刮板輸送機是關(guān)鍵的煤礦綜采裝備,為了解決其啟動難、沖擊載荷大等問題,目前常用CST減速器作為刮板輸送機的驅(qū)動裝置。箱體作為CST減速器的重要部件之一,在減速器工作過程中起到支承、減振等諸多作用。減速器箱體所處工作環(huán)境比較惡劣,在載荷沖擊下,極易產(chǎn)生疲勞損壞,將直接影響到整個CST減速器的性能和使用壽命。因此,本文以某型CST減速器箱體為研究對象,對其進行了結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計。首先,利用Pro/E建立了減速器箱體三維模型,在ADAMS中建立其齒輪傳動系統(tǒng)的虛擬樣機模型,通過動力學(xué)仿真獲得施加在箱體各軸承座處的載荷,在此基礎(chǔ)上,完成箱體有限元模型的建立。其次,對所建箱體模型進行靜力學(xué)分析,得到箱體在額定工況和最大工況下的應(yīng)力、位移分布情況。此外,對箱體進行了動力學(xué)分析,其中包括模態(tài)分析、瞬態(tài)動力學(xué)分析以及諧響應(yīng)分析。在有限元仿真的基礎(chǔ)上,搭建了CST齒輪箱試驗平臺,在額定工況下,通過試驗測得減速器箱體表面的應(yīng)力、位移和加速度等振動特性數(shù)據(jù)信號,驗證了所建有限元模型的可靠性。最后,基于變密度法對箱體開展以最小化加權(quán)應(yīng)變能為目標(biāo),以應(yīng)力、位移、第1階固有頻率和體積比為約束的拓撲優(yōu)化設(shè)計。根據(jù)優(yōu)... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

刮板輸送機Fig.1-1Scraperconveyor

圖 1-2 CST 齒輪箱Fig.1-2 CST gearbox可控軟啟動裝置主要是由液粘調(diào)速離合器、齒輪傳動系統(tǒng)、電液反動系統(tǒng)[3]，能夠?qū)崿F(xiàn)刮板輸送機在工作過程中軟啟動和過載保護。為可控軟啟動裝置的關(guān)鍵部件，在減速器工作過程中起到支承、減起到支承整個齒輪傳動系統(tǒng)、減輕振動等頗多作用。為適應(yīng)工況相綜采工作環(huán)境，齒輪箱應(yīng)當(dāng)具有良好的機械性能。我國研究 CST 對較晚，大部分采用進口 CST 可控軟啟動裝置。目的及意義輸送機的驅(qū)動系統(tǒng)是刮板輸送機的重要組成部分，其驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)前置，在井下工作環(huán)境空間小，工況極其復(fù)雜，導(dǎo)致其經(jīng)常發(fā)生故障輸不便，井下維修不便，因此，減速器質(zhì)量和傳動性能優(yōu)良至關(guān)重

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文（4）箱體的重建與分析依據(jù)得到的箱體材料密度分布云圖對箱體進行結(jié)構(gòu)改進，并且對改進后的箱體重新劃分網(wǎng)格，得到有限元模型，進行有限元分析，將有限元分析結(jié)果與原箱體的結(jié)果進行對比，驗證箱體拓撲優(yōu)化的有效性。本文所用技術(shù)路線如圖 1-3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]工業(yè)機器人多目標(biāo)拓撲優(yōu)化設(shè)計[J]. 許輝煌,褚旭陽.  機床與液壓. 2017(11)
[2]變載工況下CST齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性[J]. 常浩,呂凱波,廉自生,崔紅偉,胡曉禾.  機械傳動. 2017(06)
[3]分動器箱體結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計[J]. 張慶,張斌,李洪彪,霍春景,楊獻學(xué).  機械傳動. 2016(06)
[4]汽車變速器殼體動態(tài)特性分析研究[J]. 孟凡龍,馬維金,張紀(jì)平,羅朝陽,楊偉,張彥龍.  機械傳動. 2016(03)
[5]基于有限元的高鐵齒輪箱箱體載荷計算與結(jié)構(gòu)分析[J]. 劉杰,劉世軍,郭熛,郭津津.  機械傳動. 2016(02)
[6]地鐵齒輪箱箱體模態(tài)及諧響應(yīng)分析[J]. 王富民,李捷,楊建偉,武慧杰.  機械傳動. 2015(09)
[7]內(nèi)外激勵下高速列車齒輪箱箱體動態(tài)響應(yīng)分析[J]. 黃冠華,王興宇,梅桂明,張衛(wèi)華,梁樹林.  機械工程學(xué)報. 2015(12)
[8]綜采工作面“三機”空間布置研究與應(yīng)用[J]. 于雷.  煤炭工程. 2015(05)
[9]復(fù)雜激勵下變速箱箱體動態(tài)響應(yīng)分析[J]. 孫野,殷鳳龍,楊丹,李穎.  機床與液壓. 2014(19)
[10]重型刮板輸送機驅(qū)動方式比較分析[J]. 王騰,夏護國.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2013(09)

碩士論文
[1]汽車變速器箱體有限元分析與拓撲優(yōu)化設(shè)計[D]. 蔡春杰.江蘇大學(xué) 2017
[2]基于拓撲優(yōu)化方法的專用齒輪箱輕量化研究[D]. 鄢敏麗.重慶理工大學(xué) 2014
[3]減速器齒輪箱的有限元分析和拓撲優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉曉琳.大連理工大學(xué) 2013
[4]DL4100牽引車車架拓撲優(yōu)化及有限元分析[D]. 徐鑫海.太原理工大學(xué) 2013
[5]平面連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓撲與形狀優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 賴云山.華南理工大學(xué) 2011
[6]汽車變速器箱體的靜動態(tài)力學(xué)分析研究[D]. 王旭蘭.東北大學(xué) 2010
[7]結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化中若干問題的研究[D]. 曾慶強.大連理工大學(xué) 2006



本文編號：3050319