提升機兩級行星減速器輕量化設(shè)計.pdf

1、大型提升機多級行星減速器在礦山生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。減速器箱體作為減速器的重要組成部分，其設(shè)計優(yōu)劣對減速器的性能有很大影響，過去由于技術(shù)條件的限制，設(shè)計人員在設(shè)計時只能憑借傳統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)驗采用增加箱體壁厚的方法來提高結(jié)構(gòu)強度，但這同時也增加了減速器的質(zhì)量，造成材料的浪費并增加了成本。為了解決這一問題，減速器的輕量化設(shè)計顯得越來越有必要。
　　本文作者在國家科技支撐計劃項目“大型礦山、起重傳動裝置輕量化及降噪關(guān)鍵技術(shù)研究”（項目號：2013

2、BAF01B05）的資助下開展了如下研究工作：
　　①針對礦用提升機多級行星齒輪傳動減速器的工作特性，利用有限元法建立了減速器箱體的有限元模型，在此基礎(chǔ)上對箱體進行了動力學(xué)分析，得到了箱體在極限工況下所受到的載荷激勵。根據(jù)拓撲優(yōu)化分析的要求對箱體模型進行了前處理，在極限工況下對處理后的模型進行了靜力學(xué)分析，得到了減速器箱體拓撲優(yōu)化模型在極限工況下的強度、剛度等參數(shù)。
　?、诟鶕?jù)靜力學(xué)分析結(jié)果，采用變密度法對箱體展開以加權(quán)最小

3、體積分數(shù)為優(yōu)化目標，以位移、最小成員尺寸和最大成員尺寸為約束的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化，根據(jù)拓撲密度云圖對箱體進行優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化后箱體重量減輕9.12％。對優(yōu)化后的減速器箱體進行了靜力學(xué)強度/剛度分析、動力學(xué)強度/振動速度分析、模態(tài)分析，與原箱體模型的分析結(jié)果進行對比，結(jié)果表明，優(yōu)化后的減速器箱體的使用性能滿足要求，對齒輪箱進行了振動分析，證明了動力學(xué)模型的可靠性。
　　③對齒輪傳動系統(tǒng)的固有特性進行了分析，結(jié)合相位調(diào)諧理論對齒輪傳動系統(tǒng)的固