宣威采煤班(矿山机械设计指导(金明建)
云南能源职业技术学院
成人高等教育
设计指导、任务书
专业：采矿
班级：采煤1001班（宣威）
课程：矿山机械---（单体液压支柱选型）指导：金明建
2010-12-11
设计要求：任务
一、采集原始资料（根据本矿实际）
1．顶板稳定性：（矿压情况）
2．底板稳定性：
3．煤层厚度：
4．煤层倾角：
5．煤层埋藏稳定性：
6．煤层瓦斯含量：
7、工作面长度
二、单体液压支柱工作高度，支护强度及型式的选择
1. 支柱最大工作高度H min及最小工作高度H min的计算
2．单体液压支柱工作阻力及支护密度
3．单体液压支柱型式及顶梁和柱靴的选择
4. 确定单体液压支柱及顶梁和柱靴技术参数（制表）
三、配套泵站选择
1、计算流量、压力
2、确定乳化泵站技术参数。（制表）
四、根据标准制定（单体液压支柱工）（乳化泵工）安全技术操作规程。
五、把上述内容编制成册
设计指导：
液压支架的选型
一、影响液压支架选型的因素
影响液压支架选型的因滚．主要是矿山地质条件，如顶、底板稳定性、煤层厚度、煤层倾角、煤层赋存状况及瓦斯含量等，其中以煤层及顶，底扳稳定性影响最大。
1．顶板稳定性：
顶板稳定性直接影响支架的架型支护强度，顶板岩性的不同．决定支架的架型的型式，岩层载荷和顶板的稳定性主要影响支架支护强度和顶梁的结构型式。一般讲：煤层顶板稳固平整，应选用支撑式支架；煤质松软、顶板破碎煤层，应选用掩护式支架；而煤层顶板坚硬。则应选用支撑掩护式支架。
2．底板稳定性：
底板岩石的组成．结构及岩石力学性质是支架选型不可忽视的另一重要条件．底板的稳定性．对支架底座影响颇大．支架架型选取不当，会使支架陷入底板，使移架困难。根据我国煤层底板岩石抗压强度。建议：按表2-1选型。
表2-1 不同底板条件下选用的架型
煤层厚度主要影响支架支护强度，煤层厚度越大支护强度应越高，煤层厚度大小及变化情况，又决定着支架的结构高度和伸缩范围。
4．煤层倾角：
煤层倾角主要影响支架稳定性，煤层倾角大则易使支架发生倾倒、下滑等现象。必须采取防倒防滑措施。
5．煤层埋藏稳定性：
实践证明：煤层埋藏越平稳，综采的效果越好。断层及其性质对支架的使用好坏起决定性的影响。若断层落差大，综采设备通不过，断层条数多，综采面搬家次数多。
6．煤层瓦斯含量：
瓦斯含量大的煤层应采用通风断面大的支架。
液压支架架型选择是否合适，最终必然反映到经济效果上。应尽量做到安全、高效，而又能降低吨煤成本。支撑式液压支架虽然价格便宜，但使用性能远不如掩护式和支撑掩护式液压支架优越。因此：在可能情况下，应优先选用掩护式和支撑掩护式两种架型。
除矿山地质条件外，采矿技术条件，如回采方式，采面长度，采煤机械类型、生产环节等因素对液压支架的造型也有一定的影响。
二、煤层顶板及顶板分类
覆盖在煤层上的岩石，依次分为伪顶、直接顶、老顶，它们统称为煤层的顶板。伪顶是紧贴在煤上极易冒落的较薄岩层，通常在煤层被采下后随即冒落，对液压支架的选型一般没有影响。
直接顶位于伪顶之上，无伪顶时直接位于煤层之上，通常是在移架或回柱后随即冒落，直接顶下部1.5～2米厚的岩石叫直接顶下位岩石，它对架型的选择有决定性的影响。1．直接顶分类
我国将缓倾斜煤层回采工作面直接顶根据其稳定程度分为四类
1)、不稳定顶板：也称破碎顶板，这类顶板很易冒落。冒落后岩石能基本充满采空区。泥质页岩，再生顶板等属于这类顶板。
2)、中等稳定顶板：强度较高，但有大量节理裂隙，局部较完整，冒落后不能充满采空区，一般在支护设备前移后随即冒落。砂质页岩，粉砂岩属予这类顶板。
3)、稳定顶板：难于冒落，需支架帮助切顶。
4)、坚硬顶板：极难于冒落，采后需强制放顶，砂岩，坚硬砂质页岩等属于这后两类。
直接顶分类的主要指标是强度指数D，并参考直接顶初次跨落步距L1(米)来决定。直接顶初次跨落步距Ll是指工作面推进一定距离后，直接顶冒落高度在1～1.5米以上，范围占全工作面长度1／2以上时，初次切顶线距开切眼煤壁之间距离。
强度指数D可由下式求出．
D=6
D ·C
l
·C
z
式中：6
D
—岩石的单向抗压强度，公斤／厘米2：
C
1
—节理裂隙影响系数
C
z
一分层厚度影响系数
6D、C1、C z值可查阅陶驰东主编“采掘机械"书及有关资料得到。根据D并参考L l直接顶类别的确定见表2—2。
表2—2 直接顶类别
2．老顶分级
老顶位于直接顶之上，顶板分级主要由直接顶厚度∑h与采高H之比值N来决定，再参考老顶初次来压步距L2，N的意义是指冒落带充满采空区的程度，L2是指工作面初次切顶线到开切眼煤壁之间老顶悬露的长度。
老顶周期来压的强弱，对确定支架的吨位即支护强度有决定性影响，N越大L2越小，说明老顶周期来压不明显，作用在支架上的载荷小而稳定，支架的支护强度不需要很大，相反，N越小，L 2越大，老顶周期来压就越强烈，作用在支架上的载荷就越大且有冲击，支架的支护强度就要求比较高。
根据N和L2值老顶被分为四级。见表2—3
表2-3 老顶分级
三、液压支架的选型
液压支的选型，包括选择支架的架型，支架的结构参数和支架强度的确定。1．架型的选择：
液压支架根据对顶板的支护方式和结构特点不同，可分为支撑式、掩护式、支撑掩护式三种基本型式。
支撑式支架顶粱长，立柱多，且垂直支撑，工作阻力大，切顶能力强．通风断面大，后部有简单的挡矸装置，架间不撑紧，对顶板不密封，它适用于稳定或坚硬以上直接顶和周期来压明显或强烈的老顶条件。
掩护式支架有宽大的掩护梁可挡住采空区冒落的矸石，它的顶梁较短，支柱少且倾斜支撑，架间密封，支架工作阻力较小，切顶能力差，但由于顶粱较短控顶面积小，支护强度不一定小，它适用于不稳定和中等稳定直接顶条件。
支撑掩护式支架兼有支撑式和掩护式支架结构特点，顶梁较长，立柱较多，呈垂直或倾角较小倾斜支撑，故工作阻力大，切顶能力强，具有掩护梁架间密封，挡矸掩护性能好。它适用稳定以下各类顶板，有取代支撑式支架的趋势，但它的结构复杂，重量较大，价钱较高。
当工作面直接顶类别，老顶级别已确定经过分析论证后，可按表2-4选择支架型式。
表2-4 适应不同类级顶板的架型及支护强度
1）、煤层厚度大于2.5米，顶板有侧向推力时，一般不宜采用支撑式支架，煤层厚度在2．5～2．8米以上时，应选用带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架，煤层厚度变化大时应采用调高范围大的双伸缩支柱。
2）、煤层烦角在10～1 5o(支撑式支架取下限，掩护式取上限)以上时，支架应有可靠的防滑防倒装置。
3）、底板强度、支架对底板比压应小于底板岩石允许抗压强度。
4）、瓦斯含量，瓦斯涌出量大的工作面，应优先选用通风断面大的支撑式或支撑掩护式支架。
5)、地质构造、断层发育、煤层厚度变化大，顶板允许暴露时间和面积分别为20分钟以下和5~8m2时，暂不宜采用综采设备
6)、设备成本，能同时允许选用不同架型时，应优先选用价格便宜的支架。
另外，表2-4中的支护强度是指单位面积上的支撑力大小，括号内数字是掩护式支护强度；但允许有5％的波动范：1.3，1.6，2分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ级老顶比l级老顶的增压倍数，Ⅳ级老顶由于地质条件变化较大，只给出最低限2，具体数字应根据实际情况确定，单体液压支柱的支护密度，可用表中的支护强度除以工作阻力计算。表中采高系最大采高，具体采高下的支护强度可用插值法计算。
2．液压支架结构参数的确定
液压支架的结构参数，主要指液压支架的结构高度，液压支架的结构高度，应能适应采高的要求。它根据煤层厚度(或采高)和采区范国内地质条的变化等因素来确定。其选择的原则时：在最大采高时，液压支架应能“顶得住”，在最小采高时，支架能“过得去”。支架最大结构高度Hmax和最小结构高度Hmin，具体由下面经验公式计算：
