EBH-90型掘进机整体结构设计 - 图文

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摘 要

（加qq576779950有整套设计，包括CAD图纸，加的时候要注明。）

设计的主要目的：掌握一般机械产品设计的方法及规律；掌握橫轴式掘进机截割部的设计步骤。

设计内容为履带式半煤岩掘进机设计。在此，主要进行了掘进机的整体功能设计和掘进机截割部的结构设计。在整体设计中，本设计主要对掘进机的装载系统、物料输送系统、行走系统、液压系统，以及机架和回转台等主要系统和部件进行功能设计，确定其主要的功能参数。

设计对掘进机截割部进行了详细的设计、计算。掘进机采用橫轴式掘进机截割部。在设计中，主要对掘进机行走部和截割部减速器等进行了详细的设计、计算。

本掘进机截割部设计的主要特点是：

（1）用三级齿轮传动加惰轮的方式增加了掘进机截割部的长度，满足了掘进机截割部的长度要求，并且避免了最后一级齿轮因直径过大而和掘进头产生干涉。 （2）第一级使用锥齿轮传动，满足了橫轴式掘进机截割部需要改变传动方向的要求。 此外，本设计还对半煤岩掘进机的特点和发展概况进行了简单介绍，对掘进机拆运安装和调整，掘进机的井下组装以及掘进机的检修和维护保养作了简单介绍。

关键词：掘进机；截割部；减速器

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ABSTRACT

The main purpose for this design is as follows: to know how to design a digging Machine; to master the way to design the crossing axis digging part of the digging machine.

The thing of this design is a digging machine which is used to cut coal and moved by chain, this design mainly about the function of all of the parts of the machine and the structure of the digging part. In the design of the whole machine, this article is mainly about the taking system, the carrying system, the walking system, the liquid system and the machine structure and so on.

The article mainly talk about the structure of the digging part, this digging part is a crossing axis digging part. In this article, the walking system and the speed reducing machinery are carefully designed. The characteristic of the digging part are as follows:

（1）Three couple of gears are used in the speed reducing machinery to add the length of the digging part and because this way of design, the intervention of the gear and the digging head can be avoid.

（2）The cone gears are used in the first couple of the gears it fill the need of the aspect changing of the digging part.

Furthermore the article also talks about the digging machine’s earmark and the history of the digging machine, and this article also talks about the dismantling and fixing of the machine, the checking and repairing of the machine.

Keywords: Digging machine; Digging part; Speed reducing machinery.

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目录

摘 要 .................................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................................ II 第一章 概 述 ......................................................................................................................................... 1 1.1国外掘进机发展历程 .................................................................................................................. 1 1.2国内掘进机发展概况及技术水平 .............................................................................................. 3 1.3掘进机的技术特点 ...................................................................................................................... 4 1.4掘进机的发展方向 ...................................................................................................................... 5 1.5 掘进机机型及主要机构介绍 ..................................................................................................... 6 1.5.1工作机构 .............................................................................................................................. 7 1.5.2装载机构 .............................................................................................................................. 8 1.5.3输送机构 .............................................................................................................................. 8 1.5.4转载机构 .............................................................................................................................. 8 1.5.5行走机构 .............................................................................................................................. 9 1.5.6除尘装置 .............................................................................................................................. 9 第二章 EBH-90型掘进机整体结构设计与力能参数计算 ................................................................ 11 2.1设计目的与基本要求 ................................................................................................................ 11 2.1.1 型号含义 ........................................................................................................................... 11 2.1.2主要参数 ............................................................................................................................ 12 2.2总体的结构特点 ........................................................................................................................ 14 2.3截割部 ........................................................................................................................................ 14 2.4 装载部 ....................................................................................................................................... 16 2.5刮板输送机 ................................................................................................................................ 16 2.6行走部 ........................................................................................................................................ 17 2.7机架和回转台 ............................................................................................................................ 19 2.8液压系统 .................................................................................................................................... 20 2.9内、外喷雾冷却除尘系统 ........................................................................................................ 20 第三章 EBH-90型掘进机截割机构设计 ............................................................................................ 22 3.1截割头的选择 ............................................................................................................................ 22 3.2截割电动机的选择 .................................................................................................................... 22

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3.2.1截割部减速器传动机构设计 ............................................................................................ 23 3.2.3传动系统的运动和动力参数： ........................................................................................ 25 3.2.4轴的设计计算： ................................................................................................................ 38 3.2.5轴承的校核： .................................................................................................................... 41 3.2.6键的校核： ........................................................................................................................ 42 第四章 EBH-90型掘进机行走机构设计 ............................................................................................ 43 4.1行走履带驱动方式及系统参数的确定 .................................................................................... 43 4.1.1履带的接地长度、行驶宽度和履带宽度的确定 ............................................................ 43 4.1.2 驱动轮直径 ....................................................................................................................... 43 4.1.3履带节距 ............................................................................................................................ 43 4.1.4履带机构公称接地比压的计算与确定 ............................................................................ 44 4.1.5履带机构的行走速度 ........................................................................................................ 44 4.1.6履带传动的连接方式与履带机构张紧 ............................................................................ 44 4.1.7 花键设计及校核 ............................................................................................................... 44 4.1.8联轴器的选择 .................................................................................................................... 45 第五章 掘进机的安装和调整 ............................................................................................................. 47 5.1机器的拆卸和搬运 .................................................................................................................... 47 5.2掘进机的井下组装 .................................................................................................................... 47 5.3机器的井下调试 ........................................................................................................................ 49 5.4机器的调整 ................................................................................................................................ 49 第六章 掘进机的检修和维护保养 ..................................................................................................... 52 6.1机器的日常维护和保养 ............................................................................................................ 52 6.2机器的定期维护和保养 ............................................................................................................ 53 6.3机器的润滑 ................................................................................................................................ 53 结 束 语 ............................................................................................................................................... 55 参考文献 ............................................................................................................................................... 57 致 谢 ................................................................................................................................................... 58

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第一章 概 述

煤炭工业是我国国民经济的主要支柱产业。在未来50年内，煤炭仍是主要的能源和战略物质，具有不可替代性，是国民经济和社会发展的保证。随着国民经济的快速发展，以及我国加入WTO后，煤炭工业现代化的步伐也在加快。

我国煤炭开采以井工为主，煤矿巷道掘进与支护工程量浩大。2001年原国有重点煤矿掘进总进尺高达5045km，其中煤巷约4480km，占88.8%；全国256个综采工作面年回采巷道820km，其中综采掘进总进尺达650km。综掘仍是高产高效矿井回采巷道掘进的主要技术方法。

