瓦斯抽放钻机动力头传动系统的多目标优化设计研究

建立了钻机动力头齿轮系的多目标优化设计数学模型。分别以齿轮系最后一级齿间最小油膜厚度最大、齿轮传动体积和最小为分目标,采用目标规划法建立统一目标函数,取齿轮的模数、齿宽和齿数为设计变量,且等效转动惯量最小原则下的传动比为约束条件,运用MATLAB进行遗传算法优化计算。结果表明,该方法简便有效。     

基于Matlab/GUI的钻机动力头齿轮动态优化设计

煤矿用全液压钻机动力头主要采用液压驱动和齿轮传动相结合的方式,其中,齿轮传动的振动烈度直接影响着动力头的输出能力,成为了设计中必须考虑的重要问题。以ZYWL-2600R型松软煤层螺旋钻机为研究对象,在齿轮副的单自由度扭转振动模型基础上,以啮合线上的振动加速度为优化目标,建立了动力头齿轮副的动态优化设计模型,并借助Matlab优化工具箱和GUI工具开发了优化设计程序的图形界面,求解了齿轮振动最小的宏观设计参数,为钻机"高速"动力头的动态优化设计提供了参考。结果表明,优化后齿轮副的时变啮合刚度显著提高,有效改善了齿轮传动的振动特性。     

GXD-5S型水平岩心钻机动力头的设计与分析

针对千米级水平绳索取心钻进工艺对桅杆式钻机动力头的要求,阐述了GXD-5S型千米级水平岩心钻机动力头的设计思路和设计方案,介绍了动力头变速、减速的传动结构;采用三维虚拟样机技术在Solidworks软件中对动力头进行快速设计建模,并在Simulation环境中对传动齿轮副、主轴、动力头箱体等关键零部件进行有限元分析,具有较高的设计效率和直观明了的分析校核结果,FEA分析结果与传统校核计算公式所得结论一致。     

煤矿坑道定向钻机动力头设计

煤矿坑道定向钻机动力头是定向钻机的关键部件之一,其性能好坏直接影响定向钻机整机性能。主要介绍了定向钻机动力头的方案制定与技术参数确定,叙述了制动装置、卡盘、主轴、箱体和传动齿轮的设计过程。定向钻机工业性试验中,动力头无故障钻进累计19 308 m,满足了坑道定向钻机的使用要求。     

双曲柄行星齿轮传动比的优化分配

在分析双曲柄式渐开线少齿差行星齿轮传动的基本结构、传动原理和传动比计算公式的基础上，以传动装置体积最小为目标函数，建立起其第一级外啮合齿轮传动及第二级少齿差齿轮传动的传动比最优分配数学模型。用优化设计方法确定了各级齿轮的基本参数，解决了该型传动设计中的一大主要问题。     

单圆弧齿圆柱齿轮传动的模糊可靠性设计

以单圆弧齿轮传动的小齿轮齿数、法面模数、螺旋角及齿宽的均值为设计变量,考虑影响单圆弧齿轮传动应力计算各种因素的随机性、约束边界的模糊性,以齿轮传动副中的两圆弧齿轮的体积和最小为目标函数,应用模糊可靠性优化设计理论,建立了单圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计的数学模型,应用Hopfield神经网络算法,对实例进行了计算。     

煤层气车载钻机动力头的研制及应用

为满足地面煤层气抽采孔、电缆孔和矿山地面救援孔的施工需要,研制了一款适用于煤层气车载钻机的多功能动力头。该动力头采用双速液压马达一级齿轮减速驱动主轴回转,结构紧凑、传动效率高、主轴通径大、转速扭矩调节范围广且具有主轴制动功能,可适用于空气潜孔锤、气举反循环和定向钻进等多种钻探工艺。现场试验表明,该动力头能力大,效率高,功能全且易操作,为高效安全钻井施工提供设备保障。     

全液压坑道钻机动力头齿轮副设计校核及有限元分析

动力头是全液压坑道钻机的关键部件,其性能直接影响钻机的施工效率和施工安全。齿轮副是动力头的核心零部件,其设计参数对动力头的工作效率具有重要影响。对齿轮副进行了设计,并进行了接触疲劳强度和弯曲疲劳强度校核;建立了齿轮副的有限元模型,分析了齿轮副的接触强度,结果表明齿轮副设计合理,但轮齿边缘存在应力集中,后续需进行轮齿修形研究。     