Hmax=hmax+a米
=2.5+0.2
=2.7（米）
Hmin=h min―S Z―b―C米
=1.8-0.2-0.1-0.1
=1.4米
式中：
H max， h min——煤层最大厚度和最小厚度；米
a——考虑伪顶，煤皮冒落后，支架仍有可靠初撑力所需要的支撑高度的补偿量；中厚煤层可取200毫米，厚煤层可取300毫米；薄煤层适当减小；S——顶板最大下沉量（一般取支架后排立柱处顶板的下沉量，可借鉴邻近工作面的观测资料选取，若无这方面资辩，可按100~200毫米选取，I级老顶取大值，Ⅳ级老顶取小值；
b——支架卸载前移时，立柱伸缩余量，煤层厚度大于1.2米时，取80~100毫米；
c——支架顶粱上存留的浮煤和碎矸石厚度，一般取50~100毫米。
3．支架支护强度的确定．
支架支护强度q：支架单位支护面积上的支撑力。它是衡量液压支架性能的一个重要参数，可由下列方法确定；
1)按经验公式估算
Q =K·H·R吨／米2
=8*2.5*2.3
=46吨／米2
式中：
K—作用于支架上的顶板岩石厚度系数，日本取5，苏联取6—9；英国取5—7；我国中厚煤层取6—8；
H—最大采高米；
R—岩石容重，-般取2.3吨／米3。
2)直接查表选取
根据顶板条件和煤层厚度，直接由表2—4中查取。
根据顶板条件和煤层厚度选取支架支撑掩护式满足工作面支护强度。
4．选择液压支架型号
由上面计算出的支架最大和最小结构高度和支护强度的数值，从液压支架产品目录中选择合适液压支架的型号，并列出支架规格和主要技术参数表。
支撑掩护式支架
该机具有支撑效率高，切顶换能力强，支架稳定性好的特点。采用分体顶梁铰接前梁形式，切顶效果好，便于运输。采用前后双连杆形式，可减少支架重量改善底板比压的平均分布和前端比压
单体液压支柱工作高度，支护强度及型式的选择
1. 支柱最大工作高度H min及最小工作高度H min的计算
H max=h max-c (米)
=2.5-0.096
=2.404米
H min=h min-s-c-a (米)
=1.8-0.20-0.096-0.080
=1.424米
式中：
H max， h min—煤层最大，最小采高
c—顶梁高度 c=9 6毫米
s—最大控顶距处，顶板下沉量，可参阅液压支架方法选取。
a—支柱卸载高度，取80毫米。
2．单体液压支柱工作阻力及支护密度
单体液压支柱的工作阻力：内注式及外注式随油缸直径及支撑高度不同，其额定工作阻力有25吨/柱，30吨/柱及35吨/柱，具体参数可查有关资料。
支护密度：根据表2—4单体液压支柱的支护强度(表2—4采高为最大采高实际采高，与表2—4采高不同时，可用插值法算出实际采高下的支护强度)除以支柱工作阻力可求出每平方米所需支柱数。
3．单体液压支柱型式及铰接顶梁的选择
根据供液方式不同可分为内注式和外注式，外注式结构简单，重量和制造成本比内注式低，伸缩比大，但需配备液压泵和供液管路，宜用于中厚煤层中，内注式重量大，制造成本高，但不需配备液压泵及供液管路，灵活性大，在薄煤层中使用比较方便。单体液压支柱铰接顶梁长度，应按采煤机截深整数倍选取，以便顶板的管理。
配套设备：
1、乳化液泵站是用来向综采工作面液压支架或普采工作面单体液压支柱输送乳化液
的设备。它是支架液压系统的动力源，并可用作其它液压设备和高压水射流设备的动力源。乳化液泵站液压系统组成和功用
1）组成：两台乳化液泵，乳化液箱、防爆电机，联轴器和底架等。
2）功用：向综采工作面的液压支架或高档普采的单体液压支柱输送乳化液。
乳化液泵
乳化液箱
乳化液泵站是采煤工作面支护设备及推移装置的动力源。主要由乳化液泵组（一般由2台乳化液泵组成、一台工作，一台备用）、乳化液箱、以及必要的控制、保护、监视等元件及连接管路。
MRBZ型乳化液泵站系列适用范围及用途：
MRBZ型乳化液泵站主要是为采煤工作面提供高压乳化液，作为液压支架和推移工作面运输机时的动力源。该泵站由二台乳化液泵与一台乳化液箱组成，其中一台泵工作，另一台泵备用。可根据用户使用要求，配有不同功率电动机，有多种流量、压力级别。
MT/T 548-1996 单体液压支柱使用规范
1主题内容与适用范围：
本标准规定了单体液压支柱（以下简称支柱）的用途、使用条件、技术管理、使用与报废。
本标准适用于煤矿支护顶板用的支柱。
2 引用标准
MT 76液压支架用乳化油
MT 112矿用单体液压支柱
MT/T 561单体液压支柱维修规程
3 用途
3.1 煤矿回采工作面顶板支护。
3.2 煤矿综采工作面端头支护。
3.3 回采工作面巷道超前支护或其他临时支护。
4 使用条件
4.1 采煤方法
4.1.1 单一长壁采煤法。
4.1.2 倾斜分层下行垮落采煤法。
4.1.3 水砂充填、水平分层、掩护支架等特殊采煤法。
4.2 倾角
4.2.1 倾角25°以内、采高3m以下的缓倾斜工作面。
4.2.2 倾角25°～45°、采高3m以下的工作面，采取一定安全措施也可使用。
4.3 矿山压力
4.3.1 具有不同矿山压力显现规律的工作面均可使用。
4.3.2 冲击地压工作面使用时#安全阀最大溢流量应大于10L/min。
4.4 顶板
4.4.1 直接顶中等稳定以上。
4.4.2 破碎顶板工作面使用时应采取措施防止漏顶。
4.5 底板
4.5.1 底板比压16MPa以上。
4.5.2 底板比压小于16MPa或支柱压入底板影响回柱的软底工作面应采用大底座或使用柱鞋。
5 技术管理
5.1 准备使用支柱的工作面应有地质说明书，说明煤层赋存、煤的硬度、夹石、断层构造、顶底板岩性、水文地质等情况。
5.2 对同一煤层临近工作面进行矿压观测，摸清矿压显现规律。
5.3 根据地质说明书和矿压观测资料等，由采区编制作业规程。作业规程按规定程序审批后，工作面方可投产。
5.4 支柱选型：
5.4.1 根据矿压资料、顶板管理方式和支柱额定工作阻力确定合理的排距和柱距。
5.4.2 支柱规格按式（1）、式（2）选择：
5.5 新到矿支柱和存放期超过一年的支柱视其新旧程度应逐根按MT 112或MT/T 561进行操作试验和高、低压密封试验，不合格支柱不准下井使用。
5.6 使用中损坏的支柱应及时升井维修，支柱维修按MT/T 561规定执行。
5.7 初次使用支柱的煤矿，使用前应对管理人员、维修人员和采区工人进行技术培训，经考试合格后方可上岗。
5.8 支柱修理工、工作面支柱工、支柱管理员、泵站司机必须固定，专职专责。
5.9 建立支柱卡片，内容包括支柱制造单位、型号规格、制造日期、数量、使用地点、使用时间等。
5.10 建立岗位责任制、维修检验制、支柱管理制、工作面交接班制、租赁制等规章制度。
6 使用
6.1 支设
6.1.1 使用的支柱每根都应保持完好状态，任何损坏的支柱不允许支设。
6.1.2 不同性能的支柱不准混用。
6.1.3 工作面支柱均应编号，防止丢失。
6.1.4 新下井支柱或长期未使用的支柱，第一次使用时应先升降1～2次，排净腔内空气后方可支设。
6.1.5 外注式支柱支设前，必须用注液枪冲洗注油阀体，防止煤粉等污物进入支柱内腔。
6.1.6 外注式支柱接顶后，继续供液4～5s再切断液源，以保证初撑力。
6.1.7 支柱初撑力：油缸直径为80mm时不小于60kN，100mm时不小于90kN。6.1.8 顶盖掉爪（即使掉一个爪）的支柱，不允许继续使用。
6.1.9 支柱排距、柱距、迎山角等应符合作业规程规定。
6.1.10 支柱顶盖与顶梁接合严密，不准单爪承载。
6.1.11 支柱作点柱使用时，应在顶盖上垫木板，禁止顶盖柱爪直接与顶板接触。
