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- PAGE 20 - EBZ160掘进机设计计算说明书 EBZ160掘进机设计计算说明书 主要参数： 电动机功率： 160KW 输入转速： 1475／735 rpm 输出转速： 47／23.5 润滑油： N320重负荷工业齿轮油 工作机构传动设计 工作机构传动的特点及动力元件的选择 工作机构传动有以下特点：驱动功率大，载荷变化范围大，过硬岩石时短期过载运行，且具有冲击载荷；振动较严重；要求传动装置体积小，能调速。 悬臂式掘进机在掘进过程中，不仅要求工作机构的截割头具有一定的扭矩和转速以截割煤岩，而且要求工作机构的悬臂能够上下和左右摆动，以掘出整个巷道断面，所以工作机构一般都采用单机驱动，传动装置具有单独的传动系统。 截割头的驱分电动机驱动和液压马达驱动两种。电动机具有较好的短期过载能力，过载系数一般可达1.8～2.2，基本能适应截割头载荷变化的需要。其缺点是体积大，调速不便且需加设电气保护装置。采用液压马达驱动。体积小，调速方便，但液压马达对冲击载荷很敏感，液压元件经常、发生故障不能承受较大的短时过载。因此，目前掘进机截割头一般多为电动机驱动。 掘进机特殊的工作条件，对选用工作机构的电动机有一定要求： 1．为了兼顾喷雾灭尘，宜采用水冷电动机，以改善散热条件。在体积相同的条件下，采用水冷电动机可提高功率25%左右。 2．功率较大的部分断面巷道掘进机在采用外水冷同轴双电动机，以充分利用悬臂长度，缩小电动机横向尺寸，适应悬臂的外形使结构紧凑。 3．为了调节截割头转速以适应煤岩机械待性的变化宜选用双速电机。 减速器设计应注意的问题 对于掘进机的工作机构而言，减速器是最复杂、制造精度要求最高的部件。除一般对减速器的要求之外，在选择确定减速器的结构时，值得注意的问题有以下几点： 1．纵轴式截割头的转速一般为20～65r/min，横轴式的在45～100rpm之间，而截割电动机的转速约为1470rpm，按此传动比进行传动系统设计，通常采用2～4级减速。传动系统的设计应使靠近输出轴的传动级具有较大的传动比，这样可以降低传动装置的其它高速级的平均载荷。 2．外伸缩悬臂的纵轴式工作机构，由于减速器与电动机、联轴器一起整体装入伸缩沿架中，这就要求传动装置体积小、结构紧凑，并满足一定的强度要求和减速比要求。因此，这种工作机构的传动控置多采用行星齿轮传动，以满足上述要求。因此，本次设计选用2K-H型传动行星减速器，并采用两级减速。 3．选用行星齿轮传动应设均载机构。对于采用三个行星齿轮的结论，中心轮浮动均载效果好。即中心轮在三个行星轮间可自由地调节径向位移，使几个行星轮的载荷趋于均匀。 4．在工作机构截割过程中，电动机过载以至堵转现象是经常发生的。这将造成掘进机严重的故障。为此，减速器的设计应从两个方面考虑来解决这一问题： （1）减速器的强度能够满足电动机的最大转矩和动载荷，即使电动机过载以至堵转，减速器也不至于出现故障。保证减速器无故障工作，给使用带来很大方便。为克服冲击载荷在减速器的输入轴装弹性联轴器是有益的； （2）若减速轴强度不能满足电动机的最大转矩，必须设过载保护装置如安全销、压紧弹簧、液压或摩擦联轴器等。采用压紧弹簧不仅能保护过载、而且还使截割头卸装方便。旋紧螺栓，便可使轴与截割头轮毂相连。若采用安全销，更换必须方便。 1.行量齿轮传动设计计算 1.1计算总传动比 2.根据表14-5-3知，需选用两级NGW型行星齿轮减速传动方案。 1.2分配传动比 用角标1表示高速级参数，2表示低速级参数。设高速级与低速级外啮合齿轮材料，齿面硬度相同，则 l）计算参数E 式中： －行星轮数目； －载荷分布系数； －接触强度的载荷分布系数。 －动载系数； －齿面工作硬化系数。 取，，，，， 则 查图 14-5-7得 2）高速级计算 配齿计算 查表14-5-3选择行星轮数目，取，由于距可能达到的传动比极限值较远，所以可不检验邻接条件。 确定各轮齿数 查表 c=3 4 则 为改善啮合质量，提高承载能力，考虑角变位，则 由