新发展方向。德国艾柯夫公司,整机结构特点为机身段式,两边传动部分为铸造箱体结构,中间电气部分为焊接框架结构,摇臂为分体联结,左右对称通用,可满足不同的配套要求牵引部电气传动系统采用两直流电机他激并列,电枢采用微机控制,励磁采用串联,既能满足四象限运行,又能满足双牵引,趋于负载均衡,目前正全力发展交流电牵引。美国乔依公司从,机身为段焊接结构形式,摇臂为分体联结左右通用,牵引部电气传动系统为电机串激串联,目前已开始投入使用交流电牵引采煤机。日本三井三池公司和均为交流电牵引采煤机,其结构形式为以前的截割电机布置在机身的传统结构形式,机械传动和联结相当复杂。总结这些国家电牵引采煤机的技术发展有如下几个特点装机功率和截割电动机功率有较大幅度增加为了适应高产高效综采工作面快速割煤的需要,不论是厚中厚和薄煤层采煤机,均在不断加大装机功率包括截割功率和牵引功率。装机功率大都在左右,单个截割电机功率都在以上,最高达。直流电牵引功率最大达,交流电牵引功率最大达。电牵引采煤机已取代液压牵引采煤机而成为主导机型世界各主要采煤机厂商世纪年代都已把重点转向开发电牵引采煤机,如德国艾柯夫公司是最早开发电牵引采煤机的,年代中后期基本停止生产液压牵引采煤机,研制出系列电牵引采煤机,年代又研制成功交流直流两用的型采煤机。美国乔依公司年代中期开始开发多电机驱动的直流电牵引采煤机,年代先后推出,和个新机型,其电控系统多次改进,更趋完善。英国安德森公司年代中期先后开发了和薄煤层电牵引采煤机。日本三井三池公司年代中期着手开发高起点交流电牵引采煤机,最具代表的是,采煤机,为国际首创。法国萨吉姆公司在年代也已研制成功型交流电牵引采煤机。交流电牵引近几年二〇二年十月三十日星期五发展很快,由于技术先进,可靠性高简单,有取代直流电牵引的趋势。自日本年代中期研制成功第台交流电牵引采煤机,至今除美国外,其它国家如德国英国法国等都先后研制成功交流电牵引采煤机,是今后电牵引采煤机发展的新目标。牵引速度和牵引力不断增大液压牵引采煤机的最大牵引速度为左右,而实际可用割煤速度为,不适应快速割煤需要。电牵引采煤机牵引功率成倍增加,最大牵引速度达,美国的牵引速度很普遍,美国乔依公司的台经改进的采煤机的牵引速度高达。由于采煤机需要快速牵引割煤,滚筒截深的加大和转速的降低,又导致滚筒进给量和推进力的加大,故要求采煤机增大牵引力,目前已普遍加大到,现正研制最大牵引力为的采煤机。多电机驱动横向布置的总体结构日益发展年代中期仅有美国的系列采煤机西德型采煤机采用多电机驱动,机械传动系统彼此,部件之间无机械传动,取消了锥齿轮传动副和复杂通轴,机械结构简单,装拆方便。目前,这类采煤机既有电牵引,也有液压牵引,既有中厚煤层用大功率,也有薄煤层的,有取代传统的截割电动机纵向布置的趋势。滚筒的截深不断增大牵引速度的加快,支架随机支护也相应跟上,使机道空顶时间缩短,为加大采煤机截深创造了条件。年前滚筒采煤机截深大都是,现已采用截深,美国正在考虑采用截深的可能性。普遍提高供电电压由于装机功率大幅度提高,为了保证供电质量和电机性能,新研制的大功率电牵引采煤机几乎都提高供电电压,主要有和。美国现有长壁工作面中,以上的电牵引采煤机供电电压为。有完善的监控系统包括采用微处理机控制的工况监测数据采集故障显示的自动控制系统就地控制无线电随机控制,并已能控制液压支架输送机动作和滚筒自动调高。