大型礦用電鏟是露天礦間斷式開采的主要挖掘設(shè)備,通過電鏟推壓機(jī)構(gòu)與提升機(jī)構(gòu)協(xié)同配合實(shí)現(xiàn)挖掘動(dòng)作。電鏟推壓減速器是電鏟推壓機(jī)構(gòu)的重要組成部分,為電鏟實(shí)現(xiàn)推壓動(dòng)作與傳遞推壓力發(fā)揮了重要作用。因此對(duì)大型礦用電鏟推壓減速器進(jìn)行專門研究尤為必要。本文介紹了電鏟的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與未來的發(fā)展方向、電鏟及其推壓減速器的工作原理。并結(jié)合電鏟挖掘過程的推壓力載荷譜,就電鏟推壓減速器的齒輪、軸、滾動(dòng)軸承及箱體進(jìn)行了分析與優(yōu)化。電鏟推壓減速器齒輪分析,包括齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度分析與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度分析、基于石川法與有限元法的齒輪剛度對(duì)比分析,以及電鏟推壓減速器軸的強(qiáng)度與剛度分析。并在此基礎(chǔ)上,完成了電鏟推壓減速器主動(dòng)輪齒的修形(包括齒向修形和齒廓修形);電鏟推壓減速器滾動(dòng)軸承分析,包括滾動(dòng)軸承內(nèi)部載荷分布分析、滾動(dòng)軸承內(nèi)部接觸應(yīng)力分析以及電鏟推壓力與推壓速度對(duì)滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑狀態(tài)的影響分析;電鏟推壓減速器箱體分析,包括減速器箱體的有限元靜力分析、模態(tài)分析。并在箱體靜力分析的基礎(chǔ)上,完成了推壓減速器上箱體的拓?fù)鋬?yōu)化,進(jìn)而研究了上箱體拓?fù)鋬?yōu)化對(duì)推壓減速器性能(包括箱體應(yīng)力、滾動(dòng)軸承壽命、齒輪應(yīng)力)的影響,以期在滿足電鏟推壓減速器傳動(dòng)性能要求的前提下,實(shí)現(xiàn)上箱體的輕量化。研究表明,電鏟推壓減速器的各齒輪、各軸均滿足挖掘過程所需的強(qiáng)度要求;石川法的齒輪剛度計(jì)算結(jié)果相比有限元法的剛度計(jì)算結(jié)果偏于保守;推壓減速器各滾動(dòng)軸承的內(nèi)部接觸應(yīng)力值均小于對(duì)應(yīng)的許用應(yīng)力值,滿足接觸強(qiáng)度要求;相較于電鏟的推壓力,電鏟的推壓速度對(duì)各滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)影響更為顯著;;推壓減速器主動(dòng)齒輪修形對(duì)緩解偏載、降低齒面邊緣載荷及緩解傳動(dòng)過程中的沖擊現(xiàn)象發(fā)揮了積極作用;推壓減速器上箱體的優(yōu)化對(duì)滾動(dòng)軸承壽命幾乎無影響,對(duì)齒輪應(yīng)力與箱體應(yīng)力有一定影響,但均滿足設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TD422.21
【部分圖文】：

第一章緒論第一章緒論??背景及意乂??機(jī)是一種被廣泛運(yùn)用于建筑施工、礦山油田開采、機(jī)場(chǎng)港口建設(shè)以及市政工械。主要通過工作裝置、回轉(zhuǎn)平臺(tái)及行走裝置相互配合完成作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了物裝載。礦用電鏟（即礦用機(jī)械式挖掘機(jī)）是一種長(zhǎng)期應(yīng)用于礦山采掘工作的相比于液壓式挖掘機(jī)，礦用電鏟具備鏟斗容量大、工作效率高等優(yōu)勢(shì)。我們?nèi)萘坎恍∮冢玻埃恚车碾婄P定義為大型電鏟，圖１．１所示為太原重工有限公司生５大型礦用電鏟。??

