本文關(guān)鍵詞：采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)研究

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【摘要】：采煤機(jī)是煤礦綜采工作面的核心裝備,其可靠性及智能化程度對(duì)采煤機(jī)的安全高效生產(chǎn)有著重要影響。隨著淺層煤炭資源的枯竭,深部危險(xiǎn)煤層的開(kāi)采比例會(huì)逐漸加大,使得我國(guó)采煤行業(yè)迫切需要無(wú)人采掘裝備,以期提高煤炭開(kāi)采效率并減少潛在的礦工傷亡事故。由于傳統(tǒng)采煤機(jī)只調(diào)牽引速度而不調(diào)截割轉(zhuǎn)速,在復(fù)雜地質(zhì)煤層下的工況適應(yīng)性差,也不符合無(wú)人采掘裝備智能截割的要求。因此,本文基于“973”研究計(jì)劃,提出一種采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)截割轉(zhuǎn)速可調(diào),論文的主要研究工作如下:(1)基于差動(dòng)行星齒輪轉(zhuǎn)速耦合原理,提出一種新型的采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng),并對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行匹配,隨后給出滾筒轉(zhuǎn)速與變頻電機(jī)頻率間的表達(dá)式,為采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)速提供依據(jù);(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng),以集中質(zhì)量法建立包括截割電機(jī)轉(zhuǎn)子和滾筒的采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程,給出方程中動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算公式,并分析時(shí)變嚙合剛度傅里葉展開(kāi)式項(xiàng)數(shù)對(duì)嚙合剛度的影響。(3)以AMESim為分析平臺(tái),建立采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,分別分析系統(tǒng)在階躍信號(hào)、不同斜率的斜坡信號(hào)和不同變化頻率的正弦信號(hào)下,變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化情況,為制定電機(jī)調(diào)速策略提供參考。(4)建立差動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)的無(wú)阻尼自由振動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程,并求解系統(tǒng)的固有特性,分析系統(tǒng)的振動(dòng)形式;研究齒輪的嚙合剛度與構(gòu)件的支撐剛度對(duì)系統(tǒng)固有頻率的影響,并推導(dǎo)差動(dòng)2K-H行星齒輪嚙合頻率的表達(dá)式。(5)首先,建立采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)和傳統(tǒng)采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)的AMESim動(dòng)力學(xué)模型,分別對(duì)比兩種截割傳動(dòng)系統(tǒng)恒速截割時(shí),在階躍載荷下同級(jí)齒輪副的相對(duì)位移與接觸力。其次,分別對(duì)比兩種截割傳動(dòng)系統(tǒng)變速截割時(shí),在階躍載荷下同級(jí)齒輪副的相對(duì)位移與接觸力。最后,分析采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)恒速截割時(shí),在不同頻率的脈沖載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：采煤機(jī) 截割傳動(dòng)系統(tǒng) 行星齒輪 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) AMESim
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD632.1
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)9-14
• 1.2.1 采煤機(jī)概述9-11
• 1.2.2 采煤機(jī)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.2.3 采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 2 采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-24
• 2.1 傳統(tǒng)采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)16-17
• 2.2 采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)方案17-22
• 2.2.1 轉(zhuǎn)速耦合原理17-19
• 2.2.2 變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)方案19-22
• 2.3 變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模24-36
• 3.1 平行軸齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模24-26
• 3.2 行星齒輪動(dòng)力學(xué)建模26-29
• 3.3 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算29-35
• 3.3.1 嚙合剛度29-33
• 3.3.2 嚙合阻尼33-34
• 3.3.3 等效質(zhì)量34
• 3.3.4 傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)阻尼34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析36-44
• 4.1 采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模36-37
• 4.2 采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析37-42
• 4.2.1 階躍變頻信號(hào)下系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性37-38
• 4.2.2 斜坡變頻信號(hào)下系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性38-40
• 4.2.3 正弦變頻信號(hào)下系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性40-42
• 4.3 本章小結(jié)42-44
• 5 采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析44-68
• 5.1 變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)固有特性分析44-52
• 5.1.1 采煤機(jī)差動(dòng)行星齒輪固有特性44-49
• 5.1.2 剛度對(duì)系統(tǒng)固有頻率的影響49-51
• 5.1.3 行星齒輪內(nèi)部激勵(lì)頻率分析51-52
• 5.2 采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)52-65
• 5.2.1 恒速截割時(shí)采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)52-59
• 5.2.2 變速截割時(shí)采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)59-63
• 5.2.3 脈沖載荷下采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)63-65
• 5.3 本章小結(jié)65-68
• 6 研究總結(jié)與展望68-70
• 6.1 研究總結(jié)68-69
• 6.2 展望69-70
• 致謝70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 附錄76
• A．作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄76
• B．作者在攻讀學(xué)位期間申請(qǐng)的發(fā)明專利目錄76
• C．作者在攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目目錄76

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本文編號(hào)：576402