掘進機R87齒輪減速機彎曲疲勞壽命分析

文章(zhang)出處：admin 人氣：發表時間(jian)：2019-09-22 16:46

掘(jue)進(jin)(jin)機(ji)(ji)R87齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)(jian)(jian)速(su)(su)機(ji)(ji)彎曲(qu)疲(pi)(pi)勞壽命分析(xi)(xi)。齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)(jian)(jian)速(su)(su)機(ji)(ji)由于傳(chuan)(chuan)動平(ping)穩(wen)、承載能(neng)力強等(deng)特點，在橫(heng)軸(zhou)掘(jue)進(jin)(jin)機(ji)(ji)中應用十分廣泛，由于掘(jue)進(jin)(jin)機(ji)(ji)工作時負荷大，經常處于超載或載荷不穩(wen)定的環境，輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)折(zhe)斷(duan)是(shi)其齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)(jian)(jian)速(su)(su)機(ji)(ji)主要(yao)的失效(xiao)形式，而且輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)折(zhe)斷(duan)對(dui)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)(jian)(jian)速(su)(su)電機(ji)(ji)具有(you)(you)破壞性損(sun)壞，會(hui)造成巨大經濟損(sun)失，因此精確分析(xi)(xi)計算(suan)齒(chi)(chi)根彎曲(qu)疲(pi)(pi)勞壽命，對(dui)橫(heng)軸(zhou)掘(jue)進(jin)(jin)機(ji)(ji)用齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)(jian)(jian)速(su)(su)機(ji)(ji)設計具有(you)(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義。目(mu)前計算(suan)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)(jian)(jian)速(su)(su)電機(ji)(ji)傳(chuan)(chuan)動彎曲(qu)疲(pi)(pi)勞壽命方法主要(yao)有(you)(you)兩種(zhong)：傳(chuan)(chuan)統(tong)計算(suan)方法和有(you)(you)限(xian)元法。

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由(you)于(yu)斜齒(chi)(chi)輪(lun)與直齒(chi)(chi)輪(lun)的(de)結構特(te)點及(ji)嚙合原理相差甚遠，因(yin)此(ci)傳(chuan)統方法(fa)的(de)計算精(jing)度難以得到保證。與傳(chuan)統方法(fa)相比，有(you)限元法(fa)可以對齒(chi)(chi)輪(lun)減速(su)機齒(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)根疲(pi)勞壽命進行精(jing)確分析，但現有(you)方法(fa)大多基于(yu)靜力學分析，由(you)于(yu)齒(chi)(chi)輪(lun)減速(su)機傳(chuan)動齒(chi)(chi)輪(lun)重(zhong)合度大，接(jie)觸(chu)線(xian)瞬時變(bian)(bian)化，載(zai)荷(he)沿(yan)接(jie)觸(chu)線(xian)呈(cheng)非線(xian)性變(bian)(bian)化，難以精(jing)確求(qiu)取惡嚙合位置(zhi)及(ji)對應的(de)限應力，通常采用近似方法(fa)求(qiu)得，且將載(zai)荷(he)簡化為沿(yan)接(jie)觸(chu)線(xian)均勻分布(bu)，因(yin)此(ci)精(jing)度和穩定性同(tong)樣難以保證。

齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)減(jian)(jian)速(su)電機(ji)(ji)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)彎(wan)(wan)曲疲(pi)(pi)勞(lao)壽(shou)命分析流程(cheng)：齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)副(fu)彎(wan)(wan)曲疲(pi)(pi)勞(lao)為變應(ying)(ying)力作用下的(de)高周(zhou)疲(pi)(pi)勞(lao)，彎(wan)(wan)曲疲(pi)(pi)勞(lao)壽(shou)命主要取決于極限齒(chi)(chi)(chi)(chi)根彎(wan)(wan)曲應(ying)(ying)力和(he)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)材料特性(xing)(xing)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)減(jian)(jian)速(su)機(ji)(ji)斜(xie)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)副(fu)傳動重合(he)(he)度(du)大(da)(da)，通常情況下為多對(dui)(dui)齒(chi)(chi)(chi)(chi)同時嚙(nie)合(he)(he)，接觸線沿齒(chi)(chi)(chi)(chi)寬方向為斜(xie)直線，齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)伺服減(jian)(jian)速(su)機(ji)(ji)在(zai)嚙(nie)合(he)(he)過(guo)程(cheng)中(zhong)接觸線位(wei)置(zhi)和(he)總長度(du)瞬時變化，不(bu)同的(de)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)副(fu)在(zai)周(zhou)期性(xing)(xing)嚙(nie)合(he)(he)過(guo)程(cheng)中(zhong)輪(lun)齒(chi)(chi)(chi)(chi)大(da)(da)齒(chi)(chi)(chi)(chi)根彎(wan)(wan)曲應(ying)(ying)力的(de)大(da)(da)小及對(dui)(dui)應(ying)(ying)的(de)嚙(nie)合(he)(he)位(wei)置(zhi)各不(bu)相同，必須對(dui)(dui)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)副(fu)的(de)嚙(nie)合(he)(he)過(guo)程(cheng)進行系統完整地仿真分析，求得齒(chi)(chi)(chi)(chi)根應(ying)(ying)力周(zhou)期性(xing)(xing)載荷譜及齒(chi)(chi)(chi)(chi)根劣加載位(wei)置(zhi)，才(cai)能(neng)對(dui)(dui)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)減(jian)(jian)速(su)電機(ji)(ji)中(zhong)斜(xie)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)(chi)(chi)根彎(wan)(wan)曲疲(pi)(pi)勞(lao)壽(shou)命進行精確分析。

齒(chi)(chi)根(gen)惡嚙(nie)合(he)位(wei)置的(de)(de)(de)(de)精(jing)確(que)確(que)定：齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)減(jian)(jian)速(su)(su)機(ji)(ji)齒(chi)(chi)根(gen)彎(wan)曲(qu)疲勞分析(xi)(xi)是針對惡嚙(nie)合(he)位(wei)置損傷系數的(de)(de)(de)(de)計算(suan)。按照瞬態動(dong)力(li)(li)學(xue)分析(xi)(xi)方法，在齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)減(jian)(jian)速(su)(su)電機(ji)(ji)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)副嚙(nie)合(he)齒(chi)(chi)面間建立接觸時(shi)，主(zhu)(zhu)動(dong)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)和(he)(he)從(cong)動(dong)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)內表(biao)面通過剛性耦合(he)使齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)各自旋轉(zhuan)(zhuan)單元集中(zhong)(zhong)(zhong)在齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)心部位(wei)。從(cong)而可采(cai)用多(duo)點約束(shu)技術(shu)模(mo)擬齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)，根(gen)據(ju)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)減(jian)(jian)速(su)(su)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)運動(dong)特性，給主(zhu)(zhu)動(dong)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)施加轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)，從(cong)動(dong)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)施加轉(zhuan)(zhuan)矩。為了使分析(xi)(xi)結(jie)果可靠有(you)(you)效(xiao)，設(she)置的(de)(de)(de)(de)時(shi)間載荷須考慮齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)及(ji)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)副的(de)(de)(de)(de)重合(he)度大(da)小，保(bao)證分析(xi)(xi)時(shi)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)副至少有(you)(you)對輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)齒(chi)(chi)經歷(li)過完整的(de)(de)(de)(de)嚙(nie)入嚙(nie)出周(zhou)期。通過瞬態分析(xi)(xi)，可以得到斜齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)副有(you)(you)限(xian)元模(mo)型在任意(yi)時(shi)刻嚙(nie)合(he)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和(he)(he)應(ying)(ying)(ying)(ying)變分布情況及(ji)變化(hua)規律，輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)齒(chi)(chi)齒(chi)(chi)根(gen)的(de)(de)(de)(de)惡加載位(wei)置實(shi)際上是齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)副在嚙(nie)合(he)過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)彎(wan)曲(qu)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)大(da)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置，分別查(cha)看主(zhu)(zhu)動(dong)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)和(he)(he)從(cong)動(dong)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)在嚙(nie)合(he)過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)任意(yi)時(shi)許(xu)刻的(de)(de)(de)(de)齒(chi)(chi)根(gen)彎(wan)曲(qu)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，可以精(jing)確(que)求(qiu)取齒(chi)(chi)根(gen)的(de)(de)(de)(de)大(da)彎(wan)曲(qu)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)位(wei)置。

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