采煤機(jī)滾筒的設(shè)計(jì)【帶SolidWorks三維】【9張CAD圖紙+畢業(yè)論文】

采煤機(jī)滾筒的設(shè)計(jì)

23頁(yè) 12000字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書(shū)+4張CAD圖紙【詳情如下】

SolidWorks采煤機(jī)滾筒.rar

內(nèi)套 A3.dwg

壓蓋 A4.dwg

彈簧葉片 A4.dwg

截齒 A4.dwg

截齒連接件 A4.dwg

端盤(pán) A3.dwg

輪轂 A0.dwg

連接座 A3.dwg

采煤機(jī)滾筒的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

采煤機(jī)滾筒裝配圖A0.dwg

采煤機(jī)滾筒的設(shè)計(jì)

摘   要

    采煤機(jī)是煤礦綜采工作中的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備之一，大功率、高強(qiáng)度、高可靠性是現(xiàn)代采煤機(jī)發(fā)展方向。

本論文完成了采煤機(jī)滾筒的設(shè)計(jì)，對(duì)滾筒中的組成部件都做了具體分析計(jì)算，重點(diǎn)對(duì)滾筒的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。包括滾筒的布局設(shè)計(jì)及三維建模。文中主要介紹了目前國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)的研究現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)介紹了采煤機(jī)滾筒的類型、工作原理和主要組成，還介紹了采煤機(jī)滾筒的具體結(jié)構(gòu)。

本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，提出了采煤機(jī)滾筒的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了采煤機(jī)滾筒總的指導(dǎo)思想，從而得出了該采煤機(jī)滾筒的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。

關(guān)鍵字 采煤機(jī)滾筒；結(jié)構(gòu)；組成；結(jié)論

The design of shearer drum

Abstract

  The shearer is a medium-low power electric haulage shearers mining medium-thick seam, for coal seam thickness , mining height ,coal bed pitch less than it, it can be used for hard coal mining.

    This paper completed the design of shearer rocker arm, including the layout and three-dimensional modeling of speed reducer, it described the current  status of domestic and international coal mining research and future development trends, the type of shearer, working principles and main components，it also introduced the specific structure of shearer rocker.

 In the design process, completed the calculation and design of  the reducer drive scheme and related components. First, completed the rocker reducer transmission ratio , speed and transfer power distribution calculation. Secondly, the completion of the design and check of five shafts and the shaft driving gears inside the rocker arm shell,simply introduced the assembly relationships and intensity checking of the planetary gear train. Thirdly, the completion of the selection and check the spline for connection. Finally, the three-dimensional modeling.

Key words:    pneumatic manipulator; cylinder ;pneumatic loop ;degrees 

目　　錄

摘要 1

Abstract 2

1.緒論 4

   1.1課題的來(lái)源與研究的目的和意義 5

   1.2采煤機(jī)概述 7

   1.3滾筒采煤機(jī)的工作原理 7

   1.4設(shè)計(jì)思路的提出 9

   1.5本課題研究的內(nèi)容 9

   1.6 Solidworks設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 10

       1.6.1草圖繪制 11

       1.6.2基準(zhǔn)特征，參考幾何體的創(chuàng)建 12   

       1.6.3拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建 12

       1.6.4工程圖的設(shè)計(jì) 13

       1.6.5裝配設(shè)計(jì) 15

2.采煤機(jī)滾筒總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17

   2.1采煤機(jī)滾筒的總體方案圖 17

   2.2采煤機(jī)滾筒的工作原理 18

   2.3截齒的配置 18

   2.4截齒的材料以及截齒的固定 19

   2.5采煤機(jī)年產(chǎn)量的計(jì)算 19

3.各主要零部件強(qiáng)度的校核 19

   3.1輪轂強(qiáng)度的校核與計(jì)算 20

   3.2螺栓強(qiáng)度的校核計(jì)算 21

4.采煤機(jī)滾筒主要零件的三維建模 21

   4.1輪轂的三維建模 21

   4.2連接套的三維建模 21

   4.3采煤機(jī)滾筒的三維建模 21

5.三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié) 26

結(jié)論 28

參考文獻(xiàn) 29

致謝 30

1引言

1.1 課題的來(lái)源與研究的目的和意義

    機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開(kāi)各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊而多面，凡是使用機(jī)械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部門，都需要機(jī)械工程的服務(wù)。概括說(shuō)來(lái)，現(xiàn)代機(jī)械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域：研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械、研制和提供從事各種服務(wù)的機(jī)械、研制和提供家庭和個(gè)人生活中應(yīng)用的機(jī)械、研制和提供各種機(jī)械武器。

   不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域，機(jī)械工程的工作內(nèi)容基本相同，主要有：建立和發(fā)展機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。例如，研究力和運(yùn)動(dòng)的工程力學(xué)和流體力學(xué)；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應(yīng)用的工程材料學(xué)；研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)；研究各類有獨(dú)立功能的機(jī)械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和計(jì)算的機(jī)械原理和機(jī)械零件學(xué)；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等等。

    研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機(jī)械產(chǎn)品，以適應(yīng)當(dāng)前和將來(lái)的需要。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工藝；設(shè)計(jì)和制造工具、模具；確定勞動(dòng)定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運(yùn)；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理。機(jī)械一般是由許多各有獨(dú)特的成形、加工過(guò)程的精密零件組裝而成的復(fù)雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批、大批，直至大量生產(chǎn)。銷售對(duì)象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個(gè)人、家庭。而且銷售量在社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的影響下，可能出現(xiàn)很大的波動(dòng)。因此，機(jī)械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營(yíng)特別復(fù)雜，企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營(yíng)等的研究也多是肇始于機(jī)械工業(yè)。

   機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購(gòu)、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

    機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購(gòu)、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。研究機(jī)械產(chǎn)品在制造過(guò)程中，尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，和自然資源過(guò)度耗費(fèi)方面的問(wèn)題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機(jī)械工程的一項(xiàng)特別重要的任務(wù)，而且其重要性與日俱增。機(jī)械的種類繁多，可以按幾個(gè)不同方面分為各種類別，如：按功能可分為動(dòng)力機(jī)械、物料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等；按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械等；按工作原理可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、仿生機(jī)械等。另外，機(jī)械在其研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用等過(guò)程中都要經(jīng)過(guò)幾個(gè)工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段，機(jī)械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個(gè)分支系統(tǒng)，如機(jī)械科研、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械運(yùn)用和維修等。

