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掘进机截割部减速器优化设计研究

发布时间:2018-10-25 10:37
【摘要】:减速器是掘进机截割部的一个重要组成部分,其性能的优劣决定了掘进机的工作能力。由于行星齿轮传动具有传动比大、传动效率高和体积小重量轻等特点,因此在减速器的设计上得到了十分广泛的应用。 通过结合CAD/CAM/CAE软件和MATLAB优化设计模块的综合运用,论文对掘进机截割部减速器进行了优化设计,以达到缩短产品设计周期、节约成本的目的。 首先通过UG以及CAXA两种软件,对掘进机截割部减速器进行三维建模以及虚拟装配。利用软件CAXA生成齿轮廓线,通过输入齿数、模数、压力角、变位系数等相关参数,直接生成齿轮廓线,进而导出IGES格式文件,然后导入到UG中进行详细的三维建模,并完成虚拟装配; 其次,通过理论计算为优化程序的编写提供依据。论文中对行星齿轮传动配齿计算条件以及齿轮的强度条件进行验证,同时对减速器的输入轴、传动轴以及输出轴进行了强度校核; 最后,通过MATLAB软件对掘进机截割部减速器进行优化设计。优化设计以减速器体积最小为目标函数,以行星齿轮传动配齿计算条件(传动比条件、同心条件、邻接条件、装配条件)以及齿轮的设计条件(齿面接触重合度限制条件、齿数与变位系数的限制条件、齿宽系数限制条件、齿轮齿面接触强度、齿轮齿根弯曲条件)作为约束条件。 通过对所建立的优化模型进行优化计算,得到了满足所有约束条件的优化结果。通过对个别设计变量的适当圆整,在满足双级行星齿轮传动结构设计要求的条件下,得出最终优化结果。优化结果表明,减速器的体积减少了3.5%,能够有效降低产品成本。
[Abstract]:The reducer is an important part of the cutting part of the roadheader, and its performance determines the working ability of the roadheader. Planetary gear transmission has been widely used in the design of reducer because of its high transmission ratio, high transmission efficiency and light weight. Combined with the comprehensive application of CAD/CAM/CAE software and MATLAB optimization design module, the paper optimizes the design of the reducer of the cutting part of the tunneling machine, in order to shorten the product design cycle and save the cost. Firstly, through UG and CAXA software, the 3D modeling and virtual assembly of the cutting part reducer of the roadheader are carried out. The tooth contour line is generated by software CAXA, and the tooth contour line is generated directly by inputting some parameters, such as tooth number, modulus, pressure angle, modification coefficient and so on, and then the IGES format file is exported, and then imported into UG to carry on the detailed 3D modeling. And the virtual assembly is completed. Secondly, the theoretical calculation provides the basis for the programming of the optimization program. At the same time, the input shaft, the drive shaft and the output shaft of the reducer are checked. Finally, the paper verifies the calculation condition and the strength condition of the planetary gear transmission. Finally, the paper makes a strength check on the input shaft, the drive shaft and the output shaft of the reducer. The optimum design of cutting part reducer of roadheader is carried out by MATLAB software. The optimal design takes the minimum volume of the reducer as the objective function, the calculation conditions (transmission ratio condition, concentric condition, contiguity condition, assembly condition) and the design condition of gear (the limit condition of tooth surface contact coincidence degree) for planetary gear transmission. The limiting conditions of tooth number and displacement coefficient, tooth width coefficient, gear tooth surface contact strength, gear tooth root bending condition) are taken as constraint conditions. Through the optimization calculation of the established optimization model, the optimization results satisfying all the constraints are obtained. Through the proper roundness of individual design variables, the final optimization results are obtained under the condition of satisfying the design requirements of the two-stage planetary gear transmission structure. The optimization results show that the volume of the reducer is reduced by 3.5%, which can effectively reduce the cost of the product.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH132.46

【参考文献】

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1 杨照山,陈明;渐开线行星齿轮传动的研究现状及发展方向[J];中国纺织大学学报;1998年05期

2 舒庆,张晶;NGW型行星齿轮传动的优化设计[J];黑龙江商学院学报(自然科学版);1997年01期

3 方志淮;试论掘进机掘进技术的发展趋势[J];淮南职业技术学院学报;2003年02期

4 傅晓锦;遗传优化随机模糊性时封闭行星齿轮机构[J];机械传动;2001年04期

5 李爱军,,沈慧芬,刘殿辉;曲柄式渐开线行星齿轮传动的优化设计[J];机械传动;1994年04期

6 成经平;单级2K-H行星齿轮装置的模糊优化设计[J];机械科学与技术;2002年05期

7 范元勋,王华坤;基于遗传算法的少齿差行星齿轮传动参数优化设计[J];机械设计与制造工程;2002年06期

8 王述彦,马鹏飞;2K-H型行星齿轮系传动的优化设计[J];建筑机械化;2002年05期

9 左贤彬;行星齿轮机构进行优化设计数学模型的建立[J];交通科技与经济;2004年05期

10 江渡;QX型二级行星齿轮减速器优化设计[J];辽宁工学院学报;1995年03期

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1 康正生;TY420履带式推土机行星齿轮变速箱设计研究[D];大连理工大学;2003年

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7 李迪;NGW型行星齿轮传动的优化设计研究[D];南京航空航天大学;2009年

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本文编号:2293464

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