重型刮板输送机减速器箱体结构拓扑优化设计

发布时间：2021-02-25 02:46

　　刮板输送机是关键的煤矿综采装备,为了解决其启动难、冲击载荷大等问题,目前常用CST减速器作为刮板输送机的驱动装置。箱体作为CST减速器的重要部件之一,在减速器工作过程中起到支承、减振等诸多作用。减速器箱体所处工作环境比较恶劣,在载荷冲击下,极易产生疲劳损坏,将直接影响到整个CST减速器的性能和使用寿命。因此,本文以某型CST减速器箱体为研究对象,对其进行了结构分析与优化设计。首先,利用Pro/E建立了减速器箱体三维模型,在ADAMS中建立其齿轮传动系统的虚拟样机模型,通过动力学仿真获得施加在箱体各轴承座处的载荷,在此基础上,完成箱体有限元模型的建立。其次,对所建箱体模型进行静力学分析,得到箱体在额定工况和最大工况下的应力、位移分布情况。此外,对箱体进行了动力学分析,其中包括模态分析、瞬态动力学分析以及谐响应分析。在有限元仿真的基础上,搭建了CST齿轮箱试验平台,在额定工况下,通过试验测得减速器箱体表面的应力、位移和加速度等振动特性数据信号,验证了所建有限元模型的可靠性。最后,基于变密度法对箱体开展以最小化加权应变能为目标,以应力、位移、第1阶固有频率和体积比为约束的拓扑优化设计。根据优... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

刮板输送机Fig.1-1Scraperconveyor

图 1-2 CST 齿轮箱Fig.1-2 CST gearbox可控软启动装置主要是由液粘调速离合器、齿轮传动系统、电液反动系统[3]，能够实现刮板输送机在工作过程中软启动和过载保护。为可控软启动装置的关键部件，在减速器工作过程中起到支承、减起到支承整个齿轮传动系统、减轻振动等颇多作用。为适应工况相综采工作环境，齿轮箱应当具有良好的机械性能。我国研究 CST 对较晚，大部分采用进口 CST 可控软启动装置。目的及意义输送机的驱动系统是刮板输送机的重要组成部分，其驱动系统当前置，在井下工作环境空间小，工况极其复杂，导致其经常发生故障输不便，井下维修不便，因此，减速器质量和传动性能优良至关重

太原理工大学硕士研究生学位论文（4）箱体的重建与分析依据得到的箱体材料密度分布云图对箱体进行结构改进，并且对改进后的箱体重新划分网格，得到有限元模型，进行有限元分析，将有限元分析结果与原箱体的结果进行对比，验证箱体拓扑优化的有效性。本文所用技术路线如图 1-3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3050319