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目录前言 (1)1 总体结构方案设计 (5)1.1工作机构型式选择 (5)1.2 装载机构类型选择 (5)1.3 输送机构形式选择 (6)1.4 转运机构形式选择 (6)1.5 行走机构 (7)1.6 除尘装置型式选择 (7)1.6.1 除尘方式： (8)1.6.2除尘系统 (9)2 总体布置 (10)2.1 总体布置的内容 (10)2.2 总体布置的原则 (10)2.3具体要求 (10)3传动型式及动力元件的选择 (12)3.1 传动形式及元件选择应遵循的原则： (12)3.2 各机构对传动系统的要求及传动形式的选择 (12)4 总体参数的确定 (14)4.1 机型大小 (14)4.2 机器外形尺寸 (14)4.3 机器可掘断面 (15)纵轴式掘进机总体方案设计及装载机构的设计4.3.1伸缩量 (15)4.3.2 悬臂长度和摆角 (15)5 生产率 (18)5.1 截割生产率 (18)5.2 装载生产率 (19)5.2.1 装载机构生产能力确定 (19)5.2.2 星轮结构尺寸确定 (20)5.2.3 中间输送机生产率 (21)6 掘进机的通过性 (22)6.1 离地最小间隙 (22)6.2 可通过巷道最小半径 (22)6.3 适应巷道坡度 (22)7 纵轴式悬臂掘进机装载机构设计 (24)7.1 铲板体结构 (24)7.2 驱动装置 (24)7.3 装载机构设计 (25)7.3.1装载机构生产能力确定 (25)7.3.2星轮结构尺寸确定 (25)7.3.3星轮转速确定 (26)7.3.4装载功率确定 (28)结语 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A (33)附录B ..................................................................................... 错误！未定义书签。
前言纵轴式悬臂掘进机总体设计的任务是，根据掘进机的用途、作业情况及制造条件，合理选择机型，确定性能参数、整机尺寸及各部分的结构型式，并进行整体布置，以实现整机的各项性能指标。
毕业设计任务书学生姓名：任务下达日期：年月日设计开题日期：年月日设计开始日期：年月日中期检查日期：年月日设计完成日期：年月日一、设计题目：掘进机行走机构的结构设计二、设计的主要内容：说明书：1、中英文摘要、中英文目录；2、掘进机行走部方案比较；3、掘进机行走部的总体结构设计4、.减速器的结构设计与计算；5、相关零部件选择及校核。
图纸：1、行走部总装配图A0一张；2、行走部减速器A0一张；3、主要零部件图（手绘图1张）。
四、设计目标：设计参数：机重40000kg,行走速度6.6m/min,行走部接地长度440cm,行走部接地宽度59.5cm.综合运用知识，多种方案比较，确定方案，满足设计参数要求。
指导教师：院（系）主管领导：年月日开题报告摘要掘进机是一种较先进的井下掘进设备。
行走机构由履带、支重轮、托链轮、引导轮、驱动轮、张紧装置、行星齿轮减速器、液压马达和履带架等部分组成。
按照掘进机行走部及行走减速器的工作原理进行初步设计。
在此基础上通过对此题目的分析以及对一些相关书籍和文献的查阅，进一步研究掘进机行走部的设计及行走减速器的设计原理。
设计重点应在于行走部的履带行走机构设计及行走减速器的行星传动设计。
首先阐述行走部的履带行走机构的一般结构，简易的叙述总体方案设计，其次对减速器进行细致的设计，包括行星减速器的选择、计算、校核。
通过研究掘进机行走部及行走减速器的基本原理，获得了大量有关设计掘进机行走部及行走减速器的要领。
关键词：掘进机；行走机构；减速器AbstractBoring machine is a more advanced underground boring equipment. Travel agencies from the track, supporting wheels, asked sprocket, guide wheel, driving wheel, tensioning device, planetary gear reducer, hydraulic motors and track aircraft components.In accordance with the driving and walking to walking part reducer preliminary design works. Based on this analysis and through this topic a number of books and documents on access, further driving to walking part of the design and running gear reducer design principles. Design should focus on running the Department of Design and crawler running gear reducer planetary transmission design. First, the Department set to walk the general structure of crawler, a simple description of the overall program design, followed by a careful design of the reducer, planetary reducer selection, calculation and check.Department of walking through the tunnel boring machine and the basic principles of running reducer to obtain a lot of walking part of the design driving and walking reducer essentials.Key words：Boring machine; Travel agencies; Reducer目录摘要 (IX)Abstract............................................................................................................. I I 第1章绪论. (1)1.1 问题的提出 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 悬臂式掘进机行走机构的发展特点 (3)1.4 悬臂式掘进机行走机构的发展趋势 (4)第2章方案论证 (5)2.1 驱动方式的分析 (6)2.1.1 液压驱动 (6)2.1.2 电驱动 (6)2.2 传动方式分析与选择 (6)第3章掘进机总体结构设计 (9)3.1 行走部的工作要求 (9)3.2 掘进机行走部的组成及行走原理 (9)3.2.1 掘进机行走部的组成 (9)3.2.2 掘进机的行走原理 (10)3.3 行走机构的型式选择 (11)3.3.1 行走型式的选择 (11)3.4 行走机构的设计计算 (11)3.4.1 履带节距的计算 (11)3.4.2 履带牵引力的计算 (12)3.5 行走机构各种阻力计算 (13)3.6 驱动轮各主要参数的确定 (14)3.7 行走机构液压马达的选择 (15)3.8 重轮的设计计算 (17)3.9 张紧装置 (18)第4章行走减速器的设计计算 (19)4.1 行走减速器方案的确定 (19)4.1.1 输出轴的转速计算 (19)4.1.2 传动比的分配 (20)4.1.3 圆柱齿轮传动部分的计算 (21)4.2 一级圆柱齿轮传动圆柱齿轮的设计计算 (22)4.