煤矿掘进是煤炭生产和建设的基础工程。近年来，我国煤矿掘进机械化得到了迅速的发展，装备水平也有很大的提高，在自主创新能力上也有长足的进步。

1.1国外掘进机发展历程

第一阶段：20世纪40年代末期～60年代中期。各国早期研制的悬臂式掘进机、切割功率在30KW左右的轻型机。这个阶段，掘进机从无到有，形成了集切割、装运和行走为一体的结构雏形，主要用于软煤巷道掘进，机重在13-17吨之间。代表机型有匈牙利全国矿山机械研究所的F5、乌克兰的ДК-3等。

第二阶段：60年代中期～70年代末期。这一阶段是煤巷掘进机蓬勃发展时期，产

品主要是用于切割煤系地层中的各种煤岩的中型掘进机，机重20～40t左右，切割功率50-100KW，

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可切岩石硬度系数f6。代表机型有英国安德森公司的RH25、奥地利阿尔卑尼公司的AM50和日本三井三池公司的MRH—100等。

第三阶段：70年代末期～80年代末期。这一阶段，半煤岩掘进机开始成熟，重型机大批涌现，煤巷掘进功能齐全，可靠性大幅度提高，机重50t左右。代表机型有英国多斯克公司的MKⅡB、LH130，奥地利阿尔卑尼公司的AM75和德国保拉特公司的E169

等。

第四阶段：80年代后期至上世纪末。产品主要是以煤系地层中的中硬度岩石为作业对象的重型机，一般机重40-80吨、切割功率150-200KW、可切岩石硬度系数f8，如英国的LH-1300型、奥地利的AM-75型、日本的S200M型掘进机等。掘进机采用了新技术，功能更加完善；计算机自控装置较成熟。下图为日本三井三池公司S200M

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目前的掘进机已进入了机电一体化的自动控制截割时代。以美国、澳大利亚为代表的连续采煤机以及80年代末投入使用的掘锚机组开创了快速掘进的新途径、新纪元。

各主要生产公司有奥地利的阿尔卑尼公司、英国的多斯克公司、安德森公司、艾姆克公司、德国的沙尔扎特公司、艾柯夫公司、保拉特公司、维斯特伐利公司、日本三井三池公司和乌克兰的工厂，主要系列有AM、E、ET、STM、MRH及ПK等。

国外中型掘进机已日趋完善，其代表机型有英国多斯克公司的LH130型号、德国保拉特公司的E200型、奥地利阿尔卑尼公司的AM75型、日本三井三池公司的S220型等。其切割功率在132～220kw之间，机重50～70t，经济切割的岩石硬度80Mpa，近年德国在研究开发切割硬度达100Mpa的掘进机。

1.2国内掘进机发展概况及技术水平

我国的掘进机技术开发工作始于1965年，虽然起步较晚，发展相对缓慢，技术性、配套性较差，但综掘机械化在我国煤矿煤及半煤岩巷道的开拓中已得到了广泛的应用。最初是仿前苏联的ЛК-3型掘进机，1979年后，先后从日本、奥地利、英国、美国、西德、原苏联、匈牙利引进了多种型号的掘进机，通过引进日本MRH-5100-41型、奥地利AM-50等型掘进机的制造技术和先进加工设备，并进行技术转化，经过20多年的努

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力，我国已经具有一定水平研究开发、生产制造掘进机的能力。我国已自行研制成功了AM50、ELM-55、EMIA-30、EL-90、5100等截割功率在30～200kw之间，20多种型号的掘进机机型，基本满足了国内市场的需求，结束了我国煤矿小型掘进机一直依靠进口的局面。同时，已有了必要的试验测试手段和基本技术标准，形成了一支有一定技术能力的研制队伍，积累了较为丰富的研制经验，为我国掘进机的发展奠定了扎实的基础。

“八五”期间，我国又开始了重型掘进机技术开发和研制工作。1999年，煤科总院太原分院开发出了EBJ-160型掘进机，获国家科技进步二等奖，达到了20世纪90年代初国际先进水平。它的研制成功，标志着我国掘进机研究制造水平和掘进机机械化水平均迈上了新台阶。2001年，佳木斯煤机厂又完成了从日本引进S200M型掘进机的消化吸收、国产化任务。经过几代人的不懈努力，截止到目前为止，我国掘进机的开发研究在轻型及中型以上已基本达到国际先进水平，但在重型掘进机的研究上，与一些发达国家的产品还存在着一定的差距。

1.3掘进机的技术特点

掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将破碎的岩石运走。其中工作机构的动力是由截割电机提供，选择合适功率的电机，对于掘进机整机性能有着至关重要的作用。

掘进机设备分为两类：一是欧洲国家普遍使用的掘进机，适应范围广，掘进、支护不能平行作业；二是美国和澳大利亚的连续采煤机和掘锚综合机组，实现了煤巷快速掘进，后者还使连续采煤机与锚杆钻车合二为一，解决了掘进、装运和锚杆支护的平行作业问题。

“六五”以前，我国悬臂式掘进机还停留在以切割煤为主的轻型掘进机上，与国外同期产品相比技术水平很低。通过多年的技术攻关，掘进机的机型从轻型发展到了中、重型，切割对象从煤拓展到了岩石，例如切割功率从30kw提高到300kw，重量从13t上升到90t，使掘进机的使用范围产生了很大的变化。掘进机的产品已有煤、半煤岩和全岩三大系列、10多个品种，尤其是“八五”和“九五”期间研制成功的EBJ系列半煤岩掘进机，其技术性能达到并部分超过了某些进口的同类产品，具有良好的性价比。

目前主要的国产悬臂式掘进机有：上海分院研制的EBJ—160SH型、EBJ—132SH型、

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EBJ—110SH型，太原分院研制的EBJ—160型，淮南煤矿机械厂研制的AM50型，佳木斯煤矿机械厂研制的S100型等。

1.4掘进机的发展方向

1) 向大功率、重型化方向发展

随着对巷道掘进要求的不断提高，掘进机截割煤岩的能力可达100MPa，部分重型机截割断面达35~42m2可掘巷道的断面形状有拱形、梯形、矩形，有些机型在配掩护筒的条件下甚至可掘圆型断面。多数机型能在纵向±16°、横向±18°的较大倾斜状态下工作。而截割功率在132~220kw、机重在50~70t的中型掘进机，国外已相当成熟，它们的经济截割能力通常在80MPa左右。

