基于workbench双电机驱动采煤机截割部传动惰轮有限元分析

《基于workbench双电机驱动采煤机截割部传动惰轮有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com1匐似基于Workbench的双电机驱动采煤机截割部传动惰轮有限元分析FiniteelementanalysisofdualmotordriveShearercuttingunittransmissionldlerbasedonWorkbench汪佳彪。，张勇，刘泽。，徐西华’WANGJia．biao。，ZHANGYong，LIUZe。，XUX_-hua。(1．中国矿业大学机电工程学院，徐州221116；2．兖州煤矿股份有限公司南屯煤矿，兖州273515)摘要：针对双电机驱动采煤机截割部传动惰轮动力传递失效问题，基于传动惰轮所受载荷的力学模型，

2、采用有限元分析软件ANSYSWorkbench对其进行静力学和动力学分析，得到了传动惰轮的应力应变云图、各阶振型图和谐响应位移图。通过分析，找出了传动惰轮失效的部位和原因，并提出了解决方案，为传动惰轮的设计制造提供了依据。关键词：采煤机传动惰轮；有限元分析；模态分析；谐响应分析中图分类号：THI32．4文献标识码：A文章编号：1009-0134([2015)02(上)一0140-03Doi：10．3969l／J．issn．1009-0134．2015．02(E)．390引言用ANSYS对齿轮齿根在理论和实际两种情况的应力近几年，随着采煤机的不断发展，以及薄煤层计算做了比较，证明了

3、ANSYS分析在齿轮计算中的有效性，并对齿轮结构提出了改进方案，为齿轮的和极薄煤层的开采难度日益增大，为了满足该种开优化设计提供了理论依据。采工况的需要，截割部已广泛采用双电机机械串接以上研究主要对双电机驱动采煤机的整体动态驱动。其优点是：在不增加机身高度的条件下，使特性进行了研究，并未对传递惰轮进行专门的分析截割功率成倍增加；同时具有机面高度低、采高范围大、适应性好等特点。传动惰轮作为双电机研究。因此，本文首先对传动惰轮的理论运行情况和实际运行情况进行静力学分析比较，随后对其进驱动采煤机传递动力的重要部件，在实际运行过程行谐响应分析，得到相应的曲线，为双电机驱动采中，由于同时受

4、到两个主动齿轮的交变应力，其发煤机传动惰轮的设计提供依据。生失效的概率较大。此时，会引起动力传递故障，从而造成动力损失，同时也会造成截割部的振动、1传动惰轮的静力学分析噪音，影响整个采煤机的工作平稳性，从而直接影响煤矿企业的经济效益。1．1建模与受力分析国内外部分专家学者在相关方面做了许多相关本文采用CAXA软件进行齿轮轮廓曲线的绘制，的研究。L．Wilcox和W．Coleman采用有限元法分析并导入~1

5、SolidWorks2013进行三维模型的构建，如图对称，不对称齿形的拉伸圆角应力，推导出适用于各1所示，各齿轮的参数如表1所示。类牙型和载荷条件的齿轮拉伸圆角几何尺寸的计算表

6、1传动惰轮的基本参数表公式。蔡桂英等”通过对截割部双电机的稳态和动态小齿轮(z)大齿轮(Z2)两种运行状态进行分析，得出双电机动态运行时转速转矩电流对时间的动态特性。靳立红等通过研究双电机采煤机截割部在不同载荷作用下，证实了双电机间的连接刚度对其同步运行有显著的影响，系统刚度和双电机的机械特性差异对同步性影响不大。叶友东等通过ANSYS对齿轮进行模态分析，得到了齿轮的低阶固有振动频率和主振型，为齿轮系统的动态响应计算和分析奠定了基础。王亮等n叭运收稿日期：2014-09-29作者简介：汪佳彪(1992一)，男，浙江绍兴人，硕士研究生，研究方向为煤矿机械优化设计。11401第37卷

7、第2期2015-02(上)学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com计制造时要增强各齿的强度。根据对齿轮进行模态【5】张潇云，周新建．煤矿机械传动齿轮失效形式分析[J]．润以及谐响应的分析，可知在选择电机转速时，要根滑与密封．2003，05：54—56．【6]WilcoxL，ColemanW．ApplicationofFiniteElementstothe据齿轮的谐响应结果，避免选择使齿轮产生变形最AnalysisofGearToothStresses[J]．JournalofManufacturing大的频率。S

8、cienceandEngineering，1973，95(4)：1139—1148．参考文献：【7]蔡桂英，万丰，李大勇，等．采煤机截剖部双电机运行状态分析与研究【A]．煤炭技术．2013，32(6)：21—23．[1】徐志杨，李艾民，张传辉，等．2X132／630一WD采煤机双电【8]靳立红，刘春生，孙剑锋．采煤机截割部双电机机械串接驱机驱动截割部设计『J]．煤矿机械．2010，31(8)：33—34．动的同步性研究【J1．煤矿机械．2011，32(7)：42—44．[2]李建