基于LMS Virtual.Lab行星减速器齿轮力学性能仿真

针对行星减速器齿轮综合力学性能要求高、抗疲劳特性强等问题,以某型行星减速器齿轮为研究对象,建立其三维模型并装配导入LMS Virtual.Lab中建立其力学性能的有限元仿真模型,对其在实际扭矩加载条件下整体、太阳轮与行星轮接触齿对之间、固定齿圈与行星轮接触齿对之间的等效应力、变形等参数进行仿真分析。仿真结果表明,行星减速器、太阳轮与行星轮、固定齿圈与行星轮接触齿对的等效应力均满足强度设计要求,且变形都较小;且在不同接触区域,最大等效应力及变形不同,最大等效应力出现位置不同,最大变形出现位置基本一致。     

基于Abaqus直齿啮合齿轮多体动力学仿真

针对直齿啮合齿轮动力学特性难以准确体现的问题,以某直齿啮合齿轮为研究对象,建立直齿啮合齿轮三维装配模型,导入Abaqus中建立啮合齿轮多体动力学仿真模型;对直齿啮合齿轮接触变形位移、动载荷系数、时变综合啮合刚度、输出角速度及振动加速度等多体动力学参数进行仿真分析。仿真结果表明:在动态载荷作用下,啮合齿轮接触部位会产生接触变形位移;动载荷系数、时变综合啮合刚度呈现周期性变化;输出角速度、振动加速度呈现在某一固定值上下波动的趋势。该研究为直齿啮合齿轮动力学特性改善和提高提供理论依据。     

行星齿轮啮合力学特性仿真分析

应用动力学仿真软件研究了不同工况下行星齿轮箱运行状态和单齿啮合过程中的啮合力变化规律。根据仿真结果得出不同工况对齿轮箱振动的影响和不同工况下齿面接触力变化规律。分析了齿轮啮合力变化的原因和规律,进而提出减少行星齿轮箱传动过程中振动产生的有效措施。为行星齿轮箱设计生产和使用以及故障诊断奠定理论基础。     

可控软起动装置齿轮传动系统动力学分析

以刮板输送机用可控软起动装置齿轮箱齿轮传动系统为研究对象,基于Pro/E及ADAMS建立该系统的虚拟样机模型并进行动力学仿真。求解得到的稳定运行后的各级传动角速度平均值与理论值相近,验证了仿真模型的正确性。同时得到了太阳轮与行星轮、行星轮与内齿圈间各啮合副的动态啮合力,并利用其分析行星轮系的均载特性。结果表明,该行星齿轮传动的均载特性良好,且内啮合副比外啮合副的行星轮间的载荷分配得更均匀。     

基于Romax煤矿机械齿轮修形计算机仿真分析

针对煤矿机械传动齿轮疲劳寿命低、冲击和噪声大等问题,以某煤矿机械传动齿轮为研究对象,运用专业齿轮传动分析软件Romax建立仿真模型。先对其修形技术和传动误差进行求解计算,再对其齿向、齿廓及齿向和齿廓修形进行仿真分析。研究结果表明,齿轮修形可以减小齿轮承载及传动误差,有效地改善齿轮啮合状态,提高齿轮疲劳寿命,减小齿轮冲击和振动。     

六环减速器的设计与计算

内齿行星齿轮传动是一种新型的传动形式,根据这种传动原理制成的减速器,具有传动比大、体积小、结构简单、内齿啮合、多齿接触的特点。根据一种给定的要求对内齿行星齿轮进行了设计计算,分析了行星轮上各零件的受力情况,并进行了内齿行星齿轮传动的强度校核。     

