本文關鍵詞：冶金起重機主卷減速機齒輪動力學分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪系統(tǒng)作為冶金橋式起重機系統(tǒng)中重要的動力和運動傳遞裝置，其動力學行為和工作性能的好壞對整個系統(tǒng)有著重要影響。然而在實際生產(chǎn)中，主卷減速機中齒輪輪齒發(fā)生斷裂，嚴重影響了起重機系統(tǒng)的正常工作，同時也對生產(chǎn)作業(yè)人員的人生安全造成威脅。通過現(xiàn)場調(diào)研，以及對斷齒形貌的分析，，可推斷出輪齒斷裂是在出現(xiàn)疲勞裂紋后，在沖擊載荷的作用下產(chǎn)生的過載斷裂。 針對起重機主卷減速機齒輪輪齒出現(xiàn)斷裂這一問題，為找出其斷裂的原因，本文首先利用起重機動力學和齒輪沖擊理論，分析了起重機起升機構(gòu)系統(tǒng)中鋼絲繩的振動和齒輪嚙合時產(chǎn)生的沖擊振動對齒輪輪齒的影響，并求解出鋼絲繩系統(tǒng)和齒輪系統(tǒng)的動載荷及其動載系數(shù)。然后運用ANSYS軟件不僅對齒輪的齒根彎曲應力和接觸應力進行了靜態(tài)有限元分析，還對齒輪進行了動力學分析，包括齒輪的模態(tài)分析和瞬態(tài)動力學分析。 通過以上分析得到，齒輪輪齒在正常的工作條件下是滿足強度要求的。在齒輪輪齒同時受到齒輪嚙合產(chǎn)生的沖擊振動和鋼絲繩的振動作用下，對齒輪進行了瞬態(tài)動力學分析，得到齒輪各個節(jié)點處應力和位移隨時間變化的曲線，由曲線圖可知此時輪齒齒根處應力最大且遠大于齒根許用彎曲應力。這表明過大的沖擊振動是導致輪齒斷裂的主要原因。因此，為保證起重機能正常工作，對起重機主卷減速機齒輪斷裂機理及恢復的分析和研究是非常有必要的，也為以后減速機系統(tǒng)的維護和優(yōu)化設計有借鑒意義。
【關鍵詞】：齒輪強度 動載荷 疲勞裂紋 過載斷裂 有限元分析
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題背景及研究意義8
• 1.2 冶金起重機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 起重機減速機齒輪的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 現(xiàn)狀分析11-12
• 1.5 研究的目標和內(nèi)容12
• 1.6 本章小結(jié)12-13
• 第二章 有限元法和起重機動力學理論及問題描述13-19
• 2.1 有限元法與有限元軟件簡介13-15
• 2.1.1 有限單元法的基本思路13-14
• 2.1.2 ANSYS 軟件的計算分析過程14-15
• 2.2 起重機動力學理論15-16
• 2.2.1 概述15
• 2.2.2 起重機動力學研究方法15-16
• 2.3 冶金橋式起重機系統(tǒng)描述及輪齒斷口分析16-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 鋼絲繩與齒輪動載荷及動載系數(shù)的計算19-33
• 3.1 鋼絲繩的動載荷計算19-26
• 3.1.1 空行程階段21-22
• 3.1.2 預張緊階段22-24
• 3.1.3 起吊吊重階段24-26
• 3.2 齒輪的動載荷及動載系數(shù)26-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第四章 齒輪彎曲應力和接觸應力分析33-49
• 4.1 齒輪彎曲強度理論及其計算33-35
• 4.1.1 齒輪彎曲強度理論33-34
• 4.1.2 齒根彎曲強度計算34-35
• 4.1.3 齒根應力的有限元計算方法35
• 4.2 靜載荷下齒輪彎曲應力的 ANSYS 有限元分析35-41
• 4.2.1 齒輪有限元分析前處理36-38
• 4.2.2 結(jié)果比較與分析38-41
• 4.3 動載荷下齒輪彎曲應力的 ANSYS 有限元分析41-43
• 4.3.1 齒輪的動載荷計算42
• 4.3.2 ANSYS 有限元分析計算42-43
• 4.4 齒輪接觸應力有限元分析43-48
• 4.4.1 齒輪接觸應力計算的經(jīng)典方法43-44
• 4.4.2 齒輪靜態(tài)接觸應力的有限元計算及結(jié)果比較分析44-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 齒輪的模態(tài)及瞬態(tài)動力學分析49-64
• 5.1 模態(tài)分析和瞬態(tài)動力學分析的理論基礎49-52
• 5.1.1 模態(tài)分析理論及分析方法49-52
• 5.1.2 瞬態(tài)動力學理論及分析方法52
• 5.2 嚙合齒輪中單齒輪模態(tài)分析52-55
• 5.2.1 齒輪振動分析52-53
• 5.2.2 齒輪有限元模態(tài)分析步驟53
• 5.2.3 模態(tài)結(jié)果分析53-55
• 5.3 齒輪瞬態(tài)動力學分析55-63
• 5.3.1 鋼絲繩固有頻率的計算55-57
• 5.3.2 鋼絲繩動態(tài)激勵力的計算57
• 5.3.3 鋼絲繩彈性振動下齒輪的瞬態(tài)分析57-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 全文總結(jié)與展望64-66
• 6.1 全文總結(jié)64
• 6.2 展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻67-71
• 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文71-72
• 附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目72-73
• 詳細摘要73-77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：冶金起重機主卷減速機齒輪動力學分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：312236