三环减速器动力学分析及裂纹影响研究

发布时间：2020-07-12 21:34

【摘要】： 三环减速器是为适应工程发展需要,在综合分析平行轴少齿差减速器技术发展趋势的基础上开发的一种新型传动装置,已经用在宝钢、武钢、成钢、首钢、涟钢等钢铁企业和其它行业,取得一致好评。随着机械工业日益向高速重载发展,使得三环减速器的动态特性日益突显,并直接影响到整个设备能否正常、高效的运行。这就使对三环减速器动态特性的研究成为一个十分紧迫和意义重大的课题。 随着国内外各场合该种减速器的使用越来越广泛,专家们对三环减速器的研究也越来越多。对比目前国内外的各种研究报告或资料可以发现,对三环减速器的研究主要是在承载、润滑和齿型参数等方面,对其断裂力学分析和系统动力学研究的相关学术论文至今还未见发表。 基于涟源钢铁厂转炉三环减速器在使用中环板发生断裂这一故障,本文做了如下主要研究工作: 1.在建立三环减速器环板的断裂力学模型及推导其应力强度因子公式的基础上,研究裂纹对环板剩余寿命的影响。 2.通过分析建立三环减速器键合图模型并推导其系统状态方程。 3.通过仿真分析三环减速器系统的动态特性,研究系统中各主要参数对系统动态特性的影响。 4.利用键合图法对系统进行模态分析,分析裂纹对系统固有频率及模态振型的影响,为三环减速器系统故障诊断提供参考。 5.研究裂纹对三环减速器啮合齿对应力分布的影响。
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH132.46
【图文】：

2.2.1模型的建立涟源钢铁厂的三环减速器在使用过程中发生故障，经过开箱检查，发现其中一块环板的轴承处至齿根处有裂纹，如图2一2所示。图2一2减速器环板裂纹图

\:‘(a)(b)图3一2行星传动系统键合图可见按照一定的规则构成的键合图可用简单的结及变换器来表示行星齿轮传动相对复杂的关系。本文在建立三环减速器系统的键合图模型时灵活运用了以上行星齿轮传动键合图建模方法。3.2三环减速器键合图模型的建立本文建模的对象是涟源钢铁厂连铸钢包回转台上使用的SHL·5430一109/168型的三环减速器，模型如图3一3所示。图3一 3SHL·5430一109/168型三环减速器模型该减速器为单轴输入，电动机通过一对斜齿轮将转速输入到高速轴，高速轴带动三块环板高速运转，并通过环板内齿轮与大齿轮的啮合将转速从输出轴输出，其工作简图如图3一4。

图中稳定值为16r/s的是锥齿轮转速曲线;稳定值为gr/S的分别为环板转速曲线;稳定值为lr/s的是输出轴转速曲线。表示扭矩的系统状态变量随时间变化的曲线如图4一3所示。图中三条曲线分别为三环板输入轴上扭矩曲线，可见其最后稳定值相等。由图4一2对应的速度曲线可以看出，这些状态变量的响应曲线都是经过短暂的振荡后达到平衡点。系统中的振荡峰值大小可以反应出系统超调量大小，而振荡达到平衡点所需的时间，则反映出系统过渡时间的快慢。输入转轴的速度曲线峰值约为22.sr/s，大约经过3秒钟后达到稳定值，输出轴的稳定时间也约为3秒。环板的稳定时间稍大于3秒，说明环板在运动中相互之间的干扰相对较大。这是因为环板在啮合中会产生弹性形变

【引证文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 张博宇;多点啮合柔性传动装置的设计及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

本文编号：2752517