采煤機薄輪緣行星輪彎曲疲勞特性分析.pdf

1、由于采煤機總裝機功率越來越大，同時行星機構(gòu)經(jīng)常處在大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速、沖擊載荷嚴重的工作環(huán)境之下，因而在實際工作過程中，采煤機行星齒輪減速器的行星輪時有發(fā)生齒根斷裂的現(xiàn)象，其結(jié)果是整個減速器甚至采煤機癱瘓，造成重大的經(jīng)濟損失。為此，本文以行星齒輪與滾動軸承外圈的配合模型為研究對象，綜合運用機械設(shè)計理論、厚壁圓筒等彈塑性力學(xué)理論以及疲勞壽命理論等，對采煤機薄輪緣行星輪進行了彎曲疲勞特性分析以及實驗驗證，對行星輪的研究與分析有較大理論意義和工程

2、應(yīng)用價值。本文的研究工作主要有以下方面：
　　1）應(yīng)用 Pro/E精確繪制了漸開線行星輪齒廓和齒根過渡曲線，利用拉伸等命令繪制行星輪與滾動軸承外圈相配合的三維模型。
　　2）通過 ANSYS軟件驗證了厚壁圓筒理論在裝配模型中的應(yīng)用，并得出齒根彎曲應(yīng)力應(yīng)該為兩應(yīng)力復(fù)合函數(shù)，即行星輪與太陽輪嚙合時產(chǎn)生的應(yīng)力以及行星輪與滾動軸承外圈配合時在齒根處產(chǎn)生的周向應(yīng)力的復(fù)合函數(shù)；同時分析了行星輪內(nèi)孔徑變化、模型配合處的過盈量以及滾動軸承外

3、圈內(nèi)孔處半徑對齒根處應(yīng)力的影響。
　　3）在Adams中添加行星輪與太陽輪為碰撞關(guān)系，得出行星輪輪齒受力的載荷譜；在壽命分析軟件 FE-SAFE中導(dǎo)入 ANSYS靜力分析結(jié)果以及載荷譜，求得壽命分析結(jié)果，并討論了過盈量、齒根處粗糙度等級以及行星輪內(nèi)孔半徑對齒根處疲勞壽命的影響。
　　4）按照國家標準《齒輪彎曲疲勞強度試驗方法》（GB/T14230-93），搭建了行星齒輪材料的彎曲疲勞性能試驗平臺。實驗結(jié)果及理論分析表明，當模