采煤机截割部关键零件的有限元分析

利用ANSYS分析软件对采煤机截割部关键零部件处于工作状态与提升状态进行分析。分析结果表明:在2种状态下,采煤机截割部各零部件应力分布整体均匀,最大应力处的应力值都远小于该零件材料的屈服极限。有限元分析为后续采煤机的结构设计和改进提供了理论依据。     

基于ANSYS的采煤机截割部有限元分析

基于Pro/E平台对目前矿井应用较多的滚筒式采煤机截割部进行三维建模,同时利用ANSYS分析软件分析了行星齿轮在行星架变形与未变形情况下的接触应力。对分析结果进行处理,找出行星架变形前后齿轮接触应力的变化,为齿轮的设计和加工提供了很好的理论依据。     

基于ANSYS的采煤机截割部扭矩轴有限元分析

以MG800/2000-GWD型采煤机截割部扭矩轴为研究对象,利用Pro/E软件完成U、V、I三种槽形的扭矩轴卸荷槽结构建模,采用静力学有限元方法建立3种槽形的扭矩轴静力学模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench分析得到同等条件下U形、V形、I形卸荷槽的应力云图,确定U形卸荷槽力学特性最优,为其他型号采煤机截割部扭矩轴的设计提供了参考依据。     

采煤机截割部截齿的有限元分析

主要利用有限元分析软件ANSYS Workbench对采煤机截割部截齿进行分析,得出采煤机截割部单个截齿的应力和位移分布图,解释了采煤机截割部截齿在截割煤层时,截齿的受力情况,为后续截割部截齿的设计奠定一定基础。通过对截齿的失效分析,提出一些改进方案,为截割理论的完善提供一些依据。     

基于ANSYS Workbench的采煤机截割部结构分析

以MG180/465-W采煤机截割部为研究对象,使用SolidWorks2008软件进行实体建模,使用ANSYS Workbench软件进行静力和模态分析,得到了该采煤机截割部的静态和动态特性,为后续改进设计提供理论参考。     

基于ANSYS的采煤机截割部传动齿轮疲劳分析

传动齿轮是采煤机截割部传动系统中的重要功能零件,由于受多种因素的影响导致其疲劳破坏形式具有多样性,很难找到与之相适应的寿命估算方法。针对此问题,提出了基于ANSYS的采煤机截割部传动齿轮疲劳分析方法,通过分析齿轮疲劳的影响因素,对传动齿轮进行有限元分析,得到齿轮的应力分布与应变结果,利用齿轮疲劳S-N曲线并结合损伤理论计算,最终完成传动齿轮的寿命预测。结果表明,经ANSYS分析的传动齿轮疲劳位置与实际情况相符合,寿命估算的精确度较高,能够为传动齿轮疲劳分析和优化改进提供参考。     

基于应力-强度干涉理论的采煤机截割部关键零件可靠性分析

随着中厚煤层不断开采完毕,薄煤层开采比重将不断加大,其安全、高效开采日显重要,但由于开采空间有限、条件恶劣,采煤机易出现设计结构不合理、工作状态不稳定、可靠性差等问题。以MG2*100/455-BWD新型薄煤层采煤机截割部为工程对象,采用Pro/E,ANSYS,ADAMS建立了该采煤机的刚柔耦合虚拟样机模型,基于破煤理论建立了采煤机螺旋滚筒的力学模型,通过MATLAB编制了相关程序解决了刚柔耦合虚拟样机模型载荷添加的问题;通过虚拟仿真获取了关键零件输出轴、壳体、行星架的Von Mises应力分布及最大应力节点应力值的时域信息,以30组不同牵引速度仿真模型的仿真结果建立了各关键零件的最大应力分布函数;以应力-强度干涉可靠性理论为基础,结合各关键零件的最大应力分布函数及所用材料强度分布函数,在考虑载荷作用次数情况下,建立各关键零件在随机载荷多次作用下的可靠度计算模型。经分析计算得到输出轴、行星架、壳体的可靠度分别为0.978,0.536及0.614,研究发现:行星架与壳体存在应力集中现象,应力最大位置分别位于行星架腹板与花键轴相交处及壳体惰轮轴孔后侧与行星减速器承载部分相交处。在对薄弱零件改进后,行星架、壳体的可靠度分别达到0.969 0和0.997 4,满足使用要求。该方法可有效缩短产品设计周期,提高采煤机关键零件的设计质量及可靠性。     

基于Workbench的采煤机截割部扭矩轴有限元分析

采煤机截割部扭矩轴的卸荷槽是其实现过载保护功能的关键,传统的扭断实验设计方法周期长,费用高,因此采用有限元仿真的方法确定卸荷槽的形式。对扭矩轴的工作原理和状态进行分析,建立卸荷槽为U型、V型和I型的3种扭矩轴的三维模型,分别对其进行模态分析和静力学分析。模态分析结果显示,扭矩轴的固有频率都较高,不易与采煤机发生共振,静力学分析结果显示,U型卸荷槽对应的扭矩轴受到的应力最小,应力集中情况最弱,因此选用U型卸荷槽实现对电动机的过载保护。     