結(jié)    論

拿這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)吧，我查閱了《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，《采煤機(jī)滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，使我充分掌握了采煤機(jī)滾筒的設(shè)計(jì)方法和步驟，更重要的復(fù)習(xí)所學(xué)專業(yè)的知識(shí)，以前總認(rèn)為學(xué)這些專業(yè)知識(shí)沒(méi)用，那是我太天真了，當(dāng)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，它幫了我不少的忙，特別是《機(jī)械設(shè)計(jì)》這課對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)幫助特別大，都怪上課沒(méi)認(rèn)真聽(tīng)講，導(dǎo)致做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要問(wèn)比我學(xué)的好的同學(xué)，通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)不是個(gè)壞事，是為了自己的，還有學(xué)習(xí)這些知識(shí)精通的話對(duì)我們找個(gè)好工作有大大的幫助，總之我除了感謝我的老師和幫助過(guò)我的同學(xué)外更要感謝自己的。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭淑芳 機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究與探討 北京：科學(xué)出版社，2004.5

[2] 黃長(zhǎng)藝 采煤機(jī)滾筒系統(tǒng)概述 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1

[3] 周宏甫 采煤機(jī)滾筒的創(chuàng)新設(shè)計(jì).高等教育出版社，2004.3

[4] 姜繼海，宋錦春，高常識(shí). 采煤機(jī)滾筒工作原理.高等教育出版社，2002.8

[5] 張春林，曲繼方，張美麟.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2001.4

[6] 錢平. 加工專機(jī)應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1

[7] 張遼遠(yuǎn). 采煤機(jī)滾筒的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.8

[8] 基恩士傳感器選擇手冊(cè) 2010版本

[9] 黃長(zhǎng)藝，嚴(yán)普強(qiáng).機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1

[10] 張桓，陳作模.機(jī)械原理.高等教育出版社，2000.8

[11] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn). 采煤機(jī)滾筒原理.高等教育出版社，1995.12

[12] 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì). 高等教育出版社，2004.4

[13] 鄧星鐘.機(jī)電傳動(dòng)控制.華中科技大學(xué)出版社，2001.3

[14] 劉延俊.液壓與氣壓傳動(dòng).機(jī)械工業(yè)出版社，2002.12

[15] 章宏甲，黃誼，王積偉. 采煤機(jī)滾筒的逆向設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2000.5

[16] 胡泓，姚伯威.機(jī)電一體化原理及應(yīng)用. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2000.6

[17] 陳鐵鳴 采煤機(jī)滾筒的創(chuàng)新. 高等教育出版社，2003.7

[18] 孫靖民.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1

[19] 王勇領(lǐng).系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社，1991.7

[20]Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space

[21]Abhinandan Jain and Guillermo Roderguez. An Analysis of the Kinematicsnd Dynamics of Underactuated Manipulators.IEEE Transactions on Robotics and Automation. Vo1.9.No.4.1993

致   謝

    至此在論文完成之際，向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！真心的感謝我的導(dǎo)師這幾年來(lái)對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，感謝我敬愛(ài)的老師，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。知道自己想要什么了，不再是從前那個(gè)愛(ài)貪玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認(rèn)真加負(fù)責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達(dá)開(kāi)朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過(guò)近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，查找了各類的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料，論文終于可以完成了，我的心里無(wú)比的激動(dòng)和開(kāi)心。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)四年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識(shí)，在此對(duì)所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)老師。

畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目名稱 ： 采煤機(jī)滾筒設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 院系名稱 ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) ： 學(xué) 號(hào) ： 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 2015 年 10月 1 采煤機(jī)滾筒的設(shè)計(jì) 摘 要 采煤機(jī)是煤礦綜采工作 中的 關(guān)鍵 機(jī)械 設(shè)備之一，大功率、高強(qiáng)度、高可靠性是現(xiàn)代采煤機(jī)發(fā)展方向。 本論文完成了采煤機(jī)滾筒的設(shè)計(jì)，對(duì)滾筒中的組成部件都做了具體分析計(jì)算，重點(diǎn)對(duì)滾筒的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。包括滾筒的布局設(shè)計(jì)及三維建模。文中主要介紹了目前國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)的研究現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)介紹了采煤機(jī)滾筒的類型、工作原理和主要組成，還介紹了采煤機(jī)滾筒的具體結(jié)構(gòu)。 本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，提出了 采煤機(jī)滾筒 的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了 采煤機(jī)滾筒 總的指導(dǎo)思想，從而得出了該 采煤機(jī)滾筒 的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。 關(guān)鍵字 采煤機(jī)滾筒 ；結(jié)構(gòu)；組成；結(jié)論 2 of he is a it be of of it of of it of In of of of of 3 目 錄 摘要 ............................................................. 1 ........................................................ 2 ........................................................... 4 題的來(lái)源與研究的目的和意義 .............................. 5 煤機(jī)概述 ................................................ 7 筒采煤機(jī)的工作原理 ...................................... 7 計(jì)思路的提出 ............................................ 9 課題研究的內(nèi)容 .......................................... 9 計(jì)基礎(chǔ) ...................................... 10 圖繪制 ........................................... 11 準(zhǔn)特征，參考幾何體的創(chuàng)建 ......................... 12 伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建 ....................... 12 程圖的設(shè)計(jì) ....................................... 13 配設(shè)計(jì) ........................................... 15 ...................................... 17 煤機(jī)滾筒的總 體方案圖 ................................... 17 煤機(jī)滾筒的工作原理 ..................................... 18 齒的配置 ............................................... 18 齒的材料以及截齒的固定 ................................. 19 煤機(jī)年產(chǎn)量的計(jì)算 ....................................... 19 ........................................ 19 轂強(qiáng)度的校核與計(jì)算 ..................................... 20 栓強(qiáng)度的校核計(jì)算 ....................................... 21 .................................. 21 轂的三維建模 ........................................... 21 接套的三維建模 ......................................... 21 煤機(jī)滾筒的三維建模 ..................................... 21 .............................................. 26 結(jié)論 ............................................................ 28 參考文獻(xiàn) ........................................................ 29 致謝 ............................................................ 30 4 1 引言 題的來(lái)源與研究的目的和意義 機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開(kāi)各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門技 術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊而多面，凡是使用機(jī)械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部門，都需要機(jī)械工程的服務(wù)。概括說(shuō)來(lái)，現(xiàn)代機(jī)械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域：研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械、研制和提供從事各種服務(wù)的機(jī)械、研制和提供家庭和個(gè)人生活中應(yīng)用的機(jī)械、研制和提供各種機(jī)械武器。 不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域，機(jī)械工程的工作內(nèi)容基本相同，主 要有：建立和發(fā)展機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。例如，研究力和運(yùn)動(dòng)的工程力學(xué)和流體力學(xué)；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應(yīng)用的工程材料學(xué)；研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)；研究各類有獨(dú)立功能的機(jī)械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和計(jì)算的機(jī)械原理和機(jī)械零件學(xué)；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等等。 研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機(jī)械產(chǎn)品，以適應(yīng)當(dāng)前和將來(lái)的需要。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工藝；設(shè)計(jì)和 制造工具、模具；確定勞動(dòng)定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運(yùn)；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理。機(jī)械一般是由許多各有獨(dú)特的成形、加工過(guò)程的精密零件組裝而成的復(fù)雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批、大批，直至大量生產(chǎn)。銷售對(duì)象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個(gè)人、家庭。而且銷售量在社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的影響下，可能出現(xiàn)很大的波動(dòng)。