【摘要】：輪邊減速器是安裝在礦用自卸車兩個后輪輪轂內(nèi)的機(jī)械傳動裝置,是礦車輪邊驅(qū)動系統(tǒng)的重要組成部分。輪邊減速器通常采用行星齒輪傳動的形式,但由于齒輪零件的制造裝配偏心誤差,以及輪齒嚙合副的齒側(cè)間隙等因素的影響,致使各行星輪分擔(dān)載荷不均勻,導(dǎo)致傳動系統(tǒng)產(chǎn)生振動、噪聲,嚴(yán)重時會發(fā)生輪系發(fā)熱、齒輪失效等故障。因此研究輪邊減速器的動態(tài)均載性能對于提高其工作的可靠性及使用壽命具有重要意義。本文以300噸礦用自卸車輪邊減速器為研究對象,運(yùn)用虛擬樣機(jī)軟件ADAMS對輪邊減速器輪系進(jìn)行了動力學(xué)數(shù)值仿真分析,探討了齒輪零件制造裝配偏心誤差、齒側(cè)間隙、中心構(gòu)件浮動、彈性構(gòu)件支撐剛度對輪邊減速器動態(tài)均載性能的影響。論文基于行星輪系動力學(xué)理論建立了輪邊減速器兩級2K-H串聯(lián)式行星齒輪傳動系統(tǒng)的平移-扭轉(zhuǎn)動力學(xué)分析模型,以偏心誤差和時變嚙合剛度為系統(tǒng)內(nèi)部激勵,采用四階龍格-庫塔數(shù)值計算方法求解輪系動力學(xué)微分方程組,通過對比不同支撐剛度水平下的輪系動態(tài)均載系數(shù)。研究了彈性構(gòu)件支撐剛度對于輪邊減速器動態(tài)均載性能的影響�；趧恿W(xué)仿真分析軟件ADAMS,通過改變輪邊減速器不同構(gòu)件的制造裝配偏心誤差精度等級建立了相應(yīng)的ADAMS數(shù)值仿真分析模型,研究輪系各構(gòu)件偏心誤差精度等級對于輪邊減速器動態(tài)均載性能的影響。還分析了輪系構(gòu)件浮動對于輪邊減速器動態(tài)均載性能的改善情況,得到了浮動構(gòu)件的浮動位移。在上述輪邊減速器數(shù)值仿真模型的基礎(chǔ)上,引入齒側(cè)間隙這一非線性因素,通過齒厚減薄量的方式建立了輪邊減速器的數(shù)值仿真模型,研究了齒側(cè)間隙對輪邊減速器輪系動態(tài)均載性能的影響。最后,建立了考慮構(gòu)件制造裝配偏心誤差、齒側(cè)間隙以及彈性構(gòu)件彈性支撐剛度的輪邊減速器數(shù)值仿真模型,從數(shù)值模擬的角度,研究了彈性構(gòu)件支撐剛度對于輪邊減速器動態(tài)均載性能的影響,并得到了彈性構(gòu)件的變形量。所得的仿真數(shù)據(jù)與理論模型計算結(jié)果相吻合,驗證了理論模型的正確性。論文的研究成果對形成300噸礦用自卸車輪邊減速器設(shè)計技術(shù)提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD50
【圖文】：

和促進(jìn)我國民族裝備工業(yè)的發(fā)展。湘潭電機(jī)集團(tuán)有限公司從１９７０年代開始研發(fā)逡逑１００噸級礦用自卸車，先后開發(fā)了邋１０８噸、１５４噸、２２０噸和３００噸礦用自卸車。逡逑３００噸礦用自卸車整車結(jié)構(gòu)如圖１－１所示。逡逑圖１－１國產(chǎn)３００噸礦用自卸車逡逑輪邊驅(qū)動系統(tǒng)是電動輪自卸車的核心部件，一般由驅(qū)動電機(jī)、控制系統(tǒng)、輪逡逑邊減速機(jī)構(gòu)和車輪組成。驅(qū)動電機(jī)與輪邊減速機(jī)構(gòu)安裝在后車輪的內(nèi)部，驅(qū)動電逡逑機(jī)輸出的動力由輪邊減速機(jī)構(gòu)實現(xiàn)降速增扭，并將增大的驅(qū)動扭矩傳遞給車輪驅(qū)逡逑動車輛前進(jìn)，該輪邊減速機(jī)構(gòu)稱為輪邊減速器。由于車輪內(nèi)部空間的限制以及大逡逑傳動比、大功率密度的要求，輪邊減速器一般采用行星齒輪傳動，而３００噸礦用逡逑１逡逑

