矿用磨机铸钢大齿轮断齿原因分析

材质为ZG45CrMo的矿用磨机铸钢大齿轮在使用过程中发生断齿失效现象。通过现场检测,宏观分析,并采用化学成分分析、力学性能检测、金相分析及微观断口分析等检测手段对断齿部位进行分析。结果表明:大齿轮结合面间隙过大,在啮合过程中非正常接触造成局部弯曲应力较大,是导致大齿轮断齿的主要原因,同时铸造疏松缺陷降低了大齿轮的疲劳寿命,促进了大齿轮早期疲劳裂纹产生。     

煤矿机械传动齿轮强度及疲劳仿真分析

针对煤矿机械传动齿轮承载较大及易疲劳失效等问题,运用数值分析和有限元仿真分析的方法,对煤矿机械传动齿轮的轮齿应力和疲劳寿命进行仿真分析。仿真结果表明,煤矿机械传动齿轮应力满足强度要求,相对疲劳损伤较小。     

18CrNiMo7-6渗碳齿轮齿面剥落失效分析

通过内在组织检测、齿轮形貌分析、金相组织分析以及疲劳剥落强度分析等方法,对18CrNiMo7-6渗碳齿轮发生的剥落失效原因进行了分析。结果表明,试验齿轮内在组织良好,齿面剥落失效主要是由于过载引起的。     

采(火乚)机械齿轮的早期断齿及断裂力学计算

本文从煤矿机械齿轮的选材、冲击载荷及热处理分析了齿轮早期断齿原因。对于采煤机械冲击载荷严重的高应力齿轮,除按常规的弯曲疲劳计算外,文中提出了抗冲击断裂及断裂力学计算,从而对合理选材,提供了科学依据。对已出现裂纹的等幅载荷齿轮,还可通过断裂力学计算,估算齿轮的剩余疲劳寿命。最后对国内采煤机械齿轮的设计及加工,提出了进一步改进意见。齿轮是煤矿机械传动装置中的关键零件之一,它的使用寿命长短,直接影响到煤矿井下的采煤效率。煤矿机械齿轮的主要失效,目前有轮齿的折断、齿面的点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形等多种形式。但这当中以轮齿的折断失效为最危险;因为轮齿一旦断裂,将破坏其他齿轮,迫使机器立即停止工作,严重影响生产。采煤机械中的齿轮,由于工作条件恶劣、受力复杂、载荷大,故大多采用渗碳合金钢。这种硬齿面的齿轮由于承载能力大,目前除煤矿机械外,其他冶金矿山机械行业,近年来亦朝这一方向发展。渗碳合金钢齿轮,由于齿面硬度高,齿面的接触疲劳有了较大的提高,故齿根的弯曲疲劳相对显得薄弱,因此齿轮的早期断齿在煤矿机械中成为当前主要的一种失效形式,特别是采煤机截割部齿轮及装载机械工作机构等齿轮,冲击载荷较大,更易经常发生早期断齿。由于煤矿机械齿轮使用的量很大,工作条件恶劣,影响生产大,为此分析齿轮的早期断齿原因,找出改进办法,提高齿轮的使用寿命,便有很大的意义。     

基于动力学的矿用减速器渗碳齿轮强度研究

对矿用减速器渗碳齿轮常见的失效形式进行了深入研究,剖析了渗碳齿轮失效机理与强度的内在联系。针对传统静力学分析难以精确定位最劣啮合位置、没有考虑惯性力等缺陷,对渗碳齿轮的动态啮合原理进行研究,建立渗碳齿轮啮合的瞬态动力学方程,并基于ANSYS瞬态动力学分析模块对一对矿用减速器渗碳直齿轮进行了仿真分析,并与传统静强度计算进行对比分析。结果表明,动力学分析为精确计算渗碳齿轮的强度与疲劳寿命提供了可靠保证。     

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。     

基于ANSYS的采煤机截割部传动齿轮疲劳分析

传动齿轮是采煤机截割部传动系统中的重要功能零件,由于受多种因素的影响导致其疲劳破坏形式具有多样性,很难找到与之相适应的寿命估算方法。针对此问题,提出了基于ANSYS的采煤机截割部传动齿轮疲劳分析方法,通过分析齿轮疲劳的影响因素,对传动齿轮进行有限元分析,得到齿轮的应力分布与应变结果,利用齿轮疲劳S-N曲线并结合损伤理论计算,最终完成传动齿轮的寿命预测。结果表明,经ANSYS分析的传动齿轮疲劳位置与实际情况相符合,寿命估算的精确度较高,能够为传动齿轮疲劳分析和优化改进提供参考。     

行星齿轮使用中常见故障分析及故障诊断研究

针对行星齿轮箱中行星齿轮使用中经常出现的各类故障失效问题,掌握其失效的原因及规律,对其进行实时诊断检测是保证整个啮合过程安全运行的关键。因此,本文分析了行星齿轮出现的常见故障及失效原因,有针对性地开展了齿轮故障诊断系统设计。测试结果表明,该系统能准确、实时地对行星齿轮进行故障诊断检测,并以不同的变化曲线及显示界面等形式进行实时显示。     

矿用渐开线圆柱直齿轮疲劳试验研究

通过对40Cr材质渐开线圆柱直齿轮进行疲劳寿命实验分析,得到该材质齿轮的有效疲劳实验数据,给出了齿轮寿命的分布预测结果,利用这些数据可以为今后的齿轮抗疲劳设计提供有效地指导,并提出疲劳试验前的数值模拟应用。实验分析结果能确保矿用传动系统的安全可靠运行,从而避免煤矿事故的发生。     

一种同轴双向回转模式的钻具结构设计及振动模拟

钻进时的振动会引起钻具疲劳失效和损坏,为提高井下钻具的稳定性,本文设计了依靠行星齿轮系驱动内外钻头同轴双向回转的钻具结构。通过对其核心的齿轮、密封、轴承等部件进行的强度校核,证明该结构的设计强度能够满足正常的使用工况。同时基于数值模拟对该结构的振动效果进行了验证,将钻进时钻头与岩石的相互作用简化为简谐荷载,对双向回转钻具整体结构进行谐响应分析。结果显示,相比于普通单向回转钻进结构,同等条件下双向回转的钻具结构能够有效抑制扭转振动。