發(fā)布時(shí)間：2021-08-17 21:42

　　現(xiàn)代隧道盾構(gòu)施工對(duì)盾構(gòu)機(jī)的壽命要求越來(lái)越高。盾構(gòu)刀盤(pán)主驅(qū)動(dòng)減速機(jī)作為刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心部件,滿(mǎn)足一定的設(shè)計(jì)壽命要求是盾構(gòu)順利掘進(jìn)的保障。隨著盾構(gòu)市場(chǎng)的日益增長(zhǎng),主減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行,而國(guó)產(chǎn)主減速機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重這一問(wèn)題必須得到解決。齒輪受到疲勞損傷是主減速機(jī)不可避免的現(xiàn)象,而齒輪發(fā)熱又與其接觸疲勞壽命息息相關(guān),因此有必要對(duì)主減速機(jī)齒輪的發(fā)熱及接觸疲勞壽命開(kāi)展研究。本文以設(shè)計(jì)用于成都某地鐵盾構(gòu)施工的主減速機(jī)為研究對(duì)象,研究主減速機(jī)齒輪在工作中的發(fā)熱以及溫升給齒輪的嚙合和接觸疲勞壽命帶來(lái)的影響。論文的主要內(nèi)容如下:1、通過(guò)計(jì)算盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)工況下的刀盤(pán)扭矩,確定了主減速機(jī)的載荷,結(jié)合NGW行星齒輪傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)原理,分析得到了各級(jí)齒輪間傳遞的扭矩及轉(zhuǎn)速的計(jì)算模型。2、利用齒輪嚙合原理、赫茲理論、摩擦學(xué)等知識(shí)分析得到齒輪在各嚙合點(diǎn)的相對(duì)滑動(dòng)速度、接觸應(yīng)力以及摩擦系數(shù),建立了嚙合齒面各點(diǎn)的平均摩擦熱流密度計(jì)算模型。3、運(yùn)用傳熱學(xué)和流體力學(xué)等知識(shí)確定了齒輪各表面的導(dǎo)熱條件及相應(yīng)的對(duì)流換熱系數(shù)計(jì)算方法,并利用ANSYS建立相應(yīng)有限元分析模型,通過(guò)數(shù)值仿真得到了主減速機(jī)各齒輪的本體穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。4、從主減速機(jī)齒... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

盾構(gòu)刀盤(pán)主驅(qū)動(dòng)減速機(jī)盾構(gòu)刀盤(pán)主驅(qū)動(dòng)減速機(jī)（下面簡(jiǎn)稱(chēng)主減速機(jī)，見(jiàn)圖1-1）是盾構(gòu)主機(jī)中的關(guān)鍵設(shè)備，

大齒圈傳遞給主減速機(jī)。研究盾構(gòu)刀盤(pán)在掘進(jìn)中的阻力矩，結(jié)合盾構(gòu)刀盤(pán)主驅(qū)速機(jī)結(jié)構(gòu)原理，對(duì)主減速機(jī)各級(jí)齒輪進(jìn)行理論受力分析，可為主減速機(jī)齒輪的接觸疲勞壽命分析提供基礎(chǔ)。構(gòu)刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及原理構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)盾構(gòu)機(jī)（shield machine）。它是一種軟土地層隧道開(kāi)挖施工程機(jī)械，現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)是結(jié)合電氣、測(cè)量、導(dǎo)向、液壓、信息技術(shù)及材料的產(chǎn)物，它集土體開(kāi)挖、土碴輸送、管片拼裝及測(cè)量導(dǎo)向等多種功能于一身，道工程專(zhuān)用大型高科技綜合施工設(shè)備。土壓平衡（earth pressure balance）盾PB 盾構(gòu)。EPB 盾構(gòu)適用于多種非硬巖地層隧道開(kāi)挖，它通過(guò)控制土艙內(nèi)壓力挖掌子面壓力。EPB 盾構(gòu)主要由刀盤(pán)、盾殼、推進(jìn)系統(tǒng)、刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)、管片拼裝機(jī)封系統(tǒng)、后配套設(shè)備構(gòu)成，見(jiàn)圖 2-1。

