橋式起重機減速器疲勞壽命計算及振動可靠性分析.pdf

1、橋式起重機因具有占地面積小、能實現(xiàn)整個廠房內(nèi)吊運作業(yè)等優(yōu)點而得到廣泛應用。對于三支點橋式起重機，由于其支承點少、起重量大、啟動頻繁且在高空作業(yè)，振動、疲勞及可靠性等問題成為制約其發(fā)展的主要因素，而減速器作為橋式起重機的關(guān)鍵部件，對橋式起重機的綜合性能有著重要的影響。因此，開展橋式起重機減速器振動特性分析、疲勞壽命計算和可靠性研究，對橋式起重機的減振降噪及可靠性設(shè)計具有十分重要的理論意義和工程價值。
　　論文依托于國家科技支撐計劃項

2、目“橋式起重機械輕量化關(guān)鍵技術(shù)研究與應用”（編號：2015BAF06B02），以橋式起重機減速器為研究對象，進行動態(tài)載荷分析、疲勞壽命計算、振動特性仿真及振動可靠性研究。論文主要的研究工作如下：
　　①建立斜齒輪動力分析模型和橋式起重機減速器軸系模型，計算斜齒輪副和滾動軸承的動態(tài)接觸載荷，為疲勞壽命計算提供載荷譜；提出一種斜齒輪時變嚙合剛度修正算法，通過與ISO算法和有限元法進行結(jié)果比較，驗證了方法的可行性，進而仿真計算了齒輪系統(tǒng)

3、內(nèi)部動態(tài)激勵，為振動特性分析提供基礎(chǔ)。
　?、卺槍蚴狡鹬貦C減速器輸入級斜齒輪副和高速端調(diào)心滾子軸承，按照GL規(guī)范計算相應材料的S-N曲線，編制斜齒輪副和滾動軸承疲勞分析的載荷譜；而后基于累積損傷理論，結(jié)合靜力接觸分析所得的應力結(jié)果，采用ANSYS/FE-SAFE軟件對斜齒輪副和滾動軸承進行疲勞壽命預估。
　?、劢蚴狡鹬貦C減速器有限元模型，在各級齒輪副接觸線施加內(nèi)部動態(tài)激勵，進行動態(tài)響應分析和結(jié)構(gòu)噪聲預估，并與試驗結(jié)果對

4、比，驗證了仿真方法的準確性。在保證各級齒輪副中心距不變和總傳動比相近的條件下，調(diào)整齒輪基本參數(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，并分析其對振動特性和結(jié)構(gòu)噪聲的影響規(guī)律。
　?、芙柚鶤NSYS軟件，建立橋式起重機減速器參數(shù)化模型，以材料參數(shù)、尺寸參數(shù)為輸入變量，以激勵頻率與固有頻率的接近率為輸出變量，采用響應面法分析減速器的共振可靠性；而后以各測點振動速度和振動加速度的均方根值為輸出變量，分析減速器的振動可靠性；在此基礎(chǔ)上，利用蒙特卡洛法進行抽樣，統(tǒng)