【摘要】：齒輪與銷軌機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于采煤機(jī)上,隨著采煤機(jī)功率的不斷提高,齒輪與銷軌間出現(xiàn)了一系列的問題,如齒輪的裂紋和斷裂及銷軌的磨損。本文將通過有限元分析的方法,來分析產(chǎn)生這些故障的原因,并分別研究了直弧形和弧形優(yōu)化后的齒輪齒型面的優(yōu)化效果。分析了這兩種優(yōu)化方案在重載情況下輪齒的接觸情況及不同型面的接觸區(qū)域在輪齒嚙合過程中的變化規(guī)律。 為了分析機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過程中,接觸斑點(diǎn)、法向力及Mises應(yīng)力的變化情況,文中選取一個(gè)目標(biāo)齒,目標(biāo)齒與銷軌接觸過程中總共轉(zhuǎn)過48。,以每6。確定一個(gè)位置,共形成9個(gè)位置,本文其中的6個(gè)主要位置進(jìn)行了分析。 計(jì)算結(jié)果顯示,改變摩擦系數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響不大。同時(shí),各位置中輪齒上的最大應(yīng)力均位于輪齒的邊緣處,輪齒在反復(fù)的強(qiáng)應(yīng)力作用下,會(huì)最先在邊緣處產(chǎn)生裂紋,裂紋不斷擴(kuò)大,最終導(dǎo)致輪齒的斷裂。另外,銷軌上產(chǎn)生了較大的Mises應(yīng)力,這種強(qiáng)應(yīng)力長期作用在銷軌上會(huì)加速銷軌的磨損。 本文在齒輪優(yōu)化后,選取了適宜的邊界條件對(duì)模型進(jìn)行了簡化,并對(duì)某一位置輪齒嚙合的過程進(jìn)行了受力分析,得出了輪齒在不同齒型面的受載狀況,從而確定了最佳的優(yōu)化方案。根據(jù)該優(yōu)化方案,得到了各種型面下的接觸法向力和Mises應(yīng)力的分布情況及大小,并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行比較,為傳動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供一種研究方法。
[Abstract]:Gear and pin rail mechanism are mainly used in shearer. With the increasing of shearer power, a series of problems appear between gear and pin rail, such as crack and fracture of gear and wear of pin rail. In this paper, the causes of these faults are analyzed by finite element analysis method, and the optimization effect of gear tooth profile after straight arc and arc optimization is studied respectively. The contact conditions of the two optimization schemes under heavy load and the variation of the contact regions of different profile surfaces in the gear tooth meshing process are analyzed. In order to analyze the change of contact spot, normal force and Mises stress in the running process of the mechanism, a target tooth is selected in this paper. A total of 9 positions were formed by determining one position, of which 6 main positions were analyzed in this paper. The results show that the change of friction coefficient has little effect on the calculated results. At the same time, the maximum stress on the gear teeth is located at the edge of the gear teeth in each position. Under the action of repeated strong stress, the crack will first appear at the edge, and the crack will continue to expand, which will eventually lead to the fracture of the gear tooth. In addition, there is a large Mises stress on the pin rail, which will accelerate the wear of the pin rail for a long time. After gear optimization, the model is simplified by selecting appropriate boundary conditions, and the stress of gear tooth meshing in a certain position is analyzed, and the loading condition of gear tooth on different tooth profile is obtained. Thus, the optimal optimization scheme is determined. According to the optimization scheme, the distribution and magnitude of contact normal force and Mises stress under various shapes are obtained, and the results are compared, which provides a research method for structural optimization of transmission gear.
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH132.41

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本文編號(hào)：2352025