逑自卸車輪邊減速器采用的是兩級２Ｋ－Ｈ串聯(lián)式的行星輪系傳動形式。３００噸礦用逡逑自卸車輪邊驅(qū)動系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖１－２所示。逡逑交流電動機(jī)邐，》．－＊＊＊＊＼逡逑輪邊減速器逡逑／邋Ｗ．．：逡逑ｌ，Ｌ！＂邋Ｉ逡逑圖１－２邋３００噸礦用自卸車輪邊驅(qū)動系統(tǒng)逡逑輪邊減速器行星齒輪傳動系統(tǒng)是在一種重載荷、頻繁啟停、高沖擊力、大溫逡逑升的惡劣工況下運(yùn)行的，它是整個自卸車上的故障多發(fā)部件，其發(fā)生故障往往會逡逑造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前國產(chǎn)的輪邊減速器與美國、日本等發(fā)達(dá)國家設(shè)計制造逡逑的輪邊減速器產(chǎn)品存在較大的差距，這種差距體現(xiàn)在設(shè)計理論、加工工藝以及材逡逑料等方面。這導(dǎo)致了國產(chǎn)輪邊減速器行星輪系的齒輪零件出現(xiàn)壽命短、易失效的逡逑現(xiàn)象，而輪邊減速器各行星輪間載荷分配不均是導(dǎo)致輪系齒輪失效的重要原因。逡逑因此研究輪邊減速器的動態(tài)均載性能對于降低其工作故障率以及提高整車的使用逡逑壽命具有重大意義。逡逑湘潭電機(jī)集團(tuán)有限公司對標(biāo)美國某公司產(chǎn)品，有針對性地設(shè)立了邋“３００噸電逡逑動輪自卸車輪邊減速器國產(chǎn)化”課題。本文是該課題工作的一部分，主要對影響逡逑輪邊減速器輪系動態(tài)均載性能的各個內(nèi)部因素進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真分析工作

的２Ｋ－Ｈ式行星輪系，終由低速級行星架輸出。查閱齒輪設(shè)計手冊，對比齒輪手逡逑冊上列出來的行星輪系均載結(jié)構(gòu)類型，總結(jié)美國某公司設(shè)計的３００噸礦用自卸車逡逑輪邊減速器所采用的均載結(jié)構(gòu)類型如圖２－２所示。逡逑１邐ｒ—邐逡逑運(yùn)用灥調(diào)心軸  邐——高速級行星架浮動逡逑承，實現(xiàn)靜定結(jié)構(gòu)一—逡逑浮動方法邐邐逡逑ｔ＼＼＼＼＼Ｍ邐ｌ＼＼＼＼＼Ｍ逡逑高速級太陽輪軸米邐邐＼＼逡逑＼低速級太陽輪浮動逡逑用彈性軸均載機(jī)構(gòu)邐Ｔ逡逑0逡逑＿0邐邋Ｑ逡逑0逡逑內(nèi)齒圈固定采用懸逡逑臂式，實現(xiàn)內(nèi)齒輪＼邐邐逡逑柔性輪緣均載邐ｐ邐邐逡逑圖２－２邋３００噸礦用自卸車輪邊減速器均載結(jié)構(gòu)運(yùn)動簡圖逡逑３００噸礦用自卸車輪邊減速器均載結(jié)構(gòu)設(shè)計方案分析如下：逡逑９逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2785917