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湖 南 科 技 大 學(xué)
英文文獻(xiàn)翻譯
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)及班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化一班
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師：
2015 年 5 月 28日
摘要
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機(jī)器是由機(jī)械裝置和其它組件組成的。它是一種用來(lái)轉(zhuǎn)換或傳遞能量的裝置，例如：發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪機(jī)、車(chē)輛、起重機(jī)、印刷機(jī)、洗衣機(jī)、照相機(jī)和攝影機(jī)等。許多原則和設(shè)計(jì)方法不但適用于機(jī)器的設(shè)計(jì)，也適用于非機(jī)器的設(shè)計(jì)。術(shù)語(yǔ)中的“機(jī)械裝置設(shè)計(jì)”?的含義要比“機(jī)械設(shè)計(jì)”的含義更為廣泛一些，機(jī)械裝置設(shè)計(jì)包括機(jī)械設(shè)計(jì)。在分析運(yùn)動(dòng)及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，要把產(chǎn)品外型以及以后的保養(yǎng)也要考慮在機(jī)械設(shè)計(jì)中。在機(jī)械工程領(lǐng)域中，以及其它工程領(lǐng)域中，所有這些都需要機(jī)械設(shè)備，比如：開(kāi)關(guān)、凸輪、閥門(mén)、船舶以及攪拌機(jī)等。
關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)規(guī)則、機(jī)械設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)流程
設(shè)計(jì)開(kāi)始之前就要想到機(jī)器的實(shí)際性，現(xiàn)存的機(jī)器需要在耐用性、效率、重量、速度，或者成本上得到改善。新的機(jī)器必需具有以前機(jī)器所能執(zhí)行的功能。
在設(shè)計(jì)的初始階段，應(yīng)該允許設(shè)計(jì)人員充分發(fā)揮創(chuàng)造性，不要受到任何約束。即使產(chǎn)生了許多不切實(shí)際的想法，也會(huì)在設(shè)計(jì)的早期，即在繪制圖紙之前被改正掉。只有這樣，才不致于阻斷創(chuàng)新的思路。通常,還要提出幾套設(shè)計(jì)方案，然后加以比較。很有可能在這個(gè)計(jì)劃最后決定中,使用了某些不在計(jì)劃之內(nèi)的一些設(shè)想。
一般的當(dāng)外型特點(diǎn)和組件部分的尺寸特點(diǎn)分析得透徹時(shí)，就可以全面的設(shè)計(jì)和分析。接著還要客觀的分析機(jī)器性能的優(yōu)越性，以及它的安全、重量、耐用性，并且競(jìng)爭(zhēng)力的成本也要考慮在分析結(jié)果之內(nèi)。每一個(gè)至關(guān)重要的部分要優(yōu)化它的比例和尺寸，同時(shí)也要保持與其它組成部分相協(xié)調(diào)。也要選擇原材料和處理原材料的方法。通過(guò)力學(xué)原理來(lái)分析和實(shí)現(xiàn)這些重要的特性，如那些靜態(tài)反應(yīng)的能量和摩擦力的最佳利用，像動(dòng)力慣性、加速動(dòng)力和能量；包括彈性材料的強(qiáng)度、應(yīng)力和剛度等材料的物理特性，以及流體潤(rùn)滑和驅(qū)動(dòng)器的流體力學(xué)。設(shè)計(jì)的過(guò)程是重復(fù)和合作的過(guò)程，無(wú)論是正式或非正式的進(jìn)行，對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)每個(gè)階段都很重要。
最后，以圖樣為設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，并建立將來(lái)的模型。如果它的測(cè)試是符合事先要求的，則再將對(duì)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行某些修改，使它能夠在制造成本上有所降低。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要不斷探索和發(fā)展。許多方案必須被研究、試驗(yàn)、完善，然后決定使用還是放棄。雖然每個(gè)工程學(xué)問(wèn)題的內(nèi)容是獨(dú)特的，但是設(shè)計(jì)師可以按照類(lèi)似的步驟來(lái)解決問(wèn)題。
產(chǎn)品的責(zé)任訴訟迫使設(shè)計(jì)人員和公司在選擇材料時(shí)，采用最好的程序。在材料過(guò)程中，五個(gè)最常見(jiàn)的問(wèn)題為：（a）不了解或者不會(huì)使用關(guān)于材料應(yīng)用方面的最新最好的信息資料；(b)未能預(yù)見(jiàn)和考慮材料的合理用途（如有可能，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)進(jìn)一步預(yù)測(cè)和考慮由于產(chǎn)品使用方法不當(dāng)造成的后果。在近年來(lái)的許多產(chǎn)品責(zé)任訴訟案件中，由于錯(cuò)誤地使用產(chǎn)品而受到傷害的原告控告生產(chǎn)廠家，并且贏得判決）；(c)所使用的材料的數(shù)據(jù)不全或是有些數(shù)據(jù)不確定，尤其是當(dāng)其性能數(shù)據(jù)長(zhǎng)期不更新；(d)質(zhì)量控制方法不適當(dāng)和未經(jīng)驗(yàn)證；(e)由一些完全不稱(chēng)職的人員選擇材料。
通過(guò)對(duì)上述五個(gè)問(wèn)題的分析，可以得出這些問(wèn)題是沒(méi)有充分理由而存在的結(jié)論。對(duì)這些問(wèn)題的研究分析可以為避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)而指明方向。盡管采用最好的材料選擇方法也不能避免發(fā)生產(chǎn)品責(zé)任訴訟，設(shè)計(jì)人員和工業(yè)界按照適當(dāng)?shù)某绦蜻M(jìn)行材料選擇，可以大大減少訴訟的數(shù)量。
從以上的討論可以看出，選擇材料的人們應(yīng)該對(duì)材料的性質(zhì)，特點(diǎn)和加工方法有一個(gè)全面而基本的了解。在隨后生產(chǎn)和售后服務(wù)的幾年中，要接受新觀念的變化，或者由試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步分析并改進(jìn)。
一些設(shè)計(jì)規(guī)則
在本節(jié)中，建議要運(yùn)用創(chuàng)造性的態(tài)度來(lái)替代和改進(jìn)。也許會(huì)創(chuàng)造出更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)、更耐用的產(chǎn)品。為了激發(fā)創(chuàng)造性思維，下列是設(shè)計(jì)和分析的建議規(guī)則。前六個(gè)規(guī)則對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)特別適用。
? 1.要有創(chuàng)造性的利用所需要的物理性質(zhì)和控制過(guò)程。
?2.認(rèn)識(shí)負(fù)載產(chǎn)生的影響及其意義。
? 3.預(yù)測(cè)沒(méi)有想到的負(fù)載。
? 4.創(chuàng)造出對(duì)載荷更為有利的條件。
5.提供良好的應(yīng)力分布和最小的剛度條件。
?6.運(yùn)用最簡(jiǎn)單的方程來(lái)優(yōu)化體積和面積。
? 7.選擇組合材料。
? 8.仔細(xì)選擇所備的原料和不可缺少的組件。
? 9.調(diào)整有效的設(shè)計(jì)方案，以適應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程和降低成本。
10.規(guī)定好準(zhǔn)確的位置條件為了使組件安裝時(shí)不干涉。??