2)重视对提高截割能力的研究

由于掘进机截割能力不断增强，作为直接参与截割的工作机构截割头，其可靠性、稳定性和耐磨性就显得特别重要，这方面的研究工作国外非常重视。目前，国外还在研究采用连杆机构推进工作悬臂的新结构来替代原来的液压缸，以进一步提高工作悬臂的强度和风度，达到简化结构和便于操纵的目的。为满足截割能力不断增大的要求，一些掘进机的截割速度已降至1m/s以下；为适应不同的煤岩硬度，在液压系统中设置反馈调节系统，实现截割、牵引速度的无级调速；为增加机组的锚固支撑力，采用的扎脚机构；等等。这些新技术是掘进机向大功率方向发展的有力基础。另一方面，国外还在继续探讨新的截割技术，如高压水射流辅助切割和采用冲击振动式截割机构等。

3)实现自动控制和工况监测

随着激光技术、计算机技术和电子技术在巷道掘进方面的应用，掘进机的安全性、掘进效率和可操作性得到大大提高，机电一体化趋势明显。新型掘进机可实现推进方向监控电动机功率自动调节、截割路径循环程控、离机遥控操作、切割断面监控、以及工况监测和故障诊断等。如日本的RH250—SLA型掘进机配有摄像机和自动跟踪光学距离仪，通过光波进行距离监测，大大提高了掘进效率。

4)开发综掘作业线和配套设备

综掘作业线和配套设备能充分发挥掘进机的效能，现在各国都十分重视这方面的研究。如为缩短支护时间，在顶板稳定的条件下，采用机载锚杆钻机支护；为使掘进机与支护平行作业，采用超前液压支架或自带盾牌掩护支架；在后配套运输方面，采用桥式

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转载机后配带式输送机，有条件的甚至设置活动煤仓。

1.5 掘进机机型及主要机构介绍

掘进机的发展方向是定型化、系列化、并向“大断面”、“高硬度”发展，掘进机的性能、外形、结构和重量应能很好地适应煤岩的性质和巷道的尺寸。

根据任务书的要求，按行业标准MT138～1995《悬臂式掘进机的型式与参数》，MT238.3-2006《悬臂式掘进机|第3部分|通用技术条件》选定机型类别。要考虑的掘进机用途有：煤矿井下巷道的掘进、其他行业的工程作业，要考虑掘进机的工作条件：切割煤层巷、半煤层巷，煤岩的单向抗压强度(或普氏系数f值)及岩石的腐蚀系数。

特轻、轻型掘进机以掘进煤巷为主，它的特点应突出经济、灵活、方便，在截割巷道断面尺寸方面有较大的适应性。中型掘进机以掘进半煤岩巷道为主，在截割岩石硬度方面适应性较强，但机器设计不宜过于笨重和庞大，在使用时有较大的覆盖面。重型掘进机是具有更高切割能力的掘进机，应用范围更加广泛。

表2-1 掘进机型式的基本参数

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机型 技术参数 单位 特轻 切割煤岩最大单向抗拉强度 轻 中 重 超重 M Pa ?40 ?50 ?60 ?80 ?100 煤m3/min 0.6 生产能力 煤夹矸0.8 — — — m/min 切割机构功率 适应工作最大坡度(绝对值)不小于 可掘巷道断面 ㎡ (°) kW 30.35 0.4 0.5 0.6 0.6 ?55 ?75 90～200 ?150 ?200 ?16 ?16 ?16 ?16 ?16 5～12 6～16 6 7～20 8～28 10～32

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机重(不包括转载机)

t ?20 ?25 ?50 ?80 ?80 半煤岩掘进机是一种能够实现截割、装载、转载运输、行走和喷雾除尘的联合机组。它既可用于煤矿井下，也可用于金属矿山以及其他隧道施工。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。 1.5.1工作机构

半煤岩掘进机的工作机构有截链式、圆盘铣削式和悬臂截割式等。因悬臂截割式掘进机机体灵活、体积较小，可截出各种形状和断面的巷道，并能实现选择性截割，而且截割效果好，掘进速度较高；所以，现在主要采用悬臂截割式，并已成为当前掘进机工作机构的一种基本型式。

按截割头的布置方式，分为纵轴和横轴式两种。

纵轴式截割头传动方便、结构紧凑，能截出任意形状的断面，易于获得较为平整的断面，有利于采用内伸缩悬臂，可挖柱窝或水沟。截割头的形状有圆柱形、圆锥形和圆锥加圆柱形，由于后两种截割头利于钻进，并使截割表面较平整，故使用较多。缺点是由于纵轴式截割头在横向摆动截割时的反作用力不通过机器中心，与悬臂形成的力矩使掘进机产生较大的振动，故稳定性较差。因此，在煤巷掘进时，需加大机身重量或装设辅助支撑装置。

横轴式截割头分滚筒形、圆盘形、抛物线形和半球形几种。这种掘进机截齿的截割方向比较合理，破落煤岩较省力，排屑较方便。由于截深较小，截割与装载情况较好。纵向截割时，稳定性较好。缺点是传动装置较复杂，在切入工作面时需左右摆动，不如纵轴式工作机构使用方便；因为截割头较长对掘进断面形状有限制，难以获得较平整的侧壁。这种掘进机多使用抛物线或半球形截割头。

由于工作机构的载荷变化范围大、驱动功率大、过坚硬岩石时短期过载运转、有冲击载荷、振动较大，要求其传动装置体积小，最好能调速。考虑掘进机工作时，截割头不仅要具有一定的转矩和转速以截割煤岩，而且要能上下左右摆动，以掘出整个断面，掘进机工作机构一般都采用单机驱动。虽然液压传动具有体积小、调速方便等优点，但

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由于对冲击载荷很敏感，元件不能承受较大的短时过载，一般选择过载能力较大的电动机驱动。 1.5.2装载机构

半煤岩掘进机的装载机构有2种:

(1)耙爪式。是利用一对交替动作的耙爪来不断地耙取物料并装入转载运输机构。这种方式结构简单、工作可靠、外形尺寸小、装载效果好，目前应用很普遍。但这种装载机构宽度受限制，为扩大装载宽度，可使铲板连同整个耙爪机构一起水平摆动，或设计成双耙爪机构，以扩大装载范围。

(2)星轮式。该种机构比耙爪式简单、强度高、工作可靠，但装大块物料的能力较差。通常，应选择耙爪式装载机构，但考虑装载宽度问题，可选择双耙爪机构，也可设计成耙爪与星轮可互换的装载机构。