基于ADAMS的端面齿轮动力学仿真

端面齿轮传动精度要求高、传动误差小、振动噪声低。以某端面齿轮传动为研究对象,运用UG建立端面齿轮传动装配模型,保存为中间格式,导入仿真软件ADAMS中建立端面齿轮动力学仿真分析模型;对小端面齿轮速度、端面齿轮副动态啮合力及力矩进行仿真计算。仿真结果表明:端面齿轮速度呈现周期性变化;端面齿轮副动态啮合力和力矩呈现在某一中心值上下波动,且在某些部位波动较大。该研究为端面齿轮传动综合性能改善、振动噪声和冲击的减小等方面提供理论依据。     

直齿锥齿轮修形特性研究

为了获得高性能、疲劳寿命长的直齿锥齿轮传动系统,以某型直齿锥齿轮传动系统为研究对象,分析齿轮修形原理,运用有限元传动仿真软件Romax建立直齿锥齿轮修形仿真模型;研究了修形对其动态啮合力、综合啮合刚度及传动误差的影响。研究结果为直齿锥齿轮传动性能的提高、振动噪声的减小提供理论依据。     

掘进机截割部行星齿轮传动系统断齿故障仿真分析

掘进机截割部在工作过程中承受较大的冲击载荷作用,导致截割减速器齿轮断齿等故障频发。为获取故障状态下截割减速器行星齿轮传动系统动态响应特性,以EBZ120型掘进机截割减速器低速级行星齿轮传动系统为研究对象,运用三维CAD软件SolidWorks建立系统三维实体模型,以ADAMS软件为平台,建立行星齿轮传动系统正常状态、齿圈断齿故障、行星齿轮断齿故障、太阳轮断齿故障的虚拟样机模型。对系统不同状态下的齿圈约束反力的变化规律及其频谱特性进行仿真研究。仿真结果表明:齿圈约束反力的幅值波动显著,具有较强的周期性;故障状态下齿圈约束反力的时域均值增大,时域波形中包含有明显的周期性冲击成分,同时幅值谱中还出现以故障频率为边带的故障特征。     

掘进机二级行星减速器扭转耦合振动模型的建立

针对掘进机二级行星减速器传动特点,在一定的假设条件下,建立了单级齿轮传动模型;考虑到第1级的行星轮架和第2级的太阳轮可视为弹性连接,由此确立了两级之间的耦合关系,建立了二级行星轮系的耦合扭转动力学模型。并利用Lagrange方程得到了其数学模型,建模过程中考虑了时变刚度、啮合刚度、齿圈切向支撑刚度及齿轮啮合部位的静态传递误差。振动模型为进一步研究掘进机二级行星减速器的振动特性,解决工作中出现的破坏问题奠定了基础。     

2K-H型行星齿轮传动的固有特性研究

以未达到稳定运转的高速重载行星齿轮传动为研究对象,建立了双浮动均载装置的2K-H型行星齿轮传动的动力学模型。模型设定每个构件具有2个平移自由度和一个扭转自由度,通过拉格朗日方程推导系统各构件的运动微分方程,并运用MatLab软件得出了增速行星齿轮传动的固有频率和相应的振型。结果表明,增速行星齿轮传动有中心构件扭转振动和中心构件平移振动两种模式。因此,该研究可为行星齿轮传动的动态设计提供有益借鉴。     

行星齿轮箱虚拟样机故障动力学仿真研究

针对2K-H(NGW)行星齿轮传动系统,利用点驱动绘制齿轮齿廓并建立行星齿轮箱模型。在ADAMS中分别建立正常工况、太阳轮单齿磨损工况模型并进行动力学仿真分析。仿真结果与理论值、试验结果分别进行对比,验证了构建模型的准确性和可靠性。经过验证的行星齿轮模型可以模拟实际工作中多种故障工况,研究结果对行星轮系虚拟样机仿真方法、振动特性及故障预判等后续研究具有一定的指导意义。     

