长度设计为截割头的直径决定掘进机的生产率和截齿的截割能力，与巷道断面大小有关，在截割头功率和转速定的条件下，不合理的直径会使每把截齿的截割能力降低，甚至无法正常工作，本次设计掘进机截割头最大直径设计为截割头锥角的大小与钻进效果巷道表面光滑性及截齿的工况有关，锥角太大，截割头两端截齿截割力相差悬殊，大端截齿因过载很快磨损，而小端截齿未被充分利用，本次设计掘进机截割头锥角为。达到设计要求。截割部减速器传动机构设计传动方案的拟定根据工作机的要求，传动装置将原动机的动力和运动传递给工作机。实际表明，传动装置设计得合理与否，对整部装置的性能，成本以及整体尺寸都有很大影响。因此，合理地设计传动装置是整部机器设计工作中的重要环节，即合理地拟定传动方案又是保证传动装置设计质量的基础。本次设计要求使用二级行星减速减速器，此减速器的优点传动比较大，适用于载荷较平稳的场合，要求轴具有较大的刚度。行星传动是通过几个行星轮传递动力的，为了补偿制造及装配误差的影响，使各行星轮均匀地分担载荷，在传动中采用载荷均衡机构，高速级采用行星架浮动，低速级采用太阳轮浮动，这是两级行星减速器中最常用的应用最广泛的种。高速级和低速级行星轮组件全部采用双壁整体式，行星架材料为，正火。两级之间力矩的传动是通过渐开线花键联接的。二传动装置总传动比的确定及各级分传动比的分配通过查阅有关资料，截割头的转速范围为，为了便于计算按以下方法分配传动比高速级传动比.低速级传动比截割头转速三传动系统的运动和动力参数转矩η联轴器效率η行星传动效率.η.转速.功率ηηη渐开线花键传动ηη四高速级部分齿数选择查手册当.时,。满足同心条件所以需要变位，齿轮传动类型为等移距变位齿轮传动，变动系数，内齿轮选用，调质.取优先选择第系列•.取有应力修正系数.尺寸系数取.弯曲疲劳许用应力弯曲疲劳强度校核动载系数.计算转矩计算转矩载荷分配系数.载荷分布系数载荷系数.齿形系数.重合度系数ε校核弯曲疲劳应力五低速级部分齿数选择查手册当时,.满足同心条件，不需要变位材料和选择太阳轮与行星轮选用,渗碳后淬火，内齿轮选用，调质轮接触强度设计按手册中直齿轮接触强度设计公式式中.取.式中为联轴器效率。.取将上列各值代入公式得.取标准值优先选择第系列则中心距齿轮传动的主要尺寸太阳轮的主要尺寸•.行星轮的主要尺寸齿轮传动的主要尺寸内齿轮的主要尺寸计算弯曲疲劳许用应力弯曲疲劳极限应力外啮合副按手册框图中查取内啮合副按手册框图中查取安全系数选为.寿命系数取有应力修正系数.尺寸系数取.弯曲疲劳许用应力弯曲疲劳强度校核动载系数.计算转矩计算转矩载荷分配系数.载荷分布系数载荷系数.齿形系数.重合度系数ε校核弯曲疲劳应力六轴的设计计算高速轴选择轴的材料选用钢，调质处理，由手册得时，硬度,作用在太阳轮上图示的圆周向力和径向力的大小确定轴的最小直径选取轴的材料为钢，调质处理初估轴的最小直径，取可得轴段此轴段为第级行星齿轮的太阳轮，具体尺寸可参见齿轮的设计轴段此轴段为过渡轴段，取,轴段此轴段的设计是为了给轴承作定位，取,轴段此轴段用于安装对滚动轴承，考虑轴承承受径向力，选择深沟球轴承。轴段直径，轴承型号，尺寸。取。轴段用于安装联轴器，其直径应该与联轴器的孔径相配合，因此要先选用联轴器。联轴器的计算转矩，根据工作情况选取.，则.。根据工作要求选用弹性柱销齿式联轴器，型号为，额定转矩，许用转速.考虑轴的强度问题，与减速器输入轴联接的联轴器孔径取，周向定位采用型普通平键联接，平键的尺寸为。为保证轴端压紧联轴器，轴段的长度应比联轴器配合段毂孔长度略短，取。因此取轴段的直径。与电机轴联接的联轴器孔径取.轴的强度校核根据轴的计算作出轴的弯距图扭矩图和当量弯矩图，如下页图支反力水平面，垂直面，弯矩和点水平面垂直面点水平面垂直面合成弯矩扭矩当量弯矩校核点的强度合格受力分析图七轴承的校核轴承支反力水平支反力，垂直支反力，合成支反力轴承的派生轴向力.轴承所受的轴向载荷因轴承的当量动载荷因,查手册,,查手册故应按计算，由手册查得.合格，但需要定时更换。八键的校核挤压强度校核轴的材料般为钢，而轮毂材料可能是钢或铸铁，当载荷性质为轻微冲击时，钢的许用挤压应力，用挤压强度条件校核本次设计中所采用的键，其中为键与轮毂槽的接触长度，。为键的工作长度，型键。合格参考文献蔡春源.机电液设计手册上.北京机械工业出版社，沈阳东北大学出版社，.成大先机械设计手册润滑与密封.北京化学工业出版社，.王洪欣，李木，刘秉忠.机械设计工程学Ⅰ.徐州中国矿业大学出版社，.唐大放，冯晓宁，杨现卿.机械设计工程学Ⅱ.徐州中国矿业大学出版社，.煤炭科学研究总院太原分院掘进机公司.型掘进机图册.太原，.中国矿业大学机械制图教材编写组.画法几何及机械制图.徐州中国矿业大学出版社,.刘仁家.机械设计常用元器件手册.北京机械工业出版社,.刘鸿文.简明材料力学.北京高等教育出版社，.唐锡宽，金德闻.机械动力学.北京高等教育出版社，美希格利，米切尔.全永昕等译.机械工程设计.下册.北京高等教育出版社，王晓东等.轴系部件设计.北京机械工业出版社，梁正强.机械零件设计计算实例.北京中国铁道出版社，王春行主编.液压伺服控制系统.北京机械工业出版社，朱真才，韩振铎.采掘机械与液压传动.徐州中国矿业大学出版社，黄日恒.悬臂式掘进机.徐州中国矿业大学出版社，张照煌.全断面岩石掘进机及其刀具破岩理论.北京中国铁道出版社，.煤的截割阻抗的测试方法.北京中国标准出版社，.悬臂式掘进机通用技术条件.北京中国标准出版社，附录述了国内外机电体化技术的现状，分析机电体化技术的发展趋势。关键词机电体化技术现状产品制造技术发展趋势．