装载机构可以采用电动机驱动，也可用液压马达驱动。但考虑工作环境潮湿、有泥水，选用液压马达驱动为好。 1.5.3输送机构

半煤岩掘进机多采用刮板链式输送机构。输送机构可采用联合驱动方式，即将电动机或液压马达和减速器布置在刮板输送机靠近机身一侧，在驱动装载机构同时，间接地以输送机构机尾为主动轴带动刮板输送机构工作。这样传动系统中元件少、机构比较简单，但装载与输送机构二者运动相牵连，相互影响大。由于该位置空间较小，布置较为困难。

输送机构采用独立的驱动方式，即将电动机或液压马达布置在远离机器的一端，通过减速装置驱动输送机构。这种驱动方式的传动系统布置简单，和装载机构的运动互不影响。但由于传动装置和动力元件较多，故障点有所增加。

目前，这两种输送机构均有采用，设计时应酌情确定。一般常采用与装载机构相同的驱动方式。 1.5.4转载机构

该掘进机的转载机构有两种布置方式：（1）作为机器的一部分；（2）为机器的配套

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设备。目前，多采用胶带输送机。

胶带转载机构传动方式有3种：

（1）用液压马达直接或通过减速器驱动机尾主动卷筒； （2）由电动卷筒驱动主动卷筒；

（3）利用电动机通过减速器驱动主动卷筒。

为使卸载端作上下、左右摆动，一般将转载机构机尾安装在掘进机尾部的回转台托架上，可用人力或液压缸使其绕回转台中心摆动，达到摆角要求；同时，通过升降液压缸使其绕机尾铰接中心作升降动作，以达到卸载的调高范围。转载机构应采用单机驱动，可选用电动机或液压马达。 1.5.5行走机构

该种掘进机的行走机构有导轨式和履带式：

导轨式。将掘进机用导轨吊在巷道顶板上，躲开底板，达到冲击破碎岩石的目的。这就要求导轨具有较高的强度。这种行走机构主要用于冲击式掘进机。

履带式。适用于底板不平或松软的条件，不需修路铺轨。具有牵引能力大，机动性能好、工作可靠、调动灵活和对底板适应性好等优点。但其结构复杂、零部件磨损较严重。

目前，半煤岩掘进机通常采用履带式行走机构。由于其工作环境差，用电动机驱动易受

潮烧毁，最好选用液压马达驱动。 1.5.6除尘装置

掘进机的除尘方式有喷雾式和抽出式两种。

（1）喷雾式：用喷嘴把具有一定压力的水扩散、雾化，使粉尘附在雾状水珠表面沉降下来，达到灭尘效果。这种除尘方式有以下两种：①外喷雾降尘。是在工作机构的悬臂上装设喷嘴，向截割头喷射压力水，将截割头包围。这种方式结构简单、工作可靠、使用寿命长。由于喷嘴距粉尘源较远，粉尘容易扩散，除尘效果较差；②内喷雾降尘。喷嘴在截割头上按螺旋线布置，压力水对着截齿喷射。由于喷嘴距截齿近，除尘效果好，耗水量少，冲淡瓦斯、冷却截齿和扑灭火花的效果也较好。但喷嘴容易堵塞和损坏，供

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水管路复杂，活动联接处密封较困难。为提高除尘效果，一般采用内外喷雾相结合的办法，并且和截割电机、液压系统的冷却要求结合起来考虑，将冷却水由喷嘴喷出降尘。

（2）抽出式：常用的吸尘装置是集尘器。设计掘进机时，应根据掘进机的技术条件来选集尘器。为提高除尘效果，可采用两级净化除尘。由于集尘器跟随掘进机移动，风机的噪音很大，应安装消音装置。抽出式除尘装置灭尘效果好，但因设备增多，使工作面空间减小。近年来，除尘设备有向抽出式和喷雾式联合并用方向发展的趋势。

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第二章 EBH-90型掘进机整体结构设计与力能参数计算

2.1设计目的与基本要求

设计目的：符合要求的EBH-90型橫轴式悬臂掘进机的截割部设计。 基本要求： 1)最大掘高3.8m； 2)最大掘宽5.6m； 3)巷道坡度±16°； 4)能够在煤层、半煤层下施工，切割煤岩最大单向抗压强度可达60Mpa，可切割性能指标适用切割煤岩硬度，普氏系数f≤7。 2.1.1 型号含义 11 内蒙古科技大学毕业设计说明书

2.1.2主要参数

1> 适用范围

EBH90 型掘进机适用于我国煤矿普采、高档普采及综采，煤或半煤岩采区巷道的掘进作业。

— 适应巷道净断面： 4.7～16m2 — 可掘最大高度： 3.8m — 可掘进最大宽度： 5.6m — 截割煤岩硬度： f ≤7 — 最大工作坡度： +16° 2>技术特征 (1)一般特征：

外形尺寸（长3宽3高，m）： 1033.332.2 机重（t）： 26 总功率（k w）： 165 地隙（mm）： 340 卧地深度（mm）： 310 (2) 工作机构

截割方式： 横轴式截割 功率（k w）： 90 截割头转速（r/min）： 58.3 平均截割速度(m/s)： 1.5 最大截割速度(m/s)： 1.95 进给速度(m/min)：

1.0~4.0

进给牵引力(KN)： 水平30~43 垂直36~60 截齿型式： 镐形 截齿数量（个）： 2346 (3)装运机构

装运型式： 星轮，边双链刮板机 驱动方式： 液压

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最大功率(k w)： 2312.4 装载宽度（m）： 2.0，2.5（副铲板） 运输链速（m/s）： 0.79

装运能力（m3/h）： 岩 15~20 煤 80~100 (4)行走机构

行走型式： 履带 驱动方式： 最大功率（k w）： 2行走速度（m/min）： 3.5~4.5 调运速度（m/min）： 6履带板宽度（mm）： 400 接地长度（mm）： 2400 接地公称比压（M Pa）： 0.133 (5)液压系统：

泵站驱动功率（k w）： 75

油泵型号： CBZ2050/050 CBZ2080/032 总流量（L/min）： 290 系统工作压力（M Pa）： 16马达型号及数量： 2油缸数量（个）： 9 (6)水系统

