【摘要】：采煤機(jī)是煤炭開(kāi)采的主要機(jī)械設(shè)備。其工作環(huán)境惡劣,如果運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)故障就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)采煤工作的中斷,并且維修環(huán)境惡劣。所以需要采煤機(jī)能夠持續(xù)穩(wěn)定的工作。而采煤機(jī)截割部行星齒輪減速器作為采煤機(jī)重要的傳動(dòng)系統(tǒng),其穩(wěn)定性與可靠性影響著采煤機(jī)的整體效率。行星齒輪減速器依靠多個(gè)行星輪的功率分流作用實(shí)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(dòng)等原因,使得行星齒輪系統(tǒng)的均載性降低。容易導(dǎo)致應(yīng)力集中、加快磨損、使用壽命降低等問(wèn)題。本文基于齒輪軸心位置偏差對(duì)系統(tǒng)均載特性的影響進(jìn)行分析。首先,從靜力學(xué)角度理論分析了行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)與工作原理,計(jì)算系統(tǒng)的傳動(dòng)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(yīng)力分析與輪齒的形變計(jì)算。其次,研究了在行星型齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中制造與安裝誤差、構(gòu)件的浮動(dòng)對(duì)系統(tǒng)均載特性的影響。對(duì)系統(tǒng)各個(gè)誤差靜力學(xué)均載特性進(jìn)行分析,尤其考慮齒輪軸心偏差對(duì)系統(tǒng)均載性的影響。并重點(diǎn)研究行星輪、太陽(yáng)輪軸心位置偏差對(duì)均載特性的影響。然后,從動(dòng)力學(xué)的角度出發(fā),利用ADAMS建立行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的多體動(dòng)力學(xué)模型,分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)均載特性。對(duì)行星齒輪系統(tǒng)的行星架進(jìn)行柔性化分析,建立剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)。進(jìn)行剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)與剛性系統(tǒng)的對(duì)比仿真分析,分析剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)對(duì)受力與均載性能的提高,并且分別研究太陽(yáng)輪、行星輪軸心位置偏差對(duì)動(dòng)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(diào)優(yōu)化關(guān)系的范圍之內(nèi)。利用ANSYS Workbench對(duì)齒輪軸心位置發(fā)生偏移的齒輪系統(tǒng)進(jìn)行有限元接觸力學(xué)分析,得到齒輪的應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D,保證在優(yōu)化設(shè)計(jì)后的齒輪接觸強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要的模態(tài)分析,保證行星齒輪系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)閮?yōu)化構(gòu)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(dòng)系統(tǒng)為研宄對(duì)象，對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析。系統(tǒng)逡逑的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖２－１所示。其結(jié)構(gòu)包括輸入、執(zhí)行、輸出三個(gè)部分。由電機(jī)驅(qū)逡逑動(dòng)輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入軸與太陽(yáng)輪是集成的一體化設(shè)計(jì)。輸入軸帶動(dòng)太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)逡逑動(dòng)。通過(guò)齒輪的嚙合作用，太陽(yáng)輪將轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)行星輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。行星輪在自轉(zhuǎn)的逡逑同時(shí)，也繞太陽(yáng)輪的進(jìn)行公轉(zhuǎn)。行星齒輪通過(guò)軸承等固定件固定在行星架上。逡逑并且星輪與內(nèi)齒輪相互嚙合，內(nèi)齒圈固定在箱體上構(gòu)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(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介及其參數(shù)逡逑ＭＧ－１３７０采煤機(jī)是設(shè)計(jì)適用于年產(chǎn)３００萬(wàn)噸［４５］以上的高產(chǎn)高效的大功率電逡逑牽引采煤機(jī)。其截割部傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性影響著采煤機(jī)的整體開(kāi)采效逡逑率。采煤機(jī)截割部傳動(dòng)系統(tǒng)是由行星齒輪與多級(jí)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(dòng)系統(tǒng)的性能更是要?dú)俣瓤煽俊Ｒ裕停牵保常罚安擅簷C(jī)截割逡逑部行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為本文的研宄對(duì)象，對(duì)行星齒輪傳動(dòng)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(zhuǎn)速邐行星輪個(gè)數(shù)邐行星齒輪減速器逡逑／ＫＷ邐／ｒｇｍ邐傳動(dòng)比逡逑５４２邐６７０邐４邐５．０５逡逑由于采煤機(jī)截割部行星齒輪減速器是個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)

Ｆｉｇ．２－２邋Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ邋ｏｆ邋ｉｎｖｏｌｕｔｅ逡逑上點(diǎn)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�。兀耄澹耄柽姡颍忮义希叮脲澹藉澹簦幔睿幔脲澹澹幔雺毫牵釠Q定，用來(lái)表示漸開(kāi)線，其極坐ｉｎｖａｋ邋＝０ｋ邋＝邋ｔａｎａｋ邋—邋ａｋ逡逑＜邐ｒｈ逡逑ｒｋ＝＾７ｋ逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD421.6

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本文編號(hào)：2597701