6.1.12 采高突然变化超过支柱最大高度时，应及时更换相应规格支柱，不得采取在支柱底部垫木板、矸石等临时措施支设。
6.1.13 工作面初次放顶时，应采取相应的技术措施，增加支柱的稳定性，防止推倒和压坏支柱。
6.1.14 中厚煤层和急倾斜煤层工作面人行道两侧支柱应采取安全措施如采用联结器或栓绳等，防止失效支柱倒柱伤人。
6.2 回柱
6.2.1 根据顶板状况，可采用近距离或远距离方式回柱。
6.2.2 回柱时，回柱工应站在安全地点并选好退路，先降柱后回收支柱，严禁不卸载强行回撤。
6.2.3 必须使用卸载手把或专用工具回柱，严禁用镐或其他工具回柱。
6.2.4 有悬顶、冒落矸石块度较大或破碎顶板工作面回柱时应悬挂牢靠的档矸帘，防止矸石砸坏支柱和窜人工作面。
6.2.5 支柱有效行程达到安全回柱高度时应及时采取措施，防止压“死柱”。6.2.6 支柱压“死柱”时，要先打好临时支柱，然后用挑顶或卧底的方法回撤，不准用炮崩或机械设备强行回收。
6.3 工作液
6.3.1 内注式支柱工作液为低凝防锈5号液压油或其他支柱专用液压油。
6.3.2 外注式支柱工作液为1%～3%乳化油和97%～99%的中性水配制的乳化液。
6.3.3 配置乳化液的乳化油和水应符合MT 76规定。
6.3.4 井下运送液压油或乳化油时，必须使用干净的专用容器。
6.3.5 不同牌号的油不准混用。
6.3.6 内注式支柱每季度至少检查或用专用工具补充一次液压油。
6.3.7 乳化液配置应使用自动配比装置，乳化液浓度每班检查一次。
6.3.8 配置乳化液的水，每半年检验一次硬度，pH值和杂质，超过规定的要经过处理，合格后方可使用。
6.4 外注式支柱管路系统
6.4.1 工作面必须配置由两台乳化液泵和一个乳化液箱组成的泵站，乳化液泵一台工作，一台备用。
6.4.2 乳化液泵额定压力应为20MPa，额定流量为80～100L/min。
6.4.3 泵站设在顺槽安全地点，周围要保持清洁、无杂物、积水和浮煤。乳化液箱要加盖，防止污染。
6.4.4 泵站滤网、磁过滤器、乳化液箱、管路系统中过滤器每季度清洗一次。6.4.5 工作面必须配有足够的注液枪，一般9m左右装备一把，上下顺槽处要适当加密。
6.4.6 工作面同时使用的注液枪不应超过三把。
6.4.7 注液枪用完后应及时悬挂在支柱手把上，不得随地乱放。
6.5 现场管理
6.5.1 工作面每班应设有专职支柱管理员，负责支柱、顶梁、水平楔的清点，检查支柱支设质量，更换失效的三用阀和掉爪顶盖，处理一般事故等。
6.5.2 工作面应有10%左右的备用支柱，整齐竖放在工作面附近安全、无水地点。
6.5.3 支柱正常使用时不允许承受侧向力，严禁用支柱移输送机或作其他起重工具，严禁戗柱打在支柱和三用阀上。
6.5.4 炮采工作面使用时，应注意炮眼布置，炮眼角度和装药量，应尽量采用毫秒爆破。贴帮柱与煤壁距离应大于0.2m，必要时应采取保护措施以免崩坏支柱。
6.5.5 不准用锤、镐等硬物直接敲打支柱。
6.5.6 除顶盖、三用阀、接长管、卸载装置外，其余零件不允许在井下拆卸和修理。
6.5.7 井下不允许存在无三用阀或柱头孔未堵的支柱。
6.5.8 工作面一般无空载支柱或支柱回收后应即时竖立在安全地点以免埋失。
6.5.9 井下搬运支柱应有专人负责，使用专用车辆，轻拿轻放，认真清点核对数量，以免支柱损坏和丢失。
6.5.10 工作面内若用输送机运送支柱时，输送机上应装有煤，支柱放在煤上，并有专人接收支柱。
7 支柱报废
7.1 支柱使用寿命为5年。
7.2 使用期内凡不能修复、改制；经修复、改制仍不能达到维修标准；支柱修理费超过原值1/3的均应予以报废。
7.3 支柱以一根活柱、一根油缸两件作为一根统计报废数量。
7.4 报废的支柱应以矿（或局）为单位集中堆放，定期统计上报。
7.5 报废由支柱维修车间或维修中心提出申请，经有关部门组织鉴定后报矿务局批准。
7.6 油缸、活柱报废条件
2．4 (MT/T 549—1996) 单体液压支柱维修规程
1 主题内容与适用范围
本标准规定了单体液压支柱（以下简称支柱）维修总则、日常维修、大修、技术要求和检验。
本标准适用于煤矿井下使用的支柱维修。
2 引用标准
MT 76液压支架用乳化油
MT 112矿用单体液压支柱
3 维修总则
3.1 各矿都应建立维修车间，负责支柱的日常修理。矿务局建立维修中心或维修厂，负责支柱大修。
3.2 各矿应根据支柱用量配备维修工，一般每使用300根支柱配备一人。
3.3 维修人员须经必要的培训，全面了解支柱结构、性能、使用、检验，故障原因及处理方法等，只有经考试合格的维修工才能上岗。
3.4 维修车间或检修中心都应配备专业技术人员。
3.5 除三用阀、顶盖、接长管、卸载装置可在井下更换外，支柱修理一律在地面维修车间或检修中心进行。
3.6 维修后的支柱应按本规程有关规定进行检验，任何性能指标不合格的支柱不允许下井。
3.7 维修车间或检修中心应建立维修卡片，详细记录每根支柱编号、下井
日期、升井日期、维修日期、故障、维修内容、检验情况、维修人等。
3.8 维修好的支柱应有检验合格证。
4 日常维修
4.1 升井支柱首先应进行操作试验和高、低压密封试验，检查支柱是否损坏、故障部位及原因。
4.2 日常损坏或有故障的支柱应及时维修。
4.3 日常维修主要是更换损坏的零部件，清洗、更换橡胶密封件等。
4.4 凡升井的内注式支柱无论是否损坏，均需清洗通气装置，补充液压油。
5 大修
5.1 大修主要是修理油缸、活柱体，改制支柱，全面检查零部件尺寸精度、表面粗糙度等。
5.2 大修时应更换所有橡胶密封件、塑料件，内注式支柱还需更换工作液。
5.3 油缸、活柱应选用经正式鉴定、技术成熟的工艺修理。无论研制还是检修中心首次采用何种工艺修复的油缸、活柱都应经国家煤矿支护设备检测中心按MT 112中
6.2和8.2.3的规定（寿命试验为1000次）检测合格后，方可组织生产。
6 技术要求
6.1 标准件、密封件、外购件应选用部定点厂产品，并由质检部门验收合格后方可使用。
6.2 自制零件（包括外协件）或改制零件必须符合图纸要求。
6.3 支柱焊缝开裂或渗漏需要补焊时，焊缝应符合MT 112标准中5.3.6、
5.3.7条的规定。
6.4 内注式支柱非承压焊缝修复后，不允许出现常压下渗漏。
6.5 零件修复精度应符合以下规定：
6.5.1 油缸内径公差和直线度允许比图纸要求降一级，如图纸规定油缸内径公差为H10修复时按H11检查。
6.5.2 油缸工作行程内，内孔表面不允许存在锈蚀和麻坑，内孔表面粗糙度应达到。
6.5.3 活柱直线度、外径公差允许比图纸要求降两级。
6.5.4 其他零件配合面尺寸精度和表面粗糙度比图纸要求降一级。
6.6 活柱表面修复后应进行防腐蚀处理，表面无凸出部位，表面允许留有轻微凹坑或划痕#深度小于0.5mm，但凹坑处必须有镀层覆盖，不露基体。
6.7 所有零件检验合格后方可组装，对于因拆卸、保管不当而造成变形、
擦伤等影响产品质量的零件不得用于装配。
6.8 零件配装前应仔细清洗，严禁用棉纱或棉织物擦拭密封面。
6.9 按图纸及有关技术文件进行组装。
6.10 维修好的外注式支柱，应将内腔乳化液放尽。三用阀注液孔、柱头孔用塑料堵堵好，以防脏物进入。
6.11 支柱维修后应将活柱降到底，垂直或倾斜放置，存放在气温不低于0℃、空气干燥的室内。
7 检验
7.1 检验项目分全检（每根支柱都应检验）和抽检。压力—时间特性和清洁度每月抽查五根，其余抽检数量按月维修量的2%检验。
7.2 检验方法应符合MT 112标准中第6章有关试验方法的规定。密封试验时待压力稳定1m in以后开始考核。
7.3 检验项目及性能要求见下表；
单体支柱维修及检验设备
钢支架滚压成型修复机...