機(jī)械設(shè)計(jì)
一臺(tái)完整機(jī)器的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。機(jī)械設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作。設(shè)計(jì)工程師不僅在工作上要有創(chuàng)造性，還必須在機(jī)械制圖、運(yùn)動(dòng)學(xué)、工程材料、材料力學(xué)和機(jī)械制造工藝學(xué)等方面具有深厚的基礎(chǔ)知識(shí)。任何產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)第一步就是選擇產(chǎn)品每個(gè)部分的構(gòu)成材料。許多的材料被今天的設(shè)計(jì)師所使用。對(duì)產(chǎn)品的功能，它的外觀、材料的成本、制造的成本作出必要的選擇是十分重要的。對(duì)材料的特性必須事先作出仔細(xì)的評(píng)估。仔細(xì)精確的計(jì)算是必要的，以確保設(shè)計(jì)的有效性。在任何失敗的情況下，最好知道在最初設(shè)計(jì)中有有缺陷的部件。計(jì)算（圖紙尺寸）檢查是非常重要的。一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的位置放錯(cuò)，就可以導(dǎo)致一個(gè)本可以完成的項(xiàng)目失敗。設(shè)計(jì)工作的各個(gè)方面都應(yīng)該檢查和復(fù)查。
計(jì)算機(jī)是一種工具，它能夠幫助機(jī)械設(shè)計(jì)師減輕繁瑣的計(jì)算，并對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)提供進(jìn)一步的分析?；?dòng)系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)的能力，已經(jīng)使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）成為了可能。心理學(xué)家經(jīng)常談?wù)撊绾问谷藗冞m應(yīng)他們所操作的機(jī)器。設(shè)計(jì)人員的基本職責(zé)是努力使機(jī)器來(lái)適應(yīng)人們。這并不是一項(xiàng)容易的工作，因?yàn)閷?shí)際上并不存在著一個(gè)對(duì)所有人來(lái)說(shuō)都是最優(yōu)的操作范圍和操作過(guò)程。另一個(gè)重要問(wèn)題，設(shè)計(jì)工程師必須能夠同其他有關(guān)人員進(jìn)行交流和磋商。在開(kāi)始階段，設(shè)計(jì)人員必須就初步設(shè)計(jì)同管理人員進(jìn)行交流和磋商，并得到批準(zhǔn)。這一般是通過(guò)口頭討論，草圖和文字材料進(jìn)行的。
如前所訴，機(jī)械設(shè)計(jì)的目的是生產(chǎn)能夠滿(mǎn)足人類(lèi)需求的產(chǎn)品。發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和科技知識(shí)本身并不一定能給人類(lèi)帶來(lái)好處，只有當(dāng)它們被應(yīng)用在產(chǎn)品上才能產(chǎn)生效益。因而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在一個(gè)特定的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，必須先確定人們是否需要這種產(chǎn)品。
應(yīng)當(dāng)把機(jī)械設(shè)計(jì)看成是機(jī)械設(shè)計(jì)人員運(yùn)用創(chuàng)造性的才能進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析和制定產(chǎn)品的制造工藝學(xué)的一個(gè)良機(jī)。掌握工程基礎(chǔ)知識(shí)要比熟記一些數(shù)據(jù)和公式更為重要。僅僅使用數(shù)據(jù)和公式是不足以在一個(gè)好的設(shè)計(jì)中做出所需的全部決定的。另一方面，應(yīng)該認(rèn)真精確的進(jìn)行所有運(yùn)算。例如，即使將一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的位置放錯(cuò)，也會(huì)使正確的設(shè)計(jì)變成錯(cuò)誤的。
一個(gè)好的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該勇于提出新的想法，而且愿意承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)新的方法不適用時(shí)，就使用原來(lái)的方法。因此，設(shè)計(jì)人員必須要有耐心，因?yàn)樗ǖ臅r(shí)間和努力并不能保證帶來(lái)成功。一個(gè)全新的設(shè)計(jì)，要求屏棄許多陳舊的，為人們所熟知的方法。由于許多人墨守成規(guī)，這樣做并不是一件容易的事。一位機(jī)械設(shè)計(jì)師應(yīng)該不斷地探索改進(jìn)現(xiàn)有的產(chǎn)品的方法，在此過(guò)程中應(yīng)該認(rèn)真選擇原有的、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)原理，將其與未經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的新觀念結(jié)合起來(lái)。
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Abstract
A?machine?is?a?combination?of?mechanisms?and?other?components?which?transforms,?transmits.?Examples?are?engines,?turbines,?vehicles,?hoists,?printing?presses,?washing?machines,?and?movie?cameras.?Many?of?the?principles?and? methods?of?design?that?apply?to?machines?also?apply?to?manufactured?articles?that?are?not?true?machines.?The?term?"mechanical?design"?is?used?in?a?broader?sense?than?"machine?design"?to?include?their?design.?the?motion?and?structural?aspects?and?the?provisions?for?retention?and?enclosure?are?considerations?in?mechanical?design.?Applications?occur?in?the?field?of?mechanical?engineering,?and?in?other?engineering?fields?as?well,?all?of?which?require?mechanical?devices,?such?as?switches,?cams,?valves,?vessels,?and?mixers.?
Keywords:?Mechanical?Design?mechanisms?Design?Process?? The?Design?Process?
Designing?starts?with?a?need?real.Existing?apparatus?may?need?improvements?in?durability,?efficiency,?weight,?speed,?or?cost.?New?apparatus?may?be?needed?to?perform?a?function?previously?
One?by?men,?such?as?computation,?assembly,?or?servicing.?With?the?objective?wholly?or?partly?In?the?design?preliminary?stage,?should?allow?to?design?the?personnel?fully?to?display?the?creativity,?not?each?kind?of?restraint.?Even?if?has?had?many?impractical?ideas,?also?can?in?the?design?early?time,?namely?in?front?of?the?plan?blueprint?is?corrected.?Only?then,?only?then?does?not?send?to?stops?up?the?innovation?the?mentality.?Usually,?must?propose?several?sets?of?design?proposals,?then?perform?the?comparison.?Has?the?possibility?very?much?in?the?plan?which?finally?designated,?has?used?certain?not?in?plan?some?ideas?which?accepts.?
When?the?general?shape?and?a?few?dimensions?of?the?several?components?become?apparent,?analysis?can?begin?in?earnest.?The?analysis?will?have?as?its?objective?satisfactory?or?superior?performance,?plus?safety?and?durability?with?minimum?weight,?and?a?competitive?cost.?Optimum?proportions?and?dimensions?will?be?sought?for?each?critically?loaded?section,?together?with?a?balance?between?the?strengths?of?the?several?components.?Materials?and?their?treatment?will?be?chosen.?These?important?objectives?can?be?attained?only?by?analysis?based?upon?the?principles?of?mechanics,?such?as?those?of?static?for?reaction?forces?and?for?the?optimum?utilization?of?friction;?of?dynamics?for?inertia,?acceleration,?and?energy;?of?elasticity?and?strength?of?materials?for?stress?and?deflection;?of?physical?behavior?of?materials;?and?of?fluid?mechanics?for?lubrication?and?hydrodynamic?drives.?The?analyses?may?be?made?by?the?same?engineer?who?conceived?the?arrangement?of?mechanisms,?or,?in?a?large?company,?they?may?be?made?by?a?separate?analysis?division?or?research?group.?
Design?is?a?reiterative?and?cooperative?process,?whether?done?formally?or?informally,?and?the?analyst?can?contribute?to?phases?other?than?his?own.?Product?design?requires?much?research?and?development.?Many?Concepts?of?an?idea?must?be?studied,?tried,?and?then?either?used?or?discarded.?Although?the?content?of?each?engineering?problem?is?unique,?the?designers?follow?the?similar?process?to?solve?the?problems.??
?Product?liability?suits?designers?and?forced?in?material?selection,?using?the?best?program.?In?the?process?of?material,?the?most?common?problems?for?five?(a)?don't?understand?or?not?use?about?the?latest?application?materials?to?the?best? information,?(b)?failed?to?foresee?and?consider?the?reasonable?use?material?may?(such?as?possible,?designers?should?further?forecast?and?consider?due?to?improper?use?products.?In?recent?years,?many?products?liability?in?litigation,?the?use?of? products?and?hurt?the?plaintiff?accused?manufacturer,?and?won?the?decision),?(c)?of?the?materials?used?all?or?some?of?the?data,?data,?especially?when?the?uncertainty?long-term?performance?data?is?so,?(d)?quality?control?method?is?not?suitable?and?unproven,?(e)?by?some?completely?incompetent?persons?choose?materials.?
Through?to?the?above?five?questions?analysis,?may?obtain?these?questions?is?does?not?have?the?sufficient?reason?existence?the?conclusion.?May?for?avoid?these?questions?to?these?questions?research?analyses?the?appearance?indicating?the?direction.?Although?uses?the?best?choice?of?material?method?not?to?be?able?to?avoid?having?the?product?responsibility?lawsuit,?designs?the?personnel?and?the?industry?carries?on?the?choice?of?material?according?to?the?suitable?procedure,?may?greatly?reduce?the?lawsuit?the?quantity.??
May?see?from?the?above?discussion,?the?choice?material?people?should?to?the?material?nature,?the?characteristic?and?the?processing?method?have?comprehensive?and?the?basic?understanding.? ?Finally,?a?design?based?upon?function,?and?a?prototype?may?be?built.?If?its?tests?are?satisfactory,?the?initial?design?will?undergo?certain?modifications?that?enable?it?to?be?manufactured?in?quantity?at?a?lower?cost.?During?subsequent?years?of?manufacture?and?service,?the?design?is?likely?to?undergo?changes?as?new?ideas?are?conceived?or?as?further?analyses?based?upon?tests?and?experience?indicate?alterations.?Sales?appeal.??
Some?Rules?for?Design?
In?this?section?it?is?suggested?that,?applied?with?a?creative?attitude,?analyses?can?lead?to?important?improvements?and?to?the?conception?and?perfection?of?alternate,?perhaps?more?functional,?economical,?and?durable?products.?? To?stimulate?creative?thought,?the?following?rules?are?suggested?for?the? designer?and?analyst.?The?first?six?rules?are?particularly?applicable?for?the?analyst.
?1.?A?creative?use?of?need?of?physical?properties?and?control?process.?
2. ?Recognize?functional?loads?and?their?significance.
3.?Anticipate?unintentional?loads.?
4.Devise?more?favorable?loading?conditions.?
5.?Provide?for?favorable?stress?distribution?and?stiffness?with?minimum?weight.
?6.?Use?basic?equations?to?proportion?and?optimize?dimensions.?
7. ?Choose?materials?for?a?combination?of?properties.?
8. ?Select?carefully,?stock?and?integral?components.?
9. ?Modify?a?functional?design?to?fit?the?manufacturing?process?and?reduce?cost.?
10. ?Provide?for?accurate?location?and?noninterference?of?parts?in?assembly.???
Machine?Design?
The?complete?design?of?a?machine?is?a?complex?process.?The?machine?design?is?a?creative?work.?Project?engineer?not?only?must?have?the?creativity?in?the?work,?but?also?must?in?aspect?and?so?on?mechanical?drawing,?kinematics,??material,?materials?mechanics?and?machine?manufacture?technology?has?the?deep?elementary?knowledge.? ?
One?of?the?first?steps?in?the?design?of?any?product?is?to?select?the?material?from?which?each?part?is?to?be?made.?Numerous?materials?are?available?to?today's?designers.?The?function?of?the?product,?its?appearance,?the?cost?of?the?material,?and?the?cost?of?fabrication?are?important?in?making?a?selection.?A?careful? evaluation?of?the?properties?of?a.?material?must?be?made?prior?to?any?calculations.