因此，機(jī)械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營(yíng)特別復(fù)雜，企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營(yíng)等的研究也多是肇始于機(jī)械工業(yè)。 機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購(gòu)、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理 和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。 機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購(gòu)、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在 5 長(zhǎng)期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。研究機(jī)械產(chǎn)品在制造過(guò)程中，尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，和自然資源過(guò)度耗費(fèi)方面的問(wèn)題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機(jī)械工程的一項(xiàng)特別重要的任務(wù)，而且其重要性與日俱增。機(jī)械的種類繁多，可以按幾個(gè)不同方面分為各種類別，如：按功能可分為動(dòng)力機(jī)械、物料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等； 按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械等；按工作原理可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、仿生機(jī)械等。另外，機(jī)械在其研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用等過(guò)程中都要經(jīng)過(guò)幾個(gè)工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段，機(jī)械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個(gè)分支系統(tǒng)，如機(jī)械科研、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械運(yùn)用和維修等。 這些按不同方面分成的多種分支學(xué)科系統(tǒng)互相交叉，互相重疊，從而使機(jī)械工程可能分化成上百個(gè)分支學(xué)科。例如，按功能分的動(dòng)力機(jī)械，它與按工作原理分的熱力機(jī)械、流體機(jī)械、透平機(jī)械、往復(fù)機(jī)械、蒸汽動(dòng)力機(jī)械、核動(dòng)力裝置 、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)，以及與按行業(yè)分的中心電站設(shè)備、工業(yè)動(dòng)力裝置、鐵路機(jī)車、船舶輪機(jī)工程、汽車工程等都有復(fù)雜的交叉和重疊關(guān)系。船用汽輪機(jī)是動(dòng)力機(jī)械，也是熱力機(jī)械、流體機(jī)械和透平機(jī)械，它屬于船舶動(dòng)力裝置、蒸汽動(dòng)力裝置，可能也屬于核動(dòng)力裝置等等。 19 世紀(jì)時(shí)，機(jī)械工程的知識(shí)總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個(gè)學(xué)科，被稱為民用工程， 19 世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入 20 世紀(jì)，隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)總量的增長(zhǎng)，機(jī)械工程開(kāi)始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢(shì)在 20 世紀(jì)中 期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。 由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過(guò)度的專業(yè)化造成知識(shí)過(guò)分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步，對(duì)外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識(shí)過(guò)狹，考慮問(wèn)題過(guò)專，在協(xié)同工作時(shí)配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自 20 世紀(jì)中、后期開(kāi)始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢(shì)。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過(guò)細(xì)的專業(yè)。械工 程以增加生產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)來(lái)研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來(lái)的時(shí)代，新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗，發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉?，治理、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)任務(wù)。 機(jī)械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。現(xiàn)代機(jī)械工程創(chuàng)造出越來(lái)越精巧和越來(lái)越復(fù)雜的機(jī)械和機(jī)械裝置，使過(guò)去的許多幻想成為現(xiàn)實(shí)。 人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠(yuǎn)窺百億光年，近察細(xì) 6 胞和分子。新興的電子計(jì)算機(jī)硬、軟件科學(xué)使人類開(kāi)始有了加強(qiáng)，并部 分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來(lái)年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無(wú)法想象的奇跡。 人類智慧的增長(zhǎng)并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復(fù)雜的工作，從而更促進(jìn)手的功能。手的實(shí)踐反過(guò)來(lái)又促進(jìn)人腦的智慧。在人類的整個(gè)進(jìn)化過(guò)程中，以及在每個(gè)人的成長(zhǎng)過(guò)程中，腦與手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化的。 人工智能與機(jī)械工程之間的關(guān)系近似于腦與手之間的關(guān)系，其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機(jī)械制造出來(lái)。過(guò)去，各種機(jī)械離不開(kāi)人的操作和控制，其反應(yīng)速度和操作精度受到進(jìn)化很 慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng)的限制，人工智能將會(huì)消除了這個(gè)限制。計(jì)算機(jī)科學(xué)與機(jī)械工程之間的互相促進(jìn)，平行前進(jìn)，將使機(jī)械工程在更高的層次上開(kāi)始新的一輪大發(fā)展。 19 世紀(jì)時(shí)，機(jī)械工程的知識(shí)總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個(gè)學(xué)科，被稱為民用工程， 19 世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入 20 世紀(jì)，隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)總量的增長(zhǎng)，機(jī)械工程開(kāi)始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢(shì)在 20 世紀(jì)中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。 由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非 個(gè)人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過(guò)度的專業(yè)化造成知識(shí)過(guò)分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步，對(duì)外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識(shí)過(guò)狹，考慮問(wèn)題過(guò)專，在協(xié)同工作時(shí)配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自 20 世紀(jì)中、后期開(kāi)始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢(shì)。