基于可靠性理论的圆弧齿圆柱齿轮传动的优化设计

以圆弧齿轮传动的小齿轮齿数、法面模数、螺旋角及齿轮齿宽的均值为设计变量 ,以两圆弧齿轮的体积之和最小为目标函数 ,将齿轮强度、应力等处理成随机变量 ,建立了圆弧齿圆柱齿轮传动可靠性优化设计的数学模型 ,采用内点惩罚函数法对实例进行了优化 ,结果表明 ,模型是准确可靠的     

双圆弧齿轮减速器

双圆弧齿轮减速器系装有双圆弧齿轮的一般产业上使用的平行轴减速器。双圆弧齿轮是圆弧齿轮的一种,它是(株式会社)日立制作所通过长期研究开发而成的划时代的动力传动装置。本公司引进其专利和制造技术并加以改进。从而制造了比以往使用的渐开线齿轮减速器的体积更小,重量更轻,且承载能力高的齿轮减速器。     

2K-V型行星传动的原理分析

应用离散分析方法,深入分析了2K-V型行星传动的结构、传动比、功率流和啮合效率,从而揭示出这种轮系具有体积小、重量轻、传动比大和啮合效率高等优点的原因。同时,通过对这种轮系的分析过程,还给出了一系列新的分析方法。     

大功率横轴式掘进机截割部减速器的设计

大功率横轴式掘进机截割部行星齿轮功率的传递,能够传递得更紧凑,是以后大功率横轴式掘进机发展的方向。设计中根据圆柱、圆锥和行星传动的各个特点分配了其在截割头内部的布局,分配了相应的传动比,采用了空心套筒的布置方式把功率传递到截割头上面,解决了截割头轴向固定问题,能够最大限度地发挥行星齿轮减速器的性能。     

机械电子式软起动装置的模拟试验研究

为了降低带式输送机在起停时的动载荷 ,将变频技术与差动轮系传动技术相结合 ,研制了一种新型的机械电子式软起动装置 ;为了得到双电机驱动功率的最佳配比 ,在实验室对其进行了模拟试验。     

实现往复直动的一种旋转机构

提出了一种齿轮齿条机构产生匀速往复直线运动并能克服死点的方法。产生匀速连续往复运动是基于齿轮齿条传动具有恒定传动比的特性。齿轮齿条机构由一个主动不完全齿轮、2个标准从动齿轮和2个从动齿条组成,不完全主动齿轮的连续转动被转化成2个从动齿条的匀速往复直线运动。这种齿轮齿条机构已被具体应用于仿生鱼尾推进船模的设计与制造,通过船模试水验证其功能是有效可靠的。     

多源驱动的采煤机短程截割传动系统固有特性分析

针对传统采煤机截割传动系统存在传动链过长、可靠性差、突变工况调速性能差的特点,在提出的多源驱动的采煤机短程截割传动系统的基础上,采用集中参数法建立了系统平移-扭转-轴向耦合动力学模型,进行了系统固有特性分析。结果表明,耦合轮系和行星轮系耦合时重根频率不变,单根频率发生变化;单根振动模式变得更为复杂,重根振动模式与原来保持一致;模态能分布与构件形变振动状态一致;耦合轮系支撑刚度和构件质量对系统高阶固有频率影响较大,行星轮系支撑刚度对系统低阶固有频率影响较大;而啮合刚度均对高阶固有频率影响较大。对系统激励频率和固有频率对比分析,发现系统低速运行时可能发生共振。研究结果可为避免系统出现共振现象和实现动态特性优化提供理论依据。     

基于遗传算法的双圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计

以圆弧齿轮传动的小齿轮齿数、法面模数、螺旋角及齿宽的均值为设计变量 ,以两圆弧齿轮的体积之和最小为目标函数 ,应用模糊设计理论和可靠性设计理论 ,建立了双圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计的数学模型 ,采用遗传算法对其进行优化 ,结果表明 ,效果很好     

基于UG的采煤机破碎装置行星头运动仿真分析

基于大型工程软件UG建立了某型号采煤机破碎装置行星头虚拟样机,并对其进行了运动仿真分析。运动仿真分析表明:所研究的采煤机破碎装置行星头各构件未发生干涉、各构件运动平稳,其传动比符合设计要求,验证了该采煤机破碎装置行星头设计的正确性。