Careful?calculations?are?necessary?to?ensure?the?validity?of?a?design.?In?case?of?any?part?failures,?it?is?desirable?to?know?what?was?done?in?originally?designing?the?defective?components.?The?checking?of?calculations?
湖南科技大學(xué)2015屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
題 目
機(jī)械式俯采采煤機(jī)設(shè)計(jì)
作者姓名
學(xué)號(hào)
所學(xué)專(zhuān)業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
1、 研究的意義，同類(lèi)研究工作國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問(wèn)題（列出主要參考文獻(xiàn)）
1、 研究的意義
本課題為俯視采煤機(jī)設(shè)計(jì)，采煤機(jī)是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機(jī)械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一。機(jī)械化采煤可以減輕體力勞動(dòng)、提高安全性，達(dá)到高產(chǎn)量、高效率、低消耗的目的。
二、國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)發(fā)展?fàn)顩r
20世紀(jì)40年代初，英國(guó)和前蘇聯(lián)相繼研制了鏈?zhǔn)讲擅簷C(jī)，這種采煤機(jī)是通過(guò)截鏈截落煤，在截鏈上安裝有被稱(chēng)為截齒的專(zhuān)用截煤工具，其工作效率低。同時(shí)德國(guó)研制了用刨削方式落煤的刨煤機(jī)。50年代初，英國(guó)和德國(guó)相繼研制出了滾筒式采煤機(jī)，在這種采煤機(jī)上安裝有截煤滾筒，這是一種圓筒形部件，其上安裝有截齒，用截煤滾筒實(shí)現(xiàn)落煤和裝煤。這種采煤機(jī)與可彎曲輸送機(jī)配套，奠定了采炭開(kāi)采機(jī)械化的基礎(chǔ)。
3、 存在問(wèn)題及發(fā)展方向
1、存在問(wèn)題：
采煤機(jī)是一個(gè)集機(jī)械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng)，工作環(huán)境惡劣，如果出現(xiàn)故障將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)采煤工作的中斷，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失.隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，采煤機(jī)的功能越來(lái)越多，其自身的結(jié)構(gòu)、組成愈加復(fù)雜，因而發(fā)生故障的原因也隨之復(fù)雜。
2、 發(fā)展方向：
（1）大功率化 采煤機(jī)的功率將達(dá)到1100-1500KW，以電牽引為主。
（2）提高切割速度 一些產(chǎn)煤國(guó)以14-16M/min的切割速度為目標(biāo)。與滾筒采煤機(jī)配套的機(jī)械設(shè)備的相互關(guān)聯(lián)性，尋找出適當(dāng)?shù)那懈钏俣取Ｇ懈顫L筒的切割深度也在逐步增加。
（3）電牽引采煤機(jī)的研究 近年來(lái)，世界各國(guó)電牽引采煤機(jī)發(fā)展很快，這是采煤機(jī)發(fā)展的一個(gè)新的動(dòng)向。
參考文獻(xiàn)：
[1]陶馳東.采煤機(jī)滾筒?；瘜?shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1989,3（1）：51-58
[2]中國(guó)煤炭工業(yè)部主編，《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，中國(guó)出版社，1995.10
2、 研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題（根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化）
1、 研究目標(biāo)：
完整完成機(jī)械式俯采采煤機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)、裝配圖、零件圖等，達(dá)到設(shè)計(jì)成果可以直接用于生產(chǎn)。
二、研究?jī)?nèi)容：
(1) 大傾角薄煤層開(kāi)采技術(shù)及設(shè)備概述
(2) 機(jī)械式俯采采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)
(3) 機(jī)械式俯采采煤機(jī)截煤部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(4) 機(jī)械式俯采采煤機(jī)牽引部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（5）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)內(nèi)容完整、規(guī)范
三、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：
（1）機(jī)械式俯采采煤機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇
（2）機(jī)械式俯采采煤機(jī)部件設(shè)計(jì)
（3） 機(jī)械式俯采采煤機(jī)零部件設(shè)計(jì)
3、 特色與創(chuàng)新之處
該采煤機(jī)體積小、重量輕，噪音小、防塵效果好，運(yùn)行平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊合理，安裝、操作和維修方便，移機(jī)調(diào)向方便，使用安全可靠。
本機(jī)電器部分具有一定的防爆性能，電機(jī)冷卻方式為水冷。
本機(jī)比較手工采煤能大大提高煤塊率，節(jié)省開(kāi)采、時(shí)間，能為企業(yè)明顯提高經(jīng)濟(jì)效益，是開(kāi)采極薄復(fù)合煤層代人工掏槽落煤的最佳設(shè)備。
4、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線(xiàn)
v 研究方法：
（1）觀察法，通過(guò)對(duì)實(shí)物的仔細(xì)觀察，初步了解采煤機(jī)的外形，尺寸等大致結(jié)構(gòu)；
（2）文獻(xiàn)研究法，參考關(guān)于采煤機(jī)的相關(guān)文獻(xiàn)，熟悉采煤機(jī)設(shè)計(jì)制造過(guò)程；
（3）功能分析法，分析采煤機(jī)機(jī)構(gòu)各部位的功能，各部位的功用要求完整，協(xié)調(diào)性好；
（4）模擬法，利用制圖軟件和仿真軟件模擬成型過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；
（5）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法，利用前例的優(yōu)點(diǎn)和成果，減少不必要的過(guò)程；
v 步驟：
一. 采煤機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
A. 明確設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行采煤機(jī)工況分析；
B. 主要參數(shù)計(jì)算；
C.設(shè)計(jì)采煤機(jī)各構(gòu)件的初步方案；
D.選擇或者定制采煤機(jī)元件，確定最終方案。
二.采煤機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
A. 確定主要參數(shù)和尺寸；
B. 三維建模、用CAD繪制牽引部和截煤部裝配圖；
C. 繪制相關(guān)典型零件圖
3. 采煤機(jī)總體布局
四. 繪制采煤機(jī)機(jī)構(gòu)裝配圖
五. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)
六．設(shè)計(jì)總結(jié)及答辯，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)，完成答辯準(zhǔn)備工作
v 技術(shù)路線(xiàn)：
（1）收集資料，確定機(jī)械式俯采采煤機(jī)總體方案和技術(shù)參數(shù)
（2）機(jī)械式俯采采煤機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇
（3）機(jī)械式俯采采煤機(jī)部件設(shè)計(jì)
（4）機(jī)械式俯采采煤機(jī)零部件設(shè)計(jì)
5、 擬使用的主要儀器設(shè)備、試劑和藥品
1、計(jì)算機(jī)-----主要用pro/e、AutoCAD等機(jī)械設(shè)計(jì)繪圖軟件
2、文檔編輯工具-----word等工具
3、繪圖工具----三角板、圖板、圓規(guī)等
6、參考文獻(xiàn)
[1]陶馳東.采掘機(jī)械[M].北京；煤炭工業(yè)出版社，1993.
[2]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè)[M].北京；化學(xué)工業(yè)出版社，1999.
[3]李曉豁，謝錫純.礦山機(jī)械與設(shè)備[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.
[4]???徐永圻，《煤礦開(kāi)采學(xué)》，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1999.10
注：
1、開(kāi)題報(bào)告是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在開(kāi)始撰寫(xiě)論文之前寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告。
2、參考文獻(xiàn)按下列格式（A為期刊，B為專(zhuān)著）
A：[序號(hào)]、作者（外文姓前名后，名縮寫(xiě)，不加縮寫(xiě)點(diǎn)，3人以上作者只寫(xiě)前3人，后用“等”代替。）、題名、期刊名（外文可縮寫(xiě)，不加縮寫(xiě)點(diǎn)）年份、卷號(hào)（期號(hào)）：起止頁(yè)碼。
B：[序號(hào)]、作者、書(shū)名、版次、（初版不寫(xiě)）、出版地、出版單位、出版時(shí)間、頁(yè)碼。
3、表中各項(xiàng)可加附頁(yè)。
3
湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)的課題是薄煤層采煤機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)容主要是針對(duì)薄煤層和復(fù)合煤層采煤工作面，進(jìn)行采煤機(jī)的截煤部、牽引部等部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，進(jìn)而得到采煤機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)出的截煤機(jī)具有結(jié)構(gòu)合理、性能可靠、操作簡(jiǎn)便、安全防爆、移動(dòng)調(diào)向方便、效率高等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)薄煤層開(kāi)采在許多礦井中都面臨著很多的問(wèn)題，隨著礦井可采儲(chǔ)量的日益枯竭，薄煤層的開(kāi)采問(wèn)題已越來(lái)越突出。
本設(shè)計(jì)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，對(duì)切割部箱體進(jìn)行裝配圖的繪制，切割部傘齒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算等。對(duì)薄煤層采煤工作面進(jìn)行采煤機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)，包括對(duì)截割部、牽引部等部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，在薄煤層采煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，確定出采煤機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，并繪制采煤機(jī)的零件圖、總裝圖。
關(guān)鍵詞：俯采式采煤機(jī)；截割部；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
Abstract
The main content of this paper is designing of thin seam coal Shearer with mechanical structure. The content is mainly directed against and compound seam mining in thin seam Work surfaces .Design and calculation the cutting unit and the hydraulic unit. Already designed shearer advantage for Reasonable structure, reliable performance, easy to operate, safe and explosion-proof, High efficiency. Problems have become increasingly prominent for mining thin seam, with the depletion of the workable reserves, thin Seam coal mining problem has become increasingly prominent.
