重型采煤机齿轨轮销排啮合有限元分析

以国产齿轨轮和进口齿轨轮为研究对象,结合两种重型采煤机齿轨轮的参数特征,分别构建有限元分析模型,由此开展有限元仿真分析,并分别从标准中心距、最大中心距、最小中心距等多种条件下的软肋齿轨轮销排啮合情况进行仿真分析,实现两种齿轨轮的分析对比,最终根据有限元分析结果选用出一种最佳齿轨轮参数方案,并将此方案应用于工程实践。

系统参数对垂向轮轨耦合系统频率的影响

基于模态叠加法及特征值算法,提出一种计算轮轨耦合系统各阶频率的方法,分析了系统参数对于轮轨系统固有频率的影响规律。研究表明:离散支承导致轨道系统存在明显的Pinned-pinned共振现象,连续支承现象不明显,Pinned-pinned共振频率与钢轨抗弯刚度成正比,与轨道参振质量及扣件跨距成反比,轮轨共振为轮对和轨道质量在轨道弹性基础上的复合振动,其固有频率明显低于轨道自振频率;系统参数对轮轨共振频率的影响较大,随着轮对质量的增大而减小,随着扣件等效刚度的增大而增大,扣件频变特性使得轮轨共振频率明显增加;轨道不平顺会诱发轮轨共振现象,恶化轮轨相互作用,其中波长为100~300 mm波段对应的共振速度为23~68 km/h。

基于ANSYS的采煤机销轨轮复合齿形有限元分析

针对采煤机摆线齿廓的销轨轮在使用过程中存在齿面受接触应力较大、齿根弯曲应力较大的问题,提出销轨轮采用摆线—渐开线复合齿廓。经ANSYS软件对销轨轮进行实体建模并进行有限元分析,得出新齿廓可提高销轨轮强度,延长使用寿命。

采煤机牵引部销轨轮常见失效形式研究

销轨轮是采煤机牵引部的重要组成零件,针对销轨轮在实际使用过程中出现的齿面塑性变形、轮齿折断、齿面磨损等常见失效形式,利用ABAQUS有限元软件建立了销轨轮与C形销齿的接触模型,在此基础上,研究了啮合位置的接触应力和Mises等效应力的分布特点和影响,并对轮齿根部的应力、应变情况进行了分析,最后对销轨轮的结构设计提出诸多优化建议。研究成果对采煤机销轨轮的设计、使用和优化具有重要参考意义。

采用GJ-Ⅲ型扣件地铁轨道的钢轨波磨形成机理

在调研和测试我国8条采用GJ-Ⅲ型扣件地铁轨道中钢轨普遍出现短波长波磨特征的基础上,采用隐-显式有限元法,建立并验证考虑钢轨短波长凹陷激励的三维轮轨滚动接触有限元模型;通过模型求解不同波长钢轨凹陷和车速激励下的轮轨高频振动特性,并结合模态分析法、力锤敲击法和白噪声激励法探明显著高频振动来源,从动力类成因角度解释采用GJ-Ⅲ型扣件轨道的钢轨波磨形成机理和磨耗特征。结果表明:在25~60mm短波长凹陷和不同车速激励下,轮轨垂向力显著频率和白噪声激励下的钢轨垂向振动显著频率,与波磨通过频率吻合;车轮以75,85,95,103 km·h^(-1)速度滚过短波长凹陷钢轨后形成的钢轨不平顺显著波长分别为31.5,31.5和40,40,40和50 mm,与线路测试得到的钢轨波磨波长吻合;采用GJ-Ⅲ型扣件轨道的波磨并非钢轨1阶Pinned-Pinned共振引起,而主要是由570~720 Hz内的钢轨垂向弯曲高频固有特性被激发所致。