高可靠性据了解美国使用的型采煤机的时间利用率可达,采煤量万以上,最高达万。国内电牵引采煤机的发展状况我国从世纪年代末期,煤科总院上海分院与波兰合作研制开发了我国第台薄煤层强力爬底板交流电牵引采煤机,在大同局雁崖矿使用取得成功。借二〇二年十月三十日星期五助电牵引采煤机的电牵引技术,对液压牵引采煤机进行技术更新。第台型电牵引采煤机是在段时间后逐步扩散,直至失效。对于氮化齿轮,随着循环次数的进步增加,灰斑区内大量微点蚀不均匀增大加深,节线以下出现类似磨损的凹痕,继续运转,在此区域出现个大点蚀坑,接近或超过失效评定标准。用扫描电镜观察损坏轮齿横断面,发现有起源于齿面与齿面成大约向下延伸的存在,这些裂纹是齿面个别微点蚀坑底产生的二次裂纹向齿面发展的结果,由些大点蚀坑下部的疲劳裂纹扩展条带可看出裂纹起源于齿表面,当裂纹发展到定深度,产生垂直齿面方向的二次裂纹导致整片脱落,形成点蚀坑。失效分析般直齿圆柱齿轮的重合度系数在之间变化,当由双齿啮合直接进入单齿啮合时,齿面的负荷会直接增加。由以上分析可知,赫兹应力最大值在单齿啮合起始点。齿面摩擦力的影响齿面滑动情况为对于主动轮,齿根高部分和齿顶高部分滑动方向相反,都远离节线,而且离节线越远,滑动系数越大。齿面摩擦力的方向与滑动方向相同。可见,齿面微裂纹尖端的指向正好和齿面摩擦力方向相反。齿面摩擦力在单齿啮合起始点处最大,这将使该区域齿面下最大剪应力接近齿面,引发微裂纹和微点蚀产生的二次裂纹向齿面内扩展。硬齿面齿轮的跑合条件差硬齿面的齿轮在工作期间的磨损量很少,即使发生点蚀,齿面的加工刀痕依然存在,这些刀痕就形成了很多波峰和波谷。由于在跑合中没有消除波峰,当处于边界润滑状态时,便在这些波峰上产生较大的接触应力,导致微裂纹和灰斑的产生。硬齿面齿轮的弯曲疲劳失效弯曲疲劳断齿基本上是从受拉侧齿根切线外开始,扩展至全齿断裂。用扫描电镜观察,硬齿面齿轮弯曲疲劳断口可分为三个区域裂纹起源区,疲劳扩展区,快速终断区。裂纹般在齿根表面产生,在此区域完全以严晶的方式断裂。在以下的硬化层内裂纹以解理穿晶和严晶混合方式扩展。在紧接着的基体中,以周期节理疲劳扩展,可观察到极小的疲劳裂纹,再往下则进入韧性疲劳扩展区,在此区域可看到明显疲劳裂纹,以及二次裂纹。随后进入快速终断区,此区域为脆断区,可观察到大量韧窝。最后的硬化层断裂区为准解晶和严晶的混合方式。对氮化齿轮,韧性疲劳扩展区大,剪切唇高而且明显。提高硬齿面齿轮的疲劳强度措施选用合适的润滑油在边界润滑状态下,应使用含极压抗磨添加剂的润滑油。在边界润滑二〇二年十月三十日星期五状态下,由于油膜厚比。即油膜厚度远大于表面粗糙度,两运动表面完全被油膜隔开。因此,润滑剂的粘度起主导作用,添加剂不起什么作用。对重要的齿轮采用真空炉渗碳淬火渗碳淬火齿面能产生残余压应力,这对提高齿轮的弯曲疲劳强度十分有利。残余压应力的产生是由于渗碳后轮齿表层的含碳量较高里层的碳含量较低。在淬火过程中,马氏体的开始转变温度随含碳量的不同而不同,这样轮齿由表及里的各层次间组织转变顺序的不同产生了残余压应力。表面脱碳会影响到齿面的显微组织,因而会影响到残余应力。对于较重要的齿轮可采用真空炉渗碳淬火的热处理工艺。低档的渗碳钢齿轮,渗碳后直接淬火,不存在二次加热保温淬火的过程,脱碳现象明显减小。