By the Machinery Handbook，painted the assembly drawing of the cutting pat box, Designed the pinion gears of the cutting unit and the rotary drum. Determine the overall structure of Shearer Drawing Shearer's part and Assembly Drawing.
Keyword: Mechanistic shearer, Cutting unit，Constructional design
目 錄
第一章 前言 - 1 -
1.1國(guó)內(nèi)情況 - 1 -
1.2國(guó)外情況 - 1 -
1.3發(fā)展趨勢(shì) - 2 -
1.4采煤機(jī)的類(lèi)型及各自特點(diǎn) - 2 -
1.5采煤機(jī)的主要組成部分及作用 - 2 -
1.6采煤機(jī)工作原理 - 3 -
第二章 機(jī)械式俯采采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) - 4 -
2.1設(shè)計(jì)參數(shù) - 4 -
2.2總體機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) - 7 -
2.2.1整機(jī)組成 - 7 -
2.2.2電動(dòng)機(jī)的選取 - 7 -
2.2.3傳動(dòng)方案的確定及分配 - 8 -
第三章 機(jī)械式俯采采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 9 -
3.1截割部概述 - 9 -
3.2截割部傳動(dòng)計(jì)算 - 10 -
3.2.1傳動(dòng)效率： - 10 -
3.2.2各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 - 10 -
3.2.3各軸功率計(jì)算 - 10 -
3.2.4各軸扭矩計(jì)算 - 10 -
3.2.5數(shù)據(jù)匯總 - 10 -
3.3聯(lián)軸器的選型 - 11 -
3.3.1聯(lián)軸器功能的介紹 - 11 -
3.3.2凸緣聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) - 11 -
3.4離合器的選型 - 12 -
3.4.1離合器的功能介紹 - 12 -
3.4.2機(jī)械式離合器的設(shè)計(jì) - 13 -
3.5滾筒及其截齒的設(shè)計(jì) - 15 -
3.5.1滾筒功能的介紹 - 15 -
3.5.2螺旋滾筒主要參數(shù)計(jì)算 - 15 -
3.5.3截齒的配置形式 - 16 -
3.6滾動(dòng)軸承的選型 - 17 -
3.6.1滾動(dòng)軸承的概述 - 17 -
3.6.2滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 19 -
第四章 牽引部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 23 -
4.1牽引部概述 - 23 -
4.2電動(dòng)機(jī)的選擇 - 24 -
4.3牽引部傳動(dòng)計(jì)算 - 24 -
4.3.1各級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率 - 25 -
4.4牽引部蝸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 27 -
4.5牽引部的安裝與調(diào)試 - 27 -
第五章 結(jié)論 - 29 -
參考文獻(xiàn) - 30 -
致 謝 - 31 -
第一章 前言
1.1國(guó)內(nèi)情況
采煤機(jī)是機(jī)械化采煤的主要機(jī)械設(shè)備，它承擔(dān)著裝煤和落煤的任務(wù)。現(xiàn)在普遍使用的主要有滾筒式采煤機(jī)和刨煤機(jī)兩種。滾筒式采煤機(jī)對(duì)各個(gè)煤層的適應(yīng)能力較強(qiáng)，對(duì)于較復(fù)雜的頂板條件有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，因而滾筒式采煤機(jī)具有廣泛的用處。
我國(guó)采煤機(jī)的軸承、齒輪、電機(jī)、滾筒等主要部件的設(shè)計(jì)及其壽命均低于國(guó)外水平。我國(guó)自主研發(fā)的采煤機(jī)不能保證經(jīng)常處于正常狀態(tài)，不能預(yù)報(bào)診斷故障，而且大部分不具有監(jiān)控、診斷保護(hù)等功能，我國(guó)采煤機(jī)的一次采出量同國(guó)外還有很大差距。
1.2國(guó)外情況
近年來(lái),國(guó)外采煤機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:?
(1) 牽引方式的采用??
液壓牽引的采煤機(jī)在國(guó)外已不占主導(dǎo)地位，由于電牽引采煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)外目前新開(kāi)發(fā)的大功率采煤機(jī)基本上都是采用電牽引方式。?
(2) 裝機(jī)總功率不斷增大??
國(guó)外采煤機(jī)的功率在不斷提高，牽引力和牽引速度也大幅提高，目前大功率電牽引采煤機(jī)的牽引速度普遍達(dá)到15-25m/min，牽引力達(dá)到757kN以上。采用大截深滾筒已成為提高采煤機(jī)生產(chǎn)能力的重要途徑。?
（3）交流變頻成為調(diào)速的主流方式??
由于交流變頻調(diào)速牽引系統(tǒng)具有可靠性高、技術(shù)先進(jìn)，維護(hù)管理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，近幾年發(fā)展很快，交流牽引逐步替代直流牽引，成為今后電牽引采煤機(jī)的發(fā)展方向。采用2個(gè)變頻器分別拖動(dòng)2臺(tái)牽引電機(jī)的牽引系統(tǒng)成為電牽引技術(shù)發(fā)展的又一個(gè)特點(diǎn)。?
（4）普遍采用中高壓供電?
80年代以來(lái),由于裝機(jī)功率大幅度提高,工作面長(zhǎng)度達(dá)到300m。整個(gè)工作面容量超過(guò)5000kW。為提高供電質(zhì)量和電機(jī)性能,減少輸電線(xiàn)路損耗，新一代大功率電牽引采煤機(jī)乎都采用中高壓供電。
（5）監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)的智能化??
現(xiàn)代電牽引采煤機(jī)均具有智能化監(jiān)控、監(jiān)測(cè)和保護(hù)系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)交互式人機(jī)對(duì)話(huà)、無(wú)線(xiàn)電遙控、遠(yuǎn)近控制、工況監(jiān)測(cè)及狀態(tài)顯示、健康(故障)診斷及預(yù)警、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)及傳輸、自動(dòng)調(diào)高、自動(dòng)控制等多種功能,可以保證采煤機(jī)最低的維護(hù)量和最高的利用率;并能夠?qū)崿F(xiàn)與液壓支架、工作面輸送機(jī)的信息交互和聯(lián)動(dòng)控制等功能。
1.3發(fā)展趨勢(shì)
今后采煤機(jī)械化發(fā)展方向是：
首先應(yīng)該對(duì)采煤機(jī)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行品行、質(zhì)量、適應(yīng)程度、可靠性、壽命及適應(yīng)程度加以分析。在一些關(guān)鍵部件以及總體性能、功能、適應(yīng)范圍還有待進(jìn)一步提高和完善。
其次應(yīng)開(kāi)發(fā)或增強(qiáng)電控系統(tǒng)的監(jiān)控功能，不斷完善各類(lèi)采煤機(jī)設(shè)備，達(dá)到高效、安全、經(jīng)濟(jì)、高產(chǎn)，向自動(dòng)化及遙控方向發(fā)展，逐步過(guò)渡到無(wú)人工作面開(kāi)采；提高單機(jī)的可靠性，并使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化；對(duì)于開(kāi)采薄、厚及急傾斜等難采煤層的機(jī)械化設(shè)備應(yīng)投入大量研發(fā)精力，力求解決上述問(wèn)題；解決端頭技術(shù)瓶頸，研制工作面連接處與工作面巷道的設(shè)備，以進(jìn)一步提高安全性和工作面產(chǎn)量。
再次，重點(diǎn)研發(fā)電牽引采煤機(jī)，因其更容易實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和自動(dòng)化控制。還可以實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)制造精度高，實(shí)現(xiàn)搞工作效率，便于顯示工況參數(shù)和故障顯示。
1.4采煤機(jī)的類(lèi)型及各自特點(diǎn)
（1） 按滾筒數(shù)可分為單滾筒采煤機(jī)和雙滾筒采煤機(jī)。
單滾筒采煤機(jī)機(jī)身較短，質(zhì)量較輕，適宜在煤層起伏變化不大的條件下工作；
雙滾筒采煤機(jī)調(diào)高范圍較大，生產(chǎn)率較高，可在多種煤層地質(zhì)條件下工作。
（2）按煤層厚度可分為厚煤層采煤機(jī)，中厚煤層采煤機(jī)和薄煤層采煤機(jī)。
厚煤層采煤機(jī)機(jī)身幾何尺寸大，調(diào)高范圍大，，采高大于3.5m；
中厚煤層采煤機(jī)機(jī)身幾號(hào)尺寸較大，調(diào)高范圍較大，采高為1.3-3.5m；
薄煤層采煤機(jī)機(jī)身幾號(hào)尺寸較小，調(diào)高范圍較小，采高為小于1.3m。
（3）按牽引方式可分為機(jī)械牽引采煤機(jī)、液壓牽引采煤機(jī)和電牽引采煤機(jī)。
機(jī)械牽引采煤機(jī)操作簡(jiǎn)單，維護(hù)檢修方便，適應(yīng)性強(qiáng)；
液壓牽引采煤機(jī)控制、操作方便、可靠、功能齊全，適用范圍廣；
電牽引采煤機(jī)控制、操作方便、傳動(dòng)效率高，適應(yīng)各種地質(zhì)條件。
1.5采煤機(jī)的主要組成部分及作用
采煤機(jī)主要由以下四個(gè)部分組成：
01.牽引部
由牽引傳動(dòng)裝置和牽引機(jī)構(gòu)組成，分為鏈牽引和無(wú)鏈牽引兩類(lèi)。牽引傳動(dòng)裝置主要用來(lái)傳遞或轉(zhuǎn)換能量；牽引部主要作用是對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行必要的過(guò)載保護(hù)。
02.截割部
截割部包括固定減速箱、擋煤板、滾筒和搖臂減速箱等，主要用于落煤和裝煤。
03.電氣系統(tǒng)
為采煤機(jī)提供動(dòng)力，并對(duì)采煤機(jī)實(shí)行過(guò)載保護(hù)和控制采煤機(jī)工作。
