掘进机切割减速机设计及工况校核

发布时间：2017-05-09 16:04

  本文关键词：掘进机切割减速机设计及工况校核，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：EBZ240掘进机是一种纵轴式的悬臂掘进机，此机型主要用来深井的煤开采时遇到硬岩石层的巷道开采，同时亦适用于工程中的隧道施工。其工作部位的截割头是连接行星减速器通过电机的带动进行功率及转矩的传递。行星减速器所具有的传动功能、以及结构形式会对EBZ240掘进机在截割方面的能力、结构以及体积造成影响，它是EBZ240掘进机工作机的重要组成部分，在EBZ240掘进机开采巷道的整个过程之中起着核心作用，它的效率高低直接决定着整机的效率。 EBZ240掘进机工作机构的预留空间及实际作业的环境，需要行星减速器最大限度的实现结构简化、体积缩小、齿轮模数减少、机械性能提升。本文提到了优化行星减速器的具体方案，设置了所有传动方面的传动比以及齿轮模数，针对它的重要构件展开了优化以及设计。优化后的EBZ240掘进机行星减速器降低了传动过程之中的冲击，使得传动的稳定性得到提升，，噪音得到有效降低，结构简化，便于制造、装置以及维修。 本文通过ANSYS来对EBZ240掘进机里面的关键性的构件展开了有限元静力分析。经过ANSYS静力学分析可知：EBZ240型掘进机行星减速器的齿轮及行星架施加载荷后所发生的形变及受力均在允许的范围之内，性能比较稳定，设计中所选用的核心结构件的材料亦均能符合要求。通过一系列的优化合理整合以及对减速机的力学分析，加上现场的2400小时内无故障实验，充分证明了此机型的行星减速器在结构方面的设计比较科学。
【关键词】：掘进机 行星减速器 优化设计 ANSYS 有限元分析
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD421.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第1章 绪论13-21
• 1.1 引言13-14
• 1.2 课题背景及发展动态14-15
• 1.3 掘进机简介15-19
• 1.3.1 掘进机总体结构15-16
• 1.3.2 悬臂掘进机的切割部16-19
• 1.3.2.1 悬臂掘进机切割部的结构组成16-17
• 1.3.2.2 切割部的截割头17-18
• 1.3.2.3 切割部的悬臂18
• 1.3.2.4 切割部的传动装置18-19
• 1.3.2.5 切割部的电动机19
• 1.4 论文依托项目简介19-20
• 1.5 本文主要研究内容20-21
• 第2章 掘进机行星减速器的结构设计21-51
• 2.1 设计基础21
• 2.1.1 计算标准21
• 2.1.2 符号及单位21
• 2.2 行星减速器的设计理论21-25
• 2.2.1 行星减速器的定义21-22
• 2.2.2 行星减速器的分类22-23
• 2.2.3 行星减速器的特点23-24
• 2.2.4 主要行星减速器简介24-25
• 2.3 EBZ240 掘进机的工作工况设计25-28
• 2.3.1 EBZ240 掘进机的技术参数25-26
• 2.3.2 EBZ240 掘进机行星减速器结构及基本参数26-28
• 2.3.2.1 EBZ240 掘进机行星减速器结构26-27
• 2.3.2.2 EBZ240 掘进机行星减速器初始参数27-28
• 2.3.3 EBZ240 掘进机行星减速器几何尺寸和啮合参数28
• 2.4 EBZ240 掘进机行星减速器传动比和转速28-29
• 2.4.1 EBZ240 掘进机行星减速器传动比28
• 2.4.2 EBZ240 掘进机行星减速器转速28-29
• 2.5 EBZ240 掘进机行星减速器受力分析29-32
• 2.5.1 EBZ240 掘进机行星减速器的受力分析29-30
• 2.5.2 EBZ240 掘进机行星减速器的受力计算30-32
• 2.6 EBZ240 掘进机行星减速器齿轮传动强度校核32-49
• 2.6.1 校核计算 EBZ240 掘进机行星减速器齿面接触强度33-42
• 2.6.1.1 安全校核计算一级中心轮 1 的齿面接触强度33-40
• 2.6.1.2 安全校核计算二级中心轮 3 的齿面接触强度40-42
• 2.6.2 EBZ240 掘进机行星减速器齿根弯曲强度的校核42-49
• 2.6.2.1 一级中心轮 1 的齿根弯曲强度的安全校核43-47
• 2.6.2.2 二级中心轮 3 的齿根弯曲强度的安全校核47-49
• 2.7 本章小结49-51
• 第3章 掘进机行星减速器轴承的选型及材料51-56
• 3.1 轴承选型过程概述51
• 3.2 滚动轴承类型选择51-52
• 3.3 滚动轴承的寿命计算52-54
• 3.4 掘进机行星减速器材料的选用54-56
• 第4章 EBZ240掘进机行星减速器结构有限元分析56-67
• 4.1 有限分析元法及 ANSYS 概述置56-57
• 4.1.1 有限分析元法概述56-57
• 4.1.2 ANSYS 简介57
• 4.2 EBZ240 掘进机行星减速器结构静力分析57-65
• 4.2.1 齿轮的有限元分析58-63
• 4.2.2 行星架的有限元分析63-65
• 4.3 本章小结65-67
• 第5章 结论67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-74
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 吴春兰,王世杰,刘玉春;井下专用行星减速器中心齿轮有限元分析[J];沈阳工业大学学报;2004年04期

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3 毛君;吴常田;谢苗;;浅谈悬臂式掘进机的发展及趋势[J];中国工程机械学报;2007年02期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 王喜胜;姜希琴;王学成;;我国悬臂式掘进机新技术的应用与发展[A];2007短壁机械化开采专业委员会学术研讨会论文集[C];2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

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5 刘雪;纵轴式掘进机工作稳定性的研究[D];辽宁工程技术大学;2007年

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本文编号：352789