重型采煤机齿轨轮啮合研究

摘要

现代采煤机的牵引方式主要为齿轨销轨式无链牵引，齿轨轮承担着传递扭矩、驱动采煤机行走的重要任务，是采煤机牵引机构的关键零件之一。随着采煤机功率不断增加，机身越来越重，齿轨轮的负荷越来越大，其使用寿命普遍缩短。本文采用理论分析与有限元结合的方法，仿真和对比分析了国产齿轨轮与进口齿轨轮在不同中心距下与销排的啮合特性。
　　完成的主要研究工作如下：
　　(1)运用理论分析的方法研究了采煤机、运输机和液压支架“三机配套”的约束关系，得出了齿轨轮要适应变中心距，变节距等工作环境的具体参数。
　　(2)对国产现有147mm节距齿轨轮在使用过程中出现的故障进行归纳和分析，研究结果显示：现有齿轨轮啮合面短、齿形曲线不合理、齿根偏瘦是齿形存在的问题。
　　(3)利用ABAQUS软件分别建立了国产齿轨轮和进口齿轨轮与销排以变中心距啮合时的有限元模型并进行对比分析，结果表明：以标准中心距和最大中心距与销排啮合时，进口齿轨轮的啮合特性好于国产齿轨轮；以最小中心距啮合时，进口齿轨轮齿面接触应力的波动和峰值均大于国产齿轨轮，但其齿根弯曲应力的波动和峰值小于国产齿轨轮。
　　(4)按照进口齿轨轮齿形生产制造齿轨轮实验件，经过在煤矿上的使用，其寿命大大高于原国产齿轨轮。

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1绪论

1.1选题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3课题研究的内容、方法及技术路线

2采煤机齿轨轮的工作要求

2.1“三机”之间的约束关系

2.2采煤机齿轨轮的适应性要求

2.3本章小结

3齿轨轮常见故障及分析

3.1齿轨轮常见故障

3.2齿轨轮啮合特性分析

3.3本章小结

4两种齿轨轮齿形对比及仿真分析

4.1齿轨轮齿形对比

4.2齿轨轮销排啮合有限元模型的建立

4.3标准中心距时仿真结果及分析

4.4最大中心距时仿真结果及分析

4.5最小中心距时仿真结果分析

4.6齿轨轮在不同中心距下啮合特征

4.7两种齿形齿轨轮使用效果比较

4.8本章小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

附录