ML280螺旋钻采煤机工作机构的设计毕业论文.doc

中国矿业大学2005届本科生毕业设计第1页目录1绪论.11.1采煤机的发展史.51.2我国采煤机的发展展望.61.2.1大功率、大截深电牵引采煤机的进一步研究.61.2.2大功率采煤机的工况监测、故障诊断与控制系统的研究.61.2.3应用高新技术，严格管理，提高可靠性.61.3螺旋钻采煤机的概述.71.4螺旋钻采煤机的市场价值.102设计要求及方案确定.122.1设计要求.122.1.1使用条件.122.1.2液压系统.142.1.3钻杆.152.1.4供电系统.152.2总体方案的设计.153螺旋钻杆结构参数的优化设计.173.1煤机螺旋钻杆结构参数优化数学模型的建立.183.1.1螺旋钻杆的装煤生产率理论分析.183.1.2螺旋钻杆装煤生产率的计算.193.1.3螺旋叶片设计及强度校核.213.1.4优化约束条件的建立.253.1.5模型的求解.273.2钻杆轴及连接件的设计.293.3联接套的设计.324传动减速箱的设计计算.364.1齿轮传动的设计与计算.364.1.1基本的参数.374.1.2齿轮的计算.374.1.3弯曲强度校核计算.424.2轴的设计计算.444.2.1按扭转强度概略计算轴径.444.2.2计算支反力和绘弯扭矩图.454.2.3强度精确校核（验算安全系数）.495推进液压缸、机架以及导轨的设计.535.1液压缸的设计.535.1.1钢筒的设计计算.54中国矿业大学2005届本科生毕业设计第2页5.1.3液压缸的校核.615.2液压缸的结构.655.2.1缸筒与端盖的连接.655.2.2活塞组件.665.2.3活塞组件的密封.675.3推进机构导轨的设计.696螺旋钻采煤机的使用与维护.706.1润滑及注油.706.2地面检查与试运转.706.3下井及井下组装.716.4采煤机的井下操作.726.5机器的维护与检修.73专题部分.75题目：螺旋钻头的研究.75引言.751煤及煤层的性质.761.1煤的强度.761.2煤的坚固性系数.771.3煤的截割阻抗.771.4煤的压张效应.772截割工况和刀具.782.1截割刀具的几何参数.782.2刀具几何参数对截割性能的影响.793截齿受力分析.824截齿运动模型.854.1坐标系的建立.854.2截齿的运动学模型.864.3不干涉条件.885截齿的优化布置.91结论.97参考文献.99附录1.101螺旋钻杆优化设计程序（MATLAB）.101附录2.102螺旋钻杆连接件优化设计程序（MATLAB、LINGO）.102附录3.104螺旋钻专题程序（MATLAB、LINGO）.104翻译部分.错误!未定义书签。英文原文.错误!未定义书签。中国矿业大学2005届本科生毕业设计第3页中文译文.错误!未定义书签。致谢.116摘要本毕业设计由一般设计和专题设计两大部分组成，主要设计思想是以本机械专业知识为基础的最优化设计。一般设计部分主要是对螺旋钻采煤机的工作机构进行的优化设计，本文所设计的ML280螺旋钻采煤机，首先通过对螺旋叶片的受力分析和钻杆的输送能力进行的设计，建立了以螺旋钻杆输送能力最佳为目标函数的优化模型，对螺旋钻的参数化进行的设计，并且取得了非常好的效果，同时本文结合本机械专业知识和参考机械设计手册，对钻头的转动齿轮和推进液压缸进行了设计。专题部分的设计着眼于对螺旋钻头的设计，通过对煤层性质的分析，以截煤理论和力学知识为基础，建立了钻头的运动学模型和动力学模型，本专题主要是对截齿的干涉和螺旋钻头的截煤能力进行研究，并建立以截割能耗最底为目标函数的优化模型，对截齿的布置进行最优化设计，通过计算机MATLAB和LINGO编程求得截齿的布置参数；同时在PRO/E软件下对模型进行了模拟，以观察钻头的干涉情况。关键词：螺旋钻采煤机；螺旋钻头；干涉；优化设计中国矿业大学2005届本科生毕业设计第4页ABSTRACTThisdiplomawinningdesigniscontainedtwoparts,onepartisgeneraldesignsandtheotherpartisdissertation.Thethoughtofmypaperisoptimumdesignwhatbaseonmymajorprofession.Thegeneralpartisoptimumdesignonthemainlyworkorganizationwhichdrivethetwistdrillstocuttingthecoal,theshearderdesignedinthispaperML280.Firstthroughanalysisthestressofthescrewbladeandthecapabilityoftheaugerstem,settingupoptimummodelwhichobjectiveismakingthetransportationcapabilitymaximizing,thencangainedtheparameteroftheaugerstem.Thismodelhasachievedexcellenteffect.Thistextcombinestheprofessionalknowledgeofmechanicalengineeringandtheenchiridionofmechanicalengineeringdesigneddrivewheelgearandthehydraulicpressuresystem.Thedissertationisfocusontheaugerbitstudying,throughanalysisthecharacterofcoalseam,andbaseonthetheoryofexcavatecoalanddynamics,thenestablishthemodelwhichobjectiveismakingthecuttingpowercostminimizing,thencompiletheMATLABandLINGOprogramstheresolvethisproblem,andgettheparameterofthewayofaugerbitscollocation.Atthesamet