本文關(guān)鍵詞： 采煤機 齒輪 多場耦合 斷裂力學 性能退化 可靠性　出處：《中國安全生產(chǎn)科學技術(shù)》2016年09期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：齒輪作為采煤機搖臂系統(tǒng)的關(guān)鍵零件,其性能退化對采煤機的工作可靠性有著重要影響。建立了采煤機搖臂系統(tǒng)的剛?cè)狁詈咸摂M樣機(VP)模型,基于仿真結(jié)果,計算得到溫度載荷,應(yīng)用ANSYS對搖臂系統(tǒng)的薄弱齒輪副進行多場耦合(MFC)分析,得到了齒輪的溫度場及結(jié)構(gòu)場云圖。建立引入裂紋后的齒輪有限元模型,利用FRANC3D對其進行斷裂裂紋擴展數(shù)值模擬,得到了齒輪的裂紋前緣應(yīng)力強度因子、擴展軌跡與疲勞壽命。提出以齒輪的裂紋擴展疲勞壽命和可靠度為退化指標的定量評估方法,結(jié)果表明齒輪性能退化成指數(shù)分布。將虛擬樣機、多場耦合與斷裂力學相結(jié)合,為齒輪性能退化可靠性研究提供了新的方法。
[Abstract]:As a key part of shearer rocker arm system, the performance degradation of gear has an important effect on the reliability of shearer. A rigid-flexible coupling virtual prototype model of shearer rocker arm system is established. Based on the simulation results, the temperature load is calculated, and the weak gear pair of rocker arm system is analyzed by ANSYS. The temperature field and structure field of gear were obtained. The finite element model of gear with crack was established, and the crack propagation was simulated by FRANC3D. The stress intensity factor, propagation trajectory and fatigue life of the crack leading edge of gear are obtained. A quantitative evaluation method based on the fatigue life and reliability of gear crack propagation is presented. The results show that the performance of gears degenerates into exponential distribution, and a new method is provided for the study of gear performance degradation reliability by combining virtual prototype, multi-field coupling and fracture mechanics.
【作者單位】： 遼寧工程技術(shù)大學機械工程學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(51304105)
【分類號】：TD421.6
【正文快照】： 0引言齒輪斷裂是賦存條件復(fù)雜的采煤機搖臂系統(tǒng)齒輪傳動的主要失效形式之一,占其故障率的60%以上[1-2],一直是國內(nèi)外專家和學者研究的熱點和難點。筆者從斷裂力學裂紋擴展導致齒輪性能退化的角度出發(fā),以“易維護SL1000型采煤機搖臂計算機仿真模擬分析”項目為研究背景,建立采

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