55KW提升絞車傳動(dòng)系統(tǒng)疲勞壽命分析與可靠性設(shè)計(jì).pdf

1、提升絞車傳動(dòng)系統(tǒng)主要采用齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu),具有承載能力大、傳動(dòng)可靠、效率高等優(yōu)點(diǎn),在礦山采掘和運(yùn)輸場(chǎng)合被大量而廣泛地運(yùn)用,其安全性越來越重要。傳動(dòng)系統(tǒng)作為最關(guān)鍵的受力部件,其疲勞壽命分析和可靠性設(shè)計(jì)對(duì)于提高整個(gè)設(shè)備的實(shí)用性和安全性有非常重要的意義。
　　 本文應(yīng)用UG軟件建立55KW提升絞車傳動(dòng)系統(tǒng)主要部件的數(shù)字化模型,創(chuàng)建精確的齒根過渡曲線,實(shí)現(xiàn)了圓弧錐齒輪和直齒圓柱齒輪的參數(shù)化建模;基于齒輪嚙合原理,利用圓柱齒輪的嚙合平面,實(shí)現(xiàn)

2、了無干涉裝配,并可獲得任意的齒輪嚙合狀態(tài)。運(yùn)用ADAMS對(duì)整套傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,得到各軸的轉(zhuǎn)速信息和載荷譜,為有限元分析和疲勞壽命分析打下基礎(chǔ)。利用Marc提供的非線性分析功能,采用剛體控制方法,通過對(duì)主動(dòng)輪施加較低的轉(zhuǎn)速,對(duì)從動(dòng)輪施加阻力矩,模擬齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的應(yīng)力變化情況;研究了摩擦力對(duì)接觸應(yīng)力的影響,對(duì)一個(gè)輪齒嚙合周期的應(yīng)力變化作了詳細(xì)的分析。利用有限元分析應(yīng)力結(jié)果,在MSC.Fatigue軟件對(duì)直齒齒輪和圓弧錐齒輪齒根處進(jìn)

3、行了全壽命分析,求出了齒根處的壽命結(jié)果,并找出了失效區(qū)域,最后對(duì)指定的典型節(jié)點(diǎn),進(jìn)行了疲勞設(shè)計(jì)優(yōu)化。分別對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪,軸承和軸進(jìn)行可靠性分析和可靠性重新分配,并在保證整個(gè)系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上降低制造加工成本,同時(shí)考慮到隨機(jī)載荷的作用與影響。
　　 本文通過疲勞分析軟件對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)主、從動(dòng)齒輪彎曲疲勞壽命進(jìn)行計(jì)算,得到安全壽命系數(shù)為2.95,按照系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)方法對(duì)系統(tǒng)的可靠度驗(yàn)證,重新進(jìn)行優(yōu)化分配,最終確定系統(tǒng)中各單元的可靠度為0