本文關鍵詞：立磨減速機動態(tài)特性模擬及疲勞壽命分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：立磨減速機作為立式磨機的核心部件,其動態(tài)特性、疲勞壽命及可靠性是立式磨機綜合性能的主要衡量指標。立式磨機在粉磨水泥、陶瓷等工業(yè)原料時,工況條件十分惡劣,這對減速機動態(tài)特性及可靠性提出了較高的要求。然而,立磨減速機齒輪系統(tǒng)承受的動載荷較為復雜,給減速機動態(tài)特性精確分析帶來困難,且動載荷作用下齒輪傳動部件容易發(fā)生疲勞失效和可靠性故障,將嚴重影響立磨減速機的正常運行。因此,開展立磨減速機動態(tài)特性及疲勞壽命分析對提高減速機綜合性能具有重要的理論意義和工程價值。本課題結合國家科技支撐計劃項目(2013BAF01B04)的主要內容,針對立磨減速機齒輪系統(tǒng)的動態(tài)激勵模擬、振動特性仿真、疲勞壽命預估及可靠性分析等問題開展了較為全面的研究。論文的主要研究工作如下:①在計算軸承支承剛度、齒輪副時變嚙合剛度等結合部參數的基礎上,建立了立磨減速機各級齒輪傳動的動力學模型,求解各級傳動系統(tǒng)振動微分方程,得到各齒輪副的動態(tài)激勵,進而研究了偏心誤差和太陽輪浮動對行星級齒輪副均載特性的影響。②借助ANSYS軟件,建立了立磨減速機齒輪系統(tǒng)耦合動力學模型,通過有限元模態(tài)分析求解了齒輪系統(tǒng)的固有頻率和固有振型,計算了各傳動軸轉頻及齒輪副嚙合頻率與固有頻率的接近率。在此基礎上,采用模態(tài)疊加法求解了齒輪系統(tǒng)的振動響應,并評價了箱體的加速度級結構噪聲。③針對立磨減速機行星齒輪傳動,編制了疲勞分析的載荷譜,按GL規(guī)范計算材料的S-N曲線,結合靜力接觸分析所得的應力結果,采用ANSYS/Fe-safe軟件進行基于累積損傷理論的疲勞壽命預估,并研究了表面粗糙度和載荷大小對疲勞壽命的影響規(guī)律。④利用二階矩法分別對立磨減速機傳動系統(tǒng)中錐齒輪傳動、斜齒輪傳動和行星傳動部件進行彎曲疲勞可靠性分析;采用快速響應面法,建立行星架疲勞可靠性分析模型,計算其疲勞可靠度及靈敏度;而后將兩者結合起來,實現立磨減速機整個傳動系統(tǒng)的可靠性建模及分析。
【關鍵詞】：立磨減速機 動態(tài)特性 疲勞壽命 可靠性 有限元法
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.46
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題學術意義及實用意義9
• 1.2 國內外研究現狀9-14
• 1.2.1 齒輪系統(tǒng)動態(tài)激勵及均載特性研究現狀9-11
• 1.2.2 齒輪系統(tǒng)動力學研究現狀11-12
• 1.2.3 齒輪系統(tǒng)疲勞壽命預估研究現狀12-13
• 1.2.4 齒輪系統(tǒng)可靠性分析研究現狀13-14
• 1.3 本文的主要研究內容14-17
• 2 立磨減速機動態(tài)激勵模擬及均載特性研究17-45
• 2.1 引言17
• 2.2 立磨減速機結合部剛度分析17-20
• 2.2.1 軸承支承剛度18-19
• 2.2.2 齒輪副時變嚙合剛度19-20
• 2.3 立磨減速機傳動系統(tǒng)動力學模型20-27
• 2.3.1 錐齒輪傳動系統(tǒng)動力學模型20-22
• 2.3.2 斜齒輪傳動系統(tǒng)動力學模型22-24
• 2.3.3 行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學模型24-27
• 2.4 立磨減速機傳動齒輪副動態(tài)嚙合力27-34
• 2.4.1 振動微分方程求解27-28
• 2.4.2 錐齒輪及斜齒輪傳動動態(tài)嚙合力28-30
• 2.4.3 無偏心誤差時行星傳動齒輪副動態(tài)嚙合力30-32
• 2.4.4 有偏心誤差時行星傳動齒輪副動態(tài)嚙合力32-34
• 2.5 立磨減速機行星級動態(tài)均載分析34-42
• 2.5.1 不同偏心誤差下行星傳動的均載特性34-40
• 2.5.2 太陽輪不浮動時行星傳動的均載特性40-42
• 2.6 本章小結42-45
• 3 立磨減速機參數化建模及動態(tài)響應有限元仿真45-63
• 3.1 引言45
• 3.2 齒輪系統(tǒng)振動分析理論45-48
• 3.2.1 固有頻率及振型45-47
• 3.2.2 模態(tài)疊加法47-48
• 3.3 立磨減速機有限元建模及模態(tài)分析48-53
• 3.3.1 減速機參數化建模48
• 3.3.2 減速機箱體模態(tài)分析48-50
• 3.3.3 減速機齒輪系統(tǒng)模態(tài)分析50-53
• 3.4 立磨減速機動態(tài)響應分析53-61
• 3.5 本章小結61-63
• 4 立磨減速機關鍵零部件疲勞壽命預估及影響因素分析63-81
• 4.1 引言63
• 4.2 疲勞壽命分析理論及方法63-66
• 4.2.1 疲勞累積損傷理論63-64
• 4.2.2 材料S-N曲線64-65
• 4.2.3 疲勞壽命分析方法65-66
• 4.3 立磨減速機行星傳動齒輪靜強度分析66-69
• 4.3.1 靜力分析有限元模型66-67
• 4.3.2 行星傳動各齒輪應力67-69
• 4.4 立磨減速機行星傳動齒輪疲勞壽命分析69-76
• 4.4.1 行星級齒輪副疲勞分析載荷譜69-71
• 4.4.2 行星傳動各齒輪材料S-N曲線71-74
• 4.4.3 行星傳動各齒輪疲勞壽命預估及安全系數計算74-76
• 4.5 立磨減速機行星傳動齒輪疲勞壽命影響因素分析76-80
• 4.5.1 表面粗糙度對疲勞壽命的影響76-78
• 4.5.2 載荷譜對疲勞壽命的影響78-80
• 4.6 本章小結80-81
• 5 立磨減速機傳動系統(tǒng)疲勞可靠性分析81-99
• 5.1 引言81
• 5.2 機械可靠性分析基本理論81-86
• 5.2.1 可靠性分析所涉及的基本概念81-83
• 5.2.2 概率分布和分布參數83-84
• 5.2.3 可靠性及參數靈敏度分析方法84-86
• 5.3 立磨減速機齒輪彎曲疲勞可靠性及靈敏度分析86-88
• 5.4 立磨減速機行星架可靠性及靈敏度分析88-96
• 5.4.1 行星架可靠性分析模型88-90
• 5.4.2 響應面90-91
• 5.4.3 采樣歷程91-93
• 5.4.4 概率累積分布函數93-94
• 5.4.5 可靠性靈敏度94-95
• 5.4.6 散點圖95-96
• 5.5 立磨減速機傳動系統(tǒng)疲勞可靠性分析96-98
• 5.6 本章小結98-99
• 6 結論與展望99-101
• 6.1 結論99-100
• 6.2 展望100-101
• 致謝101-103
• 參考文獻103-109
• 附錄109
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄109
• B. 作者在攻讀學位期間參與的科研項目109

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  本文關鍵詞：立磨減速機動態(tài)特性模擬及疲勞壽命分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：374868