04.輔助裝置
主要起各種輔助作用，同上述三部分構(gòu)成完整的采煤功能體系，以實(shí)現(xiàn)高效，安全地采煤。
1.6采煤機(jī)工作原理
采煤機(jī)的割煤是通過(guò)螺旋滾筒的旋轉(zhuǎn)和安裝在滾筒上的截齒截入煤壁，對(duì)煤壁進(jìn)行切割實(shí)現(xiàn)的。
采煤機(jī)的裝煤是通過(guò)滾筒螺旋葉片的螺旋面進(jìn)行裝載的，將從煤壁上割下的煤運(yùn)出，在利用葉片外緣將煤拋到刮板輸送機(jī)溜槽內(nèi)運(yùn)走。
第二章 機(jī)械式俯采采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)參數(shù)
（1）滾筒的直徑
（2.1）
式中：
α——螺旋滾筒裝煤效率；對(duì)小直徑滾筒，α=0.59～0.63；對(duì)大直徑滾筒，α=0.56～0.59。
Hmax——采高，計(jì)算時(shí)取最大采高，煤層取1.0m。
則：D =0.6×1.0=0.6m
（2）滾筒的截深
初步確定采煤機(jī)截深為B=0.5m。
（3）滾筒的轉(zhuǎn)速
（2.2）
式中，D——選定的滾筒直徑，600mm；
n——選定的滾筒轉(zhuǎn)速，80r/min。
則：
根據(jù)上述驗(yàn)算結(jié)果，截割速度為2.512m/s 。
（4）采煤機(jī)生產(chǎn)率
采煤機(jī)和其他工作面設(shè)備的基本功能就是按照所要求的生產(chǎn)率完成其生產(chǎn)過(guò)程。采煤機(jī)的生產(chǎn)率取決于礦山地質(zhì)和礦山技術(shù)條件、機(jī)器工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)以及時(shí)間利用率等因素。因此采煤機(jī)的生產(chǎn)率分別以理論、技術(shù)和使用生產(chǎn)率表示。
1）理論生產(chǎn)率
在給定條件下，以最大參數(shù)連續(xù)運(yùn)行時(shí)的生產(chǎn)率稱(chēng)為理論生產(chǎn)率，理論生產(chǎn)率Q的計(jì)算公式為：
（2.3）
式中，——理論生產(chǎn)率，t/h；
——工作面平均采高，m；
——滾筒有效截深，m；
——給定條件下可能的最大牽引速度，m/min；根據(jù)37Kw割煤機(jī)的參數(shù)可知，的范圍為0－0.85m/min；
——煤的密度，一般為1.3～1.4t/m3。
則：Q=60×1.0×0.5×0.65×1.35=26.325t/h
采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率是確定與其配套設(shè)備生產(chǎn)能力的依據(jù)，是由工作條件、機(jī)器工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)確定的。在實(shí)際工作中，只有與其配套的設(shè)備生產(chǎn)能力大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力時(shí)，采煤機(jī)才能達(dá)到給定的理論生產(chǎn)率。
2）技術(shù)生產(chǎn)率
考慮根據(jù)循環(huán)圖表而進(jìn)行的輔助工作，如更換截齒、開(kāi)切口、檢查機(jī)器和排除故障所花費(fèi)時(shí)間后的生產(chǎn)率稱(chēng)為技術(shù)生產(chǎn)率，技術(shù)生產(chǎn)率Q的計(jì)算公式為：
（2.4）
式中：
——技術(shù)生產(chǎn)率，；
——采煤機(jī)技術(shù)上可能達(dá)到的連續(xù)工作系數(shù)，一般=。
則：Qt=26.325×0.7=18.428t/h
3）實(shí)際生產(chǎn)率
實(shí)際使用中，考慮了工作中發(fā)生的所有類(lèi)型的停機(jī)狀況，如處理輸送機(jī)和支架的故障、處理頂?shù)装迨鹿实?。使用生產(chǎn)率可由下列公式計(jì)算：
（2.5）
式中，——實(shí)際生產(chǎn)率，；
——采煤機(jī)在實(shí)際工作中的連續(xù)工作系數(shù)，一般=。
則：Qm=26.325×0.65=17.111t/h
（5）采煤機(jī)允許的最大牽引速度
牽引速度是采煤機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)，牽引速度直接決定了機(jī)器的生產(chǎn)能力。裝機(jī)容量、移架速度、輸送機(jī)生產(chǎn)能力等因素又限制了牽引速度的增長(zhǎng)；從另一方面講，牽引速度加大后，切屑厚度過(guò)大將導(dǎo)致齒座擠壓煤體，造成截割阻力的急劇上升。
采煤機(jī)最大牽引速度計(jì)算：
= （2.6）
式中，——牽引速度，m/min；
——滾筒轉(zhuǎn)速，r/min；
——每條截線(xiàn)上的齒數(shù)，一般取1～3；
——滾筒的齒長(zhǎng)若未知，可近似取刀型截齒=65～100mm； 鎬型截齒=60～80mm。
則：
根據(jù)小型割煤機(jī)的牽引速度為0－0.55，取最大牽引速度為0.55。
（6）采煤機(jī)功率
1）預(yù)計(jì)裝機(jī)功率
采煤機(jī)的裝機(jī)功率：
（2.7）
式中，Hw——采煤機(jī)截煤的單位能耗，MJ/m3；一般取Hw=1.1～4.4，硬煤及韌性煤取上限，軟煤及脆性煤取下限。本次設(shè)計(jì)取2.3。
則：
2）截割功率
采煤機(jī)工作機(jī)構(gòu)消耗的功率一般占裝機(jī)功率的80%～85%；故采煤機(jī)截割功率：
Nj=（0.8～0.85）N0=0.85×9.167=7.792kW
3）牽引和輔助功率
牽引和輔助裝置消耗裝機(jī)功率的15%～20%，其中，牽引系統(tǒng)消耗的功率占到90%以上，故采煤機(jī)牽引功率：
Nq=0.9×（0.15～0.2）N0=0.9×0.2×9.167=1.651kW
輔助裝置功率：
Nf=0.1×（0.15～0.2）N0=0.1×0.2×9.167=0.183kW
4）裝機(jī)功率
上述計(jì)算結(jié)果，要按采煤機(jī)配備電動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)功率進(jìn)行圓整。則采煤機(jī)實(shí)際裝機(jī)功率：
N= Nj+ Nq+ Nf=7.792+1.651+0.183=9.625kW
采煤機(jī)的裝機(jī)容量是由生產(chǎn)能力決定的，生產(chǎn)能力為120 t/a時(shí)，裝機(jī)容量約9.625kW。
采煤機(jī)的生產(chǎn)能力正比于采高，因此也可以根據(jù)采高估計(jì)裝機(jī)容量的大小。對(duì)于硬煤，裝機(jī)功率應(yīng)加大一倍。
（7）采煤機(jī)牽引力
采煤機(jī)的牽引力與裝機(jī)容量關(guān)系密切，裝機(jī)功率150kW時(shí)，牽引力為160～180kN；裝機(jī)容量300kW時(shí)，牽引力達(dá)250～300kN。牽引力與牽引機(jī)構(gòu)的剛度系數(shù)、采煤機(jī)的質(zhì)量、摩擦系數(shù)、牽引速度、截割阻力及載荷的不均衡性、機(jī)道形狀等因素有關(guān)，很難精確計(jì)算，一般用經(jīng)驗(yàn)公式確定。
P=（1.1～1.3）N （2.8）
式中，P——牽引力，kN；
N——采煤機(jī)裝機(jī)容量，kW。
則：P=1.3×9.625=12.512kN
根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，確定采煤機(jī)的主要參數(shù)如下：總裝機(jī)功率30kW，截深不小于500mm，采深1.0m，生產(chǎn)能力不小于120t/a，牽引方式為鋼繩內(nèi)牽引，牽引力不小于12.512kN。
2.2總體機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
圖2.1 俯采式采煤機(jī)方案圖
1.牽引部 2.電動(dòng)動(dòng)力 3.傳動(dòng)箱 4.攉煤板 5.截齒
2.2.1整機(jī)組成
采煤機(jī)的組成部分包括截割部、牽引部、電氣系統(tǒng)和輔助裝置。
2.2.2電動(dòng)機(jī)的選取
電動(dòng)機(jī)的選擇范圍包括：電動(dòng)機(jī)的型式、種類(lèi)、額定電壓、容量、額定轉(zhuǎn)速及各種項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
電動(dòng)機(jī)分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)。由于本設(shè)計(jì)的防爆電機(jī)功率為50kw，滾筒轉(zhuǎn)速為50-95.4.則選定Y(IP44)J02型電動(dòng)機(jī)，此為封閉式籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。因其具有防灰塵、鐵屑或其他飛揚(yáng)物件進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部的功能，可用于礦山機(jī)械。
2.2.3傳動(dòng)方案的確定及分配
傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比
二級(jí)圓柱尺寸減速的推薦傳動(dòng)比范圍是，單級(jí)行星齒輪減速器的傳動(dòng)比范圍是 ，暫定二級(jí)圓柱齒輪的傳動(dòng)比為，兩級(jí)行星齒輪減速器的傳動(dòng)比為。
對(duì)展開(kāi)二級(jí)齒輪減速器的圓柱齒輪減速部分傳動(dòng)比分配如下：
對(duì)二級(jí)行星減速機(jī)構(gòu)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第3卷），采煤機(jī)截割部中行星減速器的傳動(dòng)比為4-6.重新分配齒輪減速器的傳動(dòng)比：
從電動(dòng)機(jī)出發(fā)，各軸依次命名為軸1(接電動(dòng)機(jī))、軸2(傘齒軸)、軸3(花鍵軸)、軸4（太陽(yáng)輪軸）、軸5。
第三章 機(jī)械式俯采采煤機(jī)截割部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1截割部概述
（1）采煤機(jī)截割部功率消耗大并承受很大的沖擊載荷和負(fù)載，所以，要求截割部傳動(dòng)裝置有較高的剛度、強(qiáng)度和可靠性，具有良好的密封、潤(rùn)滑、較高的傳動(dòng)效率等。
（2）截煤機(jī)的傳動(dòng)方式
采煤機(jī)截割部大多采用齒輪傳動(dòng)，主要有以下幾種傳動(dòng)方式：
01.電動(dòng)機(jī)-機(jī)頭減速箱-搖臂減速箱-滾筒
02.電動(dòng)機(jī)-機(jī)頭減速箱-搖臂減速箱-行星齒輪傳動(dòng)-滾筒
03.電動(dòng)機(jī)-機(jī)頭減速箱-滾筒
04.電動(dòng)機(jī)-搖臂減速箱-行星齒輪傳動(dòng)-滾筒
方案一的特點(diǎn)是：傳動(dòng)簡(jiǎn)單，搖臂從固定減速箱端部伸出，支承可靠，齒輪系傳動(dòng)穩(wěn)定，易于安裝，但臥底量較小，不適合中厚煤層開(kāi)采。因此，此方案不宜采用。?
