论文部分内容阅读
由于采煤机的工作环境恶劣,无论是采煤机的机械传动部件、液压传动部件、电器元件,还是摇臂、截割滚筒等,都会因采煤机受到的载荷过大而出现故障。采煤机截割部承受载荷较大,使截割部摇臂产生变形、扭转振动等,甚至局部发生断裂。采煤机截割部摇臂不仅是滚筒的调高部件,而且是传递动力的减速箱,其内部有轴、齿轮等传动部件,由于摇臂壳体产生变形,对齿轮传动系统产生较大影响,所以要求摇臂要有足够的强度和刚度。本文以MG610/1400-WD系列采煤机的截割部摇臂为主要研究对象,运用有限元方法对其结构进行应力分析。
利用三维建模软件UG建立采煤机截割部摇臂壳体的实体模型,通过IGES格式,将该模型导入有限元分析软件ANSYS中,建立采煤机截割部摇臂壳体的有限元模型。
本文针对采煤机工作时的四种特殊工况进行分析,通过应用ANSYS软件对摇臂进行有限元静力分析,获得摇臂壳体的应力和变形状态,得到摇臂壳体上最大应力和最大应变,进一步研究表明通过合理修改应力集中区域的过渡尺寸能有效改善其应力集中的现象。通过提取轴孔的变形量数据研究,轴孔较大的相对变形对齿轮传动将产生影响。对摇臂壳体模型进行模态分析,提取摇臂的振型,通过振型分析可知靠近摇臂头部的两个相邻轴存在较大的相对变形。由于在斜切状态下,采煤机工作条件较恶劣,所以针对这一工况在摇臂壳体上相对变形较大的两个相邻的轴孔处增加传动轴,通过接触对使轴与壳体耦合,进行接触分析,从而获得这两个相邻轴孔的相对变形量,为该部位传动齿轮修形量的确定提供依据。