基于ADAMS薄煤層采煤機(jī)截割部齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、齒輪傳動(dòng)是采煤機(jī)截割部動(dòng)力傳遞的關(guān)鍵組件，其性能決定整機(jī)的工作效率和使用壽命。由于薄煤層采煤機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、采煤空間狹小、工況惡劣、受到各種沖擊載荷，同時(shí)齒輪在工作中單、雙齒交替嚙合所引起嚙合剛度的變化以及扭矩軸和電機(jī)特性等影響，使截割部齒輪傳動(dòng)部分在工作過程中產(chǎn)生較大的沖擊載荷作用，對齒輪傳動(dòng)性能產(chǎn)生較大影響。對齒輪傳動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析可以較為全面地反映齒輪在傳動(dòng)過程中的動(dòng)態(tài)特性。針對某型號雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)薄煤層采煤機(jī)截割部齒輪傳動(dòng)進(jìn)行實(shí)體建模，在

2、施加恒定扭矩條件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，主要內(nèi)容如下:
　　首先，利用UG建立了薄煤層采煤機(jī)截割部各部分齒輪和扭矩軸三維實(shí)體模型，并對其進(jìn)行虛擬裝配和干涉檢驗(yàn)。
　　其次，針對制造和安裝誤差等原因，各齒輪之間的中心距會(huì)存在偏差，而中心距安裝偏差對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有一定的載荷波動(dòng)影響。著重對雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)承受最大理論負(fù)載的三軸和四軸齒輪進(jìn)行研究，通過對三軸和四軸齒輪存在中心距偏差時(shí)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，得到各齒輪受到載荷的波動(dòng)率與中心距偏差成先

3、減小后增大的關(guān)系。中心距安裝誤差在175+0.041-0.021mm范圍內(nèi)波動(dòng)比較小，而偏差超過后波動(dòng)較大。
　　再次，針對制造誤差等原因使得兩電機(jī)的輸出特性不完全一致這一現(xiàn)實(shí)進(jìn)行分析。研究表明，當(dāng)電機(jī)存在轉(zhuǎn)速差時(shí)對傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生拍振的作用，進(jìn)而加重嚙合沖擊。利用ADAMS對齒輪傳動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，得到1、2軸齒輪載荷波動(dòng)值較大，且隨著轉(zhuǎn)速差的增大而逐漸增大，兩電機(jī)的轉(zhuǎn)速差不宜超過5 r/min。當(dāng)電動(dòng)機(jī)存在轉(zhuǎn)速差時(shí)，轉(zhuǎn)速低的電機(jī)安

4、裝在1軸上，轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)安裝在3軸上，這樣各齒輪受到的載荷、振動(dòng)相對較小。
　　最后，針對電機(jī)扭矩軸和中間過渡扭矩軸剛度大小影響各齒輪受到載荷波動(dòng)的問題。分別通過考慮電機(jī)扭矩軸和中間過渡扭矩軸的剛度，利用ADAMS對薄煤層采煤機(jī)截割部齒輪傳動(dòng)部分進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析。在電機(jī)扭矩軸和中間過渡扭矩軸長度不變的情況下，得到直徑分別為39～41 mm、42～44 mm時(shí)，薄煤層采煤機(jī)截割部齒輪傳動(dòng)比較平穩(wěn)、振動(dòng)相對較小、綜合性能比較好。另