第8頁(yè)西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文.1.1 EPB 盾構(gòu)刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是 EPB 盾構(gòu)的重要組成部分，負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，并與盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)同工作使刀盤(pán)完成掘進(jìn)工作。雖然盾構(gòu)的刀盤(pán)工作轉(zhuǎn)速不高，但由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、盤(pán)作業(yè)直徑較大，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需具備大功率、大轉(zhuǎn)矩、抗沖擊及轉(zhuǎn)速雙向連續(xù)可調(diào)特點(diǎn)。刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由主軸承、驅(qū)動(dòng)小齒輪、刀盤(pán)主減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)（或液壓達(dá)）等組成，刀盤(pán)通過(guò)刀盤(pán)連接法蘭安裝在主軸承上，見(jiàn)圖 2-2。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]盾構(gòu)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 李云山,劉放.  一重技術(shù). 2018(01)
[2]盾構(gòu)減速機(jī)損壞原因及維護(hù)淺析[J]. 瞿加俊.  水利水電施工. 2016(02)
[3]盾構(gòu)主驅(qū)動(dòng)減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)研究[J]. 劉金祥,陳饋,孫尚貞,馮歡歡.  隧道建設(shè). 2014(08)
[4]中國(guó)盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)隧道技術(shù)現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題及發(fā)展思路[J]. 王夢(mèng)恕.  隧道建設(shè). 2014(03)
[5]盾構(gòu)主驅(qū)動(dòng)減速機(jī)失效原因分析[J]. 常孔磊,趙新合,李大偉.  隧道建設(shè). 2014(02)
[6]中國(guó)盾構(gòu)技術(shù)的創(chuàng)新與突破[J]. 洪開(kāi)榮,陳饋,馮歡歡.  隧道建設(shè). 2013(10)
[7]我國(guó)已是世界上公路隧道最多、發(fā)展最快的國(guó)家——中國(guó)公路學(xué)會(huì)隧道工程分會(huì)理事長(zhǎng)蔣樹(shù)屏在2013年全國(guó)公路隧道學(xué)術(shù)交流會(huì)開(kāi)幕式上的講話（摘錄）[J]. 本刊記者.  隧道建設(shè). 2013(10)
[8]標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒廓熱變形的變化特性研究[J]. 陳允睿,趙軍,孔明.  機(jī)械傳動(dòng). 2013(05)
[9]盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)多級(jí)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 秦大同,趙勇.  中國(guó)機(jī)械工程. 2012(01)
[10]Ansys多點(diǎn)約束技術(shù)的應(yīng)用[J]. 張會(huì)杰,祝兵,高飛.  甘肅科技. 2007(02)

博士論文
[1]基于動(dòng)力學(xué)的盾構(gòu)機(jī)行星傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性研究[D]. 趙勇.重慶大學(xué) 2011
[2]土壓平衡盾構(gòu)機(jī)主減速器三級(jí)行星齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)[D]. 肖正明.重慶大學(xué) 2011
[3]土壓平衡盾構(gòu)機(jī)關(guān)鍵參數(shù)與力學(xué)行為的計(jì)算模型研究[D]. 管會(huì)生.西南交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]某變速器齒輪的動(dòng)態(tài)特性分析及疲勞壽命研究[D]. 李海鵬.南京理工大學(xué) 2017
[2]基于多重分形與灰色模型的漸開(kāi)線圓柱齒輪接觸壽命預(yù)測(cè)[D]. 顏天曉.太原理工大學(xué) 2016
[3]純電動(dòng)汽車(chē)兩擋自動(dòng)變速箱齒輪接觸疲勞壽命研究[D]. 黃青青.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[4]某型直升機(jī)主減速器直齒輪疲勞壽命估算方法研究[D]. 丁晟.中南大學(xué) 2014
[5]定日鏡行星齒輪減速器熱分析及試驗(yàn)研究[D]. 王聰聰.重慶大學(xué) 2013
[6]漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪參數(shù)化修形研究與應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)[D]. 杜金成.東北大學(xué) 2012
[7]航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪修形研究與接觸分析[D]. 陸瑞成.東北大學(xué) 2012
[8]電動(dòng)輪輪邊減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究及有限元分析[D]. 李洋.山東大學(xué) 2012
[9]基于熱網(wǎng)絡(luò)法的行星減速器熱分析[D]. 黃飛.南京航空航天大學(xué) 2011
[10]航空發(fā)動(dòng)機(jī)高速齒輪接觸有限元分析[D]. 魯永建.沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院 2010



本文編號(hào)：3348555