王晓密可靠性课设.doc

课 程 设 计 报 告 题 目： 可靠性工程课程设计 学 院： 环境与安全学院 班 级： 安全工程122301班 姓 名： 王晓密 学 号： 2012230101 指导教师： 潘丽芳 完成日期： 2014年月日 机械可靠性设计原理 ——采煤机可靠性设计 概述 （1）可靠性分析相关知识概述 可靠性是产品的重要质量指标，表示产品正常服役的能力。产品可靠性设计理论与方法的提出及应用曾被认为是机械设计领域的重大变革。与传统的安全系数设计准则相比，可靠性设计准则能够更有效地保证产品服役安全。随着产品功能及复杂性的增加、使用条件日益苛刻以及可持续发展的需要，市场对产品质量及服役安全性要求不断提高，因此，可靠性设计、可靠性制造、以可靠性为中心的维护维修等概念、理论、方法、模型及相关技术在不断发展，并得到了越来越多的应用。 （2）可靠性设计课题基本情况概述 由于可靠性是一种综合性的系统工程问题，所以机械产品（包括零件、部件、设备和系统）的可靠性也和其他产品一样，是与其设计，制造，使用和维修等各个环节密切相关的。设计只是其中的一个环节，但是它却决定了产品的可靠性水平即产品的固有可靠性。 滚筒采煤机特别是电牵引滚筒采煤机是现代世界上最先进的综合采煤技术中必不可少的设备,因其对不同采高的适应性强,功率大,生产率高等特点,已经成为国内外煤炭生产企业发展的方向,又因其生产环境的特殊性和当下人类对高生产率追求的同时对矿工生命安全也更加尊重与重视,滚筒采煤机的可靠性越来越受到煤机制造业和煤炭生产企业的高度重视,研究采煤机的可靠性具有非常重大的意义。 应力 — 强度模型计算可靠度 机械可靠性设计就是要搞清楚载荷应力及零件强度的分布规律，合理的建立应力与强度之间的数学模型，严格控制失效概率，以满足设计要求。 应力是对产品功能有影响的各种外界因素，强度是产品（或零部件）承受应力的能力。对应力和强度应该做广义的理解。应力除通常的机械应力外，还应包括载荷（力、力矩、转矩等）、变形、温度、磨损、油膜、电流、电压等。同样，强度除通常的机械强度外，还应包括承受上述各种形式应力的能力。 应力—强度分布干涉理论是以应力—强度分布干涉模型为基础的，该模型可以清楚揭示零件产生故障而有一定故障率的原因和机械强度可靠性设计的本质。 零件中的工作应力和强度在可靠性设计中均视为随机变量，呈分布状态。这是由于影响零件强度的参量，如材料的性能、尺寸、表面质量等均为随机变量；影响应力的参量，如载荷工况，应力集中，工作温度、润滑状况等也都是随机变量。 在机械设计中，强度和应力具有相同的量纲。 图1机械可靠性设计过程框图 计算公式：分度圆直径：? —分度圆直径；—模数；—齿数； 齿顶圆直径：—齿顶圆直径；—分度圆直径；—模数；—齿顶高系数；—变位系数； —误差； 齿根圆直径：—齿根圆直径—分度圆直径；—模数；—齿顶高系数；—顶隙系数； —变位系数； 圆周速度； —圆周速度；—分度圆直径；—转数； 名义转矩：名义圆周力：名义圆周力应力循环次数应力循环次数采煤机系统 以MG300/700－WD型采煤机为例，可将采煤机系统分为截割机构、辅助液压系统、电气部分、辅助装置。 现代采煤机基本上都使用模块化设计，采用多电机横向布置，结构取消了螺旋伞齿轮，各主要部件通过高强度液压螺栓联接，之间没有动力传递，结构简单，传动效率高，传动可靠，维修和检查方便；采煤机的牵引部分也采用了无链牵引，牵引啮合效率高，不会出现断链事故，工作更安全。 截割机构是采煤机实现落煤、装煤的主要部件，它分别由左右截割部组成，每个截割部主要由截割部壳体、截割电机、齿轮减速装置、滚筒等组成，截割部内设有冷却系统、内喷雾等装置。采煤机摇臂传动齿轮传动比的分配与一般减速器传动比的分配有所不同，摇臂要求所有大齿轮尽量的一样大，这样设计出的摇臂才能紧凑小巧，根据以上原则齿轮的齿数与模数定为齿轮参数表中所列的参数。 截割部减速箱由截割部壳体、轴组、行星机构、内外喷雾装置等组成。截割部壳体采用整体铸造结构，摇臂外壳有一焊接的冷却水套，水套下面装有喷嘴，用于整体的外喷雾。截割部的离合器，安装在截割电机的尾部，主要由手柄手柄座轴承离合器轴推杆距离套等组成。其中细长扭矩轴为一关键