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随着隧道及地下空间的大发展,开发盾构技术显得尤为重要,它的推进机构直接影响到盾构机的主要性能,本文研究的是一种新型的4x6SPSTBM推进机构。TBM推进机构具有过约束,冗余驱动且在施工过程中负载较大的特点,使得机构的理论研究具有一定的难度,同时也由于液压油的存在,机构推进过程中容易产生偏差,需提前掌握机构的性能。因此本文将对机构的动力学、静力学、振动特性进行分析,为机构的优化提供参考。 建立了4x6SPS推进机构的位置反解方程。然后在ADAMS软件上对TBM推进机构的多刚体虚拟样机模型进行了运动学和动力学分析。再进行刚柔耦合多体系统动力学研究,实现TBM推进机构推进过程的动态仿真。将仿真得到TBM推进机构的动力学仿真数据进行对比,从中取得TBM推进机构的理论偏差数据,这为更进一步优化机构的结构提供了理论的参考。 由于机构主要由24根结构相同的推进支链组成,故对推进支链进行CAE分析也是研究机构性能的重要环节,采用HYPERMESH软件对推进支链进行的前处理及静力学和模态分析,采用ABAQUS软件进行接触分析,采用ANSYS软件进行谐响应分析,得出推进支链的振动特性与力学特性,分析出推进支链的薄弱环节,从结果中看出液压油对支链的影响是不可忽视的。并提出采用刚性弹簧替代液压油的方法,并进行了刚度验算,并得出在液压油行程变化下支链的刚度变化规律,再对整机进行了CAE分析,得到机构的振动特性与力学特性,分析出容易发生共振的频率,这对机构进行后续的优化工作也提供了理论的参考。 最后对研究内容进行了总结,本文的研究虽然初步达到了一定的目的,但是也存在一些不足和缺陷,有待于进一步的改进和完善。