300吨矿用自卸车轮边减速器动态均载研究

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1、学校代码10530学号201510161663分类号TH132.46密级公开硕士学位论文300吨矿用自卸车轮边减速器动态均载研究学位申请人张炜龙指导教师谭援强教授杨世平副教授学院名称机械工程学院学科专业机械工程研究方向机械创新与优化设计2018年6月OntheLoadSharingDynamicCharacteristicsofWheelReducerof300tDumperCandidateZhangWeilongSupervisorProf.TanYuanQiangProf.YangShiPingCollegeSchoolofMechanicalEngineeringPro

2、gramMechanicalEngineeringSpecializationMechanicalInnovationandOptimizedDesignDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune，2016湘潭大学硕士学位论文摘要轮边减速器是安装在矿用自卸车两个后轮轮毂内的机械传动装置，是矿车轮边驱动系统的重要组成部分。轮边减速器通常采用行星齿轮传动的形式，但由于齿轮零件的制造装配偏心误差，以及轮齿啮合副的齿侧间隙等因素的影响，致使各行星轮分担载荷不均匀，导致传动系统产生振动、噪声，严重时会发生轮系

3、发热、齿轮失效等故障。因此研究轮边减速器的动态均载性能对于提高其工作的可靠性及使用寿命具有重要意义。本文以300吨矿用自卸车轮边减速器为研究对象，运用虚拟样机软件ADAMS对轮边减速器轮系进行了动力学数值仿真分析，探讨了齿轮零件制造装配偏心误差、齿侧间隙、中心构件浮动、弹性构件支撑刚度对轮边减速器动态均载性能的影响。论文基于行星轮系动力学理论建立了轮边减速器两级2K-H串联式行星齿轮传动系统的平移-扭转动力学分析模型，以偏心误差和时变啮合刚度为系统内部激励，采用四阶龙格-库塔数值计算方法求解轮系动力学微分方程组，通过对比不同支撑刚度水平下的轮系动态均载系数。研究了弹性构件支撑刚

4、度对于轮边减速器动态均载性能的影响。基于动力学仿真分析软件ADAMS，通过改变轮边减速器不同构件的制造装配偏心误差精度等级建立了相应的ADAMS数值仿真分析模型，研究轮系各构件偏心误差精度等级对于轮边减速器动态均载性能的影响。还分析了轮系构件浮动对于轮边减速器动态均载性能的改善情况，得到了浮动构件的浮动位移。在上述轮边减速器数值仿真模型的基础上，引入齿侧间隙这一非线性因素，通过齿厚减薄量的方式建立了轮边减速器的数值仿真模型，研究了齿侧间隙对轮边减速器轮系动态均载性能的影响。最后，建立了考虑构件制造装配偏心误差、齿侧间隙以及弹性构件弹性支撑刚度的轮边减速器数值仿真模型，从数值模拟

5、的角度，研究了弹性构件支撑刚度对于轮边减速器动态均载性能的影响，并得到了弹性构件的变形量。所得的仿真数据与理论模型计算结果相吻合，验证了理论模型的正确性。论文的研究成果对形成300吨矿用自卸车轮边减速器设计技术提供了理论依据。关键字：轮边减速器；制造装配偏心误差；齿侧间隙；弹性构件；动态均载性能I湘潭大学硕士学位论文AbstractThewheelreducerisinstalledinthenarrowspaceoftworearwheelhubsofthe300tminingdumptruck,whichactsasadecelerationandincreasingtor

6、que,andisanimportantpartofthewheeldrivesystem.Thewheelreducerusuallyadoptsaplanetarygeartransmissionstructure,butduetothemanufacturingerrorofthegearpartsandthebacklashofthegearmeshingpair,theplanetarywheelssharetheloadunevenness,whichcausesthesystemtogeneratevibrationandnoise,mayoccurinsever

7、ecases.Suchasgearfailure,wheeltrainheatingandotherharshconditions.Therefore,itisofgreatsignificancetostudythedynamicload-sharingperformanceofwheelreducertoimprovethereliabilityofitsworkandtheoverallservicelifeoftheminecar.300tonsofminedumpwheelside