摘要我所设计的题目是采煤机的截割部设计，即截割部的设计。
当前我国采煤技术已经有了一定的发展，而且逐渐趋于自动化。
通过老师任务书的下达，我初步了解了我所要设计的采煤机的截割部的用途——用于进行地下采煤工作。
通过对此题目的分析以及对一些相关书籍和文献的查阅，截割部的设计重点应在于摇臂传动部分的设计。
本设计的主要内容包括：对课题的来源、选题的目的、以及截割部在国内外发展的形势，及所存在的问题进行了相关的论述。
采煤机截割部分一般结构，然后根据自身的需求选取适当的结构组件。
掌握一些基本概念、特点、应用以及基本工序，进而分析采煤技术的现状和发展方向，这样就能使大家对采煤技术有了总体的认识。
掌握的重点——对摇臂传动部进行设计。
先分析力的传动过程；然后对截割部进行工艺分析，为设计奠定基础；最后对截割部传动进行整体设计，画好装配图。
最后对以设计出的数据进行整理和验算。
关键词：采煤机；截割部；传动部分；摇臂电动机ABSTRACTI design is the subject of the shearer cutting design, the cutting of the design. China's current mining technology has made certain development and the growing trend of automation. Teachers through the mandate was issued, My initial understanding of my design of the shearer cutting unit uses -- for the underground mining work. Through the analysis of this topic and a number of related books and literature search, Cutting the Ministry of design should focus on the transmission arm of the design. The design of the main contents include : the source of the subject, the purpose of topics, and the cutting of the development of the situation at home and abroad, and the problems related to the exposition. Shearer cutting some of the general structure, according to the needs of their own selection of appropriate structural components. Master some basic concepts, features, applications and basic processes, thereby mining technology analysis of the status and direction of development, This will enable everyone to have mining technology overall awareness. Grasp the key -- right arm of the Department of transmission design. Analyze the edge of the drive; Then cutting the Department of Technical Analysis and lay the foundation for the design; Finally, the Ministry of cutting drive overall design, drawn assembly. Finally, the design of data collation and checking.Keywords : Shearer; Cutting Department; Transmission; Rocker Motor目录前言 (I)1 绪论 (6)1.1 课题的设计目的及意义 (6)1.2 与课题相关国内外研究现状分析 (6)1.2.1 采煤机在国内的发展情况 (6)1.2.2 国外采煤机的发展 (7)1.2.3 对采煤机在国内发展的建议 (9)1.3 设计内容和预期结果 (11)1.3.1 设计内容 (11)1.3.2 预期结果 (11)2 采煤机的概述 (12)3. 