拆柱机
撑缸机
液压校直机
缸柱自动清洗机
复位弹簧清洗机
缩管机
切管机
剥胶机
单体支柱密封质量检测仪
矿用液压支架测力仪
多功能液压实验台...
静压实验台
超高压液压实验台...
试柱架
单体液压支柱配件，三用阀配件，注液枪，支架用阀，乳化液泵站及配件，橡胶密封圈产品，支柱配件：三用阀，加长三用阀，单体支柱测压器系列，注液阀，普通注液枪，新式注液枪，圆注液枪，代表式注液枪及配件，连接钢丝，弹性圆柱销，活塞，限位套，手把体，高压钢套，柱塞，过滤网，曲轴，连杆，滑块，螺堵，磁性过滤器，吸液断路器，回液断路器，泵头等。
工具：活塞工具，一字形螺丝刀，卸载手把，套筒扳手工具等等；
液压管路配件：高压胶管总成，扣压接头，直通，三通，异径三通，U型卡，B 型卡，球阀，弯头，堵头，中间接头，接头座，O型圈，防挤圈，Y型圈，J型防尘圈，挡圈，导向环
产品名称:DWQ/110液压支柱
产品参数：
合工大机械设计基础作业部分答案
3 凸轮机构 1．【答】 根据形状，可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三类。 基本组成部分有凸轮、从动件和机架三个部分。 凸轮与从动件之间的接触可以通过弹簧力、重力或凹槽来实现。 2．【答】 从动件采用等速运动规律时，运动开始时，速度由零突变为一常数，运动终止时，速度由常数突变为零，因此从动件加速度及惯性力在理论上为无穷大（由于材料有弹性变形，实际上不可能达到无穷大），使机构受到强烈的冲击。这种由于惯性力无穷大突变而引起的冲击，称为刚性冲击。 从动件运动时加速度出现有限值的突然变化，产生惯性力的突变，但突变是有限的，其引起的冲击也是有限的，这种由于加速度发生有限值突变而引起的冲击称为柔性冲击。等加速等减速运动规律和简谐运动规律都会产生柔性冲击。 3．【答】应注意的问题有： 1）滚子半径：必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径；在确保运动不失真的情况下，可以适当增大滚子半径，以减小凸轮与滚子之间的接触应力； 2）校核压力角：进行为了确保凸轮机构的运动性能，应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核，检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过许用值，一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律； 3）合理选择基圆半径：凸轮的基圆半径应尽可能小些，以使所设计的凸轮机构可能紧凑，但基圆半径越小，凸轮推程轮廓越陡峻，压力角也越大，致使机构工作情况变坏。基圆半径过小，压力角就会超过许用值，使机构效率太低，甚至发生自锁。 4．【答】绘制滚子从动件凸轮轮廓时，按反转法绘制的尖顶从动件的凸轮轮廓曲线称为凸轮的理论轮廓。由于滚子从动件的中心真实反映了从动件的运动规律和受力状况，因此基圆半径和压力角应在理论轮廓上量取。
现代设计方法在矿山机械设计中的应用
现代设计方法在矿山机械设计中的应用随着我国经济的不断发展，各种各样的建设也在不断的进步。矿山机械是煤矿生产的重要设备之一，关系到矿工的生命和矿山的生产安全。随着科技的不断发展，矿山机械的设计也在不断的推陈出新, 只有改革创新的发展，才能适应现代环境下的生产。 目前，由于我国经济的快速发展，对于各种资源的需求也越来越大, 尤其是煤炭资源的需求。因此矿山机械受到了很大的关注。以往的矿山机械已经跟不上时代发展的步伐，只有在传统的矿山机械设计上，结合时代的发展，优化设计方案，才能满足矿山的生产需求。本文针对近年来的现代设计方法，论述现代设计方法在矿山机械设计中的应用。 现代设计方法的内容 随着科技的不断进步，传统的设计方法已经不适用于现代的工业发展。现代设计是根据市场的需求，通过设计人员的准确推演、规划制定出来。主要优点有：智能性高、系统性强、动态稳定、比较先进和包容性强等。通过推行现代的设计方法可以推动企业技术的发展和提高产品质量，节约了生产成本，提高了市场竞争力。因此，传统的设计方法将会被现代设计方法取缔。 现代设计方法在矿山中的运用
3.1 优化设计 随着科技的不断进步，优化设计在矿山机械设计中已经有了广发的运用。优化设计是指将设计中遇到的问题转化为数学模型，利用计算机技术运算得到最佳的可行方案。优化设计不但推进了计算机辅助设计的进程，同时也提高了很多产品的性能，如：煤电钻电动机的优化设计、单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计等。 3.2 可靠性设计 机械在一定的时间和条件下能够完成的工作强度的能力是衡量设计产品质量的一个重要评定条件。为了提高设备的性能，必须根据机械的性能、材料等做出大量的实验并分析，得出具体的数据，根据机械的强度、尺寸、材料等进行设计来提高设备的使用年限、提高机械的可靠性。 3.3 有限元法设计 有限元法是一种便于使用且有效的工程分析方法，不但能够分析材料的几何非线性、非线性等复杂问题，而且能够分析各种受力对象因此很适用于
机械设计基础 作业
作业 1. 计算下图的自由度，若有复合铰链，局部自由度和虚约束应具体指出。 （a ） （b ） 解：B 处为复合铰链，D 处为局部自由度，F 或E 处为虚约束， N=6,PL=8,PH=1 F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1 2．有一钢制液压油缸，如图示。缸内油压P =1.6 MPa ，缸体内径D=160mm ，螺栓分布圆直径D 0=200mm ，缸盖外径D 1=240mm.。为保证气密性要求, 残余预紧力取为工作载荷的1.8倍，螺栓 间弧线距离不大于100mm 。已知螺栓的许用应力为[σ]=102MPa 。试计算螺栓小径。提示: 螺栓数可取为8 。 解：先进行螺栓的受力分析： 在缸内油压P 的作用下，螺栓组联接承受的轴向力为： N D P P V 6.3215316046.1422 =??=?=π π 在轴向力P V 的作用下，各螺栓所承受轴向工作载荷为：
N Z P F V 2.40198 6.32153min === 所以单个螺栓承受的总拉力： N F F F F Q Q P 76.112532.40198.28.28.1'=?==+=+= 因此，螺栓危险截面的直径为： ][52.13102 76.112533.143.141=???=?≥πσπQ d ㎜ 故螺栓小径d 1≥13.52㎜ 3. 某轴仅作用平稳的轴向力，由一对代号为6308的深沟球轴承支承。若轴的转速n=3000r/min ，工作温度不超过100℃，预期寿命为10 000h ，试由寿命要求计算轴承能承受的最大轴向力。 注: 已知6308轴承C=40800N ，C 0=24000N, A /C 0=0.084，X=0.56, Y=1.55。 解：已知6308轴承C=40800n ，C 0=24000n 。轴承只受轴向力，径向力ft 可忽略不计，故，F a /F r >e 。 由寿命公式： επ??? ??=P C L a 60106 令L h =L h ’=10000h ，则可解出： N nL C P h 335410000 300060104080060103666=???== ⑴设F a /C 0=0.07,由系数表查得，X=0.56,Y=1.63.取f P =1.0，则根据当量动载公式： ()a a t P YF YF XF F P =+= 故轴向力F a 可求得为 N Y P F a 205863 .13354=== 此时，F a /C 0=2058/2400=0.9,仍与所设不符。 ⑵设F a /C 0=0.085,查表得得Y=1.546, N Y P F a 2169546 .13354=== F a /C 0=2169/24000=0.09,仍与所设不符。 ⑶设F a /C 0=0.09,查表得得Y=1.256, 同法求得F a =2198N, F a /C 0=0.091,与假设基本相符。 结论：6308轴承可以承受的最大轴向力为2198N 。
机械设计基础课程设计指导书(机制
