【摘要】：機(jī)械設(shè)備在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)受到?jīng)_擊載荷而產(chǎn)生振動(dòng),嚴(yán)重的振動(dòng)情況會(huì)造成大型帶載設(shè)備發(fā)生故障,降低設(shè)備使用壽命。隨著煤礦開(kāi)采能力的提高,帶式輸送機(jī)正向著大功率、長(zhǎng)距離方向發(fā)展,但其在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)沖擊。CST傳輸裝置在大型帶式輸送機(jī)上的作用主要表現(xiàn)為:驅(qū)動(dòng)設(shè)備開(kāi)始以及停止工作過(guò)程中將系統(tǒng)的慣性力降到最小,并在超載或沖擊載荷作用下進(jìn)行協(xié)調(diào),保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,減少故障的發(fā)生。可控軟啟動(dòng)設(shè)備的研發(fā)對(duì)于減小帶式輸送機(jī)啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊載荷,保證裝置穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。本文以KP-45型可控軟啟動(dòng)(CST)齒輪箱中齒輪傳動(dòng)部分為研究對(duì)象,應(yīng)用靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)對(duì)分析對(duì)象開(kāi)展動(dòng)力學(xué)仿真研究,獲得了齒輪傳動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)特性,為低振動(dòng)、高可靠性可控軟啟動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)提供方法和依據(jù)。本文主要的研究工作有:(1)根據(jù)CST齒輪箱實(shí)物確立齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù),利用Pro/E軟件建立各零部件三維模型,并利用裝配功能將零部件進(jìn)行裝配,獲得齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的整體三維模型。(2)通過(guò)ADAMS軟件對(duì)三維模型進(jìn)行處理,建立可控軟啟動(dòng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型。分析齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在穩(wěn)定載荷以及沖擊載荷作用下,轉(zhuǎn)速、嚙合力的變化情況,獲得其頻譜曲線,并對(duì)振動(dòng)特性進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)剛性體與柔性體進(jìn)行研究,對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)有了更深一步的了解,并將兩種模型結(jié)果對(duì)比。(3)振動(dòng)的產(chǎn)生會(huì)受到零部件固有頻率的影響,介紹了模態(tài)分析原理,并采用有限元分析軟件對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行模態(tài)分析,得到零部件固有頻率,與軸的旋轉(zhuǎn)頻率及齒輪嚙合頻率對(duì)比,檢驗(yàn)是否會(huì)發(fā)生共振。(4)對(duì)齒輪箱體進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn),利用電渦流傳感器,分別測(cè)試了空載、額定負(fù)載、過(guò)載情況下齒輪箱的振動(dòng),得到在不同情況下箱體的振動(dòng)位移并比較各點(diǎn)的振動(dòng)位移大小。將仿真結(jié)果與理論結(jié)果在時(shí)域及頻域進(jìn)行對(duì)比,獲得齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)特點(diǎn)。
[Abstract]:Mechanical equipment will be subjected to shock load and vibration during start-up. Serious vibration will lead to the failure of large equipment with load and reduce the service life of the equipment. With the improvement of coal mining capacity, belt conveyors are developing in the direction of high power and long distance. But it will produce instantaneous impact during startup. The function of CST transmission device on large belt conveyor is that the inertial force of the system is reduced to the minimum during the start and stop of the drive device. Under the action of overload or impact load, the system is coordinated to ensure the stable operation of the system and reduce the occurrence of faults. The research and development of controllable soft start equipment is of great significance to reduce the impact load of belt conveyor during start-up and braking and to ensure the stable operation of the device. In this paper, the gear transmission part of KP-45 controllable soft start (CST) gearbox is taken as the research object. The dynamic simulation of the analyzed object is carried out by using statics and dynamics. The vibration characteristics in the process of gear transmission are obtained, which is low vibration. The design method and basis of high reliability controllable soft start device are provided. The main research work of this paper is as follows: (1) the structural parameters of gear transmission system are established according to the CST gearbox, the 3D model of each component is built by Pro/E software, and the assembly function is used to assemble the parts. The whole 3D model of gear transmission system is obtained. (2) the virtual prototype model of controllable soft start gear transmission system is established by processing the 3D model with ADAMS software. The change of speed and meshing force of gear transmission system under steady load and impact load is analyzed. The spectrum curve of gear transmission system is obtained and the vibration characteristics are analyzed. Through the study of rigid body and flexible body, the dynamic response of the system is further understood, and the results of the two models are compared. (3) the vibration will be affected by the natural frequency of the parts, and the principle of modal analysis is introduced. The modal analysis of the key parts is carried out by using finite element analysis software, and the natural frequency of the parts is obtained, which is compared with the rotation frequency of the shaft and the gear meshing frequency to check whether resonance will occur. (4) the testing experiment of the gear box body is carried out. The vibration of the gearbox under the condition of no-load, rated load and overload was measured by eddy current sensor. The vibration displacement of the box was obtained under different conditions and the vibration displacement of each point was compared. The vibration characteristics of the gear transmission system are obtained by comparing the simulation results with the theoretical results in the time domain and frequency domain.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD528.1

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本文編號(hào)：2394423