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (22)4.2.2 按齿面强度设计 (23)4.2.3 根据弯曲强度设计 (26)4.2.4 几何尺寸计算 (28)4.3 行星齿轮传动的设计计算说明 (29)4.3.1 行星齿轮传动的概述 (29)4.3.2 行星齿轮传动方式的选择 (29)4.3.3 传动比的分配 (30)4.3.4 高速级计算 (31)4.3.5 低速级计算 (34)4.4 轴的设计计算 (38)4.4.1 轴的概述 (38)4.4.2 轴材料的选择 (38)4.4.3 各轴的计算 (39)4.4.4 轴的校核 (41)4.5 轴承的选择 (42)4.5.1 滚动轴承类型的选择 (42)4.5.2 润滑与密封 (43)4.5.3 滚动轴承的校核计算 (44)4.6 键的选用 (45)4.6.1 键的选择 (45)4.6.2 键的校核 (46)结论 (48)致谢 (49)参考文献 (50)CONTENTSAbstract........................................................................... (I)Chapter1 Introduction (1)1.1 Overview and issues raised (1)1.2 Domestic and international development (1)1.3 Roadheader walking characteri stics of the development agencie (3)1.4 Roadheader trend walking mechanism (4)Chapter2 Demonstration (5)2.1 Analysis of driving mode (6)2.1.1 Hydraulic drive (6)2.1.2 Electric drive (6)2.2 Transmission mode and select (6)Chapter3 The overall structural design of tunnel boring machine (9)3.1 The department requirements for the workto walk…………………… .93.2 Composition of the department of boring machine running …………..and walking principle (9)3.2.1 Department of the composition of the boring machine running .93.2.2 Principles to walk TBM (10)3.3 Type Selection travel agencies (11)3.3.1 Choose the type of walking (11)3.4 Design and calculation of travel agencies (11)3.4.1 Calculation of track pitch (11)3.4.2 Calculation of traction track (12)3.5 Calculation of travel organizations of various resistanc........ .. (13)3.6 Determination of main parameters driving wheel………………. .143.7 The choice of running gear hydraulic mo tor (15)3.8 Design and calculation of roller (17)3.9 Tensioning device (18)Chapter4 Design and Calculation of walking speed reducer (19)4.1 Program to determine walking speed reduce r (19)4.1.1 Calculation of the output shaft rotational speed……… ..194.1.3 Calculation of gear transmission part (21)4.2 A cylindrical gear design and calculation (22)4.2.1 The sele allocation of transmission ratiocted gear type, precisiongrade, material and number of teeth (22)4.2.2 Design of according to tooth surface strength (23)4.2.3 According to the design bending strength of (26)4.2.4 Calculation of the geometric dimensions of (28)4.3 Calculation of planetary gear design description (29)4.3.1 Overview planetary gear (29)4.3.2 Planetary gear transmission t o the choice.................... . (29)4.3.3 The allocation of transmission ratio (30)4.3.4 Calculation of high-level (31)4.3.5 Calculation of low-level (34)4.4 Shaft design calcula tion (38)4.4.1 Overview of shaft (38)4.4.2 Shaft material selection ........................................ . (38)4.4.3 The calculation of the shaft (39)4.4.4 Check of shaft (41)4.5 Bearing selection (42)4.5.1 Bearing type selection ....................................... .. (42)4.5.2 Lubrication engineering....................................... .. (43)4.5.3 Check calculation of beari ng................................ (44)4.6 Selection of key (45)4.6.1 Key selection (45)4.6.2 Checking key (46)Conclusion (48)Thanks (49)References (50)第1章绪论1.1 问题的提出掘进机采用履带行走机构，它支撑机器的自重和牵引转载机行走，当掘进作业时，它承受切割机构的反力、倾覆力矩和动载荷。
