采煤机行走轮疲劳寿命仿真分析

运用Adams软件仿真得到了采煤机行走轮轮齿受力载荷谱,并结合ANSYS软件对行走轮弯曲应力的分析结果,利用FE-SAFE软件,对行走轮的疲劳寿命进行仿真分析。特别地分析了表面粗糙度对行走轮疲劳寿命的影响,为合理提高轮齿表面质量提供理论依据,进而提高行走轮的疲劳寿命。     

实际工况下采煤机行走机构的啮合应力与疲劳寿命研究

为了揭示采煤机行走机构在工作过程中的损伤机理,采用LS-DYNA建立采煤机行走机构动态接触模型,利用实验测得的牵引阻力和采煤机重力作为外载荷,进行瞬态动力学仿真;采用n-code GlypWorks中的Rainflow模块对危险节点最大等效应力时间历程进行雨流计数,载荷外推和叠加,采用n-code GlypWorks中Stress Life模块对行走轮与销排进行疲劳寿命计算。研究结果表明:采煤机行走机构具有良好力学性能,行走轮最小疲劳寿命约为307天,销排寿命约为323天,研究结果为行走机构结构优化提供理论依据。     

采煤机行走轮疲劳寿命仿真研究

通过对采煤机的行走轮进行三维建模和对材料的特性分析,应用有限元软件ANSYS模拟某型号采煤机行走部行走轮在正常工作环境和单轮受力工作环境两种工况载荷下的受力情况,进行有限元分析找出应力最大处,并分别对两种工况下材料的的疲劳寿命进行仿真分析。仿真结果表明:采煤机行走轮运行同步性为行走轮疲劳寿命的主要影响因素,优化键槽的形状和位置,可以改善轮齿的疲劳寿命,同时可根据计算的S-N曲线进行加载,从而缩短疲劳寿命的时间,为实际工作和实验研究提供有价值的理论依据。     

复杂煤层赋存条件下薄煤层采煤机可靠性分析

以刚柔耦合多体系统动力学理论为基础,建立了采煤机截割部刚柔耦合模型,研究了内齿圈在啮合过程中的动力学行为;根据采煤机在复杂煤层赋存条件工作时滚筒受力情况,基于Matlab编程模拟出滚筒的载荷文件。通过Recur Dyn多体动力学软件进行仿真分析,得到采煤机内齿圈的应力分布及其与行星轮的接触力和接触力矩,与理论值进行比较验证了其正确性;通过疲劳寿命计算,得到了内齿圈齿面的最小疲劳循环次数,对内齿圈疲劳寿命的薄弱区域提出改进方法,延长其使用寿命。在产品设计时对其可靠性进行分析,降低了研发成本,为研究采煤机设备在大范围刚性运动与柔性构件小变形运动时的应力和疲劳寿命情况提供了新的方法。     

基于有限元法的正交面齿轮疲劳特性探究

基于齿轮几何学原理,利用刀具的齿廓方程,推导了与之共轭的正交面齿轮的齿面和齿根方程,编写Matlab程序生成了正交面齿轮齿面和齿根点云,在Imagewear和UG中生成了面齿轮传动的实体和装配模型。对正交面齿轮传动真实载荷谱15种工况的载荷历程进行雨流计数,得到载荷循环数、均值与幅值的关系,在此基础上,在FE-SAFE中采用Brown-Miller算法对正交面齿轮传动进行了疲劳寿命分析,研究了表面粗糙度和载荷对面齿轮疲劳寿命的影响规律。结果表明,面齿轮在啮合齿顶处寿命最低;面齿轮寿命随表面粗糙度和载荷的增加而减小,疲劳寿命对载荷较敏感。     

齿面几何结构对面齿轮弯曲疲劳寿命的影响

基于坐标变换和啮合原理推导出面齿轮齿面方程,建立不同齿面参数(压力角、模数)的面齿轮传动有限元模型,分析了齿面参数对齿根弯曲应力、接触面积的影响以及弯曲应力沿齿高方向、齿宽方向的分布规律。面向磨齿及铣齿齿面粗糙度,根据修正的局部应力应变法计算了不同齿面粗糙度下的疲劳裂纹生成寿命,利用损伤容限设计法对疲劳裂纹扩展寿命进行了预测。研究结果表明,压力角对齿面弯曲疲劳寿命影响明显,尤其是对裂纹扩展寿命影响较大,增大压力角有助于提高齿面弯曲疲劳综合寿命;此外,磨削齿面较铣削齿面有利于提高齿面弯曲疲劳寿命。研究内容可为面齿轮抗疲劳设计提供依据。     

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NCODE的采煤机行走轮使用寿命的分析

介绍了NCODE软件计算行走轮轮齿的疲劳寿命的分析流程,对轮齿有限元强度进行了分析,并作为疲劳计算的模型基础,对动态载荷谱及材料在NCODE软件中的参数进行设置,确保了行走轮疲劳分析流程中的必要关键信息。分析结果表明,行走轮疲劳薄弱位置可通过优化齿形参数来降低应力集中,通过喷丸处理等工艺提高轮齿表面粗糙度来实现轮齿疲劳寿命的延长。     

采煤机导向滑靴耐磨性能工艺改进

导向滑靴是采煤机的重要零件,采煤机工作时由煤壁侧的两组支承组件和老塘侧的两只导向滑靴分别支承在工作面输送机上。行走箱（见图1）中的行走轮与输送机的强力齿轨相啮合,由装在两行走箱上的导向滑靴导向,当行走轮转动时,采煤机便骑在工作面输送机上行走,同时截割电动机通过截割机械传动装置带动滚筒旋转,通过强力截齿完成落煤及装煤作业。当滑靴导向面磨损严重时,致使导向性不好,行走轮与销排不能正常啮合,造成行走轮快速磨损或断齿。严重时采煤机会脱离运输机,使采煤机不能工作。     

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.     