喷雾及冷却水压力（M Pa）：喷雾耗水量（L/min）： 45 喷雾喷嘴数量（个）： 9 (7)电气系统

防爆型式： 供电电压（V）： 660

控制电压（V）： AC: 36 液压 335 ～7 ，12.5

3A2F107W2S2 23NHM11-900B NHM11-700I 隔爆型 、 24 、 18 DC: 24

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1.5

内蒙古科技大学毕业设计说明书 2.2总体的结构特点 EBH90 型悬臂式掘进机主要由截割、行走、装运、转载四大机构和液压、喷雾、电气三大系统组成。，并通过主体部将各执行机构有机的组合于一体。见图1。 C 图1 EBH90 型掘进机 2.3截割部 截割部又称工作机构，结构如图2所示，主要由截割电机、叉形架、三级圆锥圆柱齿轮传动减速器、回转台和回转机构、截割头、喷雾降尘装置组成。 14

内蒙古科技大学毕业设计说明书 图4工作机构图2工作机构 截割部为三级圆锥圆柱齿轮传动减速器，输入轴经弹性联轴器与电动机输出轴连接，电动机输出轴通过联轴器与左右截割头连接。掘进机截割减速器如图3所示。

图3 三级圆锥圆柱齿轮减速器

整个截割部通过一个叉形框架、两个销轴铰接于回转台上。借助安装于截割部和回转台之间的两个升降油缸，以及安装在回转台与机架之间的两个回转油缸，来实现整个

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截割部的升、降和回转运动，由此截割出任意形状的断面。

2.4 装载部

装载部结构如图 4 所示，主要由铲板及左右对称的驱动装置组成，通过低速大扭矩液压马达直接驱动三爪转盘向内转动，从而达到装载煤岩的目的。

装载部安装于机器的前端。通过一对销轴和铲板左、右升降油缸铰接于主机架上，在铲板油缸的作用下，铲板绕销轴上、下摆动,可向上抬起340mm，向下卧底 310mm。当机器截割煤岩时，应使铲板前端紧贴底板，以增加机器的截割稳定性。

图4 装载部

1- 铲板 2-刮板输送机改向链轮组 3-三爪转盘 4-驱动装置

2.5刮板输送机

刮板输送机结构如图5所示，主要由机前部、机后部、驱动装置、边双链刮板、张紧装置和脱链器等（改向轮组装在装载部上）组成。

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图5 刮板输送机

1-机前部 2-机后部 3-边双链刮板 4-张紧装置 5-驱动装置 6-液压马达

刮板输送机位于机器中部，前端与主机架和铲板铰接，后部托在机架上。机架在该处设有可拆装的垫块，根据需要，刮板输送机后部可垫高，增加刮板输送机的卸载高度。刮板输送机采用低速大扭矩液压马达直接驱动，刮板链条的张紧是通过在输送机尾部的张紧油缸来实现的。

2.6行走部

本次设计的掘进机采用履带式行走机构。左、右履带行走机构对称布置，分别驱动。各由 10 个高强度螺栓（M3032、10.9 级）与机架相联。左、右履带行走机构各由液压马达经三级圆柱齿轮和二级行星齿轮传动减速后，将动力传给主动链轮，驱动履带运动。

现以左行走机构为例，说明其结构组成及传动系统。如图 6、图 7 所示，左行走机构主要由导向张紧装置、左履带架、履带链、左行走减速器、液压马达、摩擦片式制动器等组成。摩擦片式制动器为弹簧常闭式，当机器行走时，泵站向行走液压马达供油的同时，向摩擦片式制动器提供压力油推动活塞，压缩弹簧，使摩擦片式制动器解除制动。

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图6 左履带行走机构

1-导向张紧装置 2-履带架 3-履带链 4-行走减速器 5-行走液压马达 6-摩擦片式制动器

本机工作行走速度为 3.5m/min，调动行走速度为 6.5m/min。通过使用黄油枪向安装在导向张紧装置油缸上的注油嘴注入油脂，来完成履带链的张紧（油缸张紧行程 120mm），调整完毕后，装入适量垫板及一块锁板，拧松注油嘴螺塞，卸除油缸内压力后再拧紧该螺塞，使张紧油缸活塞不承受张紧力。

图 7 左行走减速器

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2.7机架和回转台

机架是整个机器的骨架，其结构如图 8 所示。它承受着来自截割、行走和装载的各种载荷。机器中的各部件均用螺栓或销轴与机架联接，机架为组焊件。

图8 掘进机机架

1-回转台 2-前机架 3-后机架 4-后支撑腿 5-转载机连接板

回转台主要用于支撑、联接并实现截割机构的升降和回转运动。结构如图 8 所示。回转台座在机架上，通过大型回转轴承用止口36 个高强度螺栓与机架相连。工作时，在回转油缸的作用下，带动切割机构水平摆动。截割机构的升降是通过回转台支座上左、右耳轴铰接相连的两个升降油缸实现的。

左、右后支撑腿是通过后支撑油缸及销轴分别与后机架连接，它的作用有： 1、切割时使用，以增加机器的稳定性； 2、窝机时使用，以便履带下垫板自救； 3、履带链断链及张紧时使用，以便操作； 4、抬起机器后部，以增加卧底深度。

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2.8液压系统

本机除截割头的旋转运动外，其余各部分均采用液压传动。系统主泵站由一台75kW的电动机通过同步齿轮箱驱动一台双联齿轮泵和一台三联齿轮泵（转向相反），同时分别向油缸回路、行走回路、装载回路、输送机回路、皮带转载机回路供压力油，主系统由五个独立的开式系统组成。该机还设有液压锚杆钻机泵站，可同时为二台锚杆钻机提供压力油，另外系统还设置了文丘里管补油系统为油箱补油，避免了补油时对油箱的污染。液压系统原理如图 9 所示。

图 9 液压系统原理图

2.9内、外喷雾冷却除尘系统

本系统主要用于灭尘、冷却掘进机截割电机及油箱，提高工作面能见度，改善工作环境，内、外喷雾冷却除尘系统如图 12 所示。

水从井下输水管通过粗过滤器过滤后进入总进液球阀，经减压阀减压至 1.5MPa 后，

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冷却油箱和截割电机，再引至前喷嘴架处雾状喷出。另一路不经减压阀的高压水，引至悬臂段上的内喷雾系统的雾状喷嘴喷出，当没有内喷雾时，此路水引至叉形架前方左右两边的加强型外喷雾处的线型喷嘴喷出。

