圆环链与驱动链轮磨损试验研究

发布时间：2017-08-04 23:04

  本文关键词：圆环链与驱动链轮磨损试验研究

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【摘要】：圆环链与驱动链轮的啮合传动是矿用刮板输送机输运机构的核心,对刮板输送机的运行效率、使用寿命有重要影响。在刮板输送机走向重型化的趋势下,驱动链轮因过度磨损导致失效已成为刮板输送机的主要故障之一,因此借助试验手段对圆环链与驱动链轮啮合接触与磨损机理进行研究,对减缓链轮磨损、提高刮板输送机运行效率和使用寿命有重要意义。首先,对圆环链与驱动链轮的啮合接触过程与磨损机理进行了分析,并使用有限元分析软件ANSYS Workbench进行了圆环链与驱动链轮的静态接触分析,得出了圆环链与驱动链轮啮合接触时的瞬态变形和应力分布情况。然后,在对矿用刮板输送机及圆环链与驱动链轮啮合接触过程有了充分认识的基础上,对圆环链与驱动链轮磨损试验台进行了功能需求分析和总体方案设计,并在此基础上完成了试验台的设计计算、设备选型和结构设计。借助现代设计方法中的虚拟样机技术,使用有限元分析软件ANSYS Workbench对试验台中的重要受力件进行了结构静力学分析,保证了试验台结构强度和运行可靠性,使用动力学仿真分析软件ADAMS对试验台链传动系统进行了动力学仿真分析,经检验链传动系统的设计和动作参数符合设计要求,为试验台设计提供了参考和依据。使用三维设计软件UG依据实际设计尺寸创建了试验台的三维模型,并在此基础上,完成外协件工程图纸。其次,在完成所需设备和标准件的采购及外协件的加工制作后,按照总装配图进行试验台的安装,对试验台进行了空载和加载试验,并对试验结果进行了分析,试验结果表明该试验台运行状况良好,达到了预期的设计要求,可以满足后续试验的需要。最后,使用自主设计搭建的圆环链与驱动链轮磨损试验台进行了不同材质的驱动链轮磨损试验,通过对不同材质的驱动链轮磨损前后链窝各点表面形貌的对比分析,发现在圆环链与驱动链轮的啮合接触过程中存在疲劳磨损、磨粒磨损等多种磨损形式,对此提出了选用具有更高疲劳寿命和硬度的材料,采用锻造工艺减少材料内部缺陷增强其耐磨性、借助数控等精密加工方法提高链窝表面粗糙度水平等措施来增强链轮链窝的耐磨性,提高其使用寿命。
【关键词】：圆环链 驱动链轮 啮合接触 磨损 试验台 表面形貌
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH227
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 引言11-13
• 1.1.1 课题研究背景12-13
• 1.1.2 研究目的和意义13
• 1.2 国内外研究动态13-18
• 1.2.1 圆环链与驱动链轮磨损13-14
• 1.2.2 表面形貌的测量14-18
• 1.2.3 目前研究存在的问题和不足18
• 1.3 本论文的主要研究内容18-19
• 1.4 小结19-20
• 第二章 圆环链与驱动链轮啮合接触与磨损机理20-32
• 2.1 引言20
• 2.2 矿用圆环链20-22
• 2.3 刮板输送机驱动链轮22-23
• 2.4 圆环链与驱动链轮啮合接触过程23-25
• 2.5 圆环链与驱动链轮磨损机理25
• 2.6 圆环链与驱动链轮静态接触分析25-30
• 2.6.1 SGB420/17型刮板输送机技术参数25-26
• 2.6.2 有限元接触分析26-30
• 2.7 小结30-32
• 第三章 试验台设计32-75
• 3.1 引言32-33
• 3.2 方案设计33-39
• 3.2.1 总体方案33-34
• 3.2.2 工作原理34
• 3.2.3 试验元件及相关分析34-39
• 3.3 试验台子系统39-53
• 3.3.1 加载系统39-42
• 3.3.2 动力系统42-46
• 3.3.3 传动系统46-48
• 3.3.4 数据采集与分析系统48-50
• 3.3.5 底座50-51
• 3.3.6 辅助装置51-53
• 3.4 关键零部件的校核53-68
• 3.4.1 驱动链轮结构静力学分析53-56
• 3.4.2 链轮轴组件56-64
• 3.4.3 机架64-68
• 3.5 链传动系统动力学分析68-73
• 3.5.1 链传动系统动力学仿真分析目标68-69
• 3.5.2 链传动系统虚拟样机69-70
• 3.5.3 仿真结果分析70-73
• 3.6 试验台三维模型73-74
• 3.6.1 零部件建模73
• 3.6.2 装配与干涉检查73-74
• 3.7 小结74-75
• 第四章 试验台加工与调试75-84
• 4.1 引言75
• 4.2 试验台加工75-77
• 4.2.1 加工过程75
• 4.2.2 安装与注意事项75-77
• 4.3 试验台调试与分析77-83
• 4.3.1 调试前的检查77
• 4.3.2 空载试验77-80
• 4.3.3 加载试验80-83
• 4.4 小结83-84
• 第五章 驱动链轮磨损试验84-90
• 5.1 引言84
• 5.2 试验方案设计84-86
• 5.2.1 试验元件84
• 5.2.2 试验目的84
• 5.2.3 试验内容84
• 5.2.4 试验步骤84-86
• 5.3 试验结果与分析86-89
• 5.4 小结89-90
• 第六章 结论与展望90-92
• 6.1 工作总结90
• 6.2 主要结论90-91
• 6.3 进一步工作展望91-92
• 参考文献92-96
• 致谢96-97
• 攻读学位期间发表的学术论文目录97

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本文编号：622109