本文關(guān)鍵詞：礦用挖掘機提升機構(gòu)減速器動力學(xué)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機械式礦用挖掘機的提升機構(gòu)減速器體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作環(huán)境較惡劣。為保證挖掘機安全可靠的運行，必須對減速器進行必要的動力學(xué)研究。齒輪箱是一種通用部件，在工業(yè)發(fā)展中用來傳遞運動和動力，應(yīng)用比較廣泛，是機械設(shè)備中不可缺少的部件。近些年，隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，礦用減速器齒輪箱發(fā)展快速，轉(zhuǎn)速在不斷加快的同時，傳遞功率也不斷增大，當(dāng)齒輪箱本身固有頻率與所受外部激勵頻率接近或重合時，整個減速器就會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，這會直接導(dǎo)致其內(nèi)部的零部件破損，影響工作的安全性和穩(wěn)定性，因此研究齒輪箱的動力學(xué)特性就顯得尤為重要。本文基于對WK-12型機械式礦用挖掘機提升機構(gòu)設(shè)計的一款新型雙側(cè)驅(qū)動減速器為研究對象，對其進行系統(tǒng)的動力學(xué)特性研究，為挖掘機提升機構(gòu)減速器的設(shè)計和改造提供有效依據(jù)。本文研究的主要內(nèi)容有： （1）介紹二級對稱式直齒輪的傳動特點，基于UGNX7.5對減速器進行三維建模，并進行裝配。對其進行傳動比、嚙合振動頻率以及回轉(zhuǎn)振動頻率的計算，同時應(yīng)用MATLAB軟件，，從嚙合剛度角度出發(fā)，采用石川法變形公式計算輪齒變形，進而求得輪齒的綜合嚙合剛度的變化規(guī)律。采用ISO計算公式對動載荷進行了理論計算，得到一個周期內(nèi)齒輪傳動動載荷的變化曲線，找到輪齒最大接觸動載荷，為減速器箱體的性能分析奠定基礎(chǔ)。 （2）考慮到計算精度與效率，將減速器箱體三維模型進行合理簡化。并且運用前處理軟件HyperMesh對箱體進行前處理操作，根據(jù)力學(xué)知識計算出各軸承處的支反力，并將其正確施加到減速器箱體上�；诮Y(jié)構(gòu)靜力學(xué)理論對箱體進行靜力學(xué)分析，結(jié)果說明箱體的強度、剛度均滿足要求，為下文的動力學(xué)特性分析打下基礎(chǔ)。 （3）在靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，對箱體進行動力學(xué)分析�；谀B(tài)分析理論對箱體進行動力學(xué)模態(tài)分析，求解箱體固有頻率和固有振型。將箱體所受外部激勵頻率與箱體固有頻率進行比較，并對各階振型進行描述，找出箱體變形趨勢較大的節(jié)點，為箱體諧響應(yīng)分析做準(zhǔn)備。 （4）對減速器箱體做諧響應(yīng)分析，研究減速器齒輪嚙合產(chǎn)生的周期性激振力對箱體固有頻率以及固有振型的影響，將周期性激振力施加到箱體受力的實際位置。對模態(tài)分析選出的變形趨勢較大的節(jié)點進行分析，確定每個節(jié)點的頻率位移曲線圖，結(jié)果表明減速器箱體不會發(fā)生共振現(xiàn)象，判斷箱體設(shè)計合理。并且找出箱體發(fā)生振動時的薄弱位置，可為后續(xù)箱體結(jié)構(gòu)改進給出有效意見。 本文利用多種軟件技術(shù)的綜合應(yīng)用，如建模軟件、編程軟件和仿真軟件的建模、計算和分析，對挖掘機提升機構(gòu)減速器動態(tài)特性進行了有效系統(tǒng)的分析研究，為提高箱體的抗振能力、合理設(shè)計及改進箱體結(jié)構(gòu)等方面提供了一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：挖掘機 提升機構(gòu) 減速器 模態(tài)分析 諧響應(yīng)分析
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TD422.2;TH132.46
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 機械式礦用挖掘機的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 減速器齒輪傳動動態(tài)特性研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 齒輪箱振動噪聲的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文的整體思路及主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 二級對稱式直齒輪參數(shù)化計算18-34
• 2.1 挖掘機提升機構(gòu)減速器18-21
• 2.1.1 提升機構(gòu)減速器簡介18-19
• 2.1.2 提升減速器齒輪基本參數(shù)19-20
• 2.1.3 齒輪嚙合振動頻率的計算20-21
• 2.1.4 齒輪回轉(zhuǎn)振動頻率的計算21
• 2.2 齒輪時變嚙合剛度及其計算21-27
• 2.2.1 齒輪輪齒變形的計算方法22-25
• 2.2.2 齒輪副嚙合剛度的計算方法25-27
• 2.3 齒輪齒面接觸動載荷計算27-33
• 2.3.1 輪齒的基節(jié)誤差28
• 2.3.2 輪齒的齒形誤差28-29
• 2.3.3 齒輪接觸動載荷計算的理論基礎(chǔ)29-32
• 2.3.4 各工況輪齒齒面接觸動載荷計算結(jié)果32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 提升機構(gòu)減速器箱體結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析34-54
• 3.1 箱體三維模型的建立34-35
• 3.2 箱體有限元模型的建立35-39
• 3.2.1 單元的選取35-37
• 3.2.2 材料屬性37-38
• 3.2.3 網(wǎng)格的劃分38-39
• 3.3 箱體結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析39-52
• 3.3.1 減速器箱體結(jié)構(gòu)特點和傳動力學(xué)分析39-41
• 3.3.2 減速器二級直齒輪的受力計算41-42
• 3.3.3 減速器箱體軸承支反力計算42-47
• 3.3.4 箱體載荷及位移邊界條件的施加47-49
• 3.3.5 箱體靜力學(xué)計算結(jié)果分析49-52
• 3.4 本章小結(jié)52-54
• 第4章 挖掘機提升機構(gòu)減速器動態(tài)特性研究54-76
• 4.1 箱體模態(tài)分析54-60
• 4.1.1 模態(tài)分析技術(shù)55
• 4.1.2 基于 ANSYS 對減速器箱體進行模態(tài)分析55
• 4.1.3 施加約束和求解55-57
• 4.1.4 減速器箱體模態(tài)分析結(jié)果57-60
• 4.2 減速器箱體的諧響應(yīng)分析60-74
• 4.2.1 諧響應(yīng)分析概述61-63
• 4.2.2 工況一情況下對箱體進行諧響應(yīng)分析63-69
• 4.2.3 工況二情況下對箱體的諧響應(yīng)分析69-74
• 4.3 本章小結(jié)74-76
• 第5章 結(jié)論與展望76-78
• 5.1 結(jié)論76-77
• 5.2 展望77-78
• 參考文獻78-82
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果82-84
• 致謝84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫振明,徐敏強,王日新;齒輪箱振動信號降噪方法的研究[J];風(fēng)機技術(shù);2002年01期

