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。     

采煤机齿轨轮断齿问题分析与改进研究

针对MG300/700-WD型采煤机齿轨轮断齿问题,采用ProE三维绘图软件和ANASYS15.0有限元分析软件,建立齿轨轮的三维模型,仿真计算其工作过程中的应力状态,得出齿轨轮极易出现断齿的位置分布,并提出齿轨轮断齿问题的改进措施,以延长采煤机的使用寿命、提高煤炭企业的经济效益。     

基于ADAMS的MG2型采煤机行走机构的研究

针对采煤机在综采作业时由于煤矿井下地质条件复杂、采煤机综采作业时受载荷冲击较大而导致其四轮行走机构频繁发生损坏的问题,以MG2型采煤机的行走机构为例,通过对MG2型采煤机销轨与采煤机截深关系分析,建立了仿真分析的数学模型,利用ADAMS仿真分析软件对采煤机行走机构与销轨在不同条件下的啮合特性进行了仿真分析,为优化采煤机行走机构、提升工作可靠性和使用寿命提供理论和技术支持。     

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。     

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。     

采煤机牵引机构的优化设计

针对现有采煤机销排及齿轨轮存在的失效问题,通过改变齿轨轮节距参数,对采煤机牵引机构的销排、齿轨轮结构进行了优化设计,通过对新型齿轨轮强度校核和不同节距下齿轨轮强度对比分析,验证了优化后的齿轨轮机构能满足采煤机井下作业要求,且具有更高的结构强度。     

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。     

采煤机行走轮强度与运动特性关系的研究

通过对行走机构刚体动力学模型的分析,研究了行走机构的刚度对采煤机运行时的速度波动和啮合力变化的影响规律,结果表明:采煤机行走机构的刚度对采煤机行走时的动态特性的影响极大,其刚度越大采煤机运行时的速度波动越小,行走机构和齿轨啮合时的啮合力的变化也越小。该研究可为优化采煤机作业时的站位及提高行走机构使用寿命提供理论依据。     

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。     

销轨结构对采煤机行走轮动力学特性的影响研究

为了研究不同销轨弯曲角度情况下采煤机行走机构运动时的动力学特性,利用ADAMS仿真分析软件对不同弯角结构下采煤机行走机构的动力学特性进行了研究,结果表明,销轨的弯曲角度越大采煤机行走机构在工作时的啮合力和速度波动越大,其动力学特性越不稳定。该研究结果可为井下销轨的设置和改进提供参考依据。     

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。     

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。     

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。     

含间隙的采煤机截割部传动系统的非线性动力学特性研究

为研究含间隙的采煤机截割部传动系统的非线性动力学特性,建立了考虑齿侧间隙的采煤机截割部齿轮系统动力学模型,并确立了模型中啮合刚度和阻尼的函数关系,运用变步长的Runge-Kuatt方法对动力学模型进行数值仿真,研究齿侧间隙对采煤机截割部传动系统各齿轮副啮合力的影响,结果表明:齿侧间隙增加了各齿轮副啮合力的变化量以及啮合频率倍频的幅值,齿侧间隙增大会增加啮合力的波动幅度会引起传动过程中的很大冲击力,加速齿面的磨损,同时齿侧间隙还会使齿轮由于过载而在齿轮中产生断齿。提高采煤机截割部齿轮传动系的稳定性与使用寿命,应降低其扭振程度与缩小齿侧间隙。本研究对齿轮传动系统的优化设计与研究提供理论基础。     

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.     

齿轨轮不耐磨和断齿原因分析

齿轨轮为采煤机行走机构中的重要零件，随着大功率采煤机的研制和应用，齿轨轮的使用寿命受到了极大的考验，过度磨损和断齿失效时有发生。文中主要分析了齿轨轮不耐磨和断齿的原因以及解决办法。     

随机啮合参数对MG500/1180-WD型采煤机截割部轮系振动的影响

为了研究随机啮合参数对采煤机截割部齿轮传动系统振动的影响,以MG500/1180-WD型采煤机为研究对象,综合考虑啮合刚度、啮合阻尼、综合误差、齿侧间隙等因素的影响,建立采煤机截割部齿轮传动系统纯扭转非线性动力学模型,将啮合刚度、综合误差、齿侧间隙和外部载荷作为随机变量,运用变步长Runge-Kutta方法对系统模型进行求解,得出了系统动态位移响应的均值和均方差。研究结果表明,太阳轮、行星轮的振动位移均值及均方差随着随机间隙、随机啮合误差、随机啮合刚度的离散程度增加而增大;且随机间隙对轮系振动位移的影响程度最大,随机啮合刚度次之,随机啮合误差最小。研究结果为采煤机截割部传动系统的结构优化及其工作稳定性的提高提供了理论依据。     

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。     

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。