凿岩机各部件介绍凿岩机是一种用于凿岩和破碎岩石的工程机械设备。
它由各种部件组成，每个部件都发挥着重要的作用。
在本文中，我将介绍凿岩机的各个部件及其功能。
第一部分：主体结构凿岩机的主体结构包括机架、凿岩臂、凿岩锤和液压站。
机架是凿岩机的整体支撑结构，它具有足够的强度和刚度以承受高强度的冲击和振动。
凿岩臂是连接机架和凿岩锤的部件，它能够使凿岩锤在三维空间内进行凿岩动作。
凿岩锤是凿岩机的核心部件，它通过液压系统提供的动力实现岩石的破碎。
第二部分：液压系统液压系统是凿岩机的动力来源，它由液压泵、液压缸和液压管路等部件组成。
液压泵负责将机械能转化为液压能，为液压系统提供动力。
液压缸是液压系统的执行机构，通过液压力将能量转化为机械运动。
液压管路则起到传递液压力和控制液压流量的作用。
第三部分：控制系统凿岩机的控制系统主要由电气控制柜、控制按钮和传感器组成。
电气控制柜是控制凿岩机运行的中枢部件，它接收和分配电力信号，实现对凿岩机各个部件的控制。
控制按钮位于操作台上，用于控制凿岩机的启停、凿岩锤的升降和凿岩臂的伸缩等操作。
传感器用于监测凿岩机的工作状态，如温度、压力和振动等参数。
第四部分：附属设备凿岩机还配备了一些附属设备，如液压管夹、岩石抓钳和岩石抓斗等。
液压管夹用于固定液压管路，防止其在工作时摆动或脱落。
岩石抓钳和岩石抓斗则用于抓取和搬运岩石，提高凿岩机的作业效率。
总结：凿岩机的各个部件相互配合，共同完成凿岩和破碎岩石的任务。
机架、凿岩臂和凿岩锤构成了凿岩机的核心结构，液压系统提供了动力支持，控制系统实现了对凿岩机的精确控制，而附属设备则提高了凿岩机的作业效率。
通过合理配置和运用这些部件，凿岩机能够在工程施工中发挥重要的作用，提高工作效率，降低人力成本。
掘进机的总体和行走机构设计目录第一章概述 (1)1.1国内外悬臂式掘进机发展历史和现状 (1)1.1.1国外悬臂式掘进机发展历史和现状 (1)1.1.2国内悬臂式掘进机发展历史和现状 (2)1.1.3国内悬臂式掘进机目前存在问题 (2)1.2悬臂式掘进机发展趋势 (2)1.3悬臂式掘进机主要组成部分 (3)1.4 EBJ─120TP型掘进机简介 (4)1.4.1 EBJ─120TP概述 (4)1.4.2 EBJ─120TP主要技术参数 (5)第二章总体设计 (8)2.1总体布置 (8)2.2掘进机各组成部分基本结构设计 (8)2.2.1截割部 (8)2.2.2装载部 (9)2.2.3刮板输送机 (10)2.2.4行走部 (11)2.2.5机架和回转台 (11)2.2.6液压系统 (11)2.2.7电气系统 (11)第三章行走部设计 (12)3.1行走部设计原理 (12)3.2行走部基本参数的确定 (12)3.3履带的设计 (13)3.4驱动元件的选择 (13)3.5链轮设计 (15)3.6行走架设计 (120)3.7导向张紧装置设计 (17)第四章减速器设计和校核 (18)4.1传动类型的选择 (18)4.2传动比计算 (18)4.3配齿计算 (19)4.4齿轮模数选择 (22)4.5齿轮几何尺寸和啮合参数计算 (23)4.6传动效率计算 (25)4.7齿轮强度校核 (230)4.7.1齿轮材料热处理简介 (230)4.7.2齿轮弯曲强度校核 (27)4.8其它零件校核 (33)4.8.1减速器轴校核 (33)4.8.2轴承校核 (41)4.8.3键校核 (42)第五章检修及维护保养 (45)5.1机器检修 (45)5.2机器维护和保养 (47)5.2.1机器日常维护保养 (48)5.2.2机器定期维护保养 (48)5.2.3润滑 (49)5.2.4电气 (53)5.3机器常见故障原因及处理方法....................................................... :53 结论. (58)参考文献 (59)英文原文 (60)中文译文 (70)致谢 (80)摘要EBJ-120TP型掘进机是一种中型悬臂式掘进机，主要用于中型煤巷及半煤岩巷的掘进作业。
中国矿业大学本科生毕业设计姓名：学号： 21058127学院：应用技术学院专业：机械工程及自动化设计题目：EBZ120型掘进机行走部设计专题：指导教师：职称：2009 年6 月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院应用技术学院专业年级机自05-4 学生姓名任务下达日期：2009年 1 月 1 日毕业设计日期09 年 3 月25 日至09 年 6 月10 日毕业设计题目：EBZ120型掘进机行走部设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：履带式半煤岩掘进机行走部设计经济截割煤岩硬度：≤60MP；可掘巷道断面：18~20m2最大可掘高度：3.75~4m；最大可掘宽度：5m1、查阅有关资料、完成履带式半煤岩掘进机总体方案的设计；2、完成行走部及总体结构设计；3、行走部减速器两级2K-H传动机构设计；4、主要部件、零件图设计；5、编写完成整机设计计算说明书。
院长签字：指导教师签字：摘要掘进机是煤矿采掘的主要设备。
半煤岩掘进机是一种能够实现截割、装载、转载运输、行走和喷雾除尘的联合机组。
它既可用于煤矿井下，也可用于金属矿山以及其他隧道施工，具有广阔的发展前景．对履带式半煤岩掘进机的总体方案设计做了简单的介绍。
对履带式半煤岩掘进机的行走部分以及该部分减速装置的设计做了详细的介绍。
掘进机的总体方案设计对于整机的性能起着决定性的作用。
因此，根据掘进机的用途、作业情况及制造条件，合理选择机型，并正确确定各部结构型式，对于实现整机的各项技术指标、保证机器的工作性能具有重要意义。
本次设计主要针对掘进行走部分，工作时实现低速行走，高速调动，并可实现快速拖动等特点对该部分减速器以及链轮、履带等结构做了比较详细的设计计算。
此外，如何最大限度地发挥掘进机的工作潜能和根据井下实际工作环境正确选择掘进机，避免高能耗、低效率的现象发生，已成为巷道掘进机的热点话题。
关键词：掘进机；总体设计；行走部设计；减速器设计；发展趋势全套图纸，加153893706ABSTRACTThe boring machine is the main equipment in coal mineexcavation.Crawler half of coal and rock boring machine which has the broad prospects for development is one kind of a systematic and comprehensive presentation could realize cutting work，loading，transportation，republished，walking patterns and reducing dusting．