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過(guò)細(xì)的專業(yè)。綜合 再綜合的反復(fù)循環(huán)，是知識(shí)發(fā)展的合理的和必經(jīng)的過(guò)程。不同專業(yè)的專家們各具有精 湛的專業(yè)知識(shí)，又具有足夠的綜合知識(shí)來(lái)認(rèn)識(shí)、理解其他學(xué)科的問(wèn)題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。綜合與專業(yè)是多層次的。在機(jī)械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術(shù)中也同樣有綜合和專業(yè)問(wèn)題。在人類的全部知識(shí)中，包括社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問(wèn)題。 煤機(jī)概述 采煤機(jī)有不同的分類方法：按工作機(jī)構(gòu)形式可分為滾筒式、鉆削式和鏈?zhǔn)讲擅簷C(jī)；按牽引方式可分為鏈牽引和無(wú)鏈牽引采煤機(jī)；按牽引部位置可分為內(nèi)牽引和外牽引；按牽引部動(dòng)力可分為機(jī)械牽引、液壓 牽引與電牽引；按工作機(jī)構(gòu)位置可分為額面式與側(cè)面式；還可以按層厚和傾角來(lái)分類?，F(xiàn)在 7 我們所說(shuō)的采煤機(jī)主要是指滾筒采煤機(jī)，這種采煤機(jī)適用范圍廣，可靠性高，效率高，所以現(xiàn)在使用很廣泛。滾筒采煤機(jī)的組成如圖 示。 現(xiàn)代采煤機(jī)基本上都使用模塊化設(shè)計(jì)，采用多電機(jī)橫向布置，結(jié)構(gòu)取消了螺旋傘齒輪，各主要部件通過(guò)高強(qiáng)度液壓螺栓聯(lián)接，之間沒(méi)有動(dòng)力傳遞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)可靠，維修和檢查方便；采煤機(jī)的牽引部分也采用了無(wú)鏈牽引，牽引嚙合效率高，不會(huì)出現(xiàn)斷鏈?zhǔn)鹿使ぷ鞲踩? 圖 筒采煤機(jī) 筒采 煤機(jī)的工作原理 雙滾筒采煤機(jī)工作時(shí)，前滾筒割頂煤，后滾筒割底部煤并清理浮煤。（雙滾筒采煤機(jī)的工作原理如圖 示）因此雙滾筒采煤機(jī)沿工作面牽引一次，可以進(jìn)一次刀；返回時(shí)，又可以進(jìn)一刀，即采煤機(jī)往返一次進(jìn)兩次刀，這種采法稱為雙向采煤法。 圖 滾筒采煤機(jī)工作原理 為了使?jié)L筒落下的煤能裝入刮板輸送機(jī)，滾筒上的螺旋葉片螺旋方向必須與滾筒旋轉(zhuǎn)方向相適應(yīng)：對(duì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（人站在采空側(cè)看）的滾筒，螺旋葉片方向必須右旋；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的滾筒，其螺旋葉片方向必須左旋?；蛘?形象的歸結(jié)為“左轉(zhuǎn)左旋；右轉(zhuǎn)右旋”，即人站在采空區(qū)從上面看滾筒，截齒向左的用左旋滾筒，向右的用右旋滾筒。 雙滾筒采煤機(jī)有自開(kāi)缺口的能力，當(dāng)采煤機(jī)割完一刀后，需要重新將滾筒切入一個(gè)截深，這一過(guò)程稱為進(jìn)刀。常用的進(jìn)刀方式有兩種： 1．端部斜切法 8 利用采煤機(jī)在工作面兩端約 25～ 30m 的范圍內(nèi)斜切進(jìn)刀稱端部斜切進(jìn)刀法； 2．中部斜切法（半工作面法） 利用采煤機(jī)在工作面中部斜切進(jìn)刀稱為中部斜切法。 計(jì)思路的提出 采煤機(jī)是煤礦綜采工作 中的 關(guān)鍵 機(jī)械 設(shè)備之一，大功率、高強(qiáng)度、高可靠性是現(xiàn)代采煤機(jī)發(fā)展方 向。然而作為采煤機(jī)可靠性最為薄弱環(huán)節(jié)， 采煤機(jī)滾筒 頻繁出現(xiàn)機(jī)械故障，據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)其平均故障率占采煤機(jī)故障率的 已嚴(yán)重制約著采煤機(jī)開(kāi)機(jī)率的提高，影響到 煤礦 綜 合 采 集作業(yè)的 均衡生產(chǎn)。 本論文只從采煤機(jī)滾筒的結(jié)構(gòu)特性與故障分析方面進(jìn)行簡(jiǎn)單討論研究。 本文在查找大量資料的基礎(chǔ)之上，首先針對(duì)課題研究的背景、意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析論述， 找到采煤機(jī) 滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的難點(diǎn)及特點(diǎn)及現(xiàn)有方法的不足，再通過(guò)對(duì) 采煤機(jī)滾筒 安裝、運(yùn)行工況進(jìn)行分析，詳細(xì)分析其結(jié)構(gòu)、常見(jiàn)故障模式，研究 采煤機(jī)滾筒 故障機(jī)理 。由于煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境惡劣， 采 煤機(jī)滾筒 安裝特殊性， 由于實(shí)際問(wèn)題限制，以仿真軟件對(duì)工況進(jìn)行模擬仿真來(lái)代替 在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) 在目前國(guó)內(nèi)采煤機(jī)市場(chǎng)，中厚煤層重型采煤機(jī)在研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和使用方面中占據(jù)著主導(dǎo)地位，中厚煤層采煤機(jī)技術(shù)日益成熟，有著廣闊的提升空間。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)這類型采煤機(jī)的大型企業(yè)有西安煤礦機(jī)械廠、雞西煤礦機(jī)械廠、佳木斯煤礦機(jī)械廠等，其中以雞西煤礦機(jī)械廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)的 90機(jī)在國(guó)內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用，得到眾多煤礦的好評(píng)。本設(shè)計(jì)是在其成功的設(shè)計(jì)思想和理念基礎(chǔ)上，對(duì)采煤機(jī)滾筒進(jìn)行設(shè)計(jì)與三維建模。 課題研究的內(nèi)容 本論文主要研究運(yùn)用 采煤機(jī)滾筒進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，了解 司成立于 1993 年，由 司的技術(shù)副總裁與 司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸州的康克爾郡（ 。當(dāng)初的目標(biāo)是希望在每一個(gè)工程師的 桌面 上提供一套具有生產(chǎn)力的實(shí)體模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。從1995 年推出第一套 維機(jī)械設(shè)計(jì) 軟件 至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由 300 家經(jīng)銷商在全球 140 個(gè)國(guó)家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。 1997 年，國(guó) 達(dá)索（ 司收購(gòu)，作為達(dá)索中端主流市場(chǎng)的 主打品牌。 件是世界上第一個(gè)基于 于技術(shù)創(chuàng)新符合 術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)， 司于兩年間成為業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在 1995 1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)。其中僅從 1999 年起， 美國(guó) 權(quán)威的 業(yè)雜志 續(xù) 4年授予 9 表彰 力和簡(jiǎn)明。至此， 定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它， 設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。 由于 色的技術(shù)和市場(chǎng)表 現(xiàn)，不僅成為 業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為 華爾街 青睞的對(duì)象。終于在 1997 年由法國(guó) 達(dá)索公司 以三億一千萬(wàn)美元的高額市值將 資并購(gòu)。公司原來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以一千三百萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了高額的回報(bào)，創(chuàng)造了 業(yè)的世界 紀(jì)錄。