2 薛延華,吳新躍;一種齒輪箱振動控制方法[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報;2001年01期

3 葛憲金;齒輪傳動中動載荷系數(shù)計算方法初研[J];淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2002年03期

4 吳利濤;何芝仙;;齒輪傳動齒面動載荷的數(shù)值求解[J];井岡山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年01期

5 李小華;影響齒輪箱噪聲的因素及其控制方法[J];機械管理開發(fā);2004年04期

6 李潤方,陶澤光,林騰蛟,唐倩;齒輪嚙合內(nèi)部動態(tài)激勵數(shù)值模擬[J];機械傳動;2001年02期

7 薛延華;王志廣;邵濱;江新;;齒輪箱箱體結(jié)構(gòu)對其振動模態(tài)的影響研究[J];機械傳動;2008年06期

8 方子帆;舒剛;何孔德;趙新澤;;齒輪傳動多體接觸動力學(xué)模型[J];機械傳動;2009年01期

9 陳正利;當(dāng)前中國挖掘機行業(yè)發(fā)展概況、機遇及其前景[J];建筑機械;2001年01期

10 王國彪;國外大型礦用挖掘機的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];礦山機械;1999年11期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳靜;基于有限元方法的重型車變速器整體動態(tài)模擬與壽命預(yù)測研究[D];吉林大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王峻峰;某重型卡車變速器箱體有限元分析與研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2010年

2 孫建軍;懸臂式掘進機截割部減速器動態(tài)特性研究[D];吉林大學(xué);2011年

3 郝曉紅;行星齒輪傳動振動分析及可視化應(yīng)用研究[D];西安理工大學(xué);2003年

4 萬凱宇;行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)分析研究[D];南京航空航天大學(xué);2004年

5 朱秋玲;齒輪系統(tǒng)動力學(xué)分析及計算機仿真[D];蘭州理工大學(xué);2004年

6 羅家元;齒輪箱系統(tǒng)耦合動態(tài)特性研究[D];重慶大學(xué);2004年

7 王旭東;船用齒輪箱振動分析及結(jié)構(gòu)噪聲預(yù)估[D];重慶大學(xué);2006年

8 衛(wèi)麗;齒輪傳動動載荷沿嚙合線分布規(guī)律的研究[D];太原理工大學(xué);2006年

9 李雪;12m～3機械式礦用挖掘機行走底架結(jié)構(gòu)強度剛度研究[D];吉林大學(xué);2007年

10 張小嬋;風(fēng)電齒輪箱箱體熱結(jié)構(gòu)特性分析研究[D];大連理工大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：礦用挖掘機提升機構(gòu)減速器動力學(xué)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：359261