The simple introduction to the marching half coal crag mechanical boring machine's overall concept design has been made in this passage，when the detailed introduction to the marching half coal crag mechanical boring machine's running gear as well as this part of decelerating device's design has been made.The tunneling machine overall plan design is playing the decisive role in regarding the entire machine.Therefore，it is of great significance to determine its structure type rationally in accordance with TBM uses，operations and manufacturing conditions，for the achievement of the technical unit indicators to ensure that the machine performance．This design mainly aims at the tunneling running gear which could realize the low speed to walk，the high speed reassignment，and might realize characteristics and so on fast dragging to this part of reduction gears as well as the chain wheel，caterpillar band isostructuralism has made the quite detailed design calculation．In addition，I t has become the tunnel mechanical boring machine's hot spot topic about how to display mechanical boring machine's work potential in maximum limit and choose the mechanical boring machine correctly according to the mine shaft practical work environment，by avoiding high energy consumption，the low efficiency phenomenon occurrence．Key word：Tunneling machine；System design；transportation department design；trend of development; reduction gear design目录1 绪论 (1)1.1概述 (1)1.2掘进机的发展 (1)1.3掘进机的工作原理 (2)2 设计任务及相关参数 (4)2.1履带式半煤岩掘进机行走部设计 (4)2.2主要技术参数 (4)3 总体结构选型与设计 (7)3.1掘进机的选型 (7)3.1.1工作机构的型式选择 (7)3.1.3输送机构的型式选择 (9)3.1.4转载机构的型式选择 (9)3.1.5行走机构的型式选择 (9)3.1.6除尘装置的型式选择 (10)3.1.7高压水细射流辅助切割技术 (10)3.2掘进机机械械液压部他分设计 (11)3.2.1特点、主要用途及适用范围 (11)3.2.2主要结构和工作原理 (12)3.3 电气部分 (24)3.3.1系统的组成 (24)3.3.2系统的结构 (25)3.3.3工作原理 (28)3.4本掘进机主要特点 (29)4 掘进机行走部总体结构设计 (29)4.1马达选型 (29)4.2主动链轮的设计 (30)4.2.1安装 (30)4.2.2设计计算尺寸 (30)4.2.3张紧机构选择 (30)5 掘进机行走部减速器传动机构设计 (31)5.1传动方案的拟定 (31)5.2传动装置运动参数的计算 (31)5.3减速器前两级传动设计计算 (32)5.3.1齿轮的计算 (32)5.3.2轴的设计及校核 (41)5.4二级行星齿轮传动设计计算 (48)5.4.1高速级（64.4=i ） (48)5.4.2低速级（86.3=i ） (60)5.4.3行星齿轮减速器行星架设计 (70)5.4.4行星减速器主要零件的技术要求 (70)5.5 滚动轴承的选用 (72)5.5.1滚动轴承的结构形式选择 (72)5.5.2选择轴承的精度 (73)5.5.3轴承的校核 (74)6 键的选用 (75)6.1平键的选用与校核 (76)6.2行星轮系花键的选用与校核 (76)7制动器的选用 (77)7.1选择制动器类型 (77)7.2确定制动器型号 (78)参考文献 (79)附录 (81)翻译部分 (85)英文翻译 (85)中文翻译 (92)致 谢 (96)1 绪论1.1概述随着我国煤炭事业的发展。
一种凿岩钻车履带式行走机构的设计作者：王浩杰来源：《科教导刊·电子版》2013年第30期摘要行走机构是凿岩钻车的运行部分，也是整台机器的支承基座，支承整台机器的重量，承受工作装置在工作过程中产生的力，使机器能做工作性和短距离运输性移动。
本文对一种凿岩钻车履带式行走机构的设计过程进行了介绍，给出了此类履带行走机构的设计方法和步骤。
关键词凿岩钻车履带行走机构0前言凿岩钻车是随着采矿工业不断发展而出现的一种新型凿岩作业设备。
它是将一台或几台凿岩机连同自动推进器一起安装在特制的钻臂或钻架上，并配以行走机构，使凿岩作业实现机械化。
行走机构是凿岩钻车的运行部分，也是整台机器的支承基座，支承整台机器的重量，承受工作装置在工作过程中产生的力。
一般凿岩钻车的运行距离较短，这正是它与专门的运输车辆以及铲土运输机械的不同之处。
对行走机构的要求是工作可靠，能保证整台机器具有良好的稳定性，对地面的比压力小，有良好的通过性（能适应各种不同的路面条件）及机动性（有一定的行走速度、爬坡度、转弯半径等）。
按照行走机构钻车可分为轨轮、轮胎和履带式。
本文对一种履带式凿岩钻车的行走机构进行设计开发。
1 凿岩钻车履带式行走机构的结构组成本凿岩钻车要求上车平台可调节俯仰角度，因此上车与下车行走机构通过轴联接，以使上车平台可绕轴转动实现角度调节，可简单理解如下：行走机构使机器能做工作性和短距离运输性移动。
其结构如图2所示，由连接上车中心轴的履带行走架6通过支重轮3、履带总成2将载荷传至地面。
履带呈封闭状环绕过驱动轮7和引导轮1，为了减少履带上分支挠度，履带由1个托链轮5支持。
底盘的动力由行走液压马达加减速器8传到驱动轮7，使整个底盘运行。
当履带由于磨损而伸长时，可由涨紧装置4调整其松紧度。
2凿岩钻车行走机构设计过程根据整机对行走机构的技术要求，本设计主要包括整体方案设计，四轮一带、涨紧装置、行走马达、联接轴处轴套选型及机械结构件设计等工作。
摘要掘进机是一种较先进的井下掘进设备。
行走机构由履带、支重轮、托链轮、引导轮、驱动轮、张紧装置、行星齿轮减速器、液压马达和履带架等部分组成。
按照掘进机行走部及行走减速器的工作原理进行初步设计。
在此基础上通过对此题目的分析以及对一些相关书籍和文献的查阅，进一步研究掘进机行走部的设计及行走减速器的设计原理。
设计重点应在于行走部的履带行走机构设计及行走减速器的行星传动设计。
首先阐述行走部的履带行走机构的一般结构，简易的叙述总体方案设计，其次对减速器进行细致的设计，包括行星减速器的选择、计算、校核。
通过研究掘进机行走部及行走减速器的基本原理，获得了大量有关设计掘进机行走部及行走减速器的要领。