矿用重载双列圆柱滚子轴承振动特性研究

针对振动噪声对矿用重载双列圆柱滚子轴承疲劳寿命影响较大的问题,以矿用重载NN3040双列圆柱滚子轴承为研究对象,分析了矿用重载双列圆柱滚子轴承模态特性;以模态振动频率为加载条件研究了矿用重载双列圆柱滚子轴承振动速度、加速度等振动特性。仿真及研究结果表明:不同模态阶数下,矿用重载双列圆柱滚子轴承振动频率、振型不同;矿用重载双列圆柱滚子轴承不同零件受载不同,轴承振动速度、振动加速度不同。该研究为矿用重载双列圆柱滚子轴承振动噪声减小、疲劳寿命的提高等方面提供理论依据。     

基于ANSYS Workbench的采煤机截割部扭转刚度及角加速度分析

主要针对采煤机截割部行星齿轮扭转角加速度影响因素进行分析,借助AMESim软件构建截割部传统系统三维模型并对不同齿侧间隙情况下的齿轮副扭转刚度进行计算,通过仿真分析证明,传动系统齿轮间隙对于齿轮扭转角加速度会产生影响,间隙越大,扭转角加速度越大,为进一步优化改进采煤机截割部齿轮设计提供理论参考。     

输入转速不一致对机电短程截割传动耦合轮系动态特性的影响

为解决采煤机截割部摇臂箱体变形导致传动系统失效的问题,提出了由多台电动机、耦合轮系和行星轮系构成的机电短程截割传动系统。耦合轮系汇集多台电机的动力,其动态性能影响系统的承载能力和使用寿命。分析了引起耦合轮系输入转速波动且不一致的原因,在输入转速波动且相位差恒定的情况下,通过仿真研究了输入转速不一致对耦合轮系动态特性的影响规律。机电短程传动系统中的制造装配误差、多台电机转速响应的差异等因素可使耦合轮系输入转速波动且不一致。输入转速波动且不一致使耦合轮系的动态啮合力出现低频波动,且各个传动路线中的动态啮合力的相位不同;随输入转速不一致程度的增加,动态啮合力波动幅度增加。动态啮合力的低频波动使得作用在主动齿轮上的载荷出现低频波动,影响主动齿轮的切向和径向振动加速度;输入转速不一致程度由0增加至0.005时,切向振动加速度增大11.89 m/s2,径向振动加速度增大7.07 m/s2,输入转速不一致对切向振动加速度的影响更大。进行了机电短程传动系统的动态特性实验,耦合轮系存在输入转速波动且不一致的现象,测得的耦合轮系输入轴振动加速度的时域特征与仿真结果的相近,振动加速度幅值谱的主要频率成分与仿真结果的相似,验证了仿真结果的合理性。     

采煤机差动2K-H行星轮系固有特性分析

针对传统采煤机滚筒恒速截割时工况适应性差的特点,提出一种采煤机滚筒转速可调的新型截割传动系统。为了解该截割传动系统的性能,以系统中非同轴传动的差动2K-H行星轮系为研究对象,采用集中质量法建立其平移-扭转耦合动力学模型。对轮系固有特性的分析表明,非同轴传动行星轮系不存在经典的扭转振动与平移振动模式,但仍存在行星轮振动模式;支撑刚度对系统的低阶固有频率影响较大,而啮合刚度主要影响系统的高阶固有频率;外啮合齿轮副啮合刚度分段影响非同轴传动行星轮系的固有频率。推导出2K-H行星轮系啮合频率的通用表达式,表明其啮合频率正比于齿圈和太阳轮的转速差。分析结果可用于指导该新型采煤机截割传动系统的设计,并为制定滚筒调速范围提供参考。     

行星架刀检加工工艺的优化与应用

行星架是行星齿轮传动装置的主要零件,其内腔刀检部位结构复杂,针对行星架加工过程中刀检部位的结构特点、刀具的选型、难加工等问题开展了工艺分析和研究,并结合数控加工技术优化数控加工刀具,解决了行星架刀检部位加工的难题,稳定了加工质量,提高了生产效率,形成批量生产能力。     

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。     

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。