机械基础课程设计指导书 指导老师：素连 一、课程设计的目的 1．通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。 2．学习机械设计的一般方法、步骤，掌握机械设计的一般规律。 3．提高有关设计能力，如计算能力、绘图能力等，熟悉设计资料（手册、图册等）的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。 二、课程设计的步骤及任务 课程设计的步骤：课程设计一般可按以下顺序进行， 设计准备工作——总体设计——传动件的设计计算——装配图草图的绘制（校核轴、轴承等）————编写设计计算说明书 1．设计准备工作 （1）熟悉任务书，明确设计的容和要求； （2）熟悉相关资料、图纸等； （3）观看减速器装拆实验，了解减速器的结构特点。 2．总体设计 （1）确定传动方案； （2）选择电动机； （3）计算传动装置的总传动比，分配各级传动比； （4）计算各轴的转速、功率和转矩 3．传动件的设计计算 （1）计算齿轮传动、带传动的主要参数和几何尺寸； （2）计算各传动件上的作用力 4．编写设计计算说明书 编写设计计算说明书，容包括所有的计算，并附有必要的简图，说明书用16K纸书写，标出页码、编好目录、做好封面，最后装订成册。 设计计算说明书的主要容大致包括： （1）目录（标题及页码）； （2）设计任务书（含传动方案简图）； （3）传动方案的分析； （4）电动机的选择； （5）传动装置运动及动力参数计算； （6）传动零件的设计计算； （7）轴的计算； （8）滚动轴承的选择和计算； （9）键联接的选择和计算； （10）联轴器的选择； （11）润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择；
机械设计基础作业集参考答案(12_17) - 副本
12 带 传 动13 链 传 动14 轴15 滑 动 轴 承16 滚 动 轴 承 17 联轴器、离合器及制动器 1、【答】由公式 αα f f ec e e F F /11/1120+-= 影响带传动工作能力的因素有： （1） 预紧力：预紧力越大，工作能力越强，但应适度，以避免过大拉应力； （2） 包角：包角越大越好，一般不小于120度； （3） 摩擦系数：摩擦系数越大越好。 2、【答】由公式A c 2 υσ=可知，为避免过大的离心拉应力，带速不宜太高； 1） 由公式（12-6），带传动的圆周力 υP F 1000= 由公式（12-8），紧边拉力 υ P F F F F 10002001+=+= 因此，为避免紧边的拉应力 A F 11= σ 过大，带速不宜太低。 3、【答】 带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同，导致带的弹性变形并引起带与带轮之间发生相对微小滑动产生的，是带传动固有的物理现象。弹性滑动会使带产生磨损，并且使从动轮转速小于主动轮转速。 带传动中由于工作载荷超过临界值并进一步增大时，带与带轮间将产生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效，这种情况应当避免。 4、【答】带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。 带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。 13 链 传 动
2 1、【答】链传动优点与属于摩擦传动的带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保证准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样的条件下，链传动结构较为紧凑。同时链传动能在高温和低温的情况下工作。 2、【答】链传动运动中由于链条围绕在链轮上形成了正多边形，造成了运动的不均匀性，称为链传动的多边形效应。这是链传动固有的特性。 减轻链传动多边形效应的主要措施有： 1） 减小链条节距； 2） 增加链轮齿数； 3） 降低链速。 3、【答】滚子链传动的主要失效形式为： 1）链的疲劳破坏：链在工作时，周而复始地由松边到紧边不断运动着，因而它的各个元件都是在变应力作用下工作，经过一定循环次数后，链板将会出现疲劳断裂，或者套筒、滚子表面将会出现疲劳点蚀（多边形效应引起的冲击疲劳）。 2）链条铰链的磨损：链条在工作过程中，由于铰链的销轴与套筒间承受较大的压力，传动时彼此又产生相对转动,导致铰链磨损,使链条总长伸长,从而使链的松边垂度变化,增大动载荷,发生振动,引起跳齿,加大噪声以及其它破坏,如销轴因磨损削弱而断裂等。 3）链条铰链的胶合：当链轮转速高达一定数值时，链节啮入时受到的冲击能量增大，销轴和套筒间润滑油被破坏，使两者的工作表面在很高的温度和压力下直接接触，从而导致胶合。因此，胶合在一定程度上限制了链的传动的极限转速。 4）链条静力拉断：低速（6.0<υm/s ）的链条过载，并超过了链条静力强度的情况下，链条就会被拉断。 14 轴 1、【答】 工作中只承受扭矩而不承受弯矩（或弯矩很小）的轴称为传动轴。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。 自行车的前轴和后轴属于心轴，中轴属于转轴。 2、【答】轴的常用周向定位方式有：键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。 轴的常用轴向定位方式有：轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等。 3、【答】轴的强度不足时，可采取：增大轴的直径；改变材料类型；增大过渡圆角半径；对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理；提高表面加工质量；用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度；改进轴的结构形状等措施。 刚度不足时只能采取增大轴径，改变轴外形等措施。 6、
现代设计方法在矿山机械设计中的应用
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 现代设计方法在矿山机械设计中的应用 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-5731-12 现代设计方法在矿山机械设计中的 应用 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 随着我国经济的不断发展，各种各样的建设也在不断的进步。矿山机械是煤矿生产的重要设备之一，关系到矿工的生命和矿山的生产安全。随着科技的不断发展，矿山机械的设计也在不断的推陈出新，只有改革创新的发展，才能适应现代环境下的生产。 目前，由于我国经济的快速发展，对于各种资源的需求也越来越大，尤其是煤炭资源的需求。因此矿山机械受到了很大的关注。以往的矿山机械已经跟不上时代发展的步伐，只有在传统的矿山机械设计上，结合时代的发展，优化设计方案，才能满足矿山的生产需求。本文针对近年来的现代设计方法，论述现代设计方法在矿山机械设计中的应用。 现代设计方法的内容
随着科技的不断进步，传统的设计方法已经不适用于现代的工业发展。现代设计是根据市场的需求，通过设计人员的准确推演、规划制定出来。主要优点有：智能性高、系统性强、动态稳定、比较先进和包容性强等。通过推行现代的设计方法可以推动企业技术的发展和提高产品质量，节约了生产成本，提高了市场竞争力。因此，传统的设计方法将会被现代设计方法取缔。 现代设计方法在矿山中的运用 3.1 优化设计 随着科技的不断进步，优化设计在矿山机械设计中已经有了广发的运用。优化设计是指将设计中遇到的问题转化为数学模型，利用计算机技术运算得到最佳的可行方案。优化设计不但推进了计算机辅助设计的进程，同时也提高了很多产品的性能，如：煤电钻电动机的优化设计、单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计等。 3.2 可靠性设计
机械设计基础实验指导书(精)
《机械设计基础》 实 验 指 导 书 《机械设计基础》课题组编 景德镇陶瓷学院机电学院机设教研室2006年5月 目录 实验一:机构和机械传动的陈列演示 实验二、低碳钢拉伸时力学性能的测定实验三、平面机构运动简图测绘 实验四、渐开线齿廓的范成实验 实验五、减速器的拆装 实验六、渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定实验七、轴系结构组合设计 实验八、机械传动测试实验 实验九、回转体动平衡实验
实验一:机构和机械传动的陈列演示 一、实验目的 1、“机械基础”是高校工科有关专业的一门重要的技术基础课,主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法,是一门实践性很强的课程。学生在学习这门课程中必须做到理论联系实际。通过本实验学生可以初步了解机构及机械零件的组成,建立一定的工程背景知识。 2、通过本实验使学生更具体的了解本课程的具体内容,初步了解平面机构和机械传动及通用零部件结构特点、组成、运动和传动特点。 3、增加学生的感性认识,培养他们对机械基础课程学习的兴趣,使学生对于学习本科程的具体内容及学习方法做到心中有数。 二、实验步骤 1、实验室有两种模型陈列柜:一组为机械原理部分,另一组为机械设计部分。首先让同学观看机械原理部分(平面机构的结构、组成、运动特点,然后观看机械传动部分。实验时让平面机构和机械传动动起来,老师对每一部分进行介绍。 2、观看通用零部件。因每种零部件上都有说明。所以这一部分可以采取教师介绍的方法和同学自己观看的办法,让学生初步了解各种通用零部件的结构特点及用处。 三、实验设备 模型陈列柜,分机械原理部分和机械设计部分。 机械原理部分有:
