基于VP-MFC的采煤机摇臂系统齿轮性能退化可靠性分析
本文关键词： 采煤机 齿轮 多场耦合 断裂力学 性能退化 可靠性 出处：《中国安全生产科学技术》2016年09期 论文类型：期刊论文
【摘要】：齿轮作为采煤机摇臂系统的关键零件,其性能退化对采煤机的工作可靠性有着重要影响。建立了采煤机摇臂系统的刚柔耦合虚拟样机(VP)模型,基于仿真结果,计算得到温度载荷,应用ANSYS对摇臂系统的薄弱齿轮副进行多场耦合(MFC)分析,得到了齿轮的温度场及结构场云图。建立引入裂纹后的齿轮有限元模型,利用FRANC3D对其进行断裂裂纹扩展数值模拟,得到了齿轮的裂纹前缘应力强度因子、扩展轨迹与疲劳寿命。提出以齿轮的裂纹扩展疲劳寿命和可靠度为退化指标的定量评估方法,结果表明齿轮性能退化成指数分布。将虚拟样机、多场耦合与断裂力学相结合,为齿轮性能退化可靠性研究提供了新的方法。
[Abstract]:As a key part of shearer rocker arm system, the performance degradation of gear has an important effect on the reliability of shearer. A rigid-flexible coupling virtual prototype model of shearer rocker arm system is established. Based on the simulation results, the temperature load is calculated, and the weak gear pair of rocker arm system is analyzed by ANSYS. The temperature field and structure field of gear were obtained. The finite element model of gear with crack was established, and the crack propagation was simulated by FRANC3D. The stress intensity factor, propagation trajectory and fatigue life of the crack leading edge of gear are obtained. A quantitative evaluation method based on the fatigue life and reliability of gear crack propagation is presented. The results show that the performance of gears degenerates into exponential distribution, and a new method is provided for the study of gear performance degradation reliability by combining virtual prototype, multi-field coupling and fracture mechanics.
【作者单位】： 辽宁工程技术大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51304105)
【分类号】：TD421.6
【正文快照】： 0引言齿轮断裂是赋存条件复杂的采煤机摇臂系统齿轮传动的主要失效形式之一,占其故障率的60%以上[1-2],一直是国内外专家和学者研究的热点和难点。笔者从断裂力学裂纹扩展导致齿轮性能退化的角度出发,以“易维护SL1000型采煤机摇臂计算机仿真模拟分析”项目为研究背景,建立采
【相似文献】
相关期刊论文 前7条
1 王剑;刘西拉;;结构性能退化的评估和贝叶斯动态预测[J];岩石力学与工程学报;2007年S1期
2 方德明,高增梁,张康达;服役多年的16MnR材料性能退化研究[J];化工机械;1997年04期
3 王旭东;顾鹏飞;李春东;何世禹;杨德庄;;ZnO白漆空间性能退化的地面恢复与保护研究[J];材料工程;2011年01期
4 赵婉;杨静;;基于性能退化数据评价火工品贮存可靠性的方法[J];含能材料;2012年04期
5 刘雨;陈进;朱义;肖文斌;;基于HMM的设备性能退化评估服务架构体系研究[J];矿山机械;2009年04期
6 贾福萍;吕恒林;崔艳莉;渠艳艳;王永春;;不同冷却方式对高温后混凝土性能退化研究[J];中国矿业大学学报;2009年01期
7 ;[J];;年期
相关会议论文 前6条
1 李晓阳;姜同敏;;基于性能退化的应力-强度干涉模型[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
2 高军;阳川;;性能退化数据的归一化处理方法[A];中国电子学会可靠性分会第十四届学术年会论文选[C];2008年
3 叶文亚;李国平;范立础;李晓娅;;混凝土桥梁全寿命性能退化规律的探讨[A];第十七届全国桥梁学术会议论文集（下册）[C];2006年
4 朱义;陈进;;基于HMM的设备性能退化评估方法的研究[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
5 叶文亚;李国平;;钢筋混凝土和预应力混凝土结构服役期性能退化相关性定性的分析[A];结构混凝土创新与可持续发展——第十三届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会论文集[C];2005年
6 贾福萍;崔艳莉;候大令;鲁彩风;;混凝土受高温及不同冷却方式影响的性能退化特征对比分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
相关博士学位论文 前9条
1 李业波;智能航空发动机性能退化缓解控制技术研究[D];南京航空航天大学;2014年
2 袁容;基于性能退化分析的可靠性方法研究[D];电子科技大学;2015年
3 张彬;数据驱动的机械设备性能退化建模与剩余寿命预测研究[D];北京科技大学;2016年
4 郝会兵;基于贝叶斯更新与Copula理论的性能退化可靠性建模与评估方法研究[D];东南大学;2016年
5 郭磊;基于核模式分析方法的旋转机械性能退化评估技术研究[D];上海交通大学;2009年
6 赵建印;基于性能退化数据的可靠性建模与应用研究[D];国防科学技术大学;2005年
7 林迟;基于结构全寿命设计需求的环境作用与结构性能退化研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 薛鹏飞;预应力混凝土连续刚构桥结构性能退化预测评估研究[D];浙江大学;2009年
9 潘玉娜;滚动轴承的性能退化特征提取及评估方法研究[D];上海交通大学;2011年
相关硕士学位论文 前10条
1 郭琦;基于性能退化数据的可靠性评估方法研究[D];华南理工大学;2015年
2 魏郁昆;系统可靠性分析中环境因子评估方法研究及软件实现[D];电子科技大学;2014年
3 周杨;滚动轴承性能退化评估技术研究[D];电子科技大学;2014年
4 刘帅君;基于性能退化数据的航空发动机剩余寿命预测[D];电子科技大学;2015年
5 李卉;基于状态监测的滚动轴承性能退化评估[D];大连工业大学;2015年
6 王丹丹;列车滚动轴承性能退化评估方法研究[D];北京交通大学;2016年
7 周枫;基于大数据的航天器性能退化分析方法[D];南京航空航天大学;2015年
8 徐清瑶;基于支持向量数据描述的滚动轴承性能退化评估[D];华东交通大学;2015年
9 翁柳青;考虑传感器性能退化的结构损伤检测[D];福州大学;2013年
10 高思霄;组合转子性能退化的裂纹位置敏感性研究[D];中南大学;2014年
，本文编号：1458262
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/1458262.html