关键词：掘进机；行走机构；减速器AbstractBoring machine is a more advanced underground boring equipment. Travel agencies from the track, supporting wheels, asked sprocket, guide wheel, driving wheel, tensioning device, planetary gear reducer, hydraulic motors and track aircraft components.In accordance with the driving and walking to walking part reducer preliminary design works. Based on this analysis and through this topic a number of books and documents on access, further driving to walking part of the design and running gear reducer design principles. Design should focus on running the Department of Design and crawler running gear reducer planetary transmission design. First, the Department set to walk the general structure of crawler, a simple description of the overall program design, followed by a careful design of the reducer, planetary reducer selection, calculation and check.Department of walking through the tunnel boring machine and the basic principles of running reducer to obtain a lot of walking part of the design driving and walking reducer essentials.Key words：Boring machine; Travel agencies; Reducer目录摘要 (I)Abstract............................................................................................................. I I 第1章绪论. (1)1.1 问题的提出 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 悬臂式掘进机行走机构的发展特点 (3)1.4 悬臂式掘进机行走机构的发展趋势 (4)第2章方案论证 (5)2.1 驱动方式的分析 (6)2.1.1 液压驱动 (6)2.1.2 电驱动 (6)2.2 传动方式分析与选择 (6)第3章掘进机总体结构设计 (9)3.1 行走部的工作要求 (9)3.2 掘进机行走部的组成及行走原理 (9)3.2.1 掘进机行走部的组成 (9)3.2.2 掘进机的行走原理 (10)3.3 行走机构的型式选择 (11)3.3.1 行走型式的选择 (11)3.4 行走机构的设计计算 (11)3.4.1 履带节距的计算 (11)3.4.2 履带牵引力的计算 (12)3.5 行走机构各种阻力计算 (13)3.6 驱动轮各主要参数的确定 (14)3.7 行走机构液压马达的选择 (15)3.8 重轮的设计计算 (17)3.9 张紧装置 (18)第4章行走减速器的设计计算 (19)4.1 行走减速器方案的确定 (19)4.1.1 输出轴的转速计算 (19)4.1.2 传动比的分配 (20)4.1.3 圆柱齿轮传动部分的计算 (21)4.2 一级圆柱齿轮传动圆柱齿轮的设计计算 (22)4.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (22)4.2.2 按齿面强度设计 (23)4.2.3 根据弯曲强度设计 (26)4.2.4 几何尺寸计算 (28)4.3 行星齿轮传动的设计计算说明 (29)4.3.1 行星齿轮传动的概述 (29)4.3.2 行星齿轮传动方式的选择 (29)4.3.3 传动比的分配 (30)4.3.4 高速级计算 (31)4.3.5 低速级计算 (34)4.4 轴的设计计算 (38)4.4.1 轴的概述 (38)4.4.2 轴材料的选择 (38)4.4.3 各轴的计算 (39)4.4.4 轴的校核 (41)4.5 轴承的选择 (42)4.5.1 滚动轴承类型的选择 (42)4.5.2 润滑与密封 (43)4.5.3 滚动轴承的校核计算 (44)4.6 键的选用 (45)4.6.1 键的选择 (45)4.6.2 键的校核 (46)结论 (48)致谢 (49)参考文献 (50)CONTENTSAbstract........................................................................... (I)Chapter1 Introduction (1)1.1 Overview and iss ues raised (1)1.2 Domestic and internati onal development (1)1.3 Roadheader walking characteristics of the development agencie (3)1.4 Roadheader trend walk ing mechanism (4)Chapter2 Demonstration (5)2.1 Analysis of driving mod e (6)2.1.1 Hydrauli c drive (6)2.1.2 Electric d rive (6)2.2 Transmission mode a nd select (6)Chapter3 The overall structural design of tunnel boring machine (9)3.1 The department requirements for the workto walk…………………… .93.2 Composition of the department of boring machi ne running …………..and walking princ iple (9)3.2.1 Department of the composition of the boring machine running .93.2.2 Principles to walk TBM (10)3.3 Type Selection trave l agencies (11)3.3.1 Choose the type of walking (11)3.4 Design and calculation of travel agencies (11)3.4.1 Calculation of tra ck pitch (11)3.4.2 Calculation of tract ion track (12)3.5 Calculation of travel organizations of various resistanc........ .. (13)3.6 Determination of main parame ters driving wheel………………. .143.7 The choice of running gear hydraulic motor (15)3.8 Design and calculation of roller (17)3.9 Tensioning d evice (18)Chapter4 Design and Calculation of walking speed reducer (19)4.1 Program to determine walkin g speed reducer (19)4.1.1 Calculation of the output shaf t rotational speed (19)4.1.3 Calculation of gear tra nsmission part (21)4.2 A cylindrical gear design and calculation (22)4.2.1 The sele allocation of transmission ratiocted gear type, precisiongrade, m aterial and number of teeth (22)4.2.2 Design of according to toot h surface strength (23)4.2.3 According to the design be nding strength of (26)4.2.4 Calculation of the geometri c dimensions of (28)4.3 Calculation of planetary gear d esign description (29)4.3.1 Overview plane tary gear (29)4.3.2 Planetary gear tra nsmission to the choice.................... . (29)4.3.3 The allocation of tra nsmission ratio (30)4.3.4 Calculation of high-level (31)4.3.5 Calculation of low-le vel (34)4.4 Shaft design calcul ation (38)4.4.1 Overview of shaft (38)4.4.2 Shaft material s election ........................................ . (38)4.4.3 The calculation o f the shaft (39)4.4.4 Check of shaft (41)4.5 Bearing selection (42)4.5.1 Bearing type select ion ....................................... .. (42)4.5.2 Lubrication engineeri ng....................................... .. (43)4.5.3 Check calculation of bea ring................................ (44)4.6 Selection o f key (45)4.6.1 Key selection (45)4.6.2 Checking key (46)Conclusion (48)Thanks (49)References (50)第1章绪论1.1 问题的提出掘进机采用履带行走机构，它支撑机器的自重和牵引转载机行走，当掘进作业时，它承受切割机构的反力、倾覆力矩和动载荷。
液压凿岩机结构设计黑龙江八一农垦大学毕业论文(设计)摘要在综合分析各类液压凿岩机冲击工作原理和轻型液压凿岩机各种结构的基础上，创新提出了轻型独立回转液压凿岩机的新构型，研制了YYT-30型轻型独立回转液压凿岩机。
该机型的问世，有望取代传统的支腿式气动凿岩机，成为我国中小矿山和一般工程施工中凿岩机械的主力机型。
该机技术性能先进，结构新颖，具有耗能少、体积小、重量轻、冲击能大、钻速快、噪声低、振动小，工人劳动强度低等优点，可广泛用于大理石，花岗岩，金属矿，非金属矿和煤矿等矿山开凿石，用于地质勘探坑探巷道掘进以及采石，水电，铁路，港口，基地，基建，国防工程中钻凿炮眼。
关键词:液压凿岩机;独立回转;冲击能I黑龙江八一农垦大学毕业论文(设计)AbstractAfter analyzing the impacting principle of all kinds of hydraulic rock drills and various structures of portable hydraulic rock drill, a new structure of portable independent rotary hydraulic rock drill, YYT 30 portable independent rotary hydraulic rock drill, is put forward in the dissertation, and made in reality. It will become main style in medium and small-scale mines and general engineering machines in our country, which will replace traditional legged pneumatic rock drill hopefully.The machine of advanced technology, the new structure, with less energy consumption, small size, light weight, the impact energy, faster penetration rate, low noise, vibration small, workers advantage of low labor intensity, can be widely used in marble, granite, metal Ore, non-metallic minerals such as coal mines and cut stone. Exploration for geological prospecting pit roadway excavation and quarrying, electricity, water, railways, ports, bases, infrastructure, national defense projects in the drilling Perforation.Key words: hydraulic rock drills; portable independent rotary;impact energyII黑龙江八一农垦大学毕业论文(设计)目录摘要 ..................................................................... (I)ABSTRACT ............................................................... .............................. II 1绪论...................................................................... ............................. - 1 -1.1 国内外液压凿岩机发展概况 .................................................