JDC新型矿用调度绞车设计及动态特性研究

发布时间：2017-10-10 01:36

  本文关键词：JDC新型矿用调度绞车设计及动态特性研究

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【摘要】：调度绞车是煤矿井下重要的调度运输设备,其结构性能好坏直接关系到整个生产系统的安全可靠运行。随着大中型矿井的不断增多以及中大型综采设备的使用,对矿用绞车的工作能力、工作效率、节能效果及使用寿命等方面都提出了新的要求。传统JD型调度绞车由于传动原理及结构的限制,难以很好的适应煤矿井下狭窄作业空间,且无法高效满足中大型综采设备搬迁工作的需要。本文来源于实际研发项目,针对传统JD型矿用调度绞车存在的不足,从传动原理和结构等方面开展JDC新型矿用调度绞车设计及动态特性分析。主要研究内容包括:(1)以调度绞车钢丝绳牵引力110k N为例,采用现代设计方法确定了JDC-110新型矿用调度绞车的传动系统及总体设计方案,对调度绞车的传动系统、执行机构、制动机构等关键机构和部件进行了设计选型,详细介绍了启动阶段、工作状态和制动阶段的实现过程,基于虚拟样机技术建立了调度绞车的整机虚拟装配模型。(2)基于Pro/E三维模型和ADAMS动态仿真软件,建立了调度绞车传动系统的虚拟样机模型,对调度绞车传动系统在空载、带负载及变负载转矩不同工况下运动学和动力学特性进行了仿真分析。(3)介绍了有限元接触分析的原理,利用ANSYS Workbench软件对绞车传动系统各级传动进行了静力学分析和模态分析。通过静力学分析,得到各级齿轮传动的接触应力;通过模态分析得到传动系统的固有频率和振型,并将结果与减速箱内齿轮的啮合频率和轴的转动频率进行比较,得出齿轮传动系统结构的合理性。(4)根据减速器箱体的结构受载分析,在ANSYS分析软件中准确建立调度绞车减速器箱体的有限元模型。通过静力学分析,直观展示了减速箱的应力场和位移场,校核了箱体的刚度和强度;在静力学分析的基础上,对箱体进行模态分析,获得箱体的固有频率和振型,从静态和动态两个方面验证减速器箱体的结构满足设计要求。本文所设计的新型矿用调度绞车是对传统JD型矿用调度绞车的改进设计,结构和性能符合设计要求,能够满足煤矿井下狭窄作业空间以及中大型综采设备搬迁工作的牵引要求,对矿用调度绞车的设计优化提供一定的参考价值。
【关键词】：JDC新型调度绞车 传动系统 减速箱 动态特性 静力学分析 模态分析
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD52
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 变量注释表18-20
• 1 绪论20-25
• 1.1 课题研究背景和意义20-21
• 1.2 国内外研究现状21-23
• 1.3 本文主要研究内容23-25
• 2 JDC新型矿用调度绞车的总体设计25-39
• 2.1 JDC-110 新型矿用调度绞车工作原理及结构设计25-33
• 2.2 JDC-110 新型矿用调度绞车虚拟样机设计33-38
• 2.3 本章小结38-39
• 3 JDC-110 新型矿用调度绞车传动系统动态特性分析39-57
• 3.1 传动系统虚拟样机模型建立39-40
• 3.2 传动系统动态特性仿真分析40-55
• 3.3 本章小结55-57
• 4 JDC-110 新型矿用调度绞车传动系统有限元新型矿用调度绞车传动系统有限元分析分析57-69
• 4.1 传动系统齿轮啮合性能的有限元分析57-64
• 4.2 传动系统模态特性分析64-68
• 4.3 本章小结68-69
• 5 JDC-110 新型矿用调度绞车减速器箱体的有限元分析69-91
• 5.1 减速器箱体静力学分析69-85
• 5.2 减速器箱体模态分析85-90
• 5.3 本章小结90-91
• 6 结论与展望91-93
• 6.1 结论91-92
• 6.2 展望92-93
• 参考文献93-97
• 作者简历97-99
• 学位论文数据集99

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本文编号：1003622