矿渣立磨机主减速器齿轮传动系统结构强度分析

发布时间：2017-05-16 15:25

  本文关键词：矿渣立磨机主减速器齿轮传动系统结构强度分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：立磨机设备是矿渣粉磨生产线中的关键设备,具有功率较大,高效节能及自动化程度高的特点。但在生产过程中立磨设备经常出现非稳态振动及齿轮疲劳破坏故障,造成机械零部件的损坏,严重影响了矿渣粉磨的效率,成为矿渣粉碎生成过程中迫切需要解决的难题之一。本文中立磨设备的核心部件主减速器是由德国引进,在生产过程中出现了传动齿轮严重损坏的情况,影响了企业的正常生产。本文对立磨机主减速器行星齿轮在传动中的齿轮强度进行了理论分析、计算,并使用ANSYS有限元分析软件进一步分析计算。在静强度分析的过程中,得出齿轮齿根最大应力为631MPa,但由于静强度分析中齿轮受力情况不够真实,不能完整的反映出齿轮在接触中最大应力部位和准确应力值。又通过齿轮啮合接触分析得出齿根最大应力为1466MPa,此应力大于齿轮材料的屈服极限值,导致齿轮齿根断裂。最后对齿轮进行模态分析,得出齿轮前十阶的固有频率,为探寻齿轮损坏原因做参考,并明确了齿轮工作振动频率的范围,以免发生共振导致齿轮损坏,为排除机器故障和立磨设备关键部件的国产化设计及改进提供理论依据。
【关键词】：立磨机 传动结构 有限元分析 齿轮强度 接触
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 绪论9-14
• 1.1 课题来源9
• 1.2 国内外研究概况及发展趋势9-13
• 1.2.1 立磨设备国内外概况9-10
• 1.2.2 减速机传动结构发展趋势10-11
• 1.2.3 齿轮接触分析的发展及研究方法11-12
• 1.2.4 齿轮固有特性的研究现状12-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 2. 矿渣立磨减速机传动系统介绍及建模14-31
• 2.1 矿渣立磨机简介14-19
• 2.1.1 主减速器结构分析16-17
• 2.1.2 实际生产中主减速器的故障分析17-19
• 2.2 行星轮系传动基本理论19-26
• 2.2.1 行星轮系效率传递19-22
• 2.2.2 行星齿系中齿轮受力分析22-24
• 2.2.3 行星轮系传动比计算24-25
• 2.2.4 行星齿系中载荷均匀分布的措施25
• 2.2.5 行星轮系数据计算25-26
• 2.3 主减速器传动结构建模26-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3. 行星轮齿根应力理论计算及有限元分析31-42
• 3.1 ANSYS软件介绍31-32
• 3.2 齿轮齿根应力理论分析及计算32-36
• 3.2.1 齿根的应力分析32-33
• 3.2.2 冲击力的分析计算33-35
• 3.2.3 变形量的计算35-36
• 3.3 行星齿轮有限元分析36-41
• 3.3.1 选择材料，，划分网格36-37
• 3.3.2 施加约束及载荷37-39
• 3.3.3 计算及后处理39-40
• 3.3.4 齿轮弯曲应力对比40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 4. 齿轮接触分析理论及ANSYS接触有限元分析42-53
• 4.1 齿轮基本接触理论42-43
• 4.2 齿轮接触分析有限元法43-46
• 4.2.1 有限单元法43-44
• 4.2.2 非线性接触有限元分析44-46
• 4.3 ANSYS接触分析46-47
• 4.3.1 ANSYS接触分析的类型46
• 4.3.2 ANSYS接触分析的算法46-47
• 4.4 齿轮接触有限元分析47-51
• 4.4.1 建立模型47
• 4.4.2 定义单元类型并划分网格47-48
• 4.4.3 定义接触对48-49
• 4.4.4 施加载荷确定约束条件49-50
• 4.4.5 计算结果及后处理50-51
• 4.5 有限元分析结果与赫兹公式计算结果比较51-52
• 4.6 本章小结52-53
• 5. 行星齿轮的模态分析53-60
• 5.1 模态分析的必要性53
• 5.2 齿轮的固有振动分析53-54
• 5.2.1 模态分析的步骤54
• 5.3 行星齿轮有限元模态分析54-59
• 5.3.1 建立模型54
• 5.3.2 定义单元属性、划分网格54-55
• 5.3.3 施加载荷并求解55-56
• 5.3.4 模态扩展及结果观察56
• 5.3.5 结果分析56-59
• 5.4 本章小结59-60
• 6. 结论与展望60-62
• 6.1 结论60
• 6.2 展望60-62
• 参考文献62-64
• 致谢64-65
• 作者简介65-66

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