不确定因素下采煤机截割部齿轮传动系统动力可靠性分析

针对采煤机截割部齿轮传动系统的工作可靠性低的问题,综合考虑齿轮副的物理参数、几何参数及外激励等因素的随机性,建立了采煤机截割部齿轮传动系统非线性动力学模型,运用变步长Runge-Kutta方法求解了系统的动态响应,通过概率疲劳累积损伤理论,建立了截割部齿轮传动系统的动力可靠度模型,并计算得出了各随机参数的变异性对系统及齿轮传动件的动力可靠度的影响,将计算结果与Monte-Carlo方法计算结果进行了对比,验证了方法的可行性,研究结果为采煤机截割部齿轮传动系统的可靠性优化设计提供了理论基础。     

采煤机截割部齿轮受力及疲劳寿命研究

以MG300/700-WD型采煤机截割部为研究对象,利用MATLAB编程分析了不同煤层性质和夹矸层高度及位置对截割力的影响。采用ANSYS Workbench软件对截割部高速端齿轮进行动力学分析,利用nCode Design Life软件进行疲劳寿命分析,得到其易于疲劳的位置为两齿轮齿面接触的部位,其寿命为163 d左右,对采煤机预防性维修具有重要意义。     

基于计算机模拟技术的采煤机截割部行星齿轮多体动力学仿真分析

针对采煤机截割部的行星齿轮减速器利用UG软件和ADAMS软件构建其简化模型并将模型导入ADAMS软件进行模拟仿真,在对虚拟样机模型进行动力学分析的基础上,得出行星齿轮的轮齿啮合接触力和行星齿轮负载之间存在线性变化关系,截割部行星减速器的齿轮载荷分析能够为采煤机截割部奠定理论基础。     

考虑齿侧间隙的采煤机截割部扭转角加速度分析

为了研究齿侧间隙对采煤机截割部各齿轮扭转角加速度的影响,利用AMESim软件建立了采煤机截割部传动系统模型,采用ANSYS Workbench计算出截割部每级齿轮副的扭转刚度。对整个传动系统扭转角加速度进行仿真分析,得到各齿轮扭转角加速度仿真结果。结果表明齿侧间隙增大了各传动齿轮的扭转角加速度,同时提出了齿轮扭矩修正系数,为截割部齿轮设计提供了更为可靠的理论依据。     

采煤机齿轮传动系统行星级动力学仿真分析

根据采煤机截割部传动系统的传动原理和结构参数,对采煤机截割部传动系统动态特性问题进行研究。采用Pro/E建立摇臂齿轮传动的三维模型,并用ADAMS软件对其进行动力学仿真,在恒定牵引速度下,改变输出端载荷,得到输出端行星轮系齿轮接触力和啮合频率的仿真结果。结果表明:在牵引速度不变时,随着输出端载荷的增大,行星级啮合力增大。     

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。     

采煤机截割传动系统灵敏度分析与动态优化设计

为研究采煤机在电动机启动与截割阶段的系统动态特性并达到性能优化的目的，建立了采煤机滚筒载荷数学模型，有效模拟了滚筒截割时的受载过程。通过耦合传动轴、轴承支承作用以及行星齿轮传动和直齿轮传动，建立了齿轮传动系统有限元动态模型。基于d、q轴的三相异步电动机数学模型，通过电动机转子动力学方程实现了电动机与传动系统的耦合。以齿轮运动副的最大动态载荷为目标函数，进行了截割传动系统灵敏度分析和动态优化设计，应用直接微分法测试截割传动系统参数对系统动态现象的灵敏度，并基于遗传算法得到了最优动态力下的最佳设计变量。灵敏度分析与优化设计的结合，合理地选择对采煤机截割传动系统反应灵敏的设计参数，极大地缩短了复杂系统的优化时间与设计周期。     

突变工况下采煤机截割部齿轮传动系统特性研究

为研究采煤机截割部齿轮传动系统在突变工况下的动力学特性,建立了截割电动机、齿轮传动系统和截割滚筒的采煤机截割部传动系统动力学模型。以电动机输出转速为驱动,以截割滚筒所受转矩为负载,研究了系统在稳定工况、截割负载突变和牵引速度变化情况下采煤机截割部齿轮传动系统动力学特性。结果表明:受负载转矩的影响,稳定工况下低速级行星齿轮部分受外部载荷直接作用,振动最大,随着传动链中阻尼的消振作用,高速部分齿轮副的振动逐渐减弱;截割负载突变和牵引速度的增加使传动系统中高速级齿轮的振动和受力明显加剧。     

薄煤层采煤机截割部壳体疲劳可靠性分析

截割部壳体作为采煤机的关键零件,其疲劳寿命可靠性对采煤机的可靠性有着重要的影响。基于刚柔耦合虚拟样机技术,构建了采煤机联合仿真平台。分析得到了截割部壳体的等效应力值为234.984 6 MPa,为疲劳寿命分析提供数据支撑。基于应力-强度干涉理论、对数正态分布、蒙特卡洛法和疲劳寿命分析方法,得到了壳体的疲劳寿命可靠度。分析滚筒转速和牵引速度对滚筒装煤率及疲劳寿命可靠度的影响,分析结果可为采煤机关键件的可靠性研究提供理论基础与数据支撑。     

采煤机截割部行星齿轮动力学仿真

利用UG软件建立大型采煤机截割部行星齿轮减速器的简化模型,通过UG与ADAMS软件的接口将模型导入ADAMS软件中,建立行星减速器的虚拟样机模型,并对样机模型进行动力学仿真分析,仿真结果表明:轮齿啮合接触力随着负载线性变化,从而为采煤机截割部行星减速器的齿轮载荷分析提供了一种新的手段和方法,也为后续的有限元分析提供理论基础和边界载荷条件,对于其他同类大型机械的行星齿轮减速器的动力学仿真研究也具有一定的借鉴意义.     

