滚筒式采煤机扭矩轴改进设计与应用研究闵文1，许强2（1.铁法煤业（集团）有限责任公司物资供应分公司，辽宁调兵山112700；2.铁法能源集团大强煤矿有限责任公司，辽宁调兵山112700）摘要：针对截割部扭矩轴进行研究，通过ANSYS有限元仿真计算软件的应用，对扭矩轴的强度进行分析和优化，在实际优化中通过改变卸荷槽的半径R值来提高卸荷槽处的最大应力值，使其达到扭矩轴材料的许用应力值，在扭矩轴受到过载作用下可以及时断裂，最终完成对扭转轴的优化设计。关键词：滚筒式采煤机；卸荷槽；扭矩轴；半径中图分类号：TD421.61文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）06-0137-020引言在当前的煤矿企业生产中，采煤机是极其重要的生产设备，当前煤矿企业主要使用滚筒式采煤机，在其自动化的截割作业下可以降低井下人员的工作强度并提高煤矿开采的安全性。在实际生产中，扭矩轴在采煤机截割部中起到过载保护作用，具体应用中扭矩轴一端会连着切割电机的输出轴，另一端的花键会和切割部齿轮传动系统的一级齿轮相连，在切割电机承受较大载荷和冲击作用时，可以在卸荷槽处进行断裂从而保护切割电机，同时也有着缓冲减震和平稳传递扭矩的作用。所以，针对于扭矩轴断裂值的设计是否合理，可以直接影响到采煤机截割部传动系统的寿命和采煤机的整体生产效率。本文使用有限元分析软件对扭矩轴进行静力学分析，并进行设计优化。1扭矩轴缺口效应1.1应力集中应力集中效应指的是某构件的截面尺寸在发生变化时造成的局部应力增大。如果构件上出现槽沟、孔洞、阶梯等情况时，构件上的应力就不会均匀分布，这也是构件出现断裂、损坏的重要原因。从煤矿企业中的滚筒式采煤机生产上看，通过对应力集中现象进行利用，可以起到对机械结构的保护作用，需要进行深入研究[1]。1.2缺口效应对于固体材料构件而言，缺口效应是常有的现象，构件的破坏很多是因为材料缺陷或裂纹导致的，一般在断裂力学中会将构件的缺陷简化为裂纹。缺口效应一般有以下三方面影响因素：第一，材料负载特性和零件的几何形状会对局部应力值和应变大小产生影响；第二，材料的种类和机械加工方式会对构件微观结构造成影响；第三，构件表面粗糙度和应力腐蚀会对构件切口效应造成影响。1.3断裂设计裂纹技术就是人为主动对缺口效应引起的应力集中现象进行应用。在将裂纹技术应用在合适的部分，可以使构件缺口处的裂纹发生扩展，进而使构件缺口截面发生快速和规则的断裂。将断裂从预防到主动设计的方式就是...
