發(fā)布時間：2023-01-25 19:03

　　滾筒式采煤機在截割煤巖體時,滾筒的受力情況是復雜多變的,從而致使采煤機截割部傳動系統(tǒng)承受沖擊載荷作用,導致截割部在工作過程中關鍵零部件極易發(fā)生故障。所以本文以某型號滾筒式采煤機為研究對象,對沖擊載荷下滾筒式采煤機截割部傳動系統(tǒng)動力學性能以及截割部扭矩軸動力學性能進行研究。首先,為了對沖擊載荷下滾筒式采煤機截割部傳動系統(tǒng)動力學性能進行研究,本文充分考慮了截割電機的固有機械特性對采煤機滾筒受力特性的影響,利用SIMULINK建立采煤機截割電機模型;通過ADAMS建立采煤機截割部虛擬樣機模型;使用截割電機模型對采煤機截割部進行驅動,同時將電機所受力矩反饋到電機模型中,建立了基于MATLAB/SIMULINK和ADAMS的采煤機截割部機電耦合模型。其次,本文采用有限元軟件對采煤機滾筒截割煤巖體的過程進行模擬仿真,得到了在截煤過程中采煤機滾筒的受力情況。將通過截割仿真得到的載荷添加在采煤機滾筒上,進行了多次采煤機截割部機電聯合仿真,得到了最終滾筒負載曲線以及截割電機負載轉矩和輸出轉速的曲線,為研究截割部動力學規(guī)律以及截割電機的過載保護提供了數據支持。再者,為了保護采煤機截割部中的重要部件,有必要... 

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究目的和意義
    1.2 國內外研究動態(tài)
        1.2.1 采煤機截割部動力學研究動態(tài)
        1.2.2 采煤機截割部機電耦合動力學研究動態(tài)
        1.2.3 扭矩軸動力學研究動態(tài)
    1.3 主要研究內容
第二章 采煤機截割部機電耦合動力學建模
    2.1 引言
    2.2 采煤機截割部虛擬樣機建模
        2.2.1 ADAMS軟件功能介紹
        2.2.2 截割部的結構簡介
        2.2.3 虛擬樣機模型的建立
        2.2.4 齒輪接觸力參數的計算
    2.3 截割電機模型
        2.3.1 截割電機的數學模型
        2.3.2 基于MATLAB/SIMUNLINK的截割電機建模
    2.4 截割部機電聯合仿真模型
        2.4.1 采煤機傳動系統(tǒng)數學模型
        2.4.2 截割部機電聯合仿真建模
    2.5 本章小結
第三章 采煤機截割部機電耦合動力學仿真
    3.1 引言
    3.2 滾筒截割煤巖模擬
        3.2.1 滾筒截割煤巖有限元模型的建立
        3.2.2 仿真結果及分析
    3.3 采煤機截割部機電聯合仿真
        3.3.1 機電聯合仿真方法
        3.3.2 機電聯合仿真迭代
    3.4 仿真結果分析
    3.5 本章小結
第四章 扭矩軸破斷條件研究
    4.1 引言
    4.2 扭矩軸的缺口效應
        4.2.1 應力集中介紹
        4.2.2 理論應力集中系數
        4.2.3 扭矩軸缺口效應的研究
    4.3 扭矩軸靜學分析
        4.3.1 有限元模型的建立
        4.3.2 靜力分析結果
    4.4 額定載荷下扭矩軸破斷條件研究
        4.4.1 二倍額定載荷下扭矩軸破斷條件研究
        4.4.2 五倍額定載荷下扭矩軸破斷條件研究
    4.5 本章小結
第五章 截割部剛柔耦合動力學相關理論
    5.1 引言
    5.2 多體動力學理論
        5.2.1 多剛體系統(tǒng)動力學理論
        5.2.2 剛柔耦合多體動力學理論
    5.3 截割部剛柔耦合模型的建立
        5.3.1 扭矩軸柔性體模型建立
        5.3.2 剛柔耦合模型的建立
    5.4 本章小結
第六章 截割部剛柔耦合動力學及扭矩軸模態(tài)分析
    6.1 引言
    6.2 截割部剛柔耦合動力學仿真
    6.3 仿真結果分析
        6.3.1 截割電機負載轉矩分析
        6.3.2 截割部行星齒輪嚙合力分析
    6.4 扭矩軸模態(tài)分析
        6.4.1 模態(tài)分析簡介
        6.4.2 模態(tài)分析結果
    6.5 本章小結
第七章 總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 結論
    7.3 課題展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]采煤機截割部傳動系統(tǒng)建模與動力學分析[J]. 毛君,劉曉寧,陳洪月,宋秋爽.  機械強度. 2019(01)
[2]某懸臂式掘進機用切割主軸斷裂分析及改進研究[J]. 宋雨,李云鵬,張紅濤,陳亮,黨齊乾.  機械強度. 2018(06)
[3]基于有限元法的正變位齒輪嚙合特性研究[J]. 王洪珍,馬小英.  機械傳動. 2018(09)
[4]采煤機斜切進刀過程動力響應分析[J]. 毛君,謝春雪,謝苗,劉治翔.  機械強度. 2018(03)
[5]復雜煤層采煤機螺旋滾筒漸變可靠性設計[J]. 趙麗娟,范佳藝,李明昊.  煤炭學報. 2018(03)
[6]滾筒截割負載擾動對采煤機調高的影響[J]. 王慧,宋宇寧.  中國機械工程. 2018(02)
[7]空間剛柔耦合并聯機構的逆動力學建模與控制[J]. 劉涼,趙新華,王收軍,秦帥華.  光學精密工程. 2018(01)
[8]斜切工況下采煤機滾筒截割煤巖仿真分析[J]. 原彬,王義亮,楊兆建.  工礦自動化. 2018(01)
[9]柔性翼飛行器剛柔耦合動態(tài)特性研究[J]. 陳洋,王正杰,郭士鈞.  北京理工大學學報. 2017(10)
[10]采煤機截割部傳動系統(tǒng)剛柔耦合動力學仿真分析[J]. 毛君,劉曉寧,陳洪月,宋秋爽,袁智.  機械強度. 2017(05)

博士論文
[1]非穩(wěn)態(tài)工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)機電動態(tài)特性研究[D]. 劉長釗.重慶大學 2016
[2]變速截割采煤機關鍵技術研究[D]. 馬正蘭.中國礦業(yè)大學 2009

碩士論文
[1]滾筒式采煤機截割部動力學特性研究[D]. 郭會珍.中國礦業(yè)大學 2014
[2]采煤機截割部傳動系統(tǒng)負載模擬及強度分析[D]. 孟凡林.遼寧工程技術大學 2013
[3]漸開線直齒圓柱齒輪摩擦動力學研究[D]. 臧磊.大連交通大學 2012
[4]基于Web的采煤機牽引部關鍵零部件及搖臂電機軸CAE分析[D]. 武文虎.太原理工大學 2012
[5]基于虛擬樣機的門式起重機建模與動力學仿真[D]. 湯軍.武漢理工大學 2011
[6]新型三相電容式電機的機理研究及其調速方法的探討[D]. 張晗.浙江大學 2007



本文編號：3731689