新型组合式镐型截齿结构改进与仿真分析.pdf

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1、ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１５年第６期*新型组合式镐型截齿结构改进与仿真分析王春华，李博识（辽宁工程技术大学机械工程学院，阜新１２３０００）摘要：为了提高截齿的使用寿命及经济性，借鉴有关经验，在采煤机镐型截齿的基础上提出了一种采用组合形式的新型镐型截齿；通过理论计算初步确定了镐型截齿采用组合式结构时的重要结构参数，加工工艺上拟采用包铸和钎焊相结合的方式进行生产加工；然后在ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件中建立三维模型，并应用有限元软件Ｗｏｒ

2、ｋｂｅｎｃｈ对改进后的组合式镐型截齿进行不同工况下的静强度分析和疲劳分析。结果表明：新型组合式镐型截齿在不同工况下连接处的应力、应变值较小；组合分段处的疲劳寿命及安全系数较大，疲劳损伤较小，说明在其他部位失效前组合分段处不会发生强度失效，即新型组合式镐型截齿在理论上是可行的。关键词：组合式镐型截齿；ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件；静强度分析；疲劳寿命；Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ软件中图分类号：ＴＰ３９１文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１５）０６—００９３—０６Structureimprovementandsimul

3、ationanalysisonthenewcombinedpick－shapedcutterＷａｎｇＣｈｕｎｈｕａ，ＬｉＢｏｓｈｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｘｉｎ１２３０００，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｌｉｆｅａｎｄｅｃｏｎｏｍｙｏｆｃｕｔｔｅｒｓ，ｒｅｌｅｖａｎｔｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｉｓａｐｐｌｉｅｄ．Ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｔｈｅｐｉｃｋｓ－ｓｈａｐｅｄｃｕｔ－ｔ

4、ｅｒｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｋｉｎｄｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｇｅｎｅｒａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｐｉｃｋ－ｓｈａｐｅｄｃｕｔｔｅｒ．Ｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｕｓｅｄｂｙｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａｏｆｔｈｉｓｔｙｐｅｏｆｃｕｔｔｅｒ．Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｄｅｓｉｄｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｐａｃｋｃａｓｔａｎｄｂｒａｚｉｎｇ．Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｗａｓｃｒｅ

5、ａｔｅｄｉｎＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓｓｏｆｔｗａｒｅ．ＳｔａｔｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｆａｔｉｇｕｅａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｄｏｎｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＷｏｒｋｂｅｎｃｈ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｔｒａｉｎｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｅｒｓｉｎｔｈｅｎｅｗｃｕｔｔｅｒｉｓｓｍａｌｌｅｒｏｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅａｎｄｔｈｅｓａｆｅｔ

6、ｙｆａｃｔｏｒａｔｌａｒｇｅｓｅｇｍｅｎｔｅｄｃｕｔｔｅｒ，ｆａ－ｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｉｓｓｍａｌｌｅｒ．Ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｅｒｓｄｏｅｓｎｏｔｏｃｃｕｒｂｅｆｏｒｅｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒｐａｒｔｓｏｃｃｕｒｓ．Ｔｈａｔｎｅｗｃｏｍｂｉｎｅｄｐｉｃｋ－ｓｈａｐｅｄｃｕｔｔｅｒｉｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙｆｅａｓｉｂｌｅ．Keywords：ｃｏｍｂｉｎｅｄｐｉｃｋ－ｓｈａｐｅｄｃｕｔｔｅｒ；ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓｓｏｆｔｗａｒｅ；ｓｔａｔ

7、ｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈａｎａｌｙｓｉｓ；ｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅ；Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈｓｏｆｔｗａｒｅ硬度，但由于受局部结构尺寸及刀头支撑强度的制０引言约，使耐磨层厚度受到很大限制，耐磨层被磨掉后仍截齿是采煤机的挖掘工具。由于井下煤岩的构然会使齿体快速磨损，另外上述方法在实际使用中也成相对复杂，因此，截齿的工作环境比较恶劣，这也致存在少量耐磨层碎裂剥离等问题。本文借鉴有关经使截齿的失效多种多样，每年消耗量很大。据统计，验，提出一种新型的组合式镐型截齿，给出了切实可国内生产的截齿综采消耗率一般在３０把／万吨左右，行的加工工艺

8、，并对其进行静力学仿真分析及疲劳数而进口截齿的综采消耗率在２０把／万吨左右。截齿已值分析，所得结论对提高采煤机生产的综合经济效益成为采煤工程技术中更换量最大的易损件，是生产效具有积极意义。率的影响因素之一。目前国内外普遍采用的提高截１组合式镐型截齿设计及加工工艺齿硬度的方法是堆焊耐磨层，或采用激光和等离子方法在硬质合金刀头周围进行局部热处理或表