【摘要】：掘進(jìn)機(jī)是煤礦井巷及隧道工程中重要的機(jī)械設(shè)備。掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展對(duì)提高工程效率具有重要意義。礦山開(kāi)采生產(chǎn)環(huán)境惡劣、地質(zhì)條件復(fù)雜、生產(chǎn)水平參差不齊,采礦設(shè)備都以大型、重型機(jī)械為主,最初設(shè)計(jì)理念是厚重、皮實(shí)耐用、不講究成本管控。為了開(kāi)采增產(chǎn)增效,機(jī)械設(shè)備大多數(shù)都是在原有基礎(chǔ)上不斷增大功率,增大功率繼而需要增加零部件體積與重量來(lái)增加整機(jī)的可靠性。過(guò)去由于條件限制,大多數(shù)改進(jìn)都是按以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行,沒(méi)有通過(guò)系統(tǒng)的計(jì)算分析來(lái)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。過(guò)多的增重影響整機(jī)性能、增加成本、浪費(fèi)材料。為解決這一系列問(wèn)題,探索對(duì)掘進(jìn)機(jī)輕量化進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。本文以西安煤礦機(jī)械有限公司EBZ160掘進(jìn)機(jī)為研究主體,在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)懸臂段行星減速器過(guò)于笨重,傳動(dòng)噪音過(guò)大的問(wèn)題。通過(guò)理論分析和校核可知:現(xiàn)役行星減速器具有極高的安全系數(shù),因此要想減少其體積,通過(guò)減少齒輪模數(shù)是一個(gè)較優(yōu)的方案,由此著手進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)分析。對(duì)現(xiàn)役行星減速器進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)計(jì)算和安全校核,并運(yùn)用三維軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模。然后對(duì)輕量化設(shè)計(jì)后的齒輪、行星架及行星輪軸進(jìn)行有限元分析。最后,基于多體動(dòng)力學(xué)理論,對(duì)輕量化設(shè)計(jì)所得的截割部行星減速器進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性分析。分析結(jié)果表明:行星減速器輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,能夠滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面的設(shè)計(jì)要求。各零件均能很好的滿足強(qiáng)度要求,不同程度的減小了尺寸減輕了重量,而且安全可靠。本文從最初的提出問(wèn)題假設(shè)、判斷合理性,到設(shè)計(jì)新方案,最后驗(yàn)證新方案的合理可靠性,整個(gè)分析過(guò)程對(duì)今后的設(shè)計(jì)研發(fā)工作提供了重要參考。
【圖文】：

到礦方更高的設(shè)備要求各個(gè)廠家都在不起步較晚，煤礦采掘設(shè)備全面化相比發(fā)定為傳統(tǒng)能源行業(yè)，其生產(chǎn)環(huán)境惡劣、煤礦設(shè)備都以大型、重型機(jī)械為主，最。為了開(kāi)采增產(chǎn)增效，機(jī)械設(shè)備大多數(shù)需要增加零部件體積與重量來(lái)增加整機(jī)僅生產(chǎn)效率得不到提升，反而造成了機(jī)計(jì)改進(jìn)都是按以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，沒(méi)有通實(shí)現(xiàn)連續(xù)切割、裝載、運(yùn)輸?shù)木蜻M(jìn)設(shè)備相似的礦山或隧道的掘進(jìn)中也有應(yīng)用，觀圖如 1.1 所示，在實(shí)際使用過(guò)程中存機(jī)頭重腳輕的缺點(diǎn)。由于行走驅(qū)動(dòng)馬達(dá)在巷道實(shí)際掘進(jìn)中尤其是在上山下山過(guò)

圖 1.2 掘進(jìn)機(jī)行星減速器外觀圖Z160 掘進(jìn)機(jī)行星減速器的齒數(shù)及齒輪模數(shù)等都是經(jīng)驗(yàn)值，但都沒(méi)有通過(guò)詳細(xì)的核算。西煤機(jī)公司EBZ160和EBZ200掘進(jìn)，前者為 8 和 6，后者為 5，EBZ160 掘進(jìn)機(jī)行星減速器的齒BZ200 的機(jī)身尺寸、機(jī)重和結(jié)構(gòu)相似，EBZ160 行星減速器齒較低模數(shù)來(lái)替代，在掘進(jìn)機(jī)技術(shù)層面值得推敲。大程度上決定了齒輪的性能，齒輪模數(shù)越大時(shí)齒輪在嚙合時(shí)誤差、振動(dòng)和噪音就越大，這就降低了齒輪的傳動(dòng)性能；齒齒輪齒數(shù)就越小，在齒輪嚙合過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)根切而影響齒輪這種現(xiàn)象一般都會(huì)采用高變位的模式，這會(huì)增大變速器的體工作機(jī)構(gòu)的預(yù)留空間和行星減速器的安裝空間有限，煤礦井程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，粉塵進(jìn)入傳動(dòng)機(jī)構(gòu)會(huì)嚴(yán)重影響行星此在設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，在能保證載荷滿足條件時(shí)，需優(yōu)化減速器積重量，提升減速器工作穩(wěn)定性，提升其使用壽命。煤礦機(jī)械有限公司 掘進(jìn)機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)其行星減
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD421.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2666919