- 1 -1.1.1 国外液压凿岩机发展概况 .......................................... - 1 -1.1.2 国内液压凿岩机发展概况 .......................................... - 2 -1.2 液压冲击机构设计理论研究体系概况.................................- 3 -1.2.1 蓄能器 ..................................................................... ..... - 3 -1.2.2 配流阀(换向阀) .......................................................... - 3 -1.2.3 防空打和钎尾反弹理论 .............................................. - 4 - 2轻型独立回转液压凿岩机的总体结构 .......................................... - 5 -2.1 液压凿岩机的基本结构 .........................................................- 5 -2.2 液压凿岩机冲击机构的结构类型分析.................................- 6 -2.2.1 液压凿岩机的基本结构类型...................................... - 6 -2.2.2 液压凿岩机的冲击工作原理...................................... - 7 -2.2.3 有阀型液压凿岩机冲击机构的结构分析 ............... - 11 -2.3 轻型独立回转液压凿岩机总体结构方案...........................- 12 - 3 液压冲击机构的设计 ................................................................... - 15 -3.1设计理论分析...................................................................... ..- 15 -3.2 冲击活塞系统的设计 ...........................................................- 17 -3.2.1 活塞系统设计的基本要求 ........................................ - 17 -3.2.2 活塞零件的设计计算 ................................................ - 17 -3.2.3 活塞台肩部分的设计计算 ........................................ - 18 -3.3 蓄能器的设计 ..................................................................... ..- 21 -3.4 换向信号孔位置的确定 .......................................................- 23 -3.5 活塞防空打装置的设计方法 ...............................................- 23 - 参考文献...................................................................... ...................... - 25 -III黑龙江八一农垦大学毕业论文(设计)1绪论1.1 国内外液压凿岩机发展概况1.1.1 国外液压凿岩机发展概况自1861年气动凿岩机开始应用以来，经过不断改进、完善，各类气动凿岩机在矿山、铁路、公路、水电、煤炭和建筑工程施工中发挥了巨大的作用。
凿岩机行走机构总体方案和零部件参数设计第一章绪论1.1 课题的研究背景和意义随着社会的不断发展，手锤打眼已不能满足生产要求。
通过前人的努力，1887 年制造出第一台轻型气动凿岩机，1938 年发明了气腿和碳化钨钎头。
气腿式凿岩机和钎头的不断完善，对凿岩机的效率又提出了新的要求，20 世纪 60 年代初，开发了独立回转凿岩机，随后发展和完善了架柱式凿岩机和凿岩钻车。
在凿岩机不断发展的同时，注意到随着孔深的增加，深孔凿岩接杆钎具联接处能量损失较大，提出了将凿岩机送入孔底的设想，因而发明了潜孔冲击器。
凿岩机是用来直接开采石料的工具，如图1所示。
它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其它石方工程，此外，凿岩机也可改作破坏器，用来破碎混凝土之类的坚硬层。
图1 凿岩机迄今为止，凿岩爆破是实施岩石破碎的主要方法，破碎岩石首先需要在岩(矿) 石中钻凿按爆破要求设计的炮孔。
目前采用机械破碎岩石钻孔的方法主要有以下三种类型：(1) 冲击-旋转破碎岩石钻孔采用冲击载荷和转动钎具一定角度，并施加合理的推力来破碎岩石，适应在中硬、坚硬的岩石中钻孔。
此类钻孔设备有潜孔钻机和凿岩机等；(2) 旋转破碎岩石钻孔采用旋转式多刃钎具切割岩石，同时施加较大的推力破碎岩石。
适应在磨蚀性小及中硬以下的岩石中钻孔。
此类钻孔设备有电钻和旋转钻机；(3) 旋转-冲击破碎岩石钻孔，又称为碾压破碎钻孔。
它是施加很大的轴压(一般大于300 kN) 给钻头，同时旋转滚齿传递冲击和压入力，滚齿压入岩石的作用比冲击作用大，通过旋转 - 冲击破碎岩石。
此类穿孔设备最典型的是牙轮钻机。
凿岩机按其动力来源可分为风动凿岩机、燃凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机等四类。
1、风动凿岩机。
如图2所示，风动式以压缩空气驱使活塞在气缸中向前冲击，使钢钎凿击岩石，应用最广。
电动式由电动机通过曲柄连杆机构带动锤头冲击钢钎，凿击岩石。
并利用排粉机构排出石屑，燃式利用燃机原理，通过汽油的燃爆力驱使活塞冲击钢钎，凿击岩石。
适用于无电源、无气源的施工场地。
液压式依靠液压通过惰性气体和冲击体冲击钢钎，凿击岩石。
这些凿岩机的冲击机构在回程时，由转钎机构强迫钢钎转动角度，使钎头改变位置继续凿击岩石。
通过柴油的燃爆力驱使活塞冲击钢钎，如此不断地冲击和旋转，并利用排粉机构排出石屑，即可凿成炮孔。
图2 风动凿岩机2、燃凿岩机。
如图3所示，燃凿岩机不用更换机头部零件，只需按要求搬动手柄，即可作业。
具有操作方便，更加省时，省力，具有凿速快、效率高等特点。
在岩石上凿孔，可垂直向下、水平向上小于45°垂直向下最深钻孔达六米。
无论在高山、平地，无论在40°的酷热或零下40°的严寒地区均可进行工作，本机具有广泛的适应性。
燃凿岩机具有矿山开采凿孔、建筑施工、水泥路面、柏油路面等各种劈裂、破碎、捣实、铲凿等功能，广泛用于矿山、建筑，消防，地质勘探，筑路，采石，建筑，国防工程等。
图3 燃凿岩机3、电动凿岩机。
如图4所示，电动凿岩机具有能产生较大冲击能量的锤击机构和连续或间隙转动的转钎机构，用于石方施工中钻凿炮眼的电动工具。