矿山机械行业分析
矿山机械行业现状分析 此次分析的矿山机械主要包含矿山提升设备、破碎粉磨设备、筛分洗选设备、采掘凿岩设备、建井设备五大类。矿山机械设备是指专业从事采矿、选矿、探矿的机械，矿山作业中应用的大量起重机、输送机、通风机和排水机械等都统称为矿山机械设备。 矿山机械行业是给固体原料、材料和燃料的开采和加工提供装备的重要基础行业之一，服务于黑色和有色冶金、煤炭、建材、化工、核工业等重要基础工业部门，其产品在交通、铁道、建筑、水利水电等基础部门的基本建设中也有大量应用。 在互联网高速发展的额今天，随着计算机技术、网络技术等深入发展推动下，在可持续发展的自然环境下以及在市场需求的不断驱动下，矿山机械已经开始向数字化、智能化、生态化的方向发展，而作为生产金属镁机器行业标杆的河南郑矿机器有限公司已经取得了很大成就。 据我国“十一五”规划：将新建煤矿规模3亿左右，讲对工业结构进行调整，大力整合、改造现有煤矿、关闭小煤矿、淘汰落后的生产能力，加快大型煤炭基地和现代化大型煤矿的建设，这为我国矿山机械设备企业的发展提供了良好的机遇，但同时也对一些产能较小的矿山机械企业带来了极大的打击，使得国内市场不断缩减，市场原有的占有率将缩减，给一些企业带来较大的挑战。那么，矿山企业如何抓住这一机遇，就成为企业发展的一个重要转折点了： 21世纪是科技和信息高速发展的时代，新兴产业不断出现，市场竞争越来越激烈。电子商务这一新型产业出新并迅速发展和带动传统产业的变革，使矿山机械行业看到了新的生机和方向。矿山机械生产商如何利用电子商务来带动企业更快速的发展和壮大给企业带来更大利润空间成为矿山机械行业所关注的问题。 河南郑矿机器有限公司专门设立电子商务部，从事网络平台的宣传与营销。业务面向全世界，产品畅销全国各个省区，远销俄罗斯、韩国、越南、马来西亚、尼泊尔、孟加拉国、墨西哥、亚美尼亚、非洲、南美洲等国家和地区，深受用户好评。企业先后获得“河南省高新技术企业”、“郑州市电子商务示范企业”、“郑州市技术中心”等荣誉。目前，公司是国内最大的金属镁成套设备专业供应商，已连续25年保持行业第一！ 同时，河南郑矿机器有限公司越来越注重对高效、节能环保设备的研发和生产。例如，机采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则。在实际生产中使用低环境负荷材料，使废弃零部件处理的污染最小化及综
西南石油大学《机械设计基础》(II)48学时作业参考
第二章 平面机构的自由度和速度分析 习 题 2-2抄画图2-26所示机构简图，补注构件号、运动副符号、计算自由度F 。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出。 解：活动构件n=4 A 处为复合铰链，3’处为虚约束，无局部自由度。 2 214243 23=?-?-?=--=H L P P n F (a) 周转轮系 解：活动构件n=8 2为无局部自由度，无复合铰链，无虚约束 1 1111283 23=?-?-?=--=H L P P n F (b) 锯木机机构
解：活动构件n=6 D 处为复合铰链，有3个转动副，无虚约束，无局部自由度。 1 317263 23=?-?-?=--=H L P P n F (c) 连杆齿轮组合机构 解：活动构件n=9 无复合铰链，无虚约束，无局部自由度。 1 0113293 23=?-?-?=--=H L P P n F (d) 多杆机构 解：活动构件n=7 A 、 B 、 C 、 D 处为复合铰链，四处的转动副数均为2，无虚约束，无局部自由度。 2 318273 23=?-?-?=--=H L P P n F (e) 连杆齿轮组合机构
解：活动构件n=7 滚子5和9处存在局部自由度，同时D ’处为虚约束，无复合铰链。 1 219273 23=?-?-?=--=H L P P n F (f) 凸轮连杆机构 图2-26 几种机构运动简图 2-3画出图2-27所示机构的运动简图并计算自由度F 。试找出原动件，并标以箭头。 解：活动构件n=3 无复合铰链，无局部自由度，无虚约束。 1 014233 23=?-?-?=--=H L P P n F 图2－27（a ） 解：活动构件n=4 无复合铰链，无局部自由度，无虚约束。 1 115243 23=?-?-?=--=H L P P n F 图2－27（b ）
机械设计基础
《机械设计基础》实验指导书 班级： 姓名： 学号： 昆明理工大学 机电工程学院机械原理及机械设计教研室 工程训练中心 二OO五年二月
前言 实验是机械设计基础课程中重要的实践性环节，通过实验不仅可以验证理论，加深对理论知识的理解，而且可以培养同学的动手能力，观察分析能力和勇于探索的创新精神。为了搞好实验教学，对做实验的同学提出如下明确要求： 一、预习实验 在上实验课前，必须认真预习实验讲义或实验指导书，了解实验的目的、实验用仪器设备的结构及工作原理、实验操作步骤，复习与实验有关的理论知识。 二、上实验 1．按时上、下课，不得迟到、早退和旷课。 2．上课时要认真回答老师提问，要虚心接受教师的指导。 3．上课时遵守学生实验守则，精心操作，注意安全。 4．上课时要注意观察，认真分析，准确地记录实验原始数据，并经指导教师检查、签字。 5．实验结束后要及时关掉电源，对所用仪器设备进行整理，恢复到原始状态。 6．经指导老师允许后方可离开。 三、撰写实验报告 1．实验报告要用统一的实验报告纸撰写； 2．书写要工整，曲线要画在坐标纸上，要用曲线板绘制； 3．对实验结果要进行分析。 希望同学们认真执行“规范”，并遵守实验室的各项规定，爱护公物，保持环境卫生，养成良好的工作习惯。 按照“机械设计基础”课程教学大纲和“机械设计基础实验教学大纲”的要求，编写了此实验指导书，共有“机构、机械零件认识实验”、“机构运动简图测绘实研”、“轴系部件分析与测绘实验”和“减速器结构分析及拆装实验”四个必做实验，其中“减速器结构分析及拆装实验”将安排在机械设计基础课程设计中进行。实验成绩占课程总成绩的10%，实验成绩根据实验操作和实验报告来综合评定。 机械原理及机械设计教研室、实验室 二OO五年二月
CAD技术在矿山机械设计中的应用参考文本
CAD技术在矿山机械设计中的应用参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
CAD技术在矿山机械设计中的应用参 考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 在矿山机械设计的过程中通过使用CAD技术来提高机 械设计的效率，减少矿山机械在设计过程中的精度问题， 本文就CAD技术在矿山机械设计中的应用进行阐述。 随着科学技术发展水平的不断提高，计算机技术在矿 山机械设计中得到了广泛的应用。本文根据作者的多年实 际经验，就CAD技术在矿山机械设计中的应用进行叙述。 应用CAD技术对设计者的要求 要打破过去的思维定式，要进行不断的创新，规定工 作者要具有创新的思想，而且要将这种思想用到具体的工 作中去。创新就表示要打破过去的定式思想，要使用新的 思想来分析问题。创新不论是对于国家亦或是区域来讲都
是非常关键，对于设计人员来讲，假如不具有创新水平，其活动就不能够被认可。任何优秀而且有一定水平的设计人员要时刻谨记创新思想，要通过创新思想来分析内容，进而结合自身的知识来开展好工作。 CAD技术在矿山机械设计中应用的作用 在机械设计中运用CAD技术能够更好的使设计师对产品进行设计和表现，利用CAD技术的能够得到更加生动的三维立体图形，这样能够将设计人员的注意力更好的集中在产品设计方面，同时也能更好的在设计过程中进行深入，这样能够更好对外进行展示和交流。CAD技术在进行新机械设计的时候，已经对一些零件的设计信息进行了继承，因此，在设计中工作人员只要将一些个别零件的数据进行补充即可，这样系统就会自动得到设计的方案，因此，在时间方面是非常节省的，同时在工作效率方面也得到了提高。
机械设计基础实验指导书
机械设计基础实验指导书
目录 实验一机构运动简图绘制 (1) 实验二齿轮范成原理 (2) 实验三带传动实验 (3) 实验四齿轮效率实验 (6) 实验五减速器拆装 (9) 实验报告一 (10) 实验报告二 (11) 实验报告三 (12) 实验报告四 (14) 实验报告五 (15)
实验一 机构运动简图的测绘和分析 一.实验目的 1. 学会根据实际机构或模型的构造测绘机构运动简图的技能。 2. 通过实验进一步理解机构的组成和机构自由度的意义及其计算方法。 二.实验设备 1. 机械实物及机械模型。 2. 钢板尺，游标卡尺，内、外卡尺。 3. 三角板，铅笔，橡皮，草稿纸等（自备）。 三.原理和方法 1. 原理 机构运动的性质与机构中构件的数目和运动副的类型、数目、相对位置有关。因此画机构运动简图时，应以规定的符号代表运动副，并以一定的比例尺按实际尺寸定出运动副间的相对位置，用尽可能简单的线条表示机构中各构件。这种用比例尺绘出的机构简单图形称为机构运动简图，若不按比例尺绘出，则称为机构示意图。 2. 测绘方法 ⑴缓慢驱动被测机构，仔细观察各构件的运动，分清各运动单元，从而确定机构构件的数目。 ⑵根据相连接两构件的接触情况及相对运动性质，确定各运动副的类型。 ⑶在草稿纸上绘出机构示意图。用1,2,3…依次标注各构件，用A,B,C …分别标注各运动副，在原动件上标出表示运动方向的箭头。 ⑷测量与机构运动有关的尺寸，并标注在草图上。 ⑸选长度比例尺图示长度实际长度=μ （m/mm ）。在实验报告纸上画出机构运动 简图。
