采煤機截割部行星齒輪減速器三維優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、行星齒輪減速器具有體積小、傳動比大、承載能力大等特點，在機械工程上有著廣泛的應(yīng)用，采煤機截割部就是運用行星齒輪減速器來傳遞采煤截割工作扭矩的，其性能的優(yōu)劣對采煤機的開采性能影響較大。由于采煤機的工作場所受空間限制，要求行星齒輪減速器在滿足所傳遞功率的條件下，外形尺寸越小越好，這樣有利于改善采煤機的工作性能，但是行星齒輪減速器又需要傳遞較大的功率，結(jié)構(gòu)尺寸過小，會造成零件強度不足而降低使用壽命，結(jié)構(gòu)上必須進行優(yōu)化。傳統(tǒng)的行星齒輪減速器設(shè)計

2、方法是根據(jù)總傳動比，初步確定主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，再根據(jù)安裝條件、鄰接條件、同心條件等逐步配齒計算獲得一組參數(shù)，然后進行強度校核，如果強度不滿足要求，就需要重新驗算，因此計算量大、重復(fù)次數(shù)多，參數(shù)之間也難以優(yōu)化組合。 為了解決這一實際問題，本文對行星齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計進行了深入細致的研究。根據(jù)其結(jié)構(gòu)最緊湊的設(shè)計要求，確定了以行星輪和太陽輪總體積為最小的目標函數(shù)，同時根據(jù)行星齒輪減速器相關(guān)的設(shè)計準則，確定了約束條件，建立了優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)

3、模型。通過運用該模型對MG-1370 型采煤機截割部行星齒輪減速器進行優(yōu)化設(shè)計，使結(jié)構(gòu)在滿足傳遞額定功率的前提下，體積減小了20.22％，徑向尺寸減小了11.03％，改善了其工作性能。在求解計算過程中，運用MATLAB軟件的優(yōu)化函數(shù)工具箱進行求解，避免了復(fù)雜計算機程序的編制，簡化了求解過程，提高了工作效率。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，運用Pro/E 軟件強大的三維實體造型功能，創(chuàng)建了行星齒輪減速器的三維實體模型，該模型的創(chuàng)建有利于產(chǎn)品的改進