并購(gòu)后的原來(lái)的品牌和管理技術(shù)隊(duì)伍繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)作，成為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。 維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的 由于使用了 觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的 核（由劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術(shù)。 為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 件使用許可約 28萬(wàn)，涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂(lè)工業(yè)、日用品 /消費(fèi)品、離散制造等分布于全球 100 多個(gè)國(guó)家的約 3 萬(wàn) 1千家企業(yè)。在教育市場(chǎng)上，每年來(lái)自全球 4， 300 所教育機(jī)構(gòu)的近 145， 000 名學(xué)生通過(guò) 培訓(xùn)課程。 據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索，與其它 3D ， 一事實(shí)說(shuō)明了越來(lái)越多的工程師和設(shè)計(jì)者使用 維軟件，越來(lái)越多的企業(yè)需要 才。件功能強(qiáng)大，易于操作，界面人性化，技術(shù)創(chuàng)新，組件繁多是得 維軟件成為目前全球領(lǐng)先的三維 設(shè)計(jì)時(shí)能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌脑O(shè)計(jì)方案，通過(guò)方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設(shè)計(jì)過(guò)程中降低設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在目前 市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維 決方案中， 設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者，乃至整個(gè)機(jī)械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。 件是世界上第一個(gè)基于 發(fā)的三維 統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合 術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)， 司于兩年間成為 業(yè) 中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在 1995獲得全球微機(jī)平臺(tái) 統(tǒng)評(píng)比第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，其中僅從 1999 年起，美國(guó)權(quán)威的 年授予 佳編輯獎(jiǎng)，以表彰 創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。至此， 定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它， 設(shè)計(jì)師 大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間， 10 產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。由于 色的技術(shù)和市場(chǎng)表現(xiàn)，不僅成為 成為華爾街青睞的對(duì)象。終于在 1997 年由法國(guó)達(dá)索公司 以三億一千萬(wàn)美元的高額市值將 司原來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以一千三百萬(wàn) 美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了高額的回報(bào)，創(chuàng)造了 購(gòu)后的 為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司， 維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它 3D 統(tǒng)相比，與 關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說(shuō)明了越來(lái)越多的工程師使用 來(lái)越多的企業(yè)雇傭 才。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界用戶每年使用 時(shí)間已達(dá) 5500萬(wàn)小時(shí)。在美國(guó)，包括 麻省理工學(xué)院 （ 斯坦福大學(xué) 等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把 為制造專業(yè)的必修課，國(guó)內(nèi)的一些大學(xué)（教育機(jī)構(gòu)）如 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 、 清華大學(xué) 、 浙江工業(yè)大學(xué) 、 浙江大學(xué) 、華中科技大學(xué) 、 北京航空航天大學(xué) 、 大連理工大學(xué) 、 北京 理工大學(xué) 、 武漢理工大學(xué) 等也在應(yīng)用 行教學(xué)。 件功能強(qiáng)大，組件繁多。 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得 為領(lǐng)先的、主流的三維 夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對(duì)每個(gè)工程師和設(shè) 計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 現(xiàn)今社會(huì)階段逐漸廣泛應(yīng)用，并且 司對(duì)中國(guó)市場(chǎng)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)，日后 用將會(huì)更加完善，更加普遍。通過(guò)前文對(duì) 后會(huì)對(duì) 建模，裝配，工程圖，力學(xué)分析等。 計(jì)基礎(chǔ) 熟悉 工作環(huán)境；了解 命令，掌握在 存、導(dǎo)入等基本操作，掌握三維建模流 程。 圖繪制 掌握點(diǎn)、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法；掌握樣條、文字等高級(jí)幾何圖形的繪制方法；理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應(yīng)用幾何約束；熟練應(yīng)用陣列、實(shí)體轉(zhuǎn)換等草圖繪制工具；能綜合應(yīng)用各種草圖繪制實(shí)體和利用草圖繪制工具完成草圖繪。 準(zhǔn)特征 清楚明白基于特征的建模方式、參數(shù)化思想等概念；靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)點(diǎn)的方法；靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)軸方法；靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)面的方法；靈活運(yùn)用坐標(biāo)系的建立方法；能根據(jù)建模需要綜合應(yīng)用各種參考幾何體。 11 伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建模 靈活運(yùn)用拉伸特征的概念與建立方法；靈活運(yùn)用旋轉(zhuǎn)特征的概念與建立方法；掌握掃描特征的概念與建立方法；靈活運(yùn)用放樣特征的概念與建立方法；通過(guò)實(shí)踐能夠準(zhǔn)確分析零件的特征，靈活運(yùn)用拉伸和旋轉(zhuǎn)也正建立三維模型。綜合應(yīng)用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實(shí)體。 程圖設(shè)計(jì) 靈活運(yùn)用用戶自定義工程圖格式文件的方法；靈活運(yùn)用建立標(biāo)準(zhǔn)三視圖，剖視圖，斷面圖，局部圖，輔助視圖等方法；靈活運(yùn)用各種注釋的方法。 配設(shè)計(jì) 靈活運(yùn)用自底向上的裝配方法；靈 活運(yùn)用生成裝配體爆炸圖的方法；靈活運(yùn)用 活運(yùn)用裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制，并能夠在裝配體中設(shè)計(jì)子裝配體；靈活運(yùn)用干涉檢查；靈活運(yùn)用自上向下的裝配方法；靈活運(yùn)用在裝配模型工程圖中添加零件序號(hào)；靈活運(yùn)用生成裝配體材料明細(xì)表的方法。 