内喷雾配水装置安装在悬臂段内，8个线型喷嘴分别安装在截割头的齿座之间；外喷雾喷雾架固定在悬臂筒法兰上，安装有10个雾状喷嘴；加强型外喷雾的喷雾架固定在叉形架前端，安装有 8 个线型喷嘴。

图 12 水系统原理图

1-Y 型过滤器 2-球阀 3-减压器 4-耐震压力表 5-油箱冷却器 6-球阀 7-雾状喷嘴 8-线型喷嘴图

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第三章 EBH-90型掘进机截割机构设计

截割机构主要由切割头，水冷电动机，减速器，伸缩机构和回转台等组成，具有破碎煤岩功能的机构。

3.1截割头的选择

截割头装有截齿，用于破碎煤岩的部件。截割头主要由截割头体、齿座、螺旋叶片、截齿、喷嘴及筋板等构成；螺旋叶片焊在切割头体上，沿螺旋线并按截线间距排列齿座和截齿。作为新一代的煤巷掘进设备，要求掘进机具有生产效率高、截割块度大、截割比能耗低的特点，因此，截割头的设计尤为关键。影响截割效果的因素很多，有运动参数和几何参数两方面。其中运动参数主要表现在截割头横向摆动速度和转速。增加横向摆动速度可提高生产率，增大截割块度，降低截割比能耗，但却使截割头载荷加大，所需截割功率增加；而提高转速能降低截割头载荷，但又使粉尘量增加，截割效率降低。合理确定截割头的工作参数是保证截割头高效工作的关键之一。经综合考虑，本次设计掘进机截割头的横向摆动速度为6m/min，截割头转速为58.3r/min。

3.2截割电动机的选择

截割电机为外水冷式，且机体为焊接结构，前端与减速器相联，后端连接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花键套与

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截割头相联，把力矩传递到割头上，截割头进行工作。截割电机应根据工作条件选取，而且应当符合行业标准MT477-1996《YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机》。

《掘进机截割的关键技术研究》李晓豁著 f<7,抗截强度A=310N/mm 截割头转矩T=9550P/n 截割头转速n(r/min) 截割头平均直径D=500 截齿的截割阻力Z 截齿切屑平均厚度h=25 切屑宽度b=20

Z=A*h*(0.3+0.35b) =310*25*(0.3+0.35*20) =56575N D≤2T/Z

T≥D*Z/2=14143.75N2M P≥T*N/9550=86.34kw

选用YBU-90型电动机，电机功率90kw电机额定频率50Hz，同步转速1500r/min，额定转速1440r/min，额定电压660V。

电机结构外型图：

3.2.1截割部减速器传动机构设计

传动方案的拟定

根据工作机的要求，传动装置将原动机的动力和运动传递给工作机。实际表明，

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传动装置设计得合理与否，对整部装置的性能，成本以及整体尺寸都有很大影响。因此，合理地设计传动装置是整部机器设计工作中的重要环节，即合理地拟定传动方案又是保证传动装置设计质量的基础。

本次设计要求使用三级圆锥圆柱齿轮传动减速器，此减速器的优点：传动比较大，适用

于载荷较平稳的场合，要求轴具有较大的刚度。圆锥齿轮传动承载能力高、传动平稳、工作

可靠、噪声及振动小。

3.2.2传动装置总传动比的确定及各级分传动比的分配

通过查阅有关资料，截割头的转速为58.3r/min，为了便于计算按以下方法分配

传动比：

高速级传动比i1=2.77 中速级传动比i2=4

低速级传动中增加一个惰轮，惰轮与主动轮的传动比：i31?3.23 惰轮与从动轮的传动比：i32?0.69

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低速级的传动比：i3?i31?i32?2.23

nj?电机转速np总传动比i?1440?58.3r/min24.7

截割头转速：

锥齿轮传动效率:

?锥?0.98

弹性联轴器效率: ?联?0.99 圆柱滚子轴承: ?承?0.99 直齿轮传动效率: 总传动效率:

?直?0.97

53???承??直??锥??联?0.843.2.3传动系统的运动和动力参数：

从减速器的高速轴开始各轴命名为Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴、Ⅴ轴。

传动比的确定及分配 高速级i1=2.77 中速级i2=4

低速级i31=3.23 惰轮与主动轮 i32=0.69 惰轮与从动轮 i3=i31* i32=3.23*0.69=2.23 截割头转速：

?j=电动机转速n / 总传动比i=1440/24.7=58.3 r/min

弹性联轴器效率：η联=0.99 圆柱滚子轴承效率：η承=0.99 锥齿轮传动效率：η锥=0.98 直齿轮传动效率：η直=0.97

总效率：η=η联* η承5 * η锥* η直3=0.99*0.995*0.98*0.973=0.84 传动系统的运动和动力参数 各轴转速计算

Ⅰ轴：n1=n=1440r/min

Ⅱ轴：n2= n1/ i1=1440/2.77=519.9r/min

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Ⅲ轴：n3= n2/ i2=519.9/4=129.98r/min Ⅳ轴：n4= n3/ i31=129.98/3.23=40.24r/min Ⅴ轴：n5= n4/ i32=40.24/0.69=58.3r/min 各轴功率计算

Ⅰ轴：p1= p=90*0.992=88.2kw

Ⅱ轴：p2= p1*η锥*η承=88.2*0.98*0.99=85.6kw Ⅲ轴：p3= p2*η承*η直=85.6*0.97*0.99=82.2kw Ⅳ轴：p4= p3*η承*η直=82.2*0.97*0.99=78.9kw Ⅴ轴：p5= p4*η承*η直=78.9*0.97*0.99=75.8kw 3>各轴转矩计算

Ⅰ轴：T1= 9550* p1/ n1=9550*88.2/1440=584.9N2m Ⅱ轴：T2= 9550* p2/ n2=9550*85.6/519.9=1572.4N2m Ⅲ轴：T3= 9550* p3/ n3=9550*82.2/129.98=6039.5N2m Ⅳ轴：T4= 9550* p4/ n4=9550*78.9/40.24=18725N2m Ⅴ轴：T5= 9550* p5/ n5=9550*75.8/58.3=12416.6N2m 第一级锥齿轮传动计算

由于锥齿轮的大端齿顶圆直径过大，锥齿轮会与相邻的轴发生干涉，所以这一级的传动比不能过大，取传动比为2.77较适合。

齿数选择

查手册当i1=2.77时，z1=13 ，z2=36 材料的选择

大齿轮选用20CrMnMo，渗碳淬火，齿面强度56~62HRC 小齿轮选用20CrMnMo，渗碳淬火，齿面强度56~62HRC

2 ?Hlim?1300N/mm σFE=700N/mm2

初步设计

3按手册中锥齿轮接触强度设计公式，d1≥1951载荷系数K=1.2~2，取K=1.5 齿轮转矩T1=584.9 N2m

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KT1U?2HpZ236式中齿数比U=Z1=13=2.77

