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Word版说明书一份，共106页，约30000字

 

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摘要

 

随着现代化建设脚步的加快，矿山机械也在不断的发展，但由于能源和建设等施工要求增大，掘进机的性能还不能够完全适应，所以迫切要求设计出新型掘进机以适应工况要求。

支撑式冲击破岩掘进机的支撑机构设计对于整机的性能起着决定性的作用。因此,根据掘进机的用途、作业情况及制造条件,合理选择机型,并正确确定各部结构型式,对于实现整机的各项技术指标、保证机器的工作性能具有重要意义。

本设计是对支撑式冲击破岩掘进机的支撑机构设计。通过应用掘进机设计的一系列知识，对掘进机支撑机构加以分析，并且运用有限元分析法进一步对支撑机构做了优化设计。最后使设计的系统达到本设计的目的，使该掘进机在满足原有要求的情况下实现体积小、成本低、效率高、结构简单、使用维护方便的要求。

关键词：支撑式冲击破岩掘进机；支撑机构设计；有限元分析法

 

 

目录

 

前言 1

1  绪论 2

1.1  选题的目的与意义 2

1.2  国外研究现状 2

1.3  国内研究现状 2

2  支撑机构方案设计 4

2.1  类型及其特点 4

2.1.1  独立的支撑机构 4

2.1.2  机载支护装置 5

2.2  支撑机构结构方案确定 6

3  支护油缸的选择 8

3.1  核心构件结构分析 8

3.1.1  缸体 8

3.1.2  缸底 8

3.1.3  活塞杆 9

3.1.4  导向套 9

3.2  总体结构布局 9

3.3  连接方式 10

3.3.1  缸底与缸筒的连接 10

3.3.2  缸筒与导向套的连接 10

3.3.3  装配关系及配合公差 10

3.4  预算缸筒内径和缸壁厚度 10

3.4.1  理论支护强度 10

3.4.2  理论支护阻力 11

3.4.3  缸筒的计算 16

3.4.4  液压缸的壁厚δ 16

3.4.5  缸筒壁厚验算 17

3.4.6  缸筒底部厚度 18

3.4.7  缸筒头部法兰厚度 18

3.4.8  缸筒-缸盖的连接计算 19

3.5  活塞组件设计 20

3.5.1  活塞设计 21

3.5.2  活塞与活塞杆连接结构 22

3.5.3  活塞杆设计 22

3.5.4  中隔圈 24

3.5.5  活塞主要技术性能参数计算 25

3.5.6  活塞杆及连接件强度校核 28

3.5.7  活塞杆液压缸稳定性校核 29

3.6  液压缸油口和排气装置设计 37

3.6.1  液压缸油口设计 37

3.6.2  排气装置设计 39

3.7  液压缸缓冲计算及设计 40

3.7.1  缓冲装置的作用及要求 40

3.7.2  缓冲原理及缓冲装置的结构形式 40

4  支撑梁的设计 43

4.1  顶梁形式选择 43

4.2  受力分析 43

4.3  顶梁材料选择 44

4.4  确定顶梁失效形式以及计算准则 45

4.4.1  常见的失效形式 45

4.4.2  计算准则的确定 46

4.5  垫铁强度计算与校核 47

4.5.1  许用安全系数和许用应力 47

4.5.2  垫铁强度校核 48

4.6  顶梁强度计算与校核 49

4.7  顶梁疲劳强度校核 55

4.7.1  影响顶梁疲劳强度的因素 56

4.7.2  顶梁疲劳强度校核 57

5  ProE建模及有限元分析 59

5.1  ProE建模 59

5.1.1  主要特性 59

5.1.2  建立ProE模型的意义 60

5.2  有限元分析 62

5.2.1  基本简介 62

5.2.2  基本特点 62

5.2.3  步骤方法 63

5.2.4  基于ANSYS软件的静力学分析 64

6  缸体，顶梁的偏载分析 66

6.1  缸体的偏载分析 66

6.2  顶梁的偏载分析 67

7  技术经济分析 80

8  结论 81

致谢 82

参考文献 83

附录A 84

附录B 90