摘要:本课题主要结合 EBZ-135 型掘进机，就掘进机截割头方面：首先在 UG6. 0 中建立截割头和煤岩壁的三维模型，然后再利用软件 ANALYSIS 将模型导入有限元软件内，随后建立截割头与截割煤岩的数值模拟模型。最后再利用有限元软件的后处理功能，为研究掘进机截割煤岩的影响参数及掘进机的效能设计研究提供了理论依据。

本次论文设计对掘进机的减速机设计中不仅要保证达到传动精度和强度要求的同时，也要保证体积小、结构紧凑；在设计中要综合考虑到各机构之间的关联和协调，在截割机构中截割头的影响参数较多，这些参数相互关联、影响和制约，有些与煤岩性质参数对掘进机的整体性能也有着一定的影响，所以必须使得这些参数之间相互匹配，这些参数匹配的好坏决定了掘进机的截割性能和整机的工作效率、可靠性和使用寿命和截割的经济效益都有直接的影响，是整机性能的综合体现。

作为悬臂式掘进机控制系统中心的核心技术之一的掘进机液压系统，其控制性能的优劣直接决定了掘进机整机性能的优越与否。因此，对悬臂式掘进机液压系统的研究对推动我国掘进机的发展具有重大意义。

本论文通过对悬臂式掘进机液压系统和截割机构中的减速器进行分析与设计，简单对掘进机的工况进行了分析并对液压系统的执行机构的参数进行了计算和校核以及针对液压缸也进行了简单设计和校核并且对马达进行了选型，最后通过对液压系统的工况分析所得到参数再对各部分执行元件进行了合理的分析和设计，最终设计出一个带负载敏感和压力补偿的掘进机液压系统。

关键词：截割头;减速器;液压系统;有限元模型

 

目录

摘要

Abstract

1.-绪论-1

1.1-本课题的研究设计方向-1

1.2-课题的研究背景、目的和意义-1

1.3-掘进机的发展和国内外现状-2

1.4-掘进机的大体分类和功用-3

1.4.1-全断面掘进机-4

1.4.2-部分断面掘进机-4

1.4本章节的小结-4

2.-总体方案设计-5

2.1总体设计参数-5

2.2掘进机机型及机身各部分结构选选取-5

2.1.1选择机型-5

2.1.2整机各部分的结构及参数概述-6

2.2截割部传动方案设定-7

2.2.1电机的选择-7

2.2.2掘进机减速器-7

2.2.4截割头的结构和主要参数-9

2.3液压系统执行回路分析-9

3.-基于有限元的部件分析-11

3.1有限元的历史简介-11

3.2有限元的界面简介-11

3.3有限元主要功能和分析流程图-14

3.3.1有限元的主要功能简介-14

3.3.2有限元的分析流程图-14

3.4切割头的UG建模-15

3.4.1截割头的简单分析-15

3.4.2利用UG截割头的建模-15

3.5截割头的有限元分析-16

4.-二级行星减速器的设计-21

4.1分配传动比-21

4.1.2高速级齿轮基本参数计算-22

4.1.3齿轮传动强度的校核计算-25

4.2齿轮传动低速级的计算-29

4.2.1输入轴功率、转速及配齿计算-29

4.2.2 低速级齿轮的基本参数计算-30

4.3.3 齿轮传动强度的校核计算-33

4.3减速器输入轴的设计与校核-37

4.3.1输入轴的动力参数计算-37

4.3.2减速器输入轴的结构设计-38

4.3.3绘制轴的弯矩图和扭矩图-39

4.3.4输入轴轴承的载荷及寿命校核-40

4.3.5减速器输出轴设计与校核-41

5.-液压系统设计-43

5.1液压系统使用要求及负载分析-43

5.1.1液压系统使用要求-43

5.1.2掘进机速度负载分析-43

5.2液压系统传动方案设计-45

5.3掘进机液压系统参数计算-46

5.3.1初选掘进机系统压力-46

5.3.2计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排量-46

5.3.3计算液压缸及液压马达工作时所需流量及功率-49

5.3.3液压泵的参数计算-49

结论-52

致谢-53

参考文献-54