硬喷丸强化提高渗碳齿轮疲劳强度对于渗碳齿轮,钢中残余奥氏体含量越多,利用硬喷丸强在混合状态应选用粘度适当的含少量极压抗磨化使残余奥氏体转变成马氏体的量越多,马氏体的微观亚结构被细化,相变膨胀量愈大。同时,位错密度增加,亚晶界更细化,晶格畸变加剧,由此产生的残余压应力及硬度的提高幅度愈大,疲劳寿命相应提高。对喷丸后的齿轮进行时效处理,可使其强度进步提高。对于材料的齿轮,喷丸前的组织为高碳马氏体细粒状碳化物较多的残余奥氏体,而喷丸后则生成了更多更细的片状马氏体,碳化物的数量也增多,残于奥氏体明显减少。再经低温时效处理,从马氏体及奥氏体中析出细小的合金碳化物。另外,经低温回火能有效的松驰喷丸后产生的高应力场,防止此应力造成疲劳裂纹的萌生,相应地提高了齿轮的疲劳寿命。对重要齿轮采用真空炉渗碳淬火提高硬齿面齿轮的疲劳强度。采用硬喷丸强化提高渗碳齿轮的疲劳强度。使用中选用合适的润滑油提高疲劳强度。二〇二年十月三十日星期五总结经过三个多月的用心钻研和大量的查阅相关资料，我的毕业设计已接近尾声。毕业设计是我们大学生活的最后个重要环节，是对大学四年学习内容的综合和学习能力的考核。对我们每个学生来说，毕业设计都特别重要，它既总结了大学学习的主要内容，又给我们提供了应用所学知识和查阅相关书籍的自学能力，是对大学四年学习的检验和完善。我此次设计的题目是型电牵引采煤机截割部的设计。截割部是实现采煤机落煤和装煤的重要结构。在石油天然气水力发电和核动力获得巨大发展的今天，煤炭仍然是我国次性能源的主体。煤炭工业持续稳定协调的发展是顺利进行社会主义现代化建设的重要条件。采掘机械自动化先进化是煤炭工业增加产量提高劳动生产率改善劳动环境和保证安全生产的必要技术手段，也是煤炭生产过程中节约能源动力和原材料消耗的有效技术措施。采煤机是目前重要的采煤设备，它的技术状况和我国煤炭事业的发展密切相关。因此，对采煤机进行设计和改善是必要的，有现实意义的。本次所设计的截割部，既借鉴了前人已有的优秀成果，同时也渗入了自己的思考。采煤机采用电动机横向布置的形式，取代了以前采煤机固定减速箱里用于改变传动方向但极易损坏的锥齿轮，四级减速全设在摇臂里还可以增加摇臂长度，用以增大采煤机的截深。其次采煤机左右部分的摇臂采用对称的形式，实现了采煤机左右摇臂的通用性和互换性。通过这样的设计，使采煤机截割部的生产加工以及采煤机井下的安装调试都带来了极大的方便，同时有利于促进采煤机的系列化和通用化。通过本次毕业设计，我学会了如何查阅资料，如何应用已学的知识，深刻体会到了所学知识的重要性，以及使所学知识联系起来成为个系统的整体的必要性，逐渐形成套自己提出问题分析问题最后解决问题的整套思路。这些宝贵财富都会使自己在将来的学习和工作中受益非浅。由于所学知识有限，实际经验缺乏，因此，我的毕业设计中难免存在缺陷与不足，恳请各位老师及评阅者批评指正，我将在今后的学习和工作中进行弥补。二〇二年十月三十日星期五参考文献王洪欣机械设计工程学Ⅰ徐州中国矿业大学出版社,唐大放机械设计工程学Ⅱ徐州中国矿业大学出版社,李昌熙采煤机北京煤炭工业出版社,许洪基现代机械传动手册北京机械工业出版社,谢锡纯矿山机械与设备徐州中国矿业大学出版社,李贵轩采掘机械北京煤炭工业出版社,赖昌干采掘运机械的控制徐州中国矿业大学出版社,王启广采掘机械与支护设备徐州中国矿