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2 ??1300N/mmHlim齿轮的接触强度极限安全系数sHlim?1

?Hlim1300齿轮的许用接触强度σHP=SHlim=1=1300N/mm2

d1?19513KT1U?HP2?19513齿轮分度圆直径

1.5*584.9?111.6522.77*1300mm

齿轮大端模数me=d1/z1=111.65/13=8.6 取me=9 几何尺寸的计算 齿形角?n?20? 齿顶高系数ha*=1 顶隙系数C*=0.25

13/36?19.86? 小齿轮分锥角?1?arctanZ1/Z2?arctan大齿轮分锥角?2?arctanZ2/Z1?arctan36/13?70.14? 小端分度圆直径d1= z1* me=13*9=117mm 大端分度圆直径d2= z2* me=36*9=324mm 外锥距Re=d1/2sin?1=117/2*sin19.86?=172.2mm 齿宽系数?R?0.3

齿宽b=?R*Re?0.3*172.2?51.7

中点模数m?me(1?0.5?R)?9*(1?0.5*0.3)?7.65 变位系数X1=0.39*（1-1/22）=0.1 X2=- X1=-0.1 Xi1=0.05 Xi2=- Xi1=-0.05 中点螺旋角?m?30?

中点分度圆直径dm1=m*z1=7.65*13=99.45mm dm2=m*z2=7.65*36=275.4mm 大端齿顶高hae?(1?x1)me?(1?0.1)*9?9.9mm

e?(1?0.25-0.1)*9?10.4mm大端齿根高hfe?(1?c*-x1)m

全齿高 h?(2?c*) me?(2?0.25)*9?20.3mm

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顶锥角

??1??1??f1?19.86??3.46??23.32?

??2??2??f2?70.14??3.46??73.6? 根锥角

?f1??1??f1?19.86??3.46??16.4?

?f2??2??f2?70.14??3.46??66.68?大端齿顶圆直径

da1=d1+2haecosδ1=117+2*9.9cos19.86°=135.6mm da2=d2+2haecosδ2=324+2*9.9cos70.14°=330.7mm 大端分度圆齿厚

(?2x1tan??xi1)?9*(?2*0.1tan20??0.05)?15.2mms?m2e2 1

?? s2??me?s1?9*3.14?15.2?13.06mm 大端分度圆齿高

s12cos?115.22cos19.86?ha1?hae1??9.9??10.36mm4d14*117 s22cos?213.062cos70.14?ha2?hae2??9.9??9.94mm4d24*324 当量齿数

zv1?zv2? 端面重合度

z113??14cos?1cos19.86?z236??106cos?2cos70.14?

1[zv1(tan?va1?tan?)?zv2(tan?va2?tan?)]2?zcos?14cos20??va1?arccosv1?arccos?34.7?*zv1?2ha14?2*1?va??va2?arccos?va?zv2cos?106cos20??arccos?22.7?zv2?2ha*106?2*11[14(tan34.7??tan20?)?106(tan22.7??tan20?)]?1.652?

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5>齿面接触疲劳强度的校核：

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?H?由机械手册的计算公式得：

Ft?FtKAKvKH?KH?u2?10.85bdmuZHZEZ?Z?ZK??HP

中点分度圆上的切向力

2000T12000*584.9??11763Ndm199.45

使用系数查表11-24-26得KA?1.85

Vm??dm1n160*1000动载系数由七级精度和中点节线速度查图11-14得KV?1.18 由表11-24-28取

??*99.45*144060*1000?7.5m/s

KH?e?1.25

有效工作齿宽be?0.85b 齿向载荷分布系数

KH??1.5H?e?1.5*1.25?1.875

端面载荷系数由表11-14-29得KH??1.1 节点区域系数ZH?2.5

ZE?189.8弹性系数

Z??4??va?0.8763

螺旋角系数

z??cos?m?cos30??1锥齿轮系数zK?0.8

?H?接触应力

FtKAKvKH?KH?u2?10.85bdmuZHZEZ?Z?ZK?1228.4N/mm2

?Hp?许用接触应力

?HlimSHlim*ZNTZLVRZXZw

2??1300N/mmHlim齿轮的接触疲劳极限

安全系数SHlim?1

寿命系数ZNT?1长期工作，取为无限寿命设计 润滑油膜影响系数ZLVR?0.95

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工作硬化系数ZW?1 尺寸系数ZX?1

?Hp?许用接触应力值

?HlimSHlim*ZNTZLVRZXZw?1235N/mm2??H 安全通过

?F?FtKAKVKF?KF?YFsY????FP6>齿根弯曲疲劳强度校核计算公式：

0.85bmn KA?1.85 KV?1.18 KF??KH??1.875 KF??KH??1.1复合齿形系数：YFS1?4.74 YFS2?4.52 重合度系数：Y???0.69

?FtKAKVKF?KF?F1?bmYFS1Y???441.1N/mm2n?FtKAKVKF?KF?F2?bmYFS2Y???420.9N/mm2齿根弯曲应力：n

??FlimFP?YXY?relTYRrelTYST许用弯曲应力：

SYNTFlim

?Flim1?450N/mm2齿根弯曲极限应力值：?Flim2?425N/mm2

寿命系数：YNT?1长期工作，取无限寿命设计 相对齿根圆角敏感系数：Y?relT?1 相对齿根表面状况系数：YRrelT?1 尺寸系数：YX?1 最小安全系数：SFlim?1.4 应力修正系数：YST?2

??Flim1FP1?SYNTYXY?relTYRrelTYST?642.9N/mm2Flim??Flim2FP2?许用弯曲应力值：

SYNTYXY?relTYRrelTYST?607.1N/mm2Flim

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Ft?11763N

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?F1??FP1齿根弯曲强度校核结果：?F2??FP2 通过

第二级齿轮传动计算 齿轮的材料选择

由于尺寸较小，所以选用合金钢硬齿面齿轮，小齿轮选用20CrMnMo，渗碳淬火，齿面强度56~62HRC，大齿轮选用20CrMnMo，渗碳淬火，齿面强度56~62HRC，大小齿轮的渗硬层厚度为1.2mm，齿轮的疲劳极限应力按中等质量计算。