绪论现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电体化，使机械工业的技术结构产品机构功能与构成生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电体化”为特征的发展阶段。．机电体化概要机电体化是指在机构得主功能动力功能信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电体化发展至今也已成为门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为机电体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术微电子技术自动控制技术计算机技术信息技术传感测控技术电力电子技术接口技术信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能高质量高可靠性低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为个机电体化系统或机电体化产品。因此，“机电体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，机电体化技术是基于上述群体技术有机融合的种综合技术，而不是机械技术微电子技术以及其它新技术的简单组合拼凑。这是机电体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电体化后，其中的微电子装置除可取代些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测自动处理信息自动显示记录自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电体化与机械电气化在功能上的本质区别。．机电体化的发展状况机电体化的发展大体可以分为个阶段。世纪年代以前为第阶段，这阶段称为初级阶段。在这时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。世纪年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这时期，计算机技术控制技术通信技术的发展，为机电体化的发展奠定了技术基础。大规模超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是词首先在日本被普遍接受，大约到世纪年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认机电体化技术和产品得到了极大发展各国均开始对机电体化技术和产品给以很大的关注和支持。世纪年代后期，开始了机电体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电体化进入深入发展时期。方面，光学通信技术等进入了机电体化，微细加工技术也在机电体化中崭露头脚，出现了光机电体化和微机电体化等新分支另方面对机电体化系统的建模设计分析和集成方法，机电体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电体化进步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。我国是从世纪年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电体化领导小组并将该技术列为“计划”中。在制定“九五”规划和年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校研究机构及些大中型企业对这技术的发展及应用做了大量的工作，不取得了定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。．机电体化的发展趋势机电体化是集机械电子光学控制计算机信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电体化的主要发展方向如下.智能化智能化是世纪机电体化技术发展的个重要发展方向。人工智能在机电体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能运筹学计算机科学模糊数学心理学生理学和混沌动力学等新思想新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理逻辑思维自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能高速的微处理器使机电体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。.模块化模块化是项重要而艰巨的工程。由于机电体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口电气接口动力接口环境接口的机电体化产品单元是项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速智能调速电机于体的动力单元，具有视觉图像处理识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准