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。     

MG750-1915型采煤机截割部故障树分析

截割部的高可靠性是保证采煤机整机可靠性的重要环节。通过功能分析,推导MG750-1915型采煤机截割部功能框图,建立截割部故障树。运用RELEX可靠性分析软件,定量分析各故障模式三种重要度,得到相关重要度较高的故障模式。另外,定量分析了采煤机截割部的不可靠度、不可用度及故障频率等可靠性参数。根据分析结果,改进故障发生概率高部位的机械结构,提高采煤机整体可靠性。     

采煤机截割部载荷分析与轴承寿命研究

为研究采煤机截割部在随机载荷下轴承的寿命,利用采煤机滚筒工作过程中采集到的截割电流,计算出采煤机实际采煤过程中截割部的随机负载。根据采煤机截割部随机负载和时间形成的载荷谱,采用不稳定变应力的疲劳损伤理论求解轴承的计算载荷,进而求解出截割部轴承的寿命。根据上述分析对某型号采煤机截割部一轴轴承进行了寿命计算,计算结果表明,在煤层条件较好情况下轴承寿命满足要求。以工作电流为计算基础求解轴承寿命,为采煤机轴承实际寿命预测和结构优化提供了一定的参考依据。     

较薄及中厚煤层采煤机截割部的设计改进

针对采煤机截割部常出现的问题及故障,通过对截割部齿轮传动机构的强度、制造工艺及各传动件的受力进行分析,探讨总结了综采工作面采煤机截割部运行过程中出现的故障原因,提出对采煤机截割部进行改进设计,使采煤机截割部强度及工作可靠性有了很大的提高,也为今后较薄及中厚煤层采煤机截割部的结构设计提供参考依据。     

薄煤层采煤机截割部行星架有限元分析

利用有限元分析软件ABAQUS对薄煤层采煤机截割部行星齿轮机构的行星架进行了强度校核,结果表明现有的行星架设计安全系数过大,适当减小安全系数可以增大薄煤层采煤机滚筒的装煤空间.分析得到的行星架的应力、位移分布情况可以为进一步设计薄煤层采煤机截割部行星架的结构和强度提供依据.     

滚筒式采煤机截割过程中截割部多体动力研究

随着煤炭工业对采掘机械化的要求逐步提升,同时为了提升采煤机在煤层工作的适应性和可靠性,对滚筒式采煤机截割过程中截割部多体动力进行了深入研究。通过采煤机的滚筒和煤层的相互作用以截割部为研究对象,建立关于截割系统的动力学模型,并对其过程进行仿真分析,重点对其空载情况下、恒扭矩载荷下、变载荷情况下的响应分析进行研究,对以后采煤机动力学特性的研究和提高它的使用寿命和可靠性,实现煤炭高产高效开采具有重要意义。     

电牵引采煤机截割部动力学分析

应用UG软件建立了某型号电牵引采煤机截割部的三维实体装配模型,然后把该装配模型导入到ADAMS中,建立了采煤机截割部的虚拟样机,并对其齿轮传动系统齿轮间啮合力进行了仿真计算,为采煤机截割部的设计和改进提供了依据。     

轴承游隙对采煤机截割部浮动油封的影响分析

采煤机截割部末级行星机构的支承轴承游隙影响浮动油封的工作可靠性,通过ANSYS软件分析得到了采煤机截割部双列圆锥滚子轴承内外圈相对位移与游隙的关系,并以此为基础进一步分析了游隙对浮动油封密封间隙的影响,得到量化结果,为采煤机截割部中双列圆锥滚子轴承游隙的选择提供了参考依据。     

基于ANSYS Workbench的采煤机截割部结构分析

以MG180/465-W采煤机截割部为研究对象,使用SolidWorks2008软件进行实体建模,使用ANSYS Workbench软件进行静力和模态分析,得到了该采煤机截割部的静态和动态特性,为后续改进设计提供理论参考。     

掘进机截割部行星轴疲劳寿命分析

掘进机截割部行星轴作为掘进机传动系统的关键零件,掘进机所受的交变载荷对行星轴的可靠性和疲劳寿命有着重要的影响。构建掘进机整机的刚柔耦合虚拟样机联合仿真模型,仿真得到了截割部行星轴的等效应力、等效应力极大值的位置和应力变化规律。利用NSOFT（疲劳寿命分析软件）对一级行星轴和二级行星轴进行疲劳寿命分析,得到行星轴的疲劳寿命循环次数。