方案二的特點(diǎn)是：在滾筒內(nèi)裝了行星傳動(dòng)，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)，但筒殼增大了，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，所以此方案也不宜采用。?
方案三的特點(diǎn)是：采用獨(dú)立搖臂，其本身就是個(gè)單獨(dú)的減速箱，進(jìn)出油口都密封。截割電機(jī)橫向布置在搖臂上，搖臂和機(jī)身連接沒(méi)有動(dòng)力傳遞，取消了螺旋傘齒輪和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通軸，傳動(dòng)簡(jiǎn)單，調(diào)高范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊，較為適合。?
方案四的特點(diǎn)是：電動(dòng)機(jī)軸與滾筒軸平行，取消了承載大、易損壞的錐齒輪，使截割部更為簡(jiǎn)化。采用這種傳動(dòng)方式可以獲得較大的調(diào)高范圍，并使采煤機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度進(jìn)一步縮短。
（3）截割部傳動(dòng)特點(diǎn)
01.傳動(dòng)裝置中必須裝有錐齒輪，電動(dòng)機(jī)軸線(xiàn)與滾筒軸線(xiàn)垂直。
02.在切割部中設(shè)有安全保險(xiǎn)銷(xiāo)，因其承受很大的沖擊載荷，可以保護(hù)傳動(dòng)零件。
03.截割部中的搖臂內(nèi)部裝有一串惰輪，可以擴(kuò)大調(diào)高范圍。
04.截割部必須設(shè)有離合器，可以保障采煤機(jī)調(diào)動(dòng)或檢修時(shí)將滾筒與電動(dòng)機(jī)脫開(kāi)，因此采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)牽引部。
（4）截割部的潤(rùn)滑
截割部因?yàn)閭鬟f大功率而發(fā)熱嚴(yán)重，其課題溫度達(dá)到100攝氏度，因此其傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑尤其重要。
最常用的潤(rùn)滑方法是飛濺潤(rùn)滑。
3.2截割部傳動(dòng)計(jì)算
3.2.1傳動(dòng)效率：
花鍵效率 =0.98
軸承效率 =0.99
圓柱直齒輪傳動(dòng)效率 =0.99
單級(jí)行星齒輪傳動(dòng)效率 =0.9
3.2.2各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算
軸1
軸3
3.2.3各軸功率計(jì)算
軸1
軸2
軸3
軸4
軸5
3.2.4各軸扭矩計(jì)算
軸1：
軸2：
軸3
軸4
軸5
3.2.5數(shù)據(jù)匯總
將以上數(shù)據(jù)列于下表3.1中
軸號(hào)
轉(zhuǎn)速n(r/min)
輸出功率P(kW)
輸出扭矩T(N.m)
傳動(dòng)比
1
1476
720.30
4660.48
1.73×
1.50
2
1476
705.97
4567.76
3
853.18
671.23
7513.36
4
853.18
657.88
7636.93
4.5
5
853.18
644.78
7212.22
5.0
3.3聯(lián)軸器的選型
3.3.1聯(lián)軸器功能的介紹
聯(lián)軸器用于聯(lián)接兩軸或軸和回轉(zhuǎn)件，在傳遞運(yùn)動(dòng)中和動(dòng)力過(guò)程同回轉(zhuǎn)兒而不脫開(kāi)的裝置。
聯(lián)軸器按性能可以分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器雖不具有補(bǔ)償性能，但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、少量維護(hù)、成本低廉等特征，所以仍有其廣泛的應(yīng)用范圍。
本課題設(shè)計(jì)中選用的是凸緣聯(lián)軸器，此聯(lián)軸器工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便，傳遞轉(zhuǎn)矩大，剛性好。但是兩周精度較低時(shí)，會(huì)引起較大的附加載荷，本聯(lián)軸器適用于中精度良好的傳動(dòng)。制造精度高時(shí)，也能用于高速傳動(dòng)。具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移，緩沖和減振以及安全防護(hù)等功能。
3.3.2凸緣聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)
本聯(lián)軸器應(yīng)用范圍非常廣泛，它工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，傳遞轉(zhuǎn)矩大，可以聯(lián)接不同直徑的兩軸，也可以聯(lián)接圓錐形軸。
3.3.2.1凸緣聯(lián)軸器的主要尺寸關(guān)系
聯(lián)軸器的外徑
聯(lián)軸器的長(zhǎng)度
螺栓中心分布圓直徑
半聯(lián)軸器凸緣端面接觸處的內(nèi)徑
半聯(lián)軸器凸緣的厚度
螺栓直徑
螺栓數(shù)量
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第4冊(cè)）表29.2-5得，選擇YL13型號(hào)的凸緣聯(lián)軸器，材質(zhì)為鋼材。
3.3.2.2凸緣聯(lián)軸器的強(qiáng)度計(jì)算
（1） 滿(mǎn)足傳遞轉(zhuǎn)矩所需要的螺栓預(yù)緊力F
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第4冊(cè)）表29.2-7 （3.1）
（2）螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度條件
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第4冊(cè)）表29.2-8 （3.2）
以上二式中
-- 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩
-- 半聯(lián)軸器圖圓的外徑
-- 兩半聯(lián)軸器凸緣端面接觸處的內(nèi)徑
-- 摩擦系數(shù)，一般可取0.1-0.2
-- 螺栓材料的許用應(yīng)力，對(duì)45鋼控制預(yù)緊力時(shí)，可取
經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得出：
滿(mǎn)足強(qiáng)度校核要求。
3.4離合器的選型
3.4.1離合器的功能介紹
（1）離合器的功用與分類(lèi)
離合器是一種可以通過(guò)各種操縱方式，實(shí)現(xiàn)主從動(dòng)部分在同軸線(xiàn)上傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力時(shí)具有接合或分離功能的裝置。
離合器可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者停止運(yùn)動(dòng)，還可以改變傳動(dòng)件的工作狀態(tài)，也可以控制傳遞轉(zhuǎn)矩的安全保護(hù)裝置等。
按照離合器接合元件傳動(dòng)的工作原理，可將其分為嵌合式離合器和摩擦式離合器。
（2）離合器的要求
01.平穩(wěn)無(wú)沖擊，離合迅速，分離徹底；
02.重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，效率高；
03.使用壽命長(zhǎng)，散熱條件好；
04.制造容易，操縱方便。
（3）對(duì)離合器的影響因素
01.原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性；
02.接合元件的性質(zhì)；
03.原動(dòng)機(jī)的受載特性；
04.操縱方式；
05.環(huán)境條件。
3.4.2機(jī)械式離合器的設(shè)計(jì)
（一）牙嵌式離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）離合器傳遞的最大轉(zhuǎn)矩
（3.3）
式中 -- 軸的抗扭截面模量 ，
-- 軸直徑 mm
-- 軸材料的許用切應(yīng)力 ，可取=50
經(jīng)過(guò)計(jì)算的，
（2）離合器的結(jié)合力和脫開(kāi)力
（3.4）
式中 -- 離合器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩
-- 牙分布的圓周平均直徑 mm
（3.5）
-- 牙的外徑和內(nèi)徑
-- 滑鍵連接的摩擦系數(shù)，一般取0.15-0.17
-- 牙面摩擦角，一般取5-6
-- 牙面傾斜角
上式中“+”用于計(jì)算接合力，“-”用于計(jì)算脫開(kāi)力
經(jīng)過(guò)計(jì)算可得出，接合力
脫開(kāi)力
（3）牙的自鎖條件
（3.6）
式中 -- 牙面摩擦系數(shù)，
經(jīng)過(guò)計(jì)算得出
與自鎖條件不符，則應(yīng)該取
（4）牙嵌離合器的主要尺寸關(guān)系
離合器外徑
離合器內(nèi)徑
牙寬度
牙高度
牙在中徑處高度
操縱環(huán)槽寬度
操縱環(huán)槽外徑
（二）齒式離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算
齒式離合器的強(qiáng)度計(jì)算
（3.7）
式中 -- 離合器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩
D -- 齒輪的分度圓直徑 mm
Z -- 齒數(shù)
m -- 齒輪模數(shù) mm
-- 載荷分布不均勻系數(shù)，可取0.7-0.8
[p] -- 輪齒材料工作表面的許用壓力