?Flim1??Flim2?460N/mm2?Hlim1??Hlim2?1500N/mm2

按齿面接触疲劳强度初步确定中心距，并初选主要参数

a?476(u?1)3KT1?a?HP2U 式中小齿轮传递的转矩

T1?9550P285.6?9550?1572.4NMn2519.9

载荷系数K：考虑齿轮非对称轴承布置，有轻微冲击，取K=2 齿宽系数：?R?0.4 齿数比：u?i?4 最小安全系数：SHlim?1.1

?HP?许用接触应力：

?HlimSHlim?1500?1363.6MPa1.1

a?476(u?1)3中心距：

KT1?a?HP2U?273.5mm

圆整为标准中心距：a?300mm

按经验公式mn?(0.007~0.02)a?(0.007~0.02)*300?2.1~6 取标准模数mn?5 取齿数Z1?22 Z2?Z1u?22*4?88

分度圆直径d1?mz1?110mm 齿宽b??R*a?0.4*300?120mm 校核齿面接触疲劳强度：

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?H?按表16-2-34

Ft?FtKAKVKH?KH?(u?1)bd1uZHZE

分度圆上的圆周力

2000T11572.4?2000?28589Nd1110

使用系数查表KA?1.85

Vm??d1n160*1000动载系数由7级精度和中点节线速度

?3.14*110*519.9?2.99m/s60*1000

Kv?1?(K1bZVu2?K2)1KAFt100u2?1 查表K1?23.9 K2?0.0087 代入得Kv?1

KH??1.12?0.18(b2)?0.23?10?3b?1.3d1

齿向载荷分布系数

2KF/b?1.85?47648/120?734.6N/mmAt齿间载荷分布系数按

查表16-2-42的, KH??1.1 节点区域系数 ZH?2.45

2Z?189.8N/mmE弹性系数

将以上各数代入齿面接触应力计算的：

FtKAKVKH?KH?u2?1

?H=

SH?bd1uZHZE?1387N/mm2

计算安全系数

?HlimZNZLVRZWZX?H

式中：寿命系数ZNT，先计算应力循环次数：

9N?60jnt?60?1?519.9?40000?1.25?10L11 8N?60jnt?60?1?129.98?40000?3.1?10L22

允许有一定量的点蚀，查图得生命系数 ZNT1?0.94 ZNT2?1.03 润滑油膜影响系数ZLVR?1

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工作硬化系数ZW?1 尺寸系数: ZX?1

SH1?将上数代入安全系数的计算公式的：

SH2??HlimZNT1ZLVRZWZX?1.3?H

?HlimZNT2ZLVRZWZX?1.4?H

按表16-2-46，SHlim?1.1 ， SH?SHlim 故安全。 4>齿根弯曲疲劳强度效核：

FtKAKVKF?KF?计算公式：?F=

bmnYFSY????FP

KA?1.85，Kv?1，KF??KH??1.34，KF??KH??1.1

Ft?47648N

复合齿型系数：YFs1?4.18 YFs2?3.95 重合度系数：

Y???0.69

YFS1Y???624.6N/mm2FtKAKVKF?KF? 齿根弯曲应力：?F1=

FtKAKVKF?KF?bmn

?F2=

SF?bmnYFS2Y???590.3N/mm2

计算安全系数：

?FlimYNTY?relTYRrelTYX?F

寿命系数：YNT1?YNT2?1, 相对齿根圆角敏感系数：Y?relT?1 相对齿根表面状况系数：YRrelT?1.03 尺寸系数：YX?1

SF1? 将上数代入安全系数的计算公式的：

33

?FlimYNT1Y?relTYRrelTYX?1.06?F1

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SF2?

?FlimYNT2Y?relTYRrelTYX?1.13?F2

由表查最小安全系数：SFlim?1.4 ， SF?SFlim 故安全。 5>尺寸参数：

m?5 z1?22 z2?88 u?4 d1?110mm d2?88?5?440mm

a=275mm b2?b?120mm b1?b2?10?130mm da1?d1?2ha?120?2?5?130mm

da2?d2?2ha?440?2?5?450mm

df1?d1?2hf?120?2?5?1.25?107.5mm

df2?d2?2hf?440?2?5?1.25?427.5mm5、第三级齿轮传动计算： a. 主动轮与惰轮的设计：i31?3.23

主动轮的转速为 n?1440/i1i2?1440/2.77*4?129.98r/min 1>齿轮材料的选择：

由于尺寸较小,所以选用合金钢硬齿面齿轮，小齿轮选用20CrMnMo,渗碳淬火，齿面强度56~62HRC，大齿轮选用20CrMnMo,渗碳淬火，齿面强度56~62HRC。大小齿的渗硬层厚度为1.2mm,齿轮的疲劳极限应力按中等质量计算，

22????460N/mm????1500N/mmFlim1Flim2Hlim1Hlim2

2>齿面接触强度计算：

v1?(0.013~0.022)n13Pn1?3.35m/s确定齿轮7-6-6级精度等级，按估计齿宽中点

分度圆上的圆周速度v1?4m/s。查表取：

小轮大端分度圆d1由式：

d1?32KT1u?1ZE?ZH?Z?2?()?du[?H]34

内蒙古科技大学毕业设计说明书

计算：

齿宽系数?d 按齿轮相对轴承为非对称布置：?d?1.2 小轮齿数Z1 在推荐值 10~40中选：z1?13 惰轮齿数Z2 Z2?i?Z1?3.23313=42 齿数比u u?i?3.23

传动比误差?u/u ?u/u在?5%范围内，合格

6TT?9.55?10P4/n4?18725N.m 11 小轮转矩

载荷系数K

K?KA?KV?K??K?

使用系数KA 查表得：KA?1.85 动载荷系数KV 查表得：Kv?1.12 齿向载荷分布系数

K?

K??1.07

齿间载荷分布系数K? 由推荐值1.0~1.2 K??1

K?KA?KV?K??K??2.02

材料弹性系数ZE 查表得：ZE?189.8 节点区域系数ZH 查表得：ZH?2.45 重合度系数Z? Z??0.87

?H?计算许用接触应力:

?HlimZNZWSH

式中：寿命系数Zn，先计算应力循环次数：

8N?60jnL?60?1?129.98?40000?3.12?1011h

N2?60jn2Lh?60?1?40.24?40000?0.97?108

查图得: Zv1?1.03 Zv2?1.05 工作硬化系数 ZW?1

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