实验二 齿轮范成原理 一.实验目的 1. 掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓曲线的形成。 2. 了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。 二.实验设备与工具 1. 齿轮范成仪，剪刀，绘图纸 齿轮范成仪基本参数：25.0120mm 20**a ==?==c h m ，，，α，被加工齿轮齿数z =10。 2. 同学自备：圆规，三角板，铅笔，橡皮，计算工具。 三.原理和方法 范成法是应用一对共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮齿廓的。实验时，齿条代表切削刀具，齿条节线与被加工齿轮的分度圆做纯滚动。这样，刀具刀刃各位置的包络线即为被加工齿轮的齿廓。由于刀刃是齿条型直线（相当于基圆半径无穷大的渐开线），所以包络出的齿廓必为渐开线。 当齿条中线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为标准齿轮；如果是齿条中线的一条平行线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为变位齿轮。 四.实验步骤 1. 根据齿条刀具的基本参数和被加工齿轮的齿数以及变位系数计算出标准齿轮和变位齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径，并画在绘图纸上。 2. 将图纸固定在齿轮范成仪的圆盘上，对准中心，调节刀具中心线与齿轮毛坯分度圆相切，制作标准齿轮。开始时将刀具推向最右边，然后将溜板慢慢向左移动。每移动一定距离，在代表齿轮毛坯的图纸上用铅笔描下刀具的刀刃位置，直到形成三个完整的齿形为止。 3. 使刀具离开轮坯中心线，移动xm 毫米（=0.4×20），再用上法推出三个变位齿轮的齿形。
机械设计基础课程形成性考核作业及答案
机械设计基础课程形成性考核作业（一） 第1章静力分析基础 1．取分离体画受力图时，__CEF__力的指向可以假定，__ABDG__力的指向不能假定。 A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力 2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在__B__的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上，使力矩方程简便。 A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意 E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点 3．画出图示各结构中AB构件的受力图。 4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接，已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,α＝30?.求两吊杆的受力的大小。
∑=0 Fx 又因为AB=BC α α 答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动 2．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？ 答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。 3．计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
（1）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （2）n ＝5，P L ＝7，P H ＝0 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =7253?-? 1= 1= C 处为复合铰链 （3）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （4）n ＝7，P L ＝9，P H ＝1 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =19273-?-? 1= 2= E 、E ’有一处为虚约束 F 为局部自由度
矿山机械课程设计
矿山机械课程设计 河南理工大学采矿工程10级2班周玉制作 综合机械化采煤工作面 机械选型设计 （2011-2012学年第一学期）
2011年12月24日 矿山机械课 程设 计索引 第一篇绪论 (2) 第二篇综采工作面机械选型 (3) 第一章滚筒采煤机的型 (3) 第二章支护设备的选型 (6)
第三章刮板输送机的选型 (8) 第四章转载机的选型 (9) 第五章带式输送机的选型 (11) 第六章采煤设备的配套性能 (12) 第三篇课程设计心得 (13) 第一篇绪论 综采工作面的机械设备选型，是采矿工程专业的学生必须掌握的知识及能力。具体条件及要求是：在给定的采面地质条件的基础上，根据相关的设计规范、法规，对该工作面采用综合机械化采煤方法所用的机械设备进行合理、科学的计算选型。撰写选型设计说明书。 采煤工作面中，采煤机、刮板运输机和支护设备（液压支架或单体支柱与顶梁）等组成一个称为采煤机的有机整体来实现采煤工艺的
各个工序，它们在工作能力和结构尺寸的配套关系，直接影响到采煤工艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。因此，为了正确地选择采煤机组各种设备的形式，不仅要看它们能否满足采煤工艺的要求，同时要注意它们之间的配套性能。 本次设计选取的原始参数为： 工作面长度：150米；煤层倾角：30°；煤层平均厚度：3.5米； 顶板条件：中等稳定；A=230N/mm；f=3.5 。 本次设计包括以下几部分：采煤机、工作面刮板输送机、自移动式液压支架、桥式转载机和可伸缩交代运输机。 第二篇综采工作面机械选型设计 第一章滚筒采煤机的选用 机械化采煤工作面的生产能力主要取决于采煤机的落煤、装煤能力；而落煤、装煤能力又与煤层的地质条件和机器自身的性能、参数、整体结构有关。因此，根据地质条件正确选择采煤机械，对于充分发挥机器能力、提高工作面产量、降低能耗、安全生产有着十分主要的意义。 一、采煤机的选型 通常是要符合煤层赋存条件，满足对生产能力的要求，以及与
机械设计基础实训指导书
《机械设计基础》实验指导书 二零零九年十一月
机械设计基础实训规则及要求 一、作好实训前的准备工作 （1）按各次实训的预习要求，认真阅读实训指导复习有关理论知识，明确实 训目的，掌握实训原理，了解实训的步骤和方法。 （2）对实训中所使用的仪器、实训装置等应了解其工作原理，以及操作注意 事项。 （3）必须清楚地知道本次实训须记录的数据项目及其数据处理的方法。 二、严格遵守实训室的规章制度 （1）课程规定的时间准时进入实训室。保持实训室整洁、安静。 （2）未经许可，不得随意动用实训室内的机器、仪器等一切设备。 （3）作实训时，应严格按操作规程操作机器、仪器，如发生故障，应及时报告，不得擅自处理。 （4）实训结束后，应将所用机器、仪器擦拭干净，并恢复到正常状态。 三、认真做好实训 （1）接受教师对预习情况的抽查、质疑，仔细听教师对实训内容的讲解。 （2）实训时，要严肃认真、相互配合，仔细地按实训步骤、方法逐步进行。 （3）实训过程中，要密切注意观察实训现象，记录好全部所需数据，并交指 导老师审阅。 四、实训报告的一般要求 实训报告是对所完成的实训结果整理成书面形式的综合资料。通过实训报告的书写，培养学习者准确有效地用文字来表达实训结果。因此，要求学习者在自己动
手完成实训的基础上，用自己的语言扼要地叙述实训目的、原理、步骤和方法，所使用的设备仪器的名称与型号、数据计算、实训结果、问题讨论等内容，独立地写 出实训报告，并做到字迹端正、绘图清晰、表格简明。
目录 实验一平面机构运动简图的测绘和分析实验 (4) 实验二齿轮范成原理实验 (8) 实验三渐开线直齿圆柱齿轮的参数测量实验 (13) 实验四组合式轴系结构设计与分析实验 (19) 实验五机械传动性能综合测试实验 (32)
机械设计基础作业集
