目 录
 
摘要………………………………………………………………………………… Ⅰ
Abstract…………………………………………………………………………… Ⅱ
第一章 绪论………………………………………………………………………… 1
1.1采煤机的发展……………………………………………………………… 1
1.2电牵引采煤机的发展……………………………………………………… 1
1.3电牵引采煤机的优点……………………………………………………… 2
1.4国外采煤机的发展概况…………………………………………………… 2
1.4.1德国Eickhoff公司…………………………………………………3
1.4.2英国Long-Airdox公司…………………………………………… 3
1.4.3美国JOY公司……………………………………………………… 3
1.4.4日本三井三池制造所……………………………………………… 3
1.4.5波兰KOMAG采矿机械化研究中心………………………………… 4
1.4.6俄罗斯（前苏联）………………………………………………… 4
1.5国内采煤机的发展………………………………………………………… 4
1.5.1我国采煤机发展的回顾…………………………………………… 4
1.5.2我国采煤机发展的展望………………………………………… 10

第二章 采煤机总体机构方案设计…………………………………………………12

2.1采煤机选型……………………………………………………………… 12
2.2采煤机的组成…………………………………………………………… 12
第三章 采煤机截割部摇臂传动方式和电机的初步选取…………………………14
3.1摇臂传动方式…………………………………………………………… 14
3.2截割部摇臂滚筒直径和电机的选取…………………………………… 15
3.2.1滚筒直径的选取……………………………………………………… 15
3.2.2电机的选取…………………………………………………………… 16
第四章 截割部摇臂传动比分配和初选齿数………………………………………18
4.1行星轮传动比分配和初选齿数………………………………………… 18
4.2直齿圆柱齿轮减速传动比分配………………………………………… 18

 
4.3误差分析………………………………………………………………… 19
第五章 各个轴转速、功率、转矩的计算…………………………………………20
5.1各轴转速的计算………………………………………………………… 20
5.2各轴功率的计算………………………………………………………… 20
5.3各轴转矩的计算………………………………………………………… 20
第六章 各级传动齿轮的设计计算…………………………………………………22
6.1 第一级减速圆柱直齿轮的设计计算…………………………………… 22
6.1.1按齿面接触疲劳强度设计计算………………………………… 22
6.1.2按齿根弯曲疲劳强度校核计算………………………………… 24
6.1.3齿轮几何尺寸的确定…………………………………………… 25
6.2第二级齿轮的设计计算………………………………………………… 26
6.2.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数、确定需用应力…… 26
6.2.2齿面接触疲劳强度设计计算…………………………………… 28
6.2.3齿根弯曲疲劳强度校核………………………………………… 29
6.2.4齿面接触疲劳强度校核………………………………………… 30
6.2.5几何尺寸的计算………………………………………………… 30
第七章 行星减速器的设计计算……………………………………………………33
7.1第一级行星减速器的设计计算………………………………………… 33
7.1.1按接触强度初算a-g传动中心距和模数……………………… 33
7.1.2计算a-g传动的实际中心距变动系数和啮合角………34
7.1.3计算a-g传动的变位系数…………………………………………34
7.1.4计算g-b传动的中心距变动系数和啮合角…………… 35
7.1.5计算g-b传动的变位系数…………………………………………35
7.1.6计算几何尺寸…………………………………………………… 35
7.1.7计算a-g传动的接触强度和弯曲强度……………………………37
7.1.8确定齿轮材料…………………………………………………… 40
7.2第二级行星减速器的设计计算………………………………………… 41
7.2.1确定齿数………………………………………………………… 41

 
7.2.2按接触强度初算a-g传动中心距和模数…………………………41
7.2.3计算a-g传动的实际中心距变动系数和啮合角……… 42
7.2.4计算a-g传动的变位系数…………………………………………43
7.2.5计算g-b传动的中心距变动系数和啮合角…………… 43
7.2.6计算g-b传动的变位系数…………………………………………43
7.2.7计算几何尺寸…………………………………………………… 43
7.2.8验算a-g传动的接触强度和弯曲强度……………………………45
7.2.9确定齿轮材料…………………………………………………… 48
第八章 轴的设计计算………………………………………………………………50
8.1弹性扭矩轴的设计……………………………………………………… 50
8.1.1初步估算轴的直径……………………………………………… 50
8.1.2轴的结构设计…………………………………………………… 50
8.1.3疲劳强度校核计算……………………………………………… 50
8.2轴Ⅰ的设计……………………………………………………………… 53
8.2.1选择轴的材料，确定许用应力……………………………………54
8.2.2计算作用在轴上的力…………………………………………… 54
8.2.3初步估计轴的直径……………………………………………… 54
8.2.4轴的结构设计…………………………………………………… 54
8.2.5绘制轴的弯矩图和扭矩图……………………………………… 55
8.2.6按弯矩合成强度校核轴的强度………………………………… 56
8.3轴Ⅱ的设计……………………………………………………………… 57
8.3.1选择轴的材料，确定许用应力………………………………… 57
8.3.2计算作用在轴上的力…………………………………………… 57
8.3.3初步估计轴的直径……………………………………………… 57
8.3.4轴的结构设计…………………………………………………… 58
8.3.5绘制轴的弯矩图和扭矩图……………………………………… 58
8.3.6按弯矩合成强度校核轴的强度………………………………… 60
8.4轴Ⅲ的设计……………………………………………………………… 61

