【摘要】：采煤機是煤炭開采的主要機械設備。其工作環(huán)境惡劣,如果運行過程出現(xiàn)故障就會導致整個采煤工作的中斷,并且維修環(huán)境惡劣。所以需要采煤機能夠持續(xù)穩(wěn)定的工作。而采煤機截割部行星齒輪減速器作為采煤機重要的傳動系統(tǒng),其穩(wěn)定性與可靠性影響著采煤機的整體效率。行星齒輪減速器依靠多個行星輪的功率分流作用實現(xiàn)承受較大的載荷的功能。但是由于安裝、制造誤差與沖擊振動等原因,使得行星齒輪系統(tǒng)的均載性降低。容易導致應力集中、加快磨損、使用壽命降低等問題。本文基于齒輪軸心位置偏差對系統(tǒng)均載特性的影響進行分析。首先,從靜力學角度理論分析了行星齒輪減速器的結構與工作原理,計算系統(tǒng)的傳動比、系統(tǒng)特征頻率、齒間嚙合力,并根據(jù)赫茲理論與胡克定律分析了齒輪在額定工況下的輪齒應力分析與輪齒的形變計算。其次,研究了在行星型齒輪傳動系統(tǒng)中制造與安裝誤差、構件的浮動對系統(tǒng)均載特性的影響。對系統(tǒng)各個誤差靜力學均載特性進行分析,尤其考慮齒輪軸心偏差對系統(tǒng)均載性的影響。并重點研究行星輪、太陽輪軸心位置偏差對均載特性的影響。然后,從動力學的角度出發(fā),利用ADAMS建立行星齒輪傳動系統(tǒng)的多體動力學模型,分析系統(tǒng)的動態(tài)均載特性。對行星齒輪系統(tǒng)的行星架進行柔性化分析,建立剛柔耦合系統(tǒng)。進行剛柔耦合系統(tǒng)與剛性系統(tǒng)的對比仿真分析,分析剛柔耦合系統(tǒng)對受力與均載性能的提高,并且分別研究太陽輪、行星輪軸心位置偏差對動態(tài)均載特性的影響。最后,在得到軸心位置偏差與均載性能的協(xié)調優(yōu)化關系的范圍之內。利用ANSYS Workbench對齒輪軸心位置發(fā)生偏移的齒輪系統(tǒng)進行有限元接觸力學分析,得到齒輪的應力應變云圖,保證在優(yōu)化設計后的齒輪接觸強度滿足強度要求。并對系統(tǒng)進行簡要的模態(tài)分析,保證行星齒輪系統(tǒng)不會因為優(yōu)化構件而產(chǎn)生共振。
【圖文】：

Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＮＧＷ邋ｐｌａｎｅｔａｒｙ邋ｇｅａｒ邋ｒｅｄｕｃｅｒ逡逑本文以ＮＧＷ型行星齒輪傳動系統(tǒng)為研宄對象，對其運動進行分析。系統(tǒng)逡逑的結構簡圖如圖２－１所示。其結構包括輸入、執(zhí)行、輸出三個部分。由電機驅逡逑動輸入軸轉動，輸入軸與太陽輪是集成的一體化設計。輸入軸帶動太陽輪的轉逡逑動。通過齒輪的嚙合作用，太陽輪將轉動帶動行星輪的轉動。行星輪在自轉的逡逑同時，也繞太陽輪的進行公轉。行星齒輪通過軸承等固定件固定在行星架上。逡逑并且星輪與內齒輪相互嚙合，內齒圈固定在箱體上構成系統(tǒng)的固定裝置。行星逡逑架與輸出軸的集成體為行星齒輪系統(tǒng)的輸出裝置。逡逑２．１．２行星齒輪傳動系統(tǒng)簡介及其參數(shù)逡逑ＭＧ－１３７０采煤機是設計適用于年產(chǎn)３００萬噸［４５］以上的高產(chǎn)高效的大功率電逡逑牽引采煤機。其截割部傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性影響著采煤機的整體開采效逡逑率。采煤機截割部傳動系統(tǒng)是由行星齒輪與多級定軸直齒輪組成的。起著功率逡逑分流功能的行星齒輪傳動系統(tǒng)的性能更是要氋度可靠。以ＭＧ－１３７０采煤機截割逡逑部行星齒輪傳動系統(tǒng)為本文的研宄對象，對行星齒輪傳動系統(tǒng)工況參數(shù)如表２－１逡逑所示：逡逑表２－１行星齒輪減速器的工況參數(shù)逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ邋ｏｆ邋ｐｌａｎｅｔａｒｙ邋ｇｅａｒ邋ｒｅｄｕｃｅｒ逡逑輸入功率邐輸入軸轉速邐行星輪個數(shù)邐行星齒輪減速器逡逑／ＫＷ邐／ｒｇｍ邐傳動比逡逑５４２邐６７０邐４邐５．０５逡逑由于采煤機截割部行星齒輪減速器是個復雜系統(tǒng)

Ｆｉｇ．２－２邋Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ邋ｏｆ邋ｉｎｖｏｌｕｔｅ逡逑上點Ｋ的半徑。其壓力角４為此漸^u線與其共據(jù)Ａ邋ＢＯＫ可以得出：逡逑ｃｏｓａｋ邋＝邋—ｒｋ逡逑ｔ＿ｋ邋＝邋！Ｘｋ＋ｅｋｈ邐ｒｂ逡逑６ｋ邋＝邋ｔａｎａｋ邋－邋ａｋ壓力角ａ決定，用來表示漸開線，其極坐ｉｎｖａｋ邋＝０ｋ邋＝邋ｔａｎａｋ邋—邋ａｋ逡逑＜邐ｒｈ逡逑ｒｋ＝＾７ｋ逡逑
【學位授予單位】：山東科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD421.6

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本文編號：2597701