采煤机运动参数对截割部行星减速器疲劳寿命的影响分析

采煤机进行截割采煤过程中受到的载荷较大,对采煤机的截割部行星减速器的寿命产生影响,而采煤机的牵引速度及滚筒转速是工作过程中两个重要的运动参数,因此针对牵引速度及滚筒转速对行星减速器疲劳寿命的影响进行仿真分析,并建立了疲劳寿命的变化曲线.依据不同的曲线关系,可以对牵引速度及滚筒转速进行协同控制,从而保证行星减速器的疲劳寿...     

2K-H型风电斜齿行星轮系疲劳特性分析

为了准确评估风力发电机行星轮系在实际工况下的疲劳寿命,以1. 5 MW风机2K-H斜齿行星轮系为研究对象,通过建立精确的三维几何模型,采用Hyper Mesh有限元六面体网格和瞬态动力学分析,得到行星轮系啮合的应力历程及应力结构响应,并结合n Code Design Life进行疲劳分析。结果表明,行星轮系在啮合过程中会出现偏载现象,应力集中在太阳轮与行星轮接触处;疲劳破坏集中在行星轮与齿圈接触处;齿面粗糙度在1～2μm范围时,疲劳寿命随着粗糙度的增加而降低。     

不同工况对采煤机行星机构疲劳寿命的影响研究

分析采煤机牵引速度、滚筒转速、截深及煤岩坚固性系数等四个因素对行星机构疲劳寿命的影响.分析认为,随着牵引速度、截深、煤岩坚固性系数的增大,采煤机行星机构疲劳寿命逐渐减小,而随着滚筒转速的增大,采煤机行星机构疲劳寿命逐渐增大.因此,在工程实际开采中,可通过采煤机协同调速系统来改变滚筒转速、牵引速度,进而来调节改善其疲劳寿命.     

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。     

关于如何提升采煤机行走轮使用寿命的研究

针对行走轮在使用过程中经常出现轮齿磨损严重、结构变形及轮齿断裂等故障,对影响行走轮使用寿命的主要因素进行分析,通过建立行走轮的寿命分析模型,开展了行走轮的疲劳寿命分析,找到了其齿根位置为较大应力集中部位,并提出了提高行走轮使用寿命的改进措施。该研究对后期开展行走轮结构改进设计、提高其使用寿命及采煤机的工作效率具有重要意义。     

基于ADAMS的采煤机牵引部运动特性的研究

以采煤机结构组成为分析基础,采用PROE和ADAMS软件建立了采煤机的动力学仿真模型,开展了采煤机牵引部的动力学仿真分析研究,找到了滚筒轴向位移、导向滑靴、行走轮作业过程中的运动规律及存在问题,并由此提出了牵引部的改进建议。该研究对提高采煤机牵引部的综合性能具有重要作用,可为企业提前开展牵引部的优化改进及事故预防提供指导。     

基于ADAMS的采煤机行走轮的受力分析与研究

针对采煤机行走轮频繁发生破坏的情况,建立了采煤机整机动力学数学模型,通过实验对作用在采煤机截割滚筒上的冲击载荷进行分析,以此为基础利用ADAMS仿真分析软件对在整机受载和空载情况下作用在行走轮上的载荷进行分析,对行走轮破坏的原因进行汇总,为后续行走轮机构优化,以期为提高行走轮机构的可靠性和使用寿命提供理论依据。     

采煤机驱动轮工艺试验研究

采煤机驱动轮零件是采煤机中重要关键零部件,其工作环境十分恶劣,采煤机行走时驱动轮承受很大的冲击力,齿部承受很大的弯曲强度等多种十分复杂多变受力,导致采煤机驱动轮过早的失效。因而,采煤机驱动行走轮力学性能的好坏十分关键。     

齿面粗糙度对齿轮传动接触疲劳应力的影响

对齿面粗糙度呈余弦分布的渐开线圆柱齿轮进行热弹流润滑数值计算,分析齿面粗糙度对齿轮传动接触疲劳应力的影响。结果表明:粗糙度会使轮齿接触区次表面发生明显的应力集中,粗糙度波长愈小,应力集中愈明显,且愈贴近齿轮表面;随着粗糙度波幅的增大,平均油膜厚度单调增大,而接触区次表面主剪应力的最大值呈抛物线变化;随着粗糙度波长的增大,平均油膜厚度迅速减小而主剪应力的最大值急剧增大,但当波长增至一定值时,二者各自趋于光滑齿面接触时的相应值。