立式磨机广泛运用于煤炭、水泥、化工等矿山机械生产行业,减速机作为立式磨机的关键部件,对立式磨机的综合性能有着重要的影响。随着科学技术的发展,立式磨机正朝着轻量化、大功率、低振动、高可靠性的方向发展,这对减速机的动态响应、啮合性能及可靠性提出了更高的要求。然而,双行星立磨减速机齿轮系统承受的动载荷较为复杂,且齿轮传动部件可能发生疲劳破坏和共振失效,将严重影响立磨减速机的正常运行。因此,对双行星立磨减速机开展动态啮合性能的仿真及可靠性分析具有重要的理论意义和工程实用价值。本论文来源于国家科技支撑计划项目。对双行星立磨减速机齿轮系统的动态激励、修形参数优化、振动特性、疲劳及共振可靠性等问题开展了较为全面的研究。论文的主要研究工作如下:(1)在ANSYS软件中,采用APDL建立了双行星立磨减速机齿轮系统有限元模型,通过模态分析求得齿轮系统的固有频率及固有振型。在此基础上,采用模态叠加法对齿轮系统进行动响应分析,得到系统的振动位移、振动速度和振动加速度,并绘制了各评价点的时域及频域振动曲线。(2)借助ROMAX软件,建立了双行星立磨减速机传动系统的模型,分析了行星级齿轮副的传动误差、齿面载荷及轮齿应力分布;采用遗传算法,对行星级齿轮副进行修形参数优化,得到最优修形量,对比分析了优化前后齿轮副的啮合性能及减速机的动态响应。(3)对于双行星立磨减速机传动系统,采用一次二阶矩法对锥齿轮副、行星轮系的弯曲疲劳可靠性、接触疲劳可靠性及灵敏度进行了分析;利用蒙特卡洛法分析了两级行星架的静强度可靠性及灵敏度;建立了传动系统的疲劳可靠性模型,计算了传动系统的疲劳可靠度。(4)建立了双行星立磨减速机结构系统参数化有限元模型,选取材料参数、尺寸参数作为随机输入变量,将激励频率与固有频率的接近程度设定成输出变量,通过响应面法构建输入与输出的近似关系式,而后利用蒙特卡洛模拟技术进行抽样,统计得出结构系统的共振可靠性及灵敏度。