為了提高采煤工作面的產(chǎn)量和工效,降低生產(chǎn)成本,刮板輸送機(jī)向超大功率、超大運(yùn)量、超長(zhǎng)運(yùn)距、高強(qiáng)度、長(zhǎng)壽命以及高可靠性方向發(fā)展,其工作環(huán)境決定了必須配套行星傳動(dòng)裝置。對(duì)超重型刮板輸送機(jī)行星傳動(dòng)裝置,要求體積小,可靠性高。目前在對(duì)其設(shè)計(jì)時(shí),以靜態(tài)設(shè)計(jì)為主,很少考慮動(dòng)態(tài)特性,沒有進(jìn)行全工況、全性能的分析。而該行星傳動(dòng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中速度低、傳遞扭矩大、載荷不均、潤(rùn)滑和散熱差,容易產(chǎn)生磨損失效,壽命短,故在嚙合參數(shù)、潤(rùn)滑性能等的設(shè)計(jì)不同于常規(guī)齒輪傳動(dòng)。為了提高其可靠性、工作穩(wěn)定性和使用壽命長(zhǎng),本文在“十一五”國家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目子課題“大采高綜放工作面后部刮板輸送機(jī)研發(fā)”(2008BAB36B04)的資助下,對(duì)超重型刮板輸送機(jī)減速器的行星傳動(dòng)裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)理論研究。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下: (1)在對(duì)行星傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析的基礎(chǔ)上,綜合考慮多對(duì)齒輪副的時(shí)變嚙合剛度、間隙和齒輪副綜合誤差,以及輸入端、輸出端對(duì)它的影響,建立了考慮摩擦的超重型刮板輸送機(jī)行星傳動(dòng)裝置的非線性動(dòng)力學(xué)模型,為研究其固有特性和動(dòng)力學(xué)特性奠定基礎(chǔ)。 (2)基于無阻尼自由振動(dòng)方程分析了行星傳動(dòng)的固有特性,研究設(shè)計(jì)參數(shù)變化對(duì)固有頻率和振型的影響,通過對(duì)參數(shù)敏感度分析來確定設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響趨勢(shì),為在設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性提供理論依據(jù),以提高其動(dòng)態(tài)性能。 (3)采用數(shù)值方法,分析了行星傳動(dòng)裝置非線性動(dòng)力學(xué)模型的時(shí)域響應(yīng),研究了摩擦、含摩擦和不含摩擦?xí)r齒側(cè)間隙對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)、均載系數(shù)和動(dòng)載荷的影響。結(jié)果表明:摩擦對(duì)超重型刮板輸送機(jī)行星傳動(dòng)的影響不能忽略,尤其是在瞬態(tài)振動(dòng)階段。為在設(shè)計(jì)超重型刮板輸送機(jī)行星傳動(dòng)裝置時(shí)動(dòng)載和均載系數(shù)的選取提供了依據(jù)。 (4)根據(jù)齒輪嚙合原理、傳熱學(xué)和摩擦學(xué),精確計(jì)算超重型刮板輸送機(jī)行星傳動(dòng)裝置溫度場(chǎng)和熱彈耦合應(yīng)力分析所需的邊界條件,結(jié)合有限元分析方法,運(yùn)用ANSYS軟件,研究超重型刮板輸送機(jī)行星傳動(dòng)裝置各齒輪的溫度場(chǎng)分布和熱耦合應(yīng)力,得出了其溫度場(chǎng)分布規(guī)律及溫度效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響程度,為行星傳動(dòng)裝置齒形參數(shù)的選擇提供了依據(jù)。 (5)在分析齒形參數(shù)對(duì)行星傳動(dòng)潤(rùn)滑性能影響的基礎(chǔ)上,針對(duì)超重型刮板輸送機(jī)的特殊工況,確立了系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的變量和目標(biāo)函數(shù),建立了基于靈敏度分析的行星傳動(dòng)穩(wěn)健可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型,采用MATLAB優(yōu)化工具箱進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,通過實(shí)例分析表明,該方法的優(yōu)化結(jié)果較原設(shè)計(jì)趨于更優(yōu),提高了質(zhì)量穩(wěn)健性和設(shè)計(jì)效率。 (6)按《MT/T101-2000刮板輸送機(jī)用減速器檢驗(yàn)規(guī)范》的要求對(duì)項(xiàng)目開發(fā)的超重型刮板輸送機(jī)減速器進(jìn)行了溫升和效率試驗(yàn),測(cè)試其動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。表明該減速器滿足檢驗(yàn)規(guī)范要求,性能良好。 論文有圖101幅,表23個(gè),參考文獻(xiàn)163篇。
【學(xué)位單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TH227
【部分圖文】：