图4 电动凿岩机4、液压凿岩机。
如图5所示，用高压油作为动力推动活塞冲击钎子,，附有独立回转机构的一种凿岩机械。
由阀控制(也有无阀的)活塞往复运动。
由于油压比气压力高得多，达10兆帕以上。
虽与风动凿岩机近似，但其活塞直径较小、长度较大、波形较好。
在活塞运动改变方向而产生高峰压力时，机上装有蓄能器。
其优点：钻速快(比风动凿岩机高两倍以上)，冲击功高、扭矩大、频率亦高；具有可调性、能耗低(为风动凿岩机的1/3左右)；效率高；便于自动化和电脑控制，卡钻事故少，钻具寿命长，使工作环境大为改善。
液压凿岩机是近几年来出现的一种新型凿岩机，基本可以分为二种类型：一种是小型手持式，其冲击能量较小，主要是用来代替传统的风镐，大多数与小型挖掘——装载机、液压工程车等配套使用；另一种是大型机载式，这类液压凿岩机大多是以液压挖掘机的反铲作业装置为基础，将反铲斗换装成凿岩机行工作，由挖掘机驾驶员在驾驶室进行操作。
此类凿岩机的能量较大，一般在1~6kN·m 围。
气动凿岩机虽然具备很多优点，但存在着能耗大和作业环境恶劣的缺点，1946 年研制成功矿用牙轮钻机，20 世纪 70 年代初期液压凿岩机投入市场。
近年来，国外一些先进矿山实现了掘进、采矿凿岩钻车遥控和机器人化，并将支腿式水力凿岩机和水压潜孔冲击器投入使用。
图5 液压凿岩机液压凿岩机作为重要的旋转冲击式钻孔设备,广泛应用于中小型露天矿、岩土工程、铁路、公路、水电等领域,进行基础施工、隧道开挖、勘探、采石、采矿作业爆破孔的钻凿。
液压凿岩机的前身是气动凿岩机,与气动凿岩机相比,液压凿岩机有如下优势:1、能量利用率高。
一般可达40%以上,据相关统计数据显示:液压凿岩机与气动凿岩机的能耗比为1: 3.8；2.凿岩效率高。
液压凿岩机以液压油为介质,工作压力是气动凿岩机的20~40倍,冲击能高,从而使液压凿岩机的凿岩效率高出气动凿岩机1倍有余;3.适用围广。
液压凿岩机以液压作为动力,便于根据不同的工况调整冲击能、冲击频率和转钎速度,使其处于最佳工作状态;4.无排气,消除了排气噪声和油雾,改善工作面的环境;5.活塞等关键运动件润滑条件好,寿命长;6.液压凿岩机工作效率不受海拔高度的影响,克服了气动凿岩机随海拔高度升高而降低工作效率的缺陷,适用围广。
1.2 凿岩机的工作原理凿岩机是按冲击破碎原理进行工作的，如图6所示。
工作时活塞做高频往复运动，不断地冲击钎尾。
在冲击力的作用下，呈尖楔状的钎头将岩石压碎并凿入一定的深度，形成一道凹痕。
活塞退回后，钎子转过一定角度，活塞向前运动，再次冲击钎尾时，又形成一道新的凹痕。
两道凹痕之间的扇形岩块被由钎头上产生的水平分力剪碎。
活塞不断地冲击钎尾，并从钎子的中心孔连续地输入压缩空气或压力水，将岩渣排出孔外，即形成一定深度的圆形钻孔。
图6 凿岩机工作原理1.3 国外液压凿岩机研究现状随着液压技术发展和机械加工技术的进步，20世纪60、70年代，液压凿岩机迎来了发展的春天。
1970年,第一台实用化液压凿岩机于法国Montabert公司诞生,并得到推广。
这一技术的突破,促使世界其他国家对液压凿岩机的重视,美国、瑞典、德国、芬兰、联、英国等国都组织力量竞相研制。
目前国外生产液压凿岩机的公司主要有:美国Gardner-Denver公司、Ingersoll-Rand公司、瑞典Atlas Copco 公司、Linden-Alimak 公司、芬兰Tamrock 公司、法国Eimco-Secoma公司、Montabert公司、德国Krupp公司和R本古河(FURU KAWA)公司等。
瑞典Atlas Copco、芬兰Tamrock和法国Montabert等公司生产的液压凿岩机在当今世界上具有一定的代表性。
作为第一台实用化液压凿岩机的生产厂家,法国Montabert公司在液压凿岩机的研究有其独到之处:①为了提高凿岩机破碎效率,采用顶端粗大的活塞结构;②配流阀与活塞同心布置,并与活塞一起输出冲击功;③工作压力相对较低,一般在15MPa左右;与Atlas Copco和Tamrock同级别的液压凿岩机相比,Montabert的凿岩机的流量较大,工作频率更高，图7为Atlas Copco的Cop3060液压凿岩机。
图 7 Cop3060液压凿岩机芬兰Tamrock公司的液压凿岩机在世界上享有盛誉。
在结构及性能方面具有如下特点:①采用前腔常高压、后腔高低压交替的后控式配流原理;②配流阀采用套阀形式;③设置钎尾反弹力缓冲及吸收装置,提高钎具的寿命;④工作压力有增高的趋势,达到了 Atlas液压凿岩机相近的程度;⑤冲击频率、冲击功率、钻孔速度也有增高的趋势,如HFX5T在花岗岩中的钻孔速度达到了 4.5m/s，如图8所示。
图8 HFX5T凿岩机1.4 国液压凿岩机研究现状目前我国参与凿岩机研制的单位主要有煤炭研究院建井研究所、科技大学、中南大学、山河智能装备集团、矿冶研究院、风动工具厂、风动工具厂、瞿州凿岩机厂、莲花山凿岩钎具等10多个单位,成功研制了 20多种型号的凿岩机。
他们分别是:YYG30、YYG80、YYG80A、YYG90、YYG90A、YYG250A、SWHD90、SWHD220、YYT30、GGT70、CYY20、YYGJ145 (仿 Copl038H)、和 DZYG38B(仿 Copl238ME)。
这些凿岩机的冲击能多在150-250J之间,钻孔直径一般为40?50mm,只有SWHD90、SWHD220、YYG250A、YYGJ145, TYYG20 和 DZYG38B 型液压凿岩机钻孔直径孔径大于50mm,最大可达120nim。
据统计,这些液压凿岩机在市场销售了400多台,除两款仿造市场销售的机型外,其余的都是我国自主研发的。
其中由中南工业大学研究设计的YG90型液压凿岩机,1988年在汝城鹤矿使用时,创造了在2.4 mX2.6 m的断面中月进尺250m,掘进工效稳步超过1 m /工班的好成绩,1991年在桓仁铜锌矿创造过单台单班进尺5.4?6 m的好成绩。
由莲花山凿岩钎具引进法国Eimco-Secoma公司技术生产的HYD300液压凿岩机,国产化率达95%,冲击活塞寿命可达2000ni左右,各项性能不亚于国外同类机型水平,并已批量生产，如图9所示。
图9 HYD300凿岩机虽然我国在液压凿岩机方面取得了一定的成绩,但是与国外先进技术尚有较大的距离。
国产品的稳定性指标(不拆机检修)均在500m左右,而Atlas Copco3 的产品一般都在6000m左右。
究其原因主要有:①缺乏适用于局频、尚速、局压的密封件技术;②缺乏活塞、钎尾、配流阀等关键零部件的材料、热处理、加工工艺等方面的研究;③蓄能器隔膜的寿命短;④缺乏系统、完善的理论指导凿岩机的设计和生产。
这些因素严重限制了我国液压凿岩机的发展。
1.5 虚拟样机与运动仿真产品设计过程中进行虚拟样机制造和运动仿真，对于提高产品质量和降低成本具有重要的作用。
本文将对凿岩机行走机构进行实体建模，制造虚拟样机，同时进行运动仿真。
虚拟样机制造在工业发达国家，如美国、德国、日本等已得到了不同程度的研究和应用。
在这一领域，美国处于国际研究的前沿，福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司在新型汽车的开发中已经应用了虚拟制造技术，大大缩短了产品的发布时间。
波音公司设计的777型大型客机(如图10)是世界上首架以三维无纸化方式设计出的飞机，它的设计成功已经成为虚拟制造从理论研究转向实用化的一个里程碑。
基于产品的数字化模型，应用先进的系统建模和仿真优化技术，虚拟制造实现了从产品的设计、加工、制造到检验全过程的动态模拟(如图11)，并对其运作进行了合理的决策与最优控制。
