基于ABAQUS的采煤机齿轨轮啮合特性的研究

结合采煤机齿轨轮使用过程中存在的问题,通过确定齿轨轮的结构尺寸,采用Solidworks和ABAQUS软件,建立了齿轨轮与销排的仿真模型,开展了不同中心距对齿轨轮啮合特性的影响分析,找到不同中心距对齿轨轮啮合特性的影响规律,对选用合理参数齿轨轮、延长齿轨轮使用寿命、提高采煤机的生产效率具有重要的指导意义。     

MG300/700型采煤机销轨轮结构强度的分析

以MG300/700型采煤机销轨轮为分析对象,采用有限元分析方法,对销轨轮的结构强度进行研究,发现销鞔舱齿顶及齿根是整个结构的薄弱部位.从材料、热加工工艺、结构尺寸、维护保养等方面提出了销轨轮的结构优化改进措施,对提高销轨轮的使用寿命及结构性能具有重要作用.     

采煤机行走机构研究及其失效分析

介绍了采煤机行走机构的研究现状,分析了其结构组成,针对行走机构时常发生部件失效现象,开展了齿轨轮与销排主要部件的失效分析研究,找到了齿轨轮与销排的失效原因,得出了"企业在实际工作过程中,需加强对行走机构的日常维护和定期维修,合理改善井下工作环境,降低结构失效概率"的结论,以期为企业找到采煤机发生失效原因提供理论参考。     

一种适用于采煤机重载运行的行走部分改进研究

基于重载运行对采煤机行走部分强度要求的提高,依据其齿轨轮的节距变化,对采煤机行走部分齿轨轮进行设计改进。经计算可得,改进后齿轨轮的齿根处弯曲疲劳强度增加了13.2%,可满足采煤机重载运行的需求。     

不同中心距工况下重型采煤机齿轨轮啮合分析

针对重型采煤机在不同运行过程中出现轨齿轮中心距变动的情况,首先确定了齿轨轮中心距的变动范围,然后在三种不同的中心距工况下对齿轨轮受力进行仿真分析。分析数据可以作为牵引机构特别是齿轨轮设计改进的参考依据。     

滚筒采煤机牵引部销轨轮强度的分析与优化

首先分析了滚筒采煤机牵引部销轨轮的装配和工作特点,然后对其常见失效形式进行了分析。在此基础上,利用UG和ABAQUS软件建立了销轨轮和销齿的有限元分析模型,通过对销轨轮齿根的Mises平均应力、啮合区域接触应力等的分析,表明销轨轮齿根强度满足要求,但啮合接触区两端存在应力集中现象。通过对销轨轮齿面进行鼓形修形,可基本消除销轨轮齿面接触区两端的应力集中,降低最大接触应力,从而提高销轨轮的使用寿命。     

采煤机行走机构在特殊工况下的改进及管理

特殊工况下采煤机在实际生产过程中齿轨轮掰齿现象频繁出现。针对此种情况,为适应该地质条件下正常生产,在导向滑靴设计方面做了重要改进,用于改善采煤机齿轨轮与运输机销排的啮合,适应该工作面情况,效果显著。     

重型采煤机齿轨轮啮合特性的分析

采用PROE三维模型软件和ABAQUS仿真软件建立了采煤机齿轨轮有限元仿真模型,开展了采煤机齿轨轮啮合过程中的啮合特性仿真研究,找到了不同中心距对齿轨轮啮合特性的影响规律,对降低齿轨轮故障概率、保证采煤机的正常运行、提高采煤机的采煤效率具有重要意义。     

采煤机牵引机构的仿真设计

在牵引机构中,普遍采用的无链牵引机构,牵引齿轮与销排之间并不完全共轭啮合,这一过程中,容易造成磨损过程的加剧,针对这一问题,设计了一种完全共轭啮合的结构来提高牵引机构的寿命。采用齿形法,通过渐开线齿轮的齿廓曲线来求解共轭销排的齿廓形式,求解方程显示,共轭销排的齿廓为齿条形式。采用某型号采煤机牵引机构进行共轭牵引机构的设计,依据销排节距来确定牵引齿轮的齿数及模数,并由此设计牵引齿轮及销排的结构,采用MATLAB进行结构仿真,结果显示,共轭销排的结构形式符合齿条直线分布,可结合热处理方式等来提高牵引机构的寿命。     

采煤机176 mm节距复合齿形行走轮动态力学仿真

行走轮与销轨的啮合属于非共轭传动,传统齿轮强度校核方法对行走轮不再适用,以往对行走轮强度的校核大多采用有限元静态力学仿真分析,而静态力学仿真分析不能准确反映行走轮轮齿的实际受力状态,计算结果略有偏差。为了能比较准确地校核采煤机176 mm节距复合齿形行走轮的强度,利用Solid Edge和ANSYS软件对176 mm节距复合齿形行走轮建立动态力学仿真模型,提取齿面接触应力与齿根弯曲应力随时间的变化的仿真计算数据,并绘制成曲线,通过对比仿真结果和行走轮材料的许用应力值,发现176 mm节距复合齿形行走轮可以满足采煤机1 500 k N牵引力的使用要求,与此同时总结了行走轮轮齿从进入啮合到脱开啮合过程中,接触应力和弯曲应力随时间的变化规律,得到了行走轮出现接触应力峰值和弯曲应力峰值时行走轮与销轨啮合的位置,为今后优化行走轮齿形提供了依据;通过对比理论计算结果与仿真结果,验证了仿真结果的正确性。     