2 采煤機(jī)滾筒總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 煤機(jī)滾筒的總體方案圖 本次設(shè)計(jì)的采煤機(jī)滾筒采取的方案是：在采煤機(jī)滾筒的輪轂上面焊接有圍繞輪轂做圓周分布的螺旋葉片，連接座焊接在內(nèi)套里面，從而通過(guò)螺紋連接與采 煤機(jī)截割部相連，采煤機(jī)滾筒的螺旋葉片上面安裝有截齒連接件，截齒安裝在截齒連接件里面，這樣，當(dāng)采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，就帶動(dòng)了上面的截齒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)滾筒采煤的作用，其具體方案布局圖如下： 12 煤機(jī)滾筒的加工原理 本次設(shè)計(jì)的采煤機(jī)滾筒的工作原理為：在采煤機(jī)滾筒的輪轂上面焊接有圍繞輪轂做圓周分布的螺旋葉片，連接座焊接在內(nèi)套里面，從而通過(guò)螺紋連接與采煤機(jī)截割部相連，采煤機(jī)滾筒的螺旋葉片上面安裝有截齒連接件，截齒安裝在截齒連接件里面，這樣，當(dāng)采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，就帶 動(dòng)了上面的截齒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是采煤機(jī)滾筒的工作原理。 齒的配置 采煤機(jī)滾筒設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問(wèn)題就是截齒的配置問(wèn)題，基本要求是：采出的塊煤多，產(chǎn)生的煤塵要小，截割阻力和牽引力要比較均衡地作用在滾筒上。這些要求若能實(shí)現(xiàn)，則采煤機(jī)使用壽命延長(zhǎng)，同時(shí)也將提高煤的售價(jià)，保護(hù)了井下工作人員的身體將抗。塊煤率的大小與截齒的尺寸、安裝數(shù)量以及排列方式都有較大的關(guān)系，加大截齒的伸出長(zhǎng)度或減少截齒的數(shù)量都可以提高塊煤率，但這將會(huì)加劇整個(gè)采煤機(jī)的振動(dòng)，影響采煤機(jī)的 使用壽命。 對(duì)截齒的基本要求是： 1）耐磨性要好 。 2）截齒的集合形狀要能適應(yīng)不同的煤質(zhì)和截割條件，截割比能耗要低。 3）拆裝截齒要簡(jiǎn)便迅速，安裝固定要可靠，以免截齒丟失。 4）截齒及其固定裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，以利制造和維護(hù)。 滾筒采煤機(jī)采用的截齒基本可分為兩大類：扁截齒和稿型截齒。該滾筒選用高型截齒。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，類比取截角 a=25，前角 ? =90。 齒的材料以及截齒的固定 為了保證截齒的強(qiáng)度和耐磨性，截齒的齒身常用 速工具鋼制 作，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。為了減少截齒的丟失和更換截齒所消耗的時(shí)間，要求截齒拆裝方便而固定可靠。由于截煤過(guò)程中截齒收到的載荷較重，且有振動(dòng)，所有現(xiàn)代采煤機(jī)多采用彈性元件固定截齒。該機(jī)的滾筒采用彈簧絲擋住柱銷來(lái)固定截齒。 煤機(jī)年產(chǎn)量的計(jì)算 采煤機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率由下式計(jì)算： 式中： 13 t/h。 則 。 那么年產(chǎn)量 =2604374400t/ 3 各主要零部件強(qiáng)度的校核 轂強(qiáng)度的校核與計(jì)算 根據(jù)滾筒輪轂承載力計(jì)算公式： M=(M：彎矩， P 集中力， a 集中力距支座距離， c 集中力距另一支座距離， L=a+c) b h h 12???（ 僅用于截面 ) f=M/W≤ 材料的許用應(yīng)力（彈性抗拉強(qiáng)度 /安全系數(shù)）。 M==11960次設(shè)計(jì)初定 ? 為 600 M=13456N.M b h h 12???，初定輪轂直徑為 500。計(jì)算 462M 1 3 4 5 6f = = = 1 2 1 2 . 3 5 1 0 a = 1 2 . 1 2 1 0 0 . 4 2 c ??N 算后位 270的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 抗拉強(qiáng)度為 375~500于 270遠(yuǎn)小于375以初定輪轂的強(qiáng)度滿足要求。 栓強(qiáng)度的校核計(jì)算 螺栓的強(qiáng)度在機(jī)械聯(lián)接中至關(guān)重要，特別是在重要的場(chǎng)合，其強(qiáng)度校核和計(jì)算尤其重要。 其受力簡(jiǎn)圖如上圖所示，圖中以合力 代替均勻分布的作用力。由于螺栓的剪切變形為截面的相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，因此抵抗這種變形的內(nèi)力必然是沿著錯(cuò)動(dòng)的反方向作用的。仍用截面法求內(nèi)力。將螺栓假想地沿剪切面 m— 左邊部分來(lái)研究 [圖 3－ 55（ b） ]，根據(jù)靜力平衡條件 ，在剪切面上必然有一個(gè)與 平行的分布內(nèi)力系的合力 作用，且 ； 與剪切面 m— 為截 14 面 m— 聯(lián)接件一般并非細(xì)長(zhǎng)桿，而且實(shí)際受力和變形情況比較復(fù)雜，通過(guò)理論分析或?qū)嶒?yàn)研究來(lái)確定剪力 在剪切面上的實(shí)際分布規(guī)律較為困難。因此在工程實(shí)際中，做出一些假設(shè)進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì) 算，稱為實(shí)用計(jì)算，或假定計(jì)算。設(shè)應(yīng)力在剪切面內(nèi)是均勻分布的，若 為剪切面面積，則應(yīng)力為： 與剪切面相切，故為剪應(yīng)力。以上計(jì)算是以假設(shè)剪應(yīng)力在剪切面內(nèi)均勻分布為基礎(chǔ)的，實(shí)際上它只是剪切面內(nèi)的一個(gè)“平均應(yīng)力”，所以也稱為名義剪應(yīng)力。其值 與 剪 切 面 上 的 最 大 剪 應(yīng) 力 大 致 相 等 。 2、擠壓實(shí)用計(jì)算 聯(lián)接件除承受剪切外，在聯(lián)接件和被聯(lián)接件的接觸面上還將承受擠壓。所以對(duì)上面的聯(lián) 接件還要進(jìn)行擠壓強(qiáng)度計(jì)算。 把作用在螺栓擠壓面上的壓力稱為擠壓力，用 表示，用 表示擠壓面面積。擠壓面上單位面積內(nèi)承受的擠壓力稱為擠壓應(yīng)力，用 表示。在工程上也采用類似剪切的實(shí)用計(jì)算方法，假定擠壓應(yīng)力是均勻分布的，則 通常擠壓應(yīng)力的分布情況如圖 3－ 53（ b），最大應(yīng)力發(fā)生在半圓柱形接觸面的中點(diǎn)，它與實(shí)用計(jì)算所得的擠壓應(yīng)力大致相等。 擠壓面面積 為擠壓面的正投影面積。對(duì)于平鍵接觸面面積就是擠壓面面 15 積；對(duì)于螺栓擠壓面面積 就是直徑平面面積，其值為 。 3、強(qiáng)度條件 為了保證構(gòu)件在剪切和擠壓的情況下能夠正常工作，必須限制其工作剪應(yīng)力和擠壓應(yīng)力不超過(guò)材料的許用剪應(yīng)力 和許用擠壓應(yīng)力 。因此剪切和擠壓的強(qiáng)度條件如下： 剪切強(qiáng)度條件： ≤ 擠壓強(qiáng)度條件： ≤ 式中的許用剪應(yīng)力 和許用擠壓應(yīng)力 可從有關(guān)規(guī)范中查得，它們與材料拉伸許用應(yīng)力 有下列關(guān)系： 塑性材料： 脆性材料： 先按剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 16 ≤ ? ≤ d≥ 再用擠壓強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)，擠壓力為 ，所以 ≤ ? ? ≤ d≥ 最后得到螺栓的抗大強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度是合適的。 4 三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié) 轂的三維建模 接套的三維建模 17 煤機(jī)滾筒的三維建模 18 5 三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié) 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，又一次提升了運(yùn)用三維軟件的水平，并吸收了不少經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)為一下幾點(diǎn)。 （ 1） 有零件圖紙作圖與空想設(shè)計(jì)作圖不同，零件尺寸已經(jīng)給出，作圖時(shí)先不考慮尺寸是否真的合適，根據(jù)尺寸作出零件的三維圖，但到裝配時(shí)必須要考慮尺寸是否合適，由于 紙效果不好，導(dǎo)致尺寸會(huì)有出錯(cuò)，甚至有出現(xiàn)欠定義尺寸，所以，此時(shí)必須通過(guò)配合后在衡量尺寸，再進(jìn)行修改，直到滿足配合要求。 （ 2） 工具集的確方便了作圖，通過(guò)選擇零件類型，輸入數(shù)據(jù)，就能生成出標(biāo)準(zhǔn)零件，但有時(shí)需要用到的零件在工具集上也未必能找到 ，所以此時(shí)要隨機(jī)應(yīng)變，運(yùn)用其他零件代替并通過(guò)修改或添加零件使其滿足要求。 （ 3） 作三維圖時(shí)要靈活變通，解決問(wèn)題的方法總比問(wèn)題多，當(dāng)一種方法不能正常作圖時(shí)，試試另一種方法，這不但能完成零件制作，同時(shí)也可以培養(yǎng)出更好的作圖思路，和打破規(guī)矩的新想法。 （ 4） 規(guī)則的零件，要學(xué)會(huì)使用一些能夠節(jié)省時(shí)間的命令，如鏡向，陣列等，“能省則省”。 （ 5） 關(guān)于裝配，曾經(jīng)帶給我很大的阻礙，花了很多時(shí)間才弄清原因所在。在一可活動(dòng)子裝配體上，即使活動(dòng)范圍會(huì)產(chǎn)生干涉，也不能對(duì)其設(shè)定活動(dòng)范圍，如高級(jí)配合里的距離范圍，和角度范圍，即使在該活動(dòng)范圍并不影 19 響父配 體，也不可設(shè)定。因?yàn)橐坏┰O(shè)定范圍后，在父裝配體上會(huì)將子裝配體視為完全定義的模型，這樣會(huì)對(duì)子裝配體之間的配合產(chǎn)生矛盾，將不能完成裝配。 看懂圖是作圖的首要任務(wù)，看圖就是了解零件的工具，沒(méi)有工具則無(wú)法制出 零件，所以畫(huà)圖不能急于下筆，想透了零件的結(jié)構(gòu)，想透圖中的虛實(shí)線，這才是高效作圖的重中之重。 進(jìn)行零件建模前，一般應(yīng)進(jìn)行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個(gè)特征組成，明確各個(gè)特征的形狀，他們之間的相對(duì)位置和表面連接關(guān)系，然后按照特征的主次關(guān)系，按一定的順序進(jìn)行建模。一個(gè)復(fù)雜的零件，可能是許多個(gè)簡(jiǎn)單 特征經(jīng)過(guò)相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時(shí)，特征的生成順序十分重要，不同的建模過(guò)程雖然可以構(gòu)造出同樣的實(shí)體零件，但其造型過(guò)程及實(shí)體的構(gòu)型結(jié)構(gòu)卻直接影響到實(shí)體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實(shí)體模型的應(yīng)用。 尤其在二維圖紙上，我們能看到的只是零件的平面圖，而內(nèi)部特征則以虛線給予表示，另外還有零件的相貫線，這表示了各個(gè)特征相交時(shí)出現(xiàn)線段。在零件的草圖繪制過(guò)程中，必須要選好第一個(gè)草繪平面，這很關(guān)鍵，這個(gè)平面決定了往后建模的所用到的命令，簡(jiǎn)單的說(shuō)，一個(gè)圓柱可以作一個(gè)圓形然后拉伸，也可以作一個(gè)長(zhǎng) 方體旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應(yīng)該選擇第二種方法為好了。 由于此設(shè)計(jì)的零件都是比較規(guī)則的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋轉(zhuǎn)命令，而且很多零件都是擁有對(duì)稱關(guān)系，所以為了節(jié)省時(shí)間，提高效率，經(jīng)常會(huì)用到鏡向特征命令。 一張完整的工程圖應(yīng)具備以下 4 方面的內(nèi)容。 （ 1） 一組視圖：用一組視圖（其中包括視圖、剖視圖、斷面圖、局部放大圖）確、完整、清晰地表達(dá)零件各部分的結(jié)構(gòu)形狀。 （ 2） 尺寸：確定零件各部分形狀的大小和位置 （ 3） 技術(shù)要求：表明零件在制造和檢驗(yàn) 是應(yīng)達(dá)到的一些要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料熱處理方式和指標(biāo)等。 （ 4） 標(biāo)題欄：注明零件名稱、材料、數(shù)量、圖樣比例以及圖號(hào)等內(nèi)容。 單擊【新建文件】圖標(biāo)，系統(tǒng)顯示新建 件對(duì)話框，雙擊該對(duì)話框中得裝配體選項(xiàng)，即可進(jìn)入裝配體工作模式。 （ 6） 調(diào)入第一個(gè)零件模型并放置在裝配體的原點(diǎn)處，即零件原點(diǎn)與裝配體原點(diǎn)重合。調(diào)入一個(gè)與第一個(gè)零件模型有裝配關(guān)系的零件模型。分析兩個(gè)零件之間的裝配約束關(guān)系，然后選取相應(yīng)的約束選項(xiàng)進(jìn)行零件操作。 20 結(jié) 論 拿這次的畢 業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)吧，我查閱了《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 》，《 采煤機(jī)滾筒結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)》，使我充分掌握了 采煤機(jī)滾筒 的設(shè)計(jì)方法和步驟，更重要的復(fù)習(xí)所學(xué)專業(yè)的知識(shí)，以前總認(rèn)為學(xué)這些專業(yè)知識(shí)沒(méi)用，那是我太天真了，當(dāng)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，它幫了我不少的忙，特別是《 機(jī)械設(shè)計(jì) 》這課對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)幫助特別大，都怪上課沒(méi)認(rèn)真聽(tīng)講，導(dǎo)致做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要問(wèn)比我學(xué)的好的同學(xué)，通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)不是個(gè)壞事，是為了自己的，還有學(xué)習(xí)這些知識(shí)精通的話對(duì)我們找個(gè)好工作有大大的幫助，總之我除了感謝我的老師和幫助過(guò)我的同學(xué)外更要感謝自己的。 21 參考文獻(xiàn) [1] 鄭淑芳 機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究與探討 北京：科學(xué)出版社， 2] 黃長(zhǎng)藝 采煤機(jī)滾筒系統(tǒng)概述 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 3] 周宏甫 采煤機(jī)滾筒的創(chuàng)新設(shè)計(jì) 4] 姜繼海，宋錦春，高常識(shí) . 采煤機(jī)滾筒工作原理 5] 張春林，曲繼方，張美麟 機(jī)械工業(yè)出版社， 6] 錢平 . 加工專機(jī)應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社， 7] 張遼遠(yuǎn) . 采煤機(jī)滾筒的設(shè)計(jì)與實(shí) 現(xiàn) . 機(jī)械工業(yè)出版社， 8] 基恩士傳感器選擇手冊(cè) 2010 版本 [9] 黃長(zhǎng)藝，嚴(yán)普強(qiáng) 機(jī)械工業(yè)出版社， 10] 張桓，陳作模 高等教育出版社， 11] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn) . 采煤機(jī)滾筒原理 12] 徐錦康 高等教育出版社， 13] 鄧星鐘 華中科技大學(xué)出版社， 14] 劉延俊 機(jī)械工業(yè)出版社， 15] 章宏甲 ，黃誼，王積偉 . 采煤機(jī)滾筒的逆向設(shè)計(jì) 16] 胡泓，姚伯威 北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 17] 陳鐵鳴 采煤機(jī)滾筒的創(chuàng)新 . 高等教育出版社， 22 [18] 孫靖民 機(jī)械工業(yè)出版社， 19] 王勇領(lǐng) 北京 :清華大學(xué)出版社， 20]of a 21]of 謝 至此在論文完成之 際，向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！真心的感謝我的導(dǎo)師這幾年來(lái)對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，感謝我敬愛(ài)的老師，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。知道自己想要什么了，不再是從前那個(gè)愛(ài)貪玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認(rèn)真加負(fù)責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達(dá)開(kāi)朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過(guò)近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，查找了各類的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料，論文終于可以完成了，我的心里無(wú)比的 激動(dòng)和開(kāi)心。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)四年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識(shí)，在此對(duì)所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)老師。