１．６．１電鏟工作原理及推壓力載荷譜??標(biāo)準(zhǔn)斗容為５５ｍ３的大型礦用電鏟是年產(chǎn)量２０００萬噸以上露天礦間斷式開采的重要??設(shè)備１１４’１５］，其挖掘過程通過推壓機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)相互配合完成，如圖１．２所示，斗桿與??鏟斗固連，電鏟推壓減速器通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)斗桿實(shí)現(xiàn)推壓運(yùn)動(dòng)。斗桿帶動(dòng)鏟斗向??前推壓物料的力，即為電鏟的推壓力，如圖１．２中仄所示，方向幾乎與斗桿平行，并指??向鏟斗齒尖。??—＊?：?＼?Ｕ?／?�。�?＾?；??Ｉ?（?Ｉ?卞?＼＼?Ｈ?＼??、、＇ｉ??１?一推壓軸?２—鏟斗?３—頂部滑輪?４—起重臂??５—提升鋼絲繩?＾斗桿?７—變幅鋼絲繩?８—Ａ型架??圖１．２電鏟挖掘過程示意圖??Ｆｉｇ?１．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｘｃａｖａｔｏｒ?ｄｉｇｇｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??標(biāo)準(zhǔn)斗容５５ｍ３電鏟的鏟斗齒尖理想挖掘軌跡參數(shù)方程％］為??（＞—１０－３４－（〇＜＾＜＾?）?（Ｕ）??＾?＝?－１０．３４－ｅ０?２５Ｓ?－ｃｏｓｄ?２??是基于等后角理論形成的理想對(duì)數(shù)螺旋線（即等角螺旋線），通過Ｍａｔｈｍａｔｉｃａ繪制的理??想挖掘軌跡曲線如圖１．３所示，程序?yàn)??ＰａｒａｍｅｔｒｉｃＰｌｏｔ［?｛１０．３４ｅＡ（０．２５ｔ）ｓｉｎｔ｝，?｛－１０．３４ｅＡ（０．２５ｔ）ｃｏｓｔ｝，?｛ｔ，０，ｐｉ／２｝］??但實(shí)際挖掘過程受被挖掘物料特性、駕駛員熟練程度等因素限制，電鏟鏟斗的齒尖幾乎??不可能沿著該理想軌跡挖掘運(yùn)動(dòng)。圖１．２中有四個(gè)典型的挖掘位置，即挖掘位置Ｉ、挖??掘位置ＩＩ、挖掘位置ＩＩＩ、挖掘位置ＩＶ。在挖掘位置Ｉ

不同的挖掘位置，通常所受的推壓力也是不同的，統(tǒng)計(jì)所得的電．４所示，包括推壓力集合平均值譜和推壓力最大值譜??載荷譜第５秒電鏟幵始挖掘物料，即鏟斗處于挖掘位置丨；第６８秒處于挖掘位置ＩＩＩ。由圖１．４可知，電鏟挖掘過程的最大推壓即挖掘位置ＩＩＩ處。因此，該位置的工作情況及載荷值在分析過程壓減速器結(jié)構(gòu)及原理??壓機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖１．５所示。在完成電鏟推壓減速器設(shè)計(jì)算機(jī)輔助分析軟件Ｒｏｍａｘ?Ｄｅｓｉｇｎｅｒ建立的三維模型，如圖１．６所電鏟斗桿固連，推壓電機(jī)通過帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)推壓減速器輸入軸旋轉(zhuǎn)，兩級(jí)齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條工作，從而完成電鏟的推壓動(dòng)作。推臂上（如圖１．７所示），在電鏟推壓機(jī)構(gòu)工作過程中發(fā)揮了重要的傳動(dòng)存在軸向力，為承受較大的軸向載荷必定會(huì)使推壓減速器箱高剛度。因此，電鏟推壓減速器采用兩級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，以壓減速器箱體質(zhì)量過大的情況出現(xiàn)，同時(shí)也降低了對(duì)軸承軸向承
【參考文獻(xiàn)】

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