0 绪论 1．【答】 机器的共同特征是：（1）它们是一种人为实物的组合；（2）各部分之间形成各个运动单元，且各单元之间具有确定的相对运动；（3）在生产过程中能完成有用的机械功（如：机床的切削加工）或转换机械能（如：内燃机、电动机）。 机构的共同特征是：（1）它们是一种人为实物的组合；（2）它们各部分之间形成各个运动单元，且各单元之间具有确定的相对运动。如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构。 机器与机构的区别是前者在生产过程中能完成有用的机械功或转换机械能。 2．【答】 构件与零件的区别是：构件是运动的单元，而零件是制造的单元。 零件的实例有：齿轮，键，轴，弹簧。 构件的实例有：连杆，齿轮、键、轴组成的装配体。 3、【答】 在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。 在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
1 平面机构及其自由度 1．【答】 运动副是由两构件直接接触形成的一种可动联接。 面接触的运动副称为低副，点接触或线接触的运动副称为高副。 在平面机构中低副引入2个约束，高副引入1个约束。 低副容易加工制造，并且承载能力大。 2．【答】 机构具有确定运动的条件是：机构的自由度大于0，且机构的原动件数等于机构的自由度数。 若不满足这一条件，机构会出现三种情况： （1）当机构的自由度数大于原动件数时，从动件的运动不确定； （2）当机构的自由度大于0，但小于原动件数时，会发生运动干涉而破坏构件； （3）当机构的自由度小于或等于0时，不能形成机构，是不能产生相对运动的静定或超静定刚性结构。 3．【答】 机构的自由度是指机构中各构件相对于机架所具有的独立运动数目。 计算自由度时应注意：（1）复合铰链；（2）局部自由度；（3）虚约束。 4．【a解】Array活动构件数5 n,低副数量7 = P，高副数量 = L = P，故自由度为 H - ? F ? = 3= 1 - 7 2 5 该机构无复合铰链、局部自由度和虚约束。 a）
矿山机械制造设计技术相关问题探析
矿山机械制造设计技术相关问题探析 发表时间：2017-10-16T17:55:35.457Z 来源：《基层建设》2017年第18期作者：王方宏[导读] 摘要：对于矿山领域而言，机械设计制造是重要的组成部分，同时这也是矿山领域的难点，所以在实际工作中必须加强对机械设计制造注意要点分析，并且加强对实践工作的积极探索。只有在工作中将机械设计制造中问题进行严格把握，才能促进设计水平的不断提升，推动我国矿山技术的进一步发展。 黑龙江龙煤矿业工程设计研究院有限公司黑龙江省鹤岗市 154100 摘要：对于矿山领域而言，机械设计制造是重要的组成部分，同时这也是矿山领域的难点，所以在实际工作中必须加强对机械设计制造注意要点分析，并且加强对实践工作的积极探索。只有在工作中将机械设计制造中问题进行严格把握，才能促进设计水平的不断提升，推动我国矿山技术的进一步发展。 关键词：机械制造；技术；发展引言 机械的出现有效帮助人们的完成比较复杂的工作，大大降低劳动强度和劳动量，机械运行过程中，各个部件之间始终处于相对运用的状态，所以机械的设计和制造过程中必须保证机械产品的质量以及运行的稳定性。一旦机械中出现问题，会直接影响后期的使用效果，并且为使用者带来严重的经济损失和人身安全。 1机械设计研发概述机械设计研发必须按照规定的工作流程进行，是一项十分缜密的工作。科学合理是机械设计研发的基本要求。机械设计研发要与世界相关产业发展同步，确保信息畅通，这样才能使设计研发的产品满足市场需求，实现经济效益的最大化。 2机械设计制造的要点 2.1结构的强度和刚度 对于机械结构而言必须有用一定的强度，这是机械设计制造必须具备的基础条件，为了提高机械的强度，在进行设计和制造过程中，可以选择强度比较高的材料，并且使零件可以具备足够的截面尺寸，在将零件的截面设计出合理的形状，增大截面的惯性矩。另外还可以采用热处理以及化学热处理的方法以提高材料的力学性能。为了提高机械结构的高度除以上措施外还可以提高零件的精度，这一手段可以降低工作时的动载荷，并且对于机器中的零部件位置进行合理分配，能够减少零件的荷载。机械机构中的零件在进行设计时应当注意铸铁件无法承受比较大的拉伸力，所以在制造中避免出现弯曲应力。除了对强度有较高的要求以外，还要对刚度进行详细计算，零件中的刚度可以分为中体变形刚度和表面接触刚度，为了提高机械制造中所有零件的整体变形刚度，可以采取的措施是增大零件的截面尺寸，也可以采用增大截面的惯性矩的方式提高零件强度。提高整体变形刚度还可以缩短支撑跨距，这一手段主要是减少挠曲变形的发生。如果是提高接触刚度，可以利用增加贴合面的手段，降低压力，并且还可以利用精加工的形式降低表面的不平衡度。 2.2结构的精度 精度设计是比较重要的环节，必须保证加工误差和磨损量不会出现叠加现象，对精度的设计必须具备比较高的导轨，而导轨的实现则需要采用大量的滚珠做为支撑。同时在进行精度计算时，要保证摩擦力在两条导轨上实现力矩平衡，这就需要作用在导轨上的力施加在所受摩擦力的正压力中心上。 2.3人机结构的分析 机械设计制造最终目的是为人服务，所设计的方案必须方便人们的操作，并且能够使用舒适的姿势进行长时间的工作。人机结构的是必须实现人性化，所以机械的操作手柄处应当设置仪表显示器，根据工作台的高度和人体的协调性分析，操作杆不宜设计太大的力矩。机械中按钮的设计应当与人的使用和装置的布局相协调，装置台中设置可以调节亮度的设备，保证人体可以清晰的看到仪表数据，为了方便操作人员的休息，还可以设置合适的座椅。 3矿山机械制造设计技术特征体现 3.1全球化 当前的矿山机械制造设计过程中，有着鲜明的特征呈现，其中在全球化的特征上就比较突出。在经济全球化的发展背景下，矿山机械制造技术以及制造工艺的优化就有着要求上的提高，要想在市场中获得优势发展地位，就要在技术层面进行革新优化，和全球化的发展水平相平衡，在我国的矿山机械制造设计技术发展中，随着全球化浪潮的到来，在全球化的特征呈现上也比较显著。 3.2关联性 矿山机械制造设计过程中的关联性特征也比较突出，在矿山机械制造设计中，对先进技术的应用有着相应要求，并涉及到产品的市场调研以及开发设计和工艺的改进等。在每个环节的设计都和整体的设计质量有着关联，这就需要在具体的设计过程中，对整体的设计环节方面加强质量的有效控制。 3.3系统性 矿山机械制造设计过程中的系统性特征也比较突出。在实际的机械设计制造方面，不仅要对传统的一些技术进行应用，还对当前的一些新技术进行了应用，在信息技术以及计算机技术的而应用上，对机械设计的整体效率得到了有效提高。并且对机械设备的销售以及售后服务的整体水平得到了提高，将机械设计成果以及传统制造技术进行了结合，对物质流以及信息流得到了动态化，这就使得机械制造设计的系统性目标得到了实现。 4矿山机械制造设计主要技术 4.1敏捷制造技术 矿山机械制造设计技术比较多样化，其中的敏捷制造技术就是比较常用的。在这一技术的发展应用下，是作为全新制造概念出现的，在数字化的设计技术应用下，能够将设计的效率有效提高，在整体的设计水平层面也能有效提高。对机械设计的产品整体性的质量就能有效提高。数字设计技术的应用主要是在数字建模的方式应用下进行实现的，从机械产品整体生命周期来说，就能在资源的配置上科学合理性的呈现。 4.2智能化设计技术
2010年秋季学期机械设计基础第三次作业
2010年秋季学期机械设计基础第三次作业 一、分析计算题（100分，共 5 题，每小题 20 分） 1. 一牵曳钩用2个M10（d l =8.376mm ）的普通螺栓固定于机体上，如下图所示。已知接合面间摩擦系数f s =0.15，可靠性系数K f =1.2，螺栓材料强度级别为6.8级，许用安全系数[S]=3。试计算该螺栓组联接允许的最大牵引力F Rmax 。 2. 图示蜗杆传动，蜗杆为主动件。已知m=2.5mm ，d 1=45mm ，传动比i=50，蜗轮齿数z 2=50。要求： 1）在图上蜗杆与蜗轮啮合处画出作用力（F t1，F r1，F a1，F t2，F r2，F a2）的方向； 2）在图上画出蜗轮n 2的转向和螺旋线的方向； 3）计算出蜗杆的导程角γ、传动的中心距a 。 3. 设有一A 型普通平键连接。已知：轴的直径d=50mm ，键宽b=14mm ，键高h=9mm ，键的公称长度L=90mm ，键的许用切应力[τ]=90MPa ，其许用挤压应力[σp ]=100MPa 。试问：该键连接所能传递的最大转矩是多少？ 4. 在一个中心距为250mm 的旧箱体内，配上一对z 1=18，z 2=81，m n =5mm 的斜齿圆柱齿轮，试求该对齿轮的螺旋角β。若小齿轮为左旋，则大齿轮应为左旋还是右旋？ 5. 如图所示，已知四杆机构各构件长度为a=240mm ，b=600mm ，c=400mm ，d=500mm ，试问： 1）当取AD 为机架时，是否有曲柄存在？ 2）若各构件长度不变，能否以选不同构件为机架的办法获得双曲柄机构或双摇杆机构？如何获得？
答案： 一、分析计算题（100分，共 5 题，每小题 20 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案：