采煤机截割部二级行星架有限元分析

二级行星架是采煤机截割部双行星减速机构中受力情况最复杂,传递力和扭矩最大的零件之一。利用Siemens NX分析软件对该行星架进行结构和强度分析,并对其进行结构优化,对比优化前后分析结果,并验证行星减速机构中的行星架结构强度和刚度满足设计要求。对其他同类机械的结构设计及优化研究具有一定的参考价值。     

薄煤层采煤机截割部行星架有限元分析

利用有限元分析软件ABAQUS对薄煤层采煤机截割部行星齿轮机构的行星架进行了强度校核,结果表明现有的行星架设计安全系数过大,适当减小安全系数可以增大薄煤层采煤机滚筒的装煤空间.分析得到的行星架的应力、位移分布情况可以为进一步设计薄煤层采煤机截割部行星架的结构和强度提供依据.     

基于采煤机截割部的设计分析

首先对采煤机的发展做了简要的介绍,而后对采煤机的分配传动比和齿数进行了计算,最后计算采煤机截割部各轴的功率及扭矩,对采煤机截割部的设计具有一定的理论指导意义。     

采煤机截割部中滚筒座的有限元分析

采煤机滚筒座在截割部中的作用主要是连接并输出动力给截割滚筒,从而让采煤机完成割煤和装煤。它是整个传动系统中受力情况最复杂,传递力和扭矩最大的零件之一。利用UG三维造型软件建立某新型采煤机截割部行星减速机构的简化模型,并对该机构中的滚筒座进行结构和强度分析,得出滚筒座在所受载荷下的应力和应变云图。结果验证了该减速机构中的滚筒座结构设计是合理的,对其他同类机械的结构设计及优化研究具有一定的参考价值。     

基于ANSYS Workbench的采煤机截割部扭转刚度及角加速度分析

主要针对采煤机截割部行星齿轮扭转角加速度影响因素进行分析,借助AMESim软件构建截割部传统系统三维模型并对不同齿侧间隙情况下的齿轮副扭转刚度进行计算,通过仿真分析证明,传动系统齿轮间隙对于齿轮扭转角加速度会产生影响,间隙越大,扭转角加速度越大,为进一步优化改进采煤机截割部齿轮设计提供理论参考。     

基于UG的采煤机截割部运动学分析

应用UG软件建立了某新型大功率采煤机截割部及其调高机构的三维实体装配模型,并对其运动学特性进行了分析。分析结果表明:所研究的采煤机截割部各构件之间没有干涉发生、各机构运动平稳,截割部传动系统具有良好的运动学性能,验证了该采煤机截割部设计的合理性。分析结果可以指导修改零件的结构设计,为下一步动力学仿真分析奠定基础。     

基于ANSYS的采煤机镐形截齿截割动态分析

主要借助ANSYS软件中的LS-DYNA模块,对采煤机截齿截割煤层作业过程构建三维有限元模型,通过对镐形截齿割煤过程的动态分析,得到截齿能量、速度等参数的时间历程曲线,并对截齿安装调度对割煤效率的影响进行分析,得到割煤效率最高的截齿安装角度,为优化采煤机截齿设计提供参考。     

基于遗传算法的采煤机截割部优化设计

为提高采煤机的安全性、可靠性和工作效率,论文采用遗传算法,以MG500/1180-WD型电牵引采煤机为基础,对其截割部齿轮传动系统进行优化,以期降低传动部体积质量;同时通过空载振动试验,对比优化前后采煤机截割部空载振动情况,试验得出,优化后的采煤机截割部振动幅度小于优化前的截割部。在实际工业试验中,优化后的MG500-1180型采煤机工作性能良好,表明采用遗传优化方法进行现有采煤机改进性设计是可行的。     

采煤机截割部传动系统动态分析

为提高采煤机的可靠性,缩短其开发周期,降低设计成本,采用虚拟样机常用软件ADAMS与三维建模软件Pro/E,对采煤机截割部传动系统进行动态仿真分析,在设计阶段找出其中的薄弱环节,并进行调整、改进,对提高采煤机的动态性能及市场竞争力具有较高的实用价值。     

采煤机截割部结构优化

通过对电牵引采煤机截割部行星密封结构及密封件选型的分析,对截割部的分腔润滑结构和截割行星部输出轴的浮动密封选型进行了改进和优化,提高了采煤机的可靠性和使用性。     

基于计算机仿真技术的采煤机截割部可靠性分析

采煤机截割部工作时受到冲击荷载作用,对荷载的模拟较为复杂。在ADAMS中建立截割部虚拟模型,利用Matlab对施加荷载进行计算模拟,完成虚拟模型的运动激励。对截割部进行动力仿真和强度、刚度校核,对薄弱环节进行强化处理,实现优化设计。     

利用ANSYS软件对采煤机截割部行星架进行应力分析

利用ANSYS有限元软件对行星架进行应力分析,获得了行星架的应力分布图。经分析发现,AN-SYS软件分析的结果与真实情况基本一致。整个建模、分析过程充分说明ANSYS软件为行星架的结构设计提供了可靠、高效的理论依据。