CST行星轮系均载特性的有限元分析研究

行星齿轮传动的可靠性主要由能否在各行星轮间实现功率分流来决定。基于非线性有限元分析方法对行星轮系均载性能进行研究。以刮板输送机用可控软启动装置齿轮箱行星传动部分为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA进行非线性动力学仿真,求解得到各啮合副的动态接触力及其频谱曲线,分析了不同均载措施、冲击载荷、惯性载荷、输入转速及接触参数对系统均载性能的影响。研究结果表明,太阳轮与行星架同时浮动的均载效果显著,冲击载荷的作用与转速的增加将使行星轮间的载荷分配更不均匀,行星架的轻质可使行星轮间载荷分配更均匀。

重型刮板输送机减速器箱体动特性与试验研究

齿轮箱箱体的力学特性直接影响着重型刮板输送机可控启动装置(CST)运行的可靠性。针对某型CST齿轮传动系统,采取动力学分析与试验研究相结合的手段,在额定载荷工况下,确定齿轮箱箱体的支承动反力及边界条件,分析其瞬态应力、振动响应特性,获取齿轮箱体的固有特性与刚度的薄弱位置;最后,开展CST齿轮箱加载试验,分析运转状态下箱体表面应力和振动信号及其频谱。分析表明,理论结果与实测数据具有一致性,箱体表面的最大动应力通常远小于其材料的许用应力,箱体和齿轮传动系统不会出现耦合共振现象,中间箱体为整个减速器箱体的刚度薄弱环节,且箱体在输出端的前部振动较大。研究结果为CST减速器结构的动态优化提供理论依据和数据支撑。

考虑磨损的掘进机截齿割煤动力学分析

镐型截齿广泛应用于煤岩截割,其性能影响着掘进效率与生产成本。为了研究镐形截齿的磨损对截割载荷的影响,分析截齿磨损规律后,建立两种安装磨损截齿的截割头模型,利用ANSYS/LS-DYNA进行横向截割煤壁的动力学仿真研究,得到了截割头的接触力时间历程曲线。结果表明:相较于锋利截齿,安装自磨刃与偏磨截齿的截割头所受合力均值增长分别为6.53%,11.79%。截齿磨损后在一定程度上减小了载荷的波动,安装有自磨刃截齿的载荷波动最小。研究工作定量地分析了磨损的影响,可为截齿的形状设计及安装参数优化提供依据。