文档包括:

说明书一份，126页，2.6万字

CAD图纸，10张






 

 

摘  要

在当前能量体系下，煤炭资源依然是我国的主要能源，并且近期这种格局不会有什么大的变动。而采煤机作为采煤作业的主要机械，它的性能对生产率有重大影响，因此当前仍需对采煤机进行大力研究。本文介绍了采煤机的发展状况，以及采煤机的类型和工作原理，完成了对MG300/700-WD型采煤机截割部传动系统的设计。除此之外，对截齿进行了静力学分析，并针对提高截齿使用寿命提出了相关建议。

本文所设计的采煤机截割部传动系统由四级齿轮传动组成，动力由电动机输出，然后依次通过三级直齿圆柱齿轮与行星轮系传递力和扭矩，让输出轴上的滚筒工作。截割部减速器最后一级用的是行星齿轮结构，这一做法减小了结构尺寸。

本文完成了截割部传动系统设计，通过已知条件先是对截割部电动机进行选型，然后进行总传动比的计算和分配，完成了齿轮模数和齿数的选择；对传动装置运动参数进行计算，通过计算得知各轴的转速、功率以及转矩；进行了圆柱齿轮的设计及校核，完成8个齿轮的设计校核工作；进行了行星齿轮的设计及校核，先是进行行星齿轮材料、热处理工艺及制造工艺进行选定，然后精确计算齿轮模数、几何参数及装配条件，最后完成行星齿轮的强度校核；完成了花键的设计及校核；进行了轴及轴承的设计及校核；利用ANSYS软件对镐型截齿进行了静力学分析，得到了截齿在工作时的受力和变形情况，然后对镐型截齿破损原因进行了分析并提出相关改进建议。

本设计的创新点：使用了两个惰轮来增加摇臂长度。利用solidworks进行滚筒的3D建模，使用ANSYS软件对镐型截齿进行了静力学分析，得到了截齿在工作时的受力和变形情况，然后对镐型截齿破损原因进行了分析并提出相关改进建议。

 

关键词：采煤机 ；截割部 ；行星轮减速器 ；截齿；有限元分析

 

 

目录

1 概 述 1

1.1 采煤机的发展状况 1

1.2 采煤机简述 1

1.2.1 采煤机的分类和组成 1

1.2.2 滚筒采煤机的工作原理 2

1.2.3 采煤机械工作过程 3

1.2.4 滚筒采煤机的特点 4

1.3 选题的目的和意义 5

1.4 论文主要研究内容 5

2 MG300/700-WD采煤机的主要技术参数和特点 7

2.1 主要技术参数 7

2.2 MG300/700-WD采煤机的主要特点 8

3 截割部的设计 9

3.1 截割部概述 9

3.2 截割部传动装置特点 9

3.3 截割部的传动系统设计 10

3.3.1 已知条件 10

3.3.2 截割部电机的选择 10

3.3.3 总传动比的计算 10

3.3.4 传动比的分配 11

3.3.5 齿轮的模数与齿数选择 12

4 传动装置的运动参数计算 13

4.1 各轴的转速 13

4.2 各轴的功率 14

4.3 各轴的转矩 14

5 圆柱齿轮的设计及校核 16

5.1 圆柱齿轮1和惰轮2的设计与校核 16

5.2 圆柱齿轮3的设计及校核 21

5.3 圆柱齿轮4与齿轮5的设计及校核 26

5.4 圆柱齿轮6与惰轮7的设计及校核 30

5.5 圆柱齿轮8设计及校核 35

6 行星齿轮设计及校核 40

6.1 齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定 40

6.2 计算齿轮模数 40

6.3 几何参数的计算 42

6.4 装配条件的计算 43

6.5 齿轮强度验算 44

7 花键的设计及校核 55

7.1 截一轴花键设计计算 55

7.2 截二轴花键设计计算 57

7.3 截三轴花键设计计算 59

7.4 截四轴花键设计计算 61

7.5 输出轴花键设计计算 63

8 轴及轴承的设计及校核 65

8.1 截一轴及轴承的设计及校核 65

8.2 截二轴及轴承的设计及校核 69

8.3 截三轴及轴承的设计及校核 74

9 镐型截齿静力学分析与损坏分析 80

9.1 镐型截齿的结构介绍 80

9.2 镐型截齿的切削角度分析 82

9.3 镐型齿的静力学分析 83

9.3.1 建立截齿模型 83

9.3.2 约束与加载 84

9.3.3 求解与结果调取分析 85

9.4 镐型齿损坏分析与改进建议 86

9.4.1 镐型齿损坏的分析 86

9.4.2 截齿损坏原因总结 87

9.4.3 提高截齿使用寿命的建议 88

10 结 论 90

参考文献 91

英文原文： 93

致 谢 112