55KW提升絞車傳動系統(tǒng)疲勞壽命分析與可靠性設(shè)計.pdf

1、提升絞車傳動系統(tǒng)主要采用齒輪傳動結(jié)構(gòu),具有承載能力大、傳動可靠、效率高等優(yōu)點,在礦山采掘和運輸場合被大量而廣泛地運用,其安全性越來越重要。傳動系統(tǒng)作為最關(guān)鍵的受力部件,其疲勞壽命分析和可靠性設(shè)計對于提高整個設(shè)備的實用性和安全性有非常重要的意義。
　　 本文應(yīng)用UG軟件建立55KW提升絞車傳動系統(tǒng)主要部件的數(shù)字化模型,創(chuàng)建精確的齒根過渡曲線,實現(xiàn)了圓弧錐齒輪和直齒圓柱齒輪的參數(shù)化建模;基于齒輪嚙合原理,利用圓柱齒輪的嚙合平面,實現(xiàn)

2、了無干涉裝配,并可獲得任意的齒輪嚙合狀態(tài)。運用ADAMS對整套傳動系統(tǒng)進行運動仿真,得到各軸的轉(zhuǎn)速信息和載荷譜,為有限元分析和疲勞壽命分析打下基礎(chǔ)。利用Marc提供的非線性分析功能,采用剛體控制方法,通過對主動輪施加較低的轉(zhuǎn)速,對從動輪施加阻力矩,模擬齒輪在運轉(zhuǎn)過程中的應(yīng)力變化情況;研究了摩擦力對接觸應(yīng)力的影響,對一個輪齒嚙合周期的應(yīng)力變化作了詳細的分析。利用有限元分析應(yīng)力結(jié)果,在MSC.Fatigue軟件對直齒齒輪和圓弧錐齒輪齒根處進

3、行了全壽命分析,求出了齒根處的壽命結(jié)果,并找出了失效區(qū)域,最后對指定的典型節(jié)點,進行了疲勞設(shè)計優(yōu)化。分別對傳動系統(tǒng)中的齒輪,軸承和軸進行可靠性分析和可靠性重新分配,并在保證整個系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上降低制造加工成本,同時考慮到隨機載荷的作用與影響。
　　 本文通過疲勞分析軟件對傳動系統(tǒng)主、從動齒輪彎曲疲勞壽命進行計算,得到安全壽命系數(shù)為2.95,按照系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)方法對系統(tǒng)的可靠度驗證,重新進行優(yōu)化分配,最終確定系統(tǒng)中各單元的可靠度為0