考慮失效相關(guān)的采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠性研究.pdf

1、采煤機(jī)是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機(jī)械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一，在煤炭生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。為了縮小與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平的差距，實(shí)現(xiàn)完全的采煤機(jī)國(guó)產(chǎn)化，達(dá)到高可靠性、高產(chǎn)、高效的發(fā)展需要，近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)采煤機(jī)的研究投入了大量精力。采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)是采煤機(jī)最重要的組成部分之一，通過(guò)齒輪齒輪將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率傳遞至滾筒完成截煤功能。在實(shí)際采煤過(guò)程中，由于煤巖構(gòu)造復(fù)雜，截割參數(shù)多樣，使得截割部承受的負(fù)載變化劇烈，再加上采煤機(jī)一般處于地下作業(yè)，維修困難，這對(duì)采

2、煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。
　　為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)的可靠性，給采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，本文以采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)為研究對(duì)象，將剩余強(qiáng)度理論與應(yīng)力-強(qiáng)度理論相結(jié)合，以JC驗(yàn)算點(diǎn)法為計(jì)算方法，對(duì)采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)中齒輪在多種失效模式下的可靠性進(jìn)行理論研究，并以失效相關(guān)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合copula函數(shù)獲得了系統(tǒng)更為準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)可靠性衰減特性。主要研究工作如下：
　?、籴槍?duì)現(xiàn)有剩余強(qiáng)度理論需

3、經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)確定未知參數(shù)，不適用于大型、長(zhǎng)壽命采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)的問(wèn)題，以非線性損傷理論為基礎(chǔ)，根據(jù)疲勞損傷與強(qiáng)度之間的關(guān)系建立了只有一個(gè)未知參數(shù)且未知參數(shù)為材料常數(shù)的剩余強(qiáng)度模型—非線性損傷剩余強(qiáng)度模型?？紤]所受載荷多樣的特點(diǎn)，建立了恒幅載荷加載、二級(jí)載荷加載兩種情況下的剩余強(qiáng)度模型，分析了兩種不同材料在加載下的剩余強(qiáng)度變化規(guī)律，驗(yàn)證了所建材料剩余強(qiáng)度模型的正確性。
　?、诶糜炅饔?jì)數(shù)法對(duì)隨機(jī)載荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合所建材料剩余強(qiáng)

4、度模型，以應(yīng)力-強(qiáng)度理論為基礎(chǔ)，建立了采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)齒輪動(dòng)態(tài)可靠度功能函數(shù)，利用JC驗(yàn)算點(diǎn)法求解了采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)齒輪齒面接觸疲勞及齒根彎曲疲勞動(dòng)態(tài)可靠度。
　　③基于所求得的采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)齒輪接觸疲勞可靠度及齒根彎曲疲勞可靠度，結(jié)合 copula相關(guān)理論，得到了采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)齒輪在多種失效模式下的動(dòng)態(tài)可靠度。對(duì)比分析了在失效模式相關(guān)時(shí)齒輪動(dòng)態(tài)可靠度、失效模式完全獨(dú)立時(shí)齒輪動(dòng)態(tài)可靠度、最薄弱環(huán)節(jié)齒輪動(dòng)態(tài)可靠度的大小。