基于LS-DYNA的采煤机行走轮与销排的接触动力学分析

由于煤矿井下地质环境复杂,给采煤机的截割机构造成无规则的冲击载荷作用,影响采煤机的正常运行。因此,利用LS-DYNA仿真分析软件建立了采煤机行走轮和销排接触时的动力学模型,对其实际工作时的接触动力学情况进行了仿真分析。结果表明行走轮的轮齿进入啮合和脱开啮合时会产生明显的应力突变,且在一个齿轮啮合时节线冲击比较明显,可以通过降低销排的节距,使行走轮和销排啮合时的重合度增加,能有效降低啮合时的接触应力,提升采煤机行走机构工作时的使用寿命。     

采煤机行走机构关键零件的分析及改进

分析了采煤机行走部齿轨轮、销轨和导向滑靴的失效种类,在SolidWorks中建立了关键零件的模型,利用有限元分析软件ANYSY对关键零件进行了弯曲强度分析、弯曲疲劳分析、接触强度分析、接触疲劳分析,对不满足设计要求的零件给出了改进建议,以提高采煤机行走部的机械强度.     

基于动态力学的采煤机行走轮的仿真分析

以动态力学作为理论基础,结合采煤机行走轮与销轨实际工作工况,以ANSYS软件作为工具,模拟行走轮与销轨在176 mm标准中心距、171 mm中心距、181 mm中心距三种情况下行走轮与销轮啮合过程中行走轮轮齿所受应力情况,并根据仿真所得云图得到了接触、弯曲应力的变化规律与极限值,为后续采煤机行走轮的齿形优化提供理论依据。     

采煤机行走轮轮齿性能的优化研究

行走轮作为采煤机中重要的组成部分,其轮齿失效会对整个机器的可靠性产生不良影响。基于此,对采煤机行走机构主要结构和原理进行简要介绍,利用有限元方法建立了行走轮轮齿与销排销齿的啮合模型,分析了两齿面接触时的情况,根据分析结果提出行走轮轮齿性能优化措施。     

采煤机齿轨轮的分析与改进

以MG500/1180采煤机为研究对象,基于ANSYS软件对齿轨轮的弯曲强度和疲劳强度进行校核,得出该型号采煤机的齿轨轮弯曲疲劳寿命不满足要求,并针对性地提出改进措施,经验证改进后齿轨轮满足实际工作的需求。     

采煤机行走轮轮齿与销齿啮合的接触强度研究

针对采煤机行走轮、销排啮合出现的轮齿断裂的问题,提出采用有限元方法对轮齿、销齿啮合处的接触应力进行研究。以某型采煤机为例,通过选用行走轮中一个轮齿、销齿的啮合作为研究对象,开展了行走轮及销排的结构性能研究。研究结果表明:轮齿啮合处应力小于材料屈服强度,满足静强度要求,但由于制造加工过程中存在表面微裂纹及表面磨损,裂纹或磨损尖端在接触应力的往复作用下,产生塑性区,并积累塑性变形最终形成裂纹萌生、扩展直至断裂的现象。分析结果与实际情况一致,说明了分析方法的可适用性,该方法可以为行走轮等类似产品的设计研发提供理论指导。     

采煤机行走部销排强度分析与优化策略研究

针对某煤炭企业服役采煤机销排使用现状,借助ANSYS Workbench有限元仿真分析软件,开展了采煤机行走部销排强度分析,包括三维建模、材料属性设置、网格划分、约束载荷施加、仿真分析及后处理工作。结果表明,销排销齿与销排体连接的位置存在较为明显的应力集中情况,有必要进行强度优化,以适应更加繁重的采掘工作要求,之后提出了销排结构优化的策略,以期为采煤机销排的设计优化工作提供参考。     

基于ANSYS的采煤机行走机构销排结构特性分析

针对销排在使用过程中出现的故障失效问题,采用SOLIWORKS和ANSYS软件,建立了采煤机销排的有限元仿真模型,开展了销排应力、应变的有限元仿真分析。结果表明:销排在使用过程中,销排上的销齿与横梁过渡连接、两端凸头销孔及左侧横梁等部位均出现较大程度的应力集中及结构变形现象,找到了销排的变形规律,由此,提出了销排结构改进的合理性建议。该研究对提高销排结构强度、延长销排使用寿命、降低采煤机整机故障率具有重要意义。     

采煤机牵引机构接触应力分析及其结构优化研究

采煤机是影响煤矿开采效率的重要机械装备，牵引机构的作用是实现采煤机的移动。基于UG和Ansys软件构建了采煤机牵引机构的有限元模型，对行走轮与销排之间的接触应力进行分析后发现，行走轮齿面接触应力相对较大，最大值达到了789 MPa，是导致齿面磨损和点蚀问题的根本原因。结合实际情况对牵引机构的结构进行优化改进，结果使得齿面接触应力降低到了690.4 MPa，降低幅度大约为12.5%。将优化后的牵引机构应用到采煤机工程实践中，经现场应用发现取得了良好的效果，为采煤机工作效率的提升奠定了良好的基础。     

基于ADAMS的采煤机行走机构力学特性分

为研究采煤机行走机构的行走轮与销排销齿的不同啮合中心距下行走轮转矩对轮齿间啮合力的影响,通过UG建立行走机构三维模型并导入ADAM S进行仿真模拟,采用单因素法进行研究,以行走轮转矩和啮合中心距为研究变量,对行走机构进行动态特性分析。仿真结果表明:在相同转矩下,随着中心距的减小,行走轮与销排销齿的啮合力逐渐增加并且啮合力曲线波动增加;在啮合中心距不改变的情况下,随着转矩的增加,啮合力曲线波动增加,啮合力波动频繁会引起整个系统的振动,适当增加中心距使啮合力变化平缓,在行走机构设计之初可适当增加中心距使整个系统运动稳定;啮合力的波动量随着转矩的增加、中心距的减小而逐渐减小。