摘要：掘进机是一种煤矿巷道联合掘进设备，具有切割、装运、行走及喷雾灭尘等多样性的功能，在铁路、公路隧道、矿山巷道及大型水利涵洞施工方面具有很高的适用性。截割臂是掘进机内饰件设计中结构和制造工艺最复杂的组件之一，决定掘进机工作装置的灵活程度。工作过程中，截割臂受力复杂，载荷波动范围较大，振动较大，冲击零部件的强度。

本文以EBZ200A型悬臂式掘进机截割臂为研究对象，针对掘进机截割臂存在结构不合理导致的掘进机故障率高、制约综掘工作面持续生产的问题，对掘进机截割臂进行了结构分析及各种工况下的受力分析，在零部件的选用、机构的安装方式等方面提出优化改进方案，并对优化方案进行稳定性计算及可靠性分析。

关键词  悬臂式掘进机；截割臂；结构分析；受力分析；优化设计

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1 选题背景及意义-1

1.2 国内外研究现状及发展趋势-2

1.2.1 国内研究现状-2

1.2.2 国外研究现状-5

1.2.3 国内外发展趋势-6

1.3本文主要内容-7

1.3.1研究内容-7

1.3.2研究方法及技术路线-7

2 掘进机主要结构及工作原理-8

2.1 截割部-8

2.2 铲板部-9

2.3 本体部-9

2.4 掘进机主要技术参数-10

3 截割臂三维实体建模-12

3.1 截割臂主要零部件三维模型-12

3.2 截割臂三维模型-14

4 截割臂分析及优化-16

4.1 截割臂的类型-16

4.2 截割部工作原理-16

4.3 截割臂的结构分析-16

4.4 截割臂受力分析-18

4.5 截割臂的结构优化-20

5 稳定性及可靠性计算-22

5.1 切割时静态稳定性计算-22

5.1.1 纵向切割-22

5.1.2横向切割-25

5.1.3 轴向钻进-27

5.2 液压油缸计算-27

5.2.1 截割部升降油缸-28

5.2.2 截割部回转油缸-29

5.3 关键部件强度校核-30

5.3.1 截割臂弯矩计算-30

5.3.2主轴抗弯抗扭校核-31

5.3.3轴承校核-32

6 结论-34

参考文献-35

致谢-36