截割部的整体设计 (13)3.1 截割部的组成： (13)3.1.1 截割部主要作用 (13)3.2 采煤机的主要工作参数 (13)3.2.1 采高： (13)3.2.2 截深 (13)3.2.3 截割速度 (14)3.2.4牵引速度 (14)3.2.5 牵引力 (15)3.2.6 生产能力 (15)3.2.7 装机功率 (15)3.3 齿型选择 (17)3.3.1 截齿 (17)3.3.2 截齿的几何参数 (17)3.3.3 截齿的分类 (18)3.3.4 截齿伸出长度 (20)3.3.5 截齿的失效形式与寿命 (20)3.3.6 截齿的材料 (21)3.4 滚筒设计 (21)3.4.1滚筒的结构参数： (21)3.4.2 滚筒宽度 (23)3.5 螺旋滚筒的运动参数 (26)3.5.1 滚筒的旋转方向 (27)3.5.2 滚筒的转速 (28)3.6 截齿配置 (29)3.7 电动机的选择计算 (29)3.7.1 选择电动机的转速 (29)3.7.2 选择电动机的转速范围 (30)3.8 所需电动机的输出功率 (30)3.8.1 工作机的功率 (30)3.8.2 传动装置的总效率: (30)3.8.3 所需电动机的输出功率 (30)3.8.4 选择电动机的型号 (31)3.9 传动装置的运动和动力参数计算 (31)3.9.1 分配传动比 (31)3.9.2 功率、转速和转矩的计算 (31)4 传动零件的设计计算 (32)4.1 圆柱齿轮传动的设计计算 (32)4.1.1 高速级齿轮传动计算 (32)4.1.2 其他齿轮的参数选择： (36)5 轴的设计 (33)5.1 选择轴的材料 (37)5.1.1 初步估算轴外伸段直径 (37)5.1.2 选择联轴器，设计轴的结构，初选滚动轴承 (37)5.1.3 轴各部尺寸选取： (37)5.1.4轴的计算简图 (39)5.1.5求垂直面内的支承反力，作垂直面内的弯矩图 (39)5.1.6求水平面内的支承反力，作水平面内的弯矩图 (40)5.1.7求合成弯矩，作合成弯矩图 (41)5.1.8作转矩图 (41)5.1.9求当量弯矩M ca，作当量弯矩图 (42)5.1.10精校核轴的强度 (42)6 低速轴滚动轴承的选择 (43)6.1 选择轴承类型及初定型号 (43)6.1.1 计算轴承的受力 (43)6.1.2 计算当量动载荷: (44)6.1.3 计算轴承寿命 (44)7、键联接的选择和验算 (45)7.1 Ⅰ轴组件齿轮内腔花键： (45)7.2 Ⅱ轴组件内花键： (45)7.3 Ⅲ轴组件内花键： (45)7.4 行星轮减速器内花件： (45)8 经济性分析 (46)9 结论 (47)致谢 (48)参考文献 (49)附录A (50)附录B (54)前言我国现行采煤机摇臂壳体的设计基本上都采用传统的设计方法:根据经验和以往设计实例设计人员在纸面上设计所需的产品,根据小功率采煤机摇臂尺寸适当加大来设计更大功率的采煤机摇臂,如果出现问题或不满足预定设计要求的情况,就要修改设计,这在现实设计中确实出现了许多的问题。
随着采煤机装机功率越来越大,单纯依靠经验,根据小型机器设计大功率机器和加大安全系数的方法,往往使设计产品的尺寸越来越大,结构的应力分布、变形分布、内力分布也很难得到合理保证。
然而通过对采煤机摇臂进行有限元分析,可以得出采煤机摇臂壳体在不同位置、不同工况的应力、应变规律,摸清其危险截面、极限工况、极限载荷和极限应力,提出摇臂承载能力的优化方案。
同时还可以对摇臂壳体固有频率、各阶振型、动力性能进行探索性分析研究。
应用该技术可以在产品设计阶段预测产品质量,使产品在投入生产之前进行优化以提高产品质量,从而缩短产品开发周期,进而降低开发成本,提高市场竞争力。
1 绪论1.1 课题的设计目的及意义当今全球制造业企业之间的竞争越来越激烈。
企业要赢得竞争，就要以市场为中心，就要以用户为中心，快速地响应市场的需求，快速地满足用户的需要。
换句话说，就是要以最短的产品开发时间（Time）、最优的产品质量（Quality）、最低的成本（Cost）和最佳的服务（Service），既“TQCS”，去赢得用户和市场。
随着采煤机控制系统的发展，它的功能越来越齐全，操作越来越方便。
虽然以数控系统为控制系统的采煤机生产效率会很高，而且质量也非常好，但这些消耗的成本较高，固我们采取常用的设计结构。
这样不但能满足生产条件还能节省资金。
1.2 与课题相关国内外研究现状分析1.2.1 采煤机在国内的发展情况随着近年来我国煤炭行业的快速发展，与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。
从去年出台的煤炭行业纲领性文件《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》，到去年召开的全国煤炭工业科学技术大会，再到近日的国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策，都涉及到发展大型煤炭井下综合采煤设备等内容。
有关人士指出，大型煤炭井下综合采煤设备走进人们的视野，这是煤机行业发展的必然趋势。
加快发展煤机制造业意义重大我国是世界煤炭第一生产和消费大国。
由于我国富煤少油，所以煤炭在我国的一次能源中占有极其重要的地位。
近年来，国际油价高企，这在某种程度上更加凸显了我国煤炭资源的战略意义.建设强大的煤炭工业须有强大的煤矿机械制造能力作为后盾。
然而，生产技术总体水平落后正在制约着煤炭工业的快速发展。
据统计，目前全国采煤机械化程度仅为42%。
众多小煤矿仍沿用传统落后的开采方式。
为解决这一矛盾，国家提出了加快提升煤炭生产和设备制造技术水平的战略目标。
根据“十一五”煤炭行业结构调整的主要目标，到2010年，全国大、中型煤矿采煤机械化程度要分别达到95%和80%以上。
据有关专家介绍，大型煤炭井下综合采掘设备等重大专项，主要是面向煤矿高产、高效集约化生产及其配套的设备和技术。