| 采煤机截割部齿轮箱体疲劳失效机理研究 |
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| 引用本文： | 李朋.采煤机截割部齿轮箱体疲劳失效机理研究[J].机械强度,2020,42(1):221-227. |
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| 作者姓名： | 李朋 |
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| 作者单位： | 辽宁经济职业技术学院信息工程系,沈阳,110122 |
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| 摘 要： | 针对采煤机截割部齿轮箱体在使用过程中出现的疲劳断裂问题,考虑由齿轮啮合引起的高频内部激励和由截割煤岩体引起的低频外部激励,进行疲劳失效机理分析。基于箱体力学模型,分析外部激励作用下箱体应力集中部位及应力峰值,并用有限元计算结果验证;力学模型考虑了由齿轮啮合产生的扭矩M_p及轴向力偏心L_0,分析了不同摇臂摆角下M_p和L_0对应力峰值的影响规律;基于采煤机截割实验,分析内部激励作用下箱体局部共振特性;将实测振动信号进行功率谱分析,得到局部共振频率并验证其为箱体固有频率;通过箱体应变模态分析,得到局部共振频率对应振型的应变分布特征并与应力集中部位进行比较。结果表明:M_p和L_0会增加箱体危险截面弯曲拉应力峰值;应力集中部位与局部共振振型应变集中部位基本一致;内部激励激发了箱体15,23和27阶振型的局部共振,拍振现象的产生加剧了箱体疲劳破坏;采煤机截割部齿轮箱体疲劳断裂是由外部激励引起的应力集中和内部激励引起的局部共振共同造成。
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| 关 键 词： | 疲劳断裂 力学模型 局部共振 振动实验 拍振现象 |
FATIGUE FAILURE MECHANISM ANALYSIS OF SHEARER CUTTING GEARBOX |
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