該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)首先依賴于工作面的生產(chǎn)裝備，特別是放頂煤液壓支架和后部刮板輸送機(jī)（圖1-1）。后部刮板輸送機(jī)用于放頂煤工作面后部運(yùn)煤任務(wù)，與前部刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)、放頂煤液壓支架以及順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和皮帶輸送機(jī)配合，進(jìn)行采煤、放煤、破碎和運(yùn)輸?shù)染C合機(jī)械化作業(yè)，實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化放頂煤開采。與前部刮板輸送機(jī)相比，后部刮板輸送機(jī)的工作空間小、運(yùn)煤量大、載荷波動(dòng)大。本課題所開發(fā)SGZ1200/2×1000型后部刮板輸送機(jī)如圖1-2所示。按《MT105-2006刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件》規(guī)定，該輸送機(jī)屬于超重型刮板輸送機(jī)（單電機(jī)功率大于400kW），采用端卸式機(jī)頭、液壓伸縮式機(jī)尾；中部槽采用整體鑄焊封底結(jié)構(gòu)，規(guī)格為 1750×1200×376mm；輸送能力每小時(shí) 3000t，工作面鋪設(shè)長(zhǎng)度 300m，過煤量 2000萬 t 以上。傳動(dòng)部采用機(jī)頭、機(jī)尾雙驅(qū)動(dòng)型式，與輸送機(jī)方向平行布置，“機(jī)頭電機(jī)-

1 緒論”期間預(yù)備新建高產(chǎn)高效礦井 300 處，這些都為大型煤礦綜采設(shè)備[13]。因此必須加大技術(shù)開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新力度，盡快研制出我國高輸送設(shè)備，進(jìn)一步縮小與國際先進(jìn)水平的差距。

圖 1-3 超重型刮板輸送機(jī)減速器布3 Arrangement of reducer of heavy-duty-電動(dòng)機(jī)；2-耦合器；3-減速器；4-驅(qū)3
【參考文獻(xiàn)】

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1 李潤(rùn)方;關(guān)于有摩擦的彈塑性接觸問題有限元分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1987年03期

2 李潤(rùn)方,黎豫生;耦合熱彈性接觸有限元法及其在齒輪傳動(dòng)中的應(yīng)用[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1993年01期

3 朱才朝,秦大同,冉振亞,孫士雅;環(huán)式減速器發(fā)熱問題分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年02期

4 馬星國;楊偉;尤小梅;陳春剛;張芳;;行星輪系剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)分析[J];中國工程機(jī)械學(xué)報(bào);2009年02期

5 王安麟;蔣濤;昝鵬宇;張葆華;;大型行星齒輪系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的多目標(biāo)優(yōu)化[J];中國工程機(jī)械學(xué)報(bào);2009年03期

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7 張義民,賀向東,劉巧伶,聞邦椿;汽車零部件的可靠性穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)——理論部分[J];中國工程科學(xué);2004年03期

8 張義民,賀向東,劉巧伶,聞邦椿;汽車零部件(軸)的可靠性穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];中國工程科學(xué);2004年04期

9 張義民,賀向東,劉巧伶,聞邦椿;汽車零部件(彈簧)的可靠性穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];中國工程科學(xué);2004年05期

10 張義民,賀向東,劉巧伶,聞邦椿;任意分布參數(shù)的機(jī)械零件的可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)(一):理論部分[J];工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào);2004年05期

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本文編號(hào)：2879941