 
8.4.1选择轴的材料，确定许用应力……………………………………61
8.4.2计算作用在轴上的力…………………………………………… 61
8.4.3初步估计轴的直径……………………………………………… 61
8.4.4轴的结构设计…………………………………………………… 61
8.4.5绘制轴的弯矩图和扭矩图……………………………………… 62
8.4.6按弯矩合成强度校核轴的强度………………………………… 64
8.5轴Ⅳ的设计……………………………………………………………… 64
8.5.1选择轴的材料，确定许用应力……………………………………64
8.5.2计算作用在轴上的力…………………………………………… 65
8.5.3初步估计轴的直径……………………………………………… 65
8.5.4轴的结构设计…………………………………………………… 65
8.5.5绘制轴的弯矩图和扭矩图……………………………………… 65
8.5.6按弯矩合成强度校核轴的强度………………………………… 67
8.6第一级行星轮系各轴的设计计算……………………………………… 68
8.6.1太阳轮轴的设计………………………………………………… 68
8.6.1.1选择轴的材料，确定许用应力……………………………68
8.6.1.2计算作用在轴上的力…………………………………… 68
8.6.1.3初步估计轴的直径……………………………………… 68
8.6.1.4轴的结构设计…………………………………………… 68
8.6.1.5按扭矩强度校核轴径…………………………………… 69
8.6.2第一级行星轮心轴的设计……………………………………… 69
8.6.2.1选择轴的材料，确定许用应力……………………………69
8.6.2.2计算作用在轴上的力…………………………………… 69
8.6.2.3轴的结构设计…………………………………………… 70
8.6.2.4按扭转强度校核轴径…………………………………… 70
8.6.2.5初步估计轴的直径……………………………………… 71
8.6.2.6按弯矩合成强度校核轴的强度………………………… 72
8.6.3第一级行星轮内齿圈设计……………………………………… 72

 
8.6.4第一级行星架设计……………………………………………… 72
8.6.4.1选择轴的材料，确定许用应力……………………………72
8.6.4.2初步估计轴的直径……………………………………… 73
8.6.4.3按扭矩强度校核轴径…………………………………… 73
8.7第二级行星轮系各轴设计……………………………………………… 74
8.7.1太阳轮轴的设计………………………………………………… 74
8.7.1.1选择轴的材料，确定许用应力……………………………74
8.7.1.2计算作用在轴上的力…………………………………… 74
8.7.1.3初步估计轴的直径……………………………………… 74
8.7.1.4轴的结构设计…………………………………………… 74
8.7.1.5按扭矩强度校核轴径…………………………………… 75
8.7.2第二级行星轮心轴的设计……………………………………… 75
8.7.2.1选择轴的材料，确定许用应力……………………………75
8.7.2.2计算作用在轴上的力…………………………………… 75
8.7.2.3轴的结构设计…………………………………………… 75
8.7.2.4按扭转强度校核轴径…………………………………… 76
8.7.2.5初步估计轴的直径……………………………………… 77
8.7.2.6按弯矩合成强度校核轴的强度………………………… 78
8.7.3第二级行星轮内齿圈设计……………………………………… 78
8.7.4第二级行星架设计………………………………………… 78
8.7.4.1选择轴的材料，确定许用应力………………………… 78
8.7.4.2初步估计轴的直径……………………………………… 78
8.7.4.3按扭矩强度校核轴径…………………………………… 79
第九章 轴承寿命验算………………………………………………………………80
9.1第Ⅰ轴轴承寿命验算…………………………………………………… 80
9.2第Ⅱ轴轴承寿命验算…………………………………………………… 80
9.3第Ⅲ轴轴承寿命验算…………………………………………………… 81
9.4第Ⅳ轴轴承寿命验算…………………………………………………… 82