基于ADAMS薄煤層采煤機截割部齒輪傳動動力學分析.pdf

1、齒輪傳動是采煤機截割部動力傳遞的關鍵組件，其性能決定整機的工作效率和使用壽命。由于薄煤層采煤機結(jié)構(gòu)緊湊、采煤空間狹小、工況惡劣、受到各種沖擊載荷，同時齒輪在工作中單、雙齒交替嚙合所引起嚙合剛度的變化以及扭矩軸和電機特性等影響，使截割部齒輪傳動部分在工作過程中產(chǎn)生較大的沖擊載荷作用，對齒輪傳動性能產(chǎn)生較大影響。對齒輪傳動進行動態(tài)分析可以較為全面地反映齒輪在傳動過程中的動態(tài)特性。針對某型號雙電機驅(qū)動薄煤層采煤機截割部齒輪傳動進行實體建模，在

2、施加恒定扭矩條件進行動力學仿真分析，主要內(nèi)容如下:
　　首先，利用UG建立了薄煤層采煤機截割部各部分齒輪和扭矩軸三維實體模型，并對其進行虛擬裝配和干涉檢驗。
　　其次，針對制造和安裝誤差等原因，各齒輪之間的中心距會存在偏差，而中心距安裝偏差對傳動機構(gòu)有一定的載荷波動影響。著重對雙電機驅(qū)動承受最大理論負載的三軸和四軸齒輪進行研究，通過對三軸和四軸齒輪存在中心距偏差時進行動力學仿真分析，得到各齒輪受到載荷的波動率與中心距偏差成先

3、減小后增大的關系。中心距安裝誤差在175+0.041-0.021mm范圍內(nèi)波動比較小，而偏差超過后波動較大。
　　再次，針對制造誤差等原因使得兩電機的輸出特性不完全一致這一現(xiàn)實進行分析。研究表明，當電機存在轉(zhuǎn)速差時對傳動系統(tǒng)產(chǎn)生拍振的作用，進而加重嚙合沖擊。利用ADAMS對齒輪傳動進行動力學分析，得到1、2軸齒輪載荷波動值較大，且隨著轉(zhuǎn)速差的增大而逐漸增大，兩電機的轉(zhuǎn)速差不宜超過5 r/min。當電動機存在轉(zhuǎn)速差時，轉(zhuǎn)速低的電機安

4、裝在1軸上，轉(zhuǎn)速高的電動機安裝在3軸上，這樣各齒輪受到的載荷、振動相對較小。
　　最后，針對電機扭矩軸和中間過渡扭矩軸剛度大小影響各齒輪受到載荷波動的問題。分別通過考慮電機扭矩軸和中間過渡扭矩軸的剛度，利用ADAMS對薄煤層采煤機截割部齒輪傳動部分進行動力學仿真分析。在電機扭矩軸和中間過渡扭矩軸長度不變的情況下，得到直徑分別為39～41 mm、42～44 mm時，薄煤層采煤機截割部齒輪傳動比較平穩(wěn)、振動相對較小、綜合性能比較好。另