煤机截割部行星机构仿真研究

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1、分类号密级太原理工大学硕士学位论文题目采煤机截割部行星机构仿真研究TheSimulationAnalysisofShearer英文并列题目CuttingUnit’sPlanetaryMechanism研究生姓名：张啸学号：S2010520003专业：机械工程研究方向：机械可靠性工程导师姓名：刘混举职称：教授学位授予单位：太原理工大学论文提交日期：2013/5地址：山西·太原太原理工大学太原理工大学硕士研究生学位论文采煤机截割部行星机构仿真研究摘要近些年，我国采煤机制造领域经历了突飞猛进的发展，采煤机生产不仅可以满足国内市场

2、的需求，还远销国外。但就目前国内采煤机的发展水平，与国外先进采煤机相比还存在较大的差距，主要体现在关键零部件的可靠性低、使用寿命短。采煤机截割部使用行星齿轮减速机构来传递截割工作扭矩。由于采煤机工作环境恶劣、截割部行星机构受载复杂，导致该机构故障率较高，直接影响整机的可靠性。因此，有必要对采煤机截割部行星机构进行分析研究，以提高国产采煤机的设计制造水平。本课题主要以动力学与疲劳理论为依据，对MGTY300/710-1.1D电牵引采煤机截割部行星机构进行分析研究。先通过Pro/E、ADAMS两款软件建立行星机构的多刚体虚拟样

3、机，对比分析了仿真参数设置对结果的影响，验证了模型的正确性。然后，利用ANSYS、ADAMS软件联合建立了机构的刚柔耦合模型，分析了行星架柔性处理后，对机构仿真结果的影响。得到行星架载荷时间历程与行星架腹板两侧扭转变形的动态过程。接着，选取行星架所受的峰值载荷，在ANSYS中对其进行静力学分析，得到在峰值载荷作用下该行星架的强度与变形。随后，利用ANSYS/Fe-safe对行星架进行疲劳寿命分析，得到行星架疲劳寿命云图、找出疲劳薄弱处并预测了疲劳寿命值。课题最后，结合以上分析结果，针对行星架刚度不足采取改进措施。本课题通过

4、CAE分析，预测了滚筒采煤机截割部关键零件行星架的疲I太原理工大学硕士研究生学位论文劳寿命；并分析得出该行星架设计刚度不足。本课题研究有助于在物理样机制造前就能全面掌握产品的性能，降低产品的研发成本，为新产品的设计及制定维修计划提供了参考依据。同时，本课题提出的研究方法，不仅可以方便地研究复杂系统中柔性零件的受载荷及变形情况，而且为研究复杂条件下柔性件对系统的影响提供了一条有效的途径。关键词：采煤机，行星机构，刚柔耦合，动力学分析，疲劳寿命分析，ANSYS/Fe-safeII太原理工大学硕士研究生学位论文THESIMULA

5、TIONANALYSISOFSHEARERCUTTINGUNIT’SPLANETARYMECHANISMABSTRACTInrecentyears,thedomesticcoalcuttermanufacturinghasexperiencedrapiddevelopment.Coalcutterproductioncanbenotonlyselledondomesticmarkets,butalsoexportedtoforeigncountries.However,intermsofthecoalcutter’sdev

6、elopmentlevel,thereisalargegapbetweenourcountryanddevelopedcountry.Itmainlyreflectesthatdomesticcoalcutter’slowreliabilityandshorterlifespanofkeycomponents.Planetarymechanismplacedinthecoalcutter’sarmsisusedtotransmittorque.Coalcutterisalwaysworkinginextremecondit

7、ionandcomplexloads.Allofthefactorsmentionedaboveleadtoplanetarymechanismeasytofailture,thenaffectingthereliabilityofthewholecoalcutter.So,itisnecessarytoanalyzethekeycomponentsofshearerplanetarymechanism,inordertoimprovethelevelofcoalcutter’sdesignandmanufacture.T

8、hissubjectmainlyisbasedondynamicsandfatiguetheory.Thecuttingpart’splanetarygearmechanismofMGTY300/710-1.1Disanalyzed.First,planetarygearmechanismvirtual