论文部分内容阅读
减速机是带式运输机中重要的传动部件。由于带式运输机在矿井的工作环境恶劣复杂,减速机时常承受较大动载荷冲击并且有时会处于超载的状态,所以对带式运输机减速机的可靠性要求就非常高,因此在减速机投入实际使用前,必须通过严格的加载试验。通常的加载试验因为施加的载荷是额定载荷,所以试验时间长而且成本比较高。但对带式运输机减速机进行加速寿命试验,能够很好地解决这一问题。施加合适的加速载荷到减速机上,能够大幅缩短减速机试验所需的时间,以便加快减速机生产及使用的流程。同时选择封闭功率试验方法,功率是可回收的,能够显著降低试验的成本。随着带式运输机的功率日益增大,这对于减速机的试验有重要的意义。本文以FLENDER公司生产的DTL120/150/2×250带式运输机的B3SH11-25-C型减速机为例,对减速机加速寿命试验相关理论及方法做了研究。重点研究了减速机加速寿命的数学模型。因为减速机零部件相当复杂,目前还没有较为准确的加速寿命试验数学模型,所以本文以减速机齿轮的加速寿命为重点研究内容,理论依据主要是Miner疲劳累计损伤理论及零部件的S-N曲线方程。本文对减速机的加速载荷谱进行研究。运用统计分析的手段,对减速机随机载荷做了研究,根据相关标准选择贝塔分布函数作为减速机随机载荷所服从的分布函数。依据试验中常用到的八级载荷谱法,编制出减速机的正常载荷谱,并且利用线性强化准则编制出减速机的加速载荷谱。通过模拟仿真的方法研究减速机加速寿命试验。利用UG在ADAMS中建立减速机虚拟样机模型,分别输入正常载荷谱及加速载荷谱,在不同载荷谱下对齿轮产生的力学影响进行了分析。在ANSYS中研究不同加速载荷对于齿轮接触应力及弯曲应力产生的影响。在FE-SAFE中依据ADAMS扭矩载荷谱及ANSYS分析结果,计算出两种载荷谱下齿轮的寿命,并且分析了两种载荷谱对齿轮寿命的影响。模拟仿真结果与实际中已有的试验结果相比较,结果较为接近,提供了一种新的研究方法。在电封闭式试验台上对带式运输机减速机完成了加速寿命试验。对于加速寿命试验台的驱动及加载,均采用了交流变频异步电动机,而电能经电网回馈给驱动电机,并运用计算机系统完成了数据采集及载荷谱的加载。在两种载荷谱加载后,研究了对输出扭矩产生的影响,并利用加速载荷谱成功完成了加速寿命试验。验证了虚拟样机建造与仿真分析的合理性。