采煤机销轨轮强度分析及齿形优化设计（英文）

基于齿轮啮合原理,利用坐标变换方程推导出销轨轮与销排啮合的齿廓方程,根据齿廓方程构建销轨轮的实体模型,并利用有限元软件ANSYS计算出齿轮根部的弯曲应力,找出销轨轮齿廓的应力敏感部位。应用ANSYS中的优化设计功能,以销轨轮齿根部弯曲应力最小为目标,对两组不同设计变量下的目标函数进行优化设计,获得了销轨轮最佳齿廓形状和齿形参数。

钢轨波磨区段高速轮轨瞬态滚动接触高频动态特性

考虑轨道—车辆系统耦合振动以及轮轨几何非线性,建立高速轮轨瞬态滚动接触三维有限元模型,利用隐式与显式相结合的方法模拟高速轮轨瞬态滚动接触过程,轮轨接触采用面—面接触算法。基于列车通过频率和钢轨Pinned-Pinned频率,分析非稳态载荷作用下钢轨短波波磨区段轮轨间相互作用以及列车通过频率对波磨区段轨道—车辆系统动态响应的影响。结果表明:在钢轨波磨区段,轮轨瞬态接触力和牵引比随钢轨波磨几何不平顺的变化呈周期性波动,且牵引比与钢轨波磨几何不平顺呈反相位;当列车通过频率与钢轨PinnedPinned频率相近时引起轮轨系统共振,轮轨接触力出现"拍"振特性,在轨枕附近整体振动较大,加速钢轨扣件伤损,而在2个轨枕跨间整体振动较小;在牵引扭矩作用下,轮轨接触存在周期性黏滑振动,轮轨系统共振时,轨枕附近波磨波谷处的钢轨滑动磨损加剧,加速钢轨波磨的发展。

采煤机销轨轮断齿原因分析及改进措施

销轨轮是采煤机的关键零件,属于易损零件,其工作环境非常恶劣、工况条件极其复杂,如何提高采煤机销轨轮的可靠性,保证采煤机能在恶劣工况下平稳运行,成为亟待解决的问题。本文从设计、加工制造、相关配套设施、井下操作应用等方面,分析了采煤机销轨轮断齿的原因,并提出了有效的改进方案和措施,为增强采煤机销轨轮的使用寿命,减少采煤机故障率,提高采煤机生产效率提供了有力的保障。同时,也减少了经济损失,为适应煤炭市场需求打下了坚实的基础。

滚筒采煤机牵引部销轨轮强度的分析与优化

首先分析了滚筒采煤机牵引部销轨轮的装配和工作特点,然后对其常见失效形式进行了分析。在此基础上,利用UG和ABAQUS软件建立了销轨轮和销齿的有限元分析模型,通过对销轨轮齿根的Mises平均应力、啮合区域接触应力等的分析,表明销轨轮齿根强度满足要求,但啮合接触区两端存在应力集中现象。通过对销轨轮齿面进行鼓形修形,可基本消除销轨轮齿面接触区两端的应力集中,降低最大接触应力,从而提高销轨轮的使用寿命。

MG300/700型采煤机销轨轮结构强度的分析

以MG300/700型采煤机销轨轮为分析对象,采用有限元分析方法,对销轨轮的结构强度进行研究,发现销轨轮齿顶及齿根是整个结构的薄弱部位。从材料、热加工工艺、结构尺寸、维护保养等方面提出了销轨轮的结构优化改进措施,对提高销轨轮的使用寿命及结构性能具有重要作用。

采煤机齿轨轮工作状态与接触应力的分析

以国产147 mm节距齿轨轮为研究对象,分析其工作状态以及不同工况下齿轨轮的接触应力与弯曲应力,进而得出在中心距最小、节距最大时齿轨轮的损伤最大。此研究可为齿轨轮的生产及安装提供理论指导。

采煤机销轮齿轨式无链牵引机构的优化设计

针对销轮齿轨式牵引机构,用优化设计的方法,提出了该机构几何参数优化设计的数学模型,并根据数学模型的特点,选择了约束随机方向搜索法。