對(duì)經(jīng)過(guò)熱處理的齒面，可取47-70
b -- 內(nèi)齒輪的齒寬 mm， 可取b=（0.1-0.2）D
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第4冊(cè)）表29.2-8可得，Z=5 m=20
參照牙嵌離合器得，D=40
則上式可計(jì)算得出：
3.5滾筒及其截齒的設(shè)計(jì)
3.5.1滾筒功能的介紹
滾筒是采煤機(jī)關(guān)鍵部件，其主要功能是實(shí)現(xiàn)落煤和裝煤任務(wù)。
它所消耗的功率占整機(jī)功率的80%-90%，對(duì)螺旋滾筒的要求是粉塵少，裝煤效果好，截煤比能耗低，采出量大。
圖3.1滾筒示意圖
3.5.2螺旋滾筒主要參數(shù)計(jì)算
（一）滾筒直徑的確定
（二）滾筒寬度B
滾筒寬度是指滾筒邊緣到端盤(pán)最外側(cè)截齒齒尖的距離，也就是采煤的截深。
取B=0.5m
（三）螺旋葉片頭數(shù)Z
導(dǎo)程為螺線(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周的軸向距離，螺距S即為相鄰兩軸線(xiàn)之間的軸向距離。
L=ZS，通常螺旋葉片頭數(shù)為Z=4，本設(shè)計(jì)中選用Z=2
（四）螺旋葉片的旋向
由于本設(shè)計(jì)中滾筒瞬時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則葉片也應(yīng)向右旋。
（五）滾筒的轉(zhuǎn)速n
前文中已經(jīng)確定滾筒轉(zhuǎn)速為n=80rpm。
3.5.3截齒的配置形式
截齒是采煤機(jī)直接參與落煤的工具，其幾何尺寸和質(zhì)量直接影響采煤機(jī)能耗、生產(chǎn)率和工況。
滾筒上截齒的合理的排列，可以大大的降低截煤能耗，提高割煤效率，能夠使?jié)L筒受力平穩(wěn)，減小振動(dòng)。
（一）截齒的種類(lèi)
截齒一般分為扁形截齒和鎬形截齒。本設(shè)計(jì)中采用的是扁形截齒。
圖3.2 扁形截齒示意圖
圖3.3 截齒在滾筒上的排列方式
（二）截齒的失效形式及其壽命
截齒的失效形式主要有彎曲，磨損，折斷，掉合金，丟失等，其中磨損是截齒失效的主要形式。
3.6滾動(dòng)軸承的選型
3.6.1滾動(dòng)軸承的概述
（1） 滾動(dòng)軸承的分類(lèi)
深溝球軸承 推力球軸承 圓錐滾子軸承 角接觸球軸承
圖3.4 常用滾動(dòng)軸承類(lèi)型
（二）滾動(dòng)軸承代號(hào)
圖3.5 滾動(dòng)軸承代號(hào)示意圖
（3） 滾動(dòng)軸承的工作特性
01.負(fù)荷能力
在外形尺寸相同的條件下，滾動(dòng)軸承的負(fù)荷能力為球軸承的3倍左右。
滾動(dòng)軸承應(yīng)滿(mǎn)足外載荷的要求，還要盡量發(fā)揮軸承本身的負(fù)荷能力。
02.速度特性
03.摩擦特性
04.調(diào)心性
05.運(yùn)轉(zhuǎn)精度
06.振動(dòng)噪聲特性
（四）滾動(dòng)軸承的類(lèi)型選擇
有以下幾點(diǎn)選擇原則：
（1）負(fù)荷較小，轉(zhuǎn)速較低，選裝精度要求較高時(shí)，用球軸承
（2）負(fù)荷較大，轉(zhuǎn)速較低，用滾子軸承
（3）徑向和軸向負(fù)荷都較大時(shí)，轉(zhuǎn)速高用角接觸球軸承；若轉(zhuǎn)速不高，用圓錐滾子軸承
（4）徑向負(fù)荷比徑內(nèi)負(fù)荷大得多時(shí)，轉(zhuǎn)速較低時(shí)，用兩種不同類(lèi)型軸承組合，分別承受軸向及徑內(nèi)負(fù)荷
（五）滾動(dòng)軸承的失效形式
滾動(dòng)軸承正常失效形式為內(nèi)外圈滾道的點(diǎn)蝕破壞。軸承點(diǎn)蝕破壞后，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中常出現(xiàn)強(qiáng)烈的振動(dòng)、發(fā)熱和噪聲現(xiàn)象。
除此之外，軸承還有其他的失效形式。例如，潤(rùn)滑不足；裝配不當(dāng)使得軸承卡死，脹破內(nèi)圈和擠碎內(nèi)外圈，一般情況下這些失效形式都是可以避免的。
3.6.2滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算
（一）本設(shè)計(jì)中滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇應(yīng)考慮的問(wèn)題：
（1） 承受載荷情況
軸承應(yīng)該能夠承受較大的載荷
（2） 尺寸的限制
軸承的徑向尺寸要求并非有嚴(yán)格的限制
（3） 轉(zhuǎn)速的限制
軸承適應(yīng)較小的轉(zhuǎn)速
（4） 調(diào)心性要求
滿(mǎn)足一般的調(diào)心要求即可
（二）軸承配置
兩軸承配置形式一般分為以下幾種：
（1）背對(duì)背排列
（2）面對(duì)面排列
（3）串聯(lián)排列
（三）軸承的配合
有以下幾種配合種類(lèi)：
（1）負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)的套圈與外殼或者軸，應(yīng)該選用過(guò)盈配合或者是過(guò)渡配合
（2）負(fù)荷方向固定的套圈與外殼或者軸，應(yīng)該選用間隙配合或者是過(guò)渡配合
（3）承受重負(fù)荷的軸承，應(yīng)選用較大的過(guò)盈量
（四）公差等級(jí)的選擇
與軸承配合的外殼孔或者是軸的公差等級(jí)與軸承精度有關(guān)。與G級(jí)別的精度的軸承配合的軸，公差等級(jí)為IT6，外殼精度為IT7。
（五）滾動(dòng)軸承的計(jì)算
（1）滾動(dòng)軸承的疲勞壽命基本規(guī)律
（3.8）
式中 R -- 使用概率
-- 與R相對(duì)應(yīng)的軸承壽命 n=（1-R）x100
A -- 常數(shù)
K -- 威布爾分布形狀參數(shù)，滾子軸承
一般情況下計(jì)算中取R=0.9，稱(chēng)為基本額定壽命。
（2）預(yù)期壽命取，軸的跨度不大，所以采用兩端單項(xiàng)固定，暫時(shí)選定30311型圓錐滾子軸承，其內(nèi)孔直徑d=30mm，基本額定靜載荷,基本額定動(dòng)載荷
圖3.6 軸承的受力分析
計(jì)算項(xiàng)目
計(jì)算內(nèi)容
計(jì)算結(jié)果
軸向外載荷
軸承徑向載荷
附加軸向力判斷
系數(shù)e
e
確定X,Y值
沖擊載荷系數(shù)
當(dāng)量動(dòng)載荷P
計(jì)算額定載荷
選擇軸承
N
由插值法可得，
由插值法得
因?yàn)?所以選用計(jì)算
由以上計(jì)算，選用30311型圓錐滾子軸承
N
e=0.218
（六）滾動(dòng)軸承的分布形式
圖3.7 滾動(dòng)軸承的組合分布
（七）軸承的密封
密封分為兩類(lèi)：非接觸式密封和接觸式密封。
本設(shè)計(jì)中采用氈圈密封，因其工作時(shí)，軸與墊圈同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速越高，密封效果越好。可以防止切屑，灰塵以及其他雜質(zhì)進(jìn)去軸承，還可以防止軸承的潤(rùn)滑液泄露。
第四章 牽引部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1牽引部概述
采煤機(jī)的牽引部主要有由牽引機(jī)構(gòu)和牽引傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。
牽引機(jī)構(gòu)用于協(xié)助采煤機(jī)沿著采煤工作面行走，主要有連牽引，鋼絲繩牽引和無(wú)鏈牽引三類(lèi)。
牽引傳動(dòng)裝置的主要功能是轉(zhuǎn)換能量，將電動(dòng)機(jī)的電能轉(zhuǎn)換為鏈輪傳動(dòng)的機(jī)械能。
（一）對(duì)牽引部的要求
（1）牽引力大
（2）可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速
（3）具有可靠完善的安全防護(hù)
（4）零部件應(yīng)該具有較高的可靠性和強(qiáng)度
（5）傳動(dòng)比大
（6）操作方便
（二）采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)
（1）連牽引機(jī)構(gòu)
其工作方式分成外牽引方式與內(nèi)牽引方式，多數(shù)采煤機(jī)選用的是內(nèi)牽引方式。鏈牽引機(jī)構(gòu)包括張緊裝置，鏈輪與牽引鏈。
（2）無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)
鏈牽引機(jī)構(gòu)容易引起鏈的橫向振動(dòng)和縱向振動(dòng)，可能導(dǎo)致采煤機(jī)牽引速度和載荷波動(dòng)劇烈；隨著功率的增大，跳鏈和斷鏈的可能性將大大增加。無(wú)鏈牽引可以消除以上的不足。
無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
01.采煤機(jī)振動(dòng)小，移動(dòng)平穩(wěn)，可以增加采煤機(jī)的使用壽命，還可以降低采煤機(jī)故障發(fā)生的頻率。
02.可以實(shí)現(xiàn)雙牽引運(yùn)動(dòng)，可以適應(yīng)采煤機(jī)在大傾角條件下的開(kāi)采工作，還可以設(shè)置制動(dòng)器防滑。
03.嚙合效率高，有效的將牽引力作用在采煤上。
（三）牽引傳動(dòng)裝置
按照牽引傳動(dòng)裝置的調(diào)速方式的不同，可以將該裝置分為電牽引、液壓牽引和機(jī)械牽引三種方式。
4.2電動(dòng)機(jī)的選擇
設(shè)計(jì)要求牽引部功率為370KW，根據(jù)礦井電動(dòng)機(jī)的具體工作環(huán)境，電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有電火花和防爆的安全性。選擇電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)如下：
