作面一端的切口，生产能力低，只在普通机械化采煤工作面使用

14、。双滚筒采煤机由单滚筒采煤机演变而来，初期的双滚筒采煤机的两个滚筒布置在机身的同一端，一个行程可采高，只能自开工作面一端的切口。现代双滚筒采煤机的两个滚筒布置在机身的同一端，一个行程可采高，只能自开工作面一端的切口。现代双滚筒采煤机的两个滚筒都安装在摇臂上，并分别对称布置在机身的两端，可双向采煤，一个行程可采全高，并能自开工作面两端的切口。2) 按行走机构形式分类有钢丝绳牵引、链牵引和无链牵引采煤机。钢丝绳牵引采煤机利用钢丝绳与摩擦卷筒间的摩擦力来实现采煤机的牵引，这种采煤机已经被淘汰。链牵引采煤机利用链轮与牵引链相啮合来使采煤机移动，曾是滚筒采煤机最主要的牵引方式，但有断链危险和牵引力直径限

15、制不能提高等缺点，已经被无链牵引采煤机所替代。无链牵引双滚筒采煤机沿着固定在工作面输送机侧面的行走轨运行，无链牵引有销轨式、齿轨式和链轨式3种。3） 按行走驱动装置的调速传动方式分类有机械调速、液压调速和电气调速采煤机机械牵引采煤机采用机械调速行走部，只能有级调速，结构和操作复杂，已极少使用。液压牵引采煤机采用液压调速行走部，调速和换向简单，结构和操作复杂，能无级调速，既可手动调速又可自动调速，曾是应用最多的行走调速方式，但牵引力和牵引速度受液压泵、液压马达压力的流量的限制，不能进一步提高。电牵引滚筒采煤机采用电气调速行走部，调速方便，调速范围广，调速特性高，易于实现自动化，且安全可靠，已逐渐取代液压牵引采煤机。4） 按行走部布置分类有内牵引和外牵引两种。绝大多数采煤机采用内牵引，其行走部驱动装置布置在机身上，在工作面往返移动。外牵引采煤机的行走部驱动装置安设在工作面两端，通常安装在工作面输送机的机头架和机尾架上，外牵引滚筒采煤机只能采用链牵引，这种采煤机一般应用于薄煤层。5) 按总体结构布置方式分类分截割（主）电动机纵向布置在机身上的采煤机