額定功率：370KW；
額定電壓：380V；
額定轉(zhuǎn)速：1476r/min;
冷卻方式：水冷；
滿(mǎn)載功率因數(shù)：0.87；
接線(xiàn)方式：Y；
滿(mǎn)載效率：0.936
4.3牽引部傳動(dòng)計(jì)算
a太陽(yáng)輪 b內(nèi)齒圈 c行星輪 d行星架
圖4.1行星機(jī)構(gòu)
在本行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，內(nèi)齒圈不動(dòng)，太陽(yáng)輪為主動(dòng)輪，行星架上的行星輪圍繞ox-ox轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)行星架回轉(zhuǎn)，已實(shí)現(xiàn)減速。
該行星減速器裝置具有體積小、效率高、重量輕、制造簡(jiǎn)單和傳動(dòng)范圍大等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種工作環(huán)境。
暫定行星減速器的傳動(dòng)比：
初定齒數(shù)及各級(jí)傳動(dòng)比為：
4.3.1各級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率
（1）傳動(dòng)效率：
滾動(dòng)軸承效率 =0.99
花鍵效率 =0.98
圓柱輪傳動(dòng)效率 =0.99
（2）各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算：
從電動(dòng)機(jī)出來(lái)，各軸一次命名為1軸、2軸、3軸、4軸、5軸。
1軸
2軸
3軸
4軸
5軸
（3）各軸功率的計(jì)算
1軸
2軸
3軸
4軸
5軸
（4）各軸扭矩的計(jì)算
1軸
2軸
3軸
4軸
5軸
（5）數(shù)據(jù)匯總
將以上數(shù)據(jù)列于下表4.1中
軸號(hào)
轉(zhuǎn)速n(r/min)
輸出功率P(kW)
輸出扭矩T(N.m)
傳動(dòng)比
1
1476
720.30
2346.35
2.84
2.13
6.3
2
519.72
351.83
6464.97
3
244
341.35
13360.22
4
38.73
331.17
81659.53
4.5
5
8.61
321.30
356378.05
1.36
4.4牽引部蝸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
圖4.2 蝸桿部件圖
4.5牽引部的安裝與調(diào)試
采煤機(jī)牽引部的性能對(duì)整機(jī)工作的影響特別大，要使用維護(hù)好采煤機(jī)，保持高效的工作的性能，首先應(yīng)做到能夠正確拆裝牽引部，掌握牽引部調(diào)整和試驗(yàn)的辦法。所以，首先要搞懂采煤機(jī)牽引部傳動(dòng)的原理，內(nèi)部具體的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系。
（一）牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)：
（1）牽引速度比較低，牽引部的總傳動(dòng)比較大。
（2）機(jī)構(gòu)受力比較大，傳動(dòng)強(qiáng)度高。
（3）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向固定時(shí)，能進(jìn)行正反兩方向牽引，換向和停止?fàn)恳僮鞅容^靈活。
（4）有多鐘過(guò)載保護(hù)裝置，并且動(dòng)作可靠。
（二）安裝
安裝的注意事項(xiàng)：
（1） 組裝之前要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，并且應(yīng)把各個(gè)部件檢驗(yàn)合格且保持清潔。
（2） 搞清楚各個(gè)部件的部件和相連各部件的連接關(guān)系。
（3） 牽引部的安裝工作哦應(yīng)該先按照安裝步驟進(jìn)行有順序地進(jìn)行，否則的話(huà)就要重新安裝。
（4） 注意各連接處的松緊程度要適當(dāng)。
（5） 安裝完成之后，一定要仔細(xì)校對(duì)檢查，確保安裝正確之后才可以注油。
（6） 注油完成之后，在初次啟動(dòng)之前應(yīng)該用手壓泵對(duì)有關(guān)各個(gè)部分進(jìn)行重啟排油。
（三）牽引部的調(diào)試
（1）主油泵的調(diào)整
主油泵調(diào)整為零位之前，首先要在提供冷卻水的情況之下用比較高的牽引速度啟動(dòng)牽引部。
在主油泵調(diào)整到零位之后，如果調(diào)速手不在垂直位置的話(huà)，就意味著不在零位，應(yīng)該把手把的位置重新調(diào)整。
（2） 調(diào)整低壓安全閥和背壓閥
（3） 調(diào)整過(guò)壓關(guān)閉閥
（4） 調(diào)整開(kāi)關(guān)閥
（5） 調(diào)整可調(diào)節(jié)流閥
第五章 結(jié)論
2015年月，我開(kāi)始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，時(shí)至今日，畢業(yè)設(shè)計(jì)圓滿(mǎn)完成。從最開(kāi)始的懵懂，逐漸的進(jìn)入設(shè)計(jì)狀態(tài)，再到思路漸漸清晰，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程難以用語(yǔ)言表達(dá)。歷經(jīng)了幾個(gè)月的努力，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告一段落?；叵肫疬@段經(jīng)歷和感受，我感慨萬(wàn)千。
3月初，在于導(dǎo)師的交流過(guò)程中定下了我的題目，題目是：俯采式采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)選題報(bào)告和開(kāi)題報(bào)告定下來(lái)的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)按照老師的吩咐收集、整理資料。面對(duì)這么多的參考資料，自己有些迷茫，不知道該如何入手。我將這一苦衷告訴了導(dǎo)師，在導(dǎo)師的細(xì)心指導(dǎo)下，我漸漸清楚了思路和設(shè)計(jì)的方向。
我認(rèn)真的準(zhǔn)備了一個(gè)筆記本，每次老師檢查進(jìn)度的時(shí)候，悉數(shù)記下老師的改進(jìn)意見(jiàn)，在學(xué)校的圖書(shū)館搜集資料，做好筆記，又在網(wǎng)上查找了相關(guān)的資料，將這些寶貴的資料一一記到我的筆記本中，盡量使我的筆記精確、數(shù)量多，這些都有利于論文和設(shè)計(jì)的改進(jìn)。然后我將整理好的資料進(jìn)行分類(lèi)整理，即使與老師溝通，請(qǐng)求老師的指導(dǎo)建議。
4月初，資料已經(jīng)準(zhǔn)備完畢，我開(kāi)始了畢業(yè)設(shè)計(jì)，及時(shí)記下老師的改進(jìn)意見(jiàn)，然后根據(jù)老師的意見(jiàn)逐一修改設(shè)計(jì)，并且經(jīng)常和同學(xué)們交流，請(qǐng)教專(zhuān)業(yè)課的老師。在大家的幫助下，設(shè)計(jì)漸漸成型。
5月初，圖紙的改進(jìn)基本完成，開(kāi)始著手說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)，根據(jù)學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)和《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》的運(yùn)用，構(gòu)造成說(shuō)明書(shū)的框架。逐一查找專(zhuān)業(yè)知識(shí)，用了兩個(gè)星期的時(shí)間，完成了說(shuō)明書(shū)的任務(wù)。
再次，我要向我的指導(dǎo)老師致以最誠(chéng)摯的謝意和敬意。
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致 謝
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我得到了余以道和楊書(shū)儀兩位老師的悉心指導(dǎo)和教誨，從設(shè)計(jì)方案的確定到圖紙的繪制、說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)，都給了我許多寶貴的具有建設(shè)性的意見(jiàn)和建議，他們?yōu)槿穗S和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。從選題、定題、撰寫(xiě)提綱，到論文的反復(fù)修改直至定稿，兩位老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我細(xì)致地指導(dǎo)。正是有了老師們的無(wú)私幫助與熱忱鼓勵(lì)，我的畢業(yè)論文才得以順利完成。
在這期間，老師們嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、孜孜以求的工作作風(fēng)和誨人不倦的品質(zhì)深深的影響了我，在這里我要深深的向他們表示我最誠(chéng)摯的謝意，同時(shí)還要一并感謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我?guī)椭钠渌蠋熀屯瑢W(xué)，謝謝大家！
我還要感謝我的班主任胡華榮老師以及在大學(xué)四年中給我們授課的所有老師們，是他們讓我學(xué)到了很多很多知識(shí)，讓我看到了世界的精彩，讓我學(xué)會(huì)了做人做事。
最后我要衷心地感謝諸位答辯老師能在忙碌的工作中抽出時(shí)間批閱我的設(shè)計(jì)。
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