460悬臂式采煤机牵引行走部设计

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2.3 传动方案
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2.4 设计流程
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3 基于Pro/E的牵引部建模和运动仿真
3.1 Pro/E牵引部零件建模原则
3.2 零件模型展示 3.3 Pro/E牵引部装配 3.4 运动仿真展示
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3.1 Pro/E牵引部零件建模原则
在建立采煤机牵引部整体模型的过程中,利用 Pro/E界面命令，采用拉伸、旋转、扫描和阵列等方 法生成特征并编辑特征，如此进行下去完成自己所要 模型的建模。同时忽略一些影响不大的因素如倒角、 圆角等。
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4.2 建立模态分析模型
壳体的两个耳座连接处约束
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4.3 模态结果分析
经模态分析所得，约束状态下牵引部壳体 前六阶固有频率。
阶数 1 固有频率 /Hz 471.39 阶数 4 固有频率 903.06
2
3
640.14
784.67
5
6
1002.4
1051.7
•第一级传动齿轮啮合振动频率为514.5Hz，处于第 一、第二阶振型之间。所以，第一级传动齿轮的啮 合振动频率一般情况下不会对壳体造成危害。 •其他振动源频率远小于第一阶固有频率，不会引起 共振。
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4.3 模态结果分析
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4.3 模态结果分析
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4.3 模态结果分析
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4.4 结论
1. 采煤机的振动部位集中在牵引电机和牵引部传动 变速箱，其它振动源是干扰源。 2. 传动系统的设计会影响壳体最终的振动情况；为 了运行平稳，考虑各阶自振频率，齿数的选择要避开 这些固有频率，这个设计过程是一个反复、互相提供 依据的过程。 3. 传动系统每一级的齿轮啮合振动频率相同，壳体 不同部位的振动具有不同的特征频率，并且会交叉传 递。
2.1 整机方案
2.2 国内外研究现状 2.3 传动方案 2.4 设计流程
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2.1 整机方案
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2.2 国内外研究现状
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2.2 国内外研究现状
牵引行走部设计中存在的问题：薄煤层采 煤机增大功率与机面高度、过煤空间三者之间 的矛盾。为解决过煤空间过小，采用平行轴式 转矩分流齿轮传动。
460悬臂式采煤机牵引
行走部设计
答 辩 人： 导 师： 专 业：
目


研究背景
录
牵引行走部设计


牵引部Pro/E建模和运动仿真
牵引部壳体的振动特性分析
结论与展望
1 研究背景
薄煤层滚筒采煤机
骑输送机式
存在问题
只能用于开采0.8～0.9 m以上 煤层。
可用于开采0.6～0.8 m的煤层， 但爬底板式滚筒采煤机受底板的起 伏变化影响很大，适应性不好。
爬底板式
将爬底板式滚筒采煤机的长滑靴取消，由刮板输送 机上方的过桥与导向装置平衡主机身重量，形成了悬臂 式布置方式。 CUMT
1 研究背景
乌克兰：1KM-103综采成套设备，采高0.7～0.9m， 包括1К -103Μ 采煤机,С П -202В В 1输送机和К С Ш -1 液压支架
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2 牵引行走部设计
牵引部壳体
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3.2 Pro/E牵引部装配
设计装配体时，按照功能模块划分子装配体， 这样整体结构就更加清晰，更改和排查错误更加方 便，同时也缩短插入和重建模型的时间，挺高系统 性能。
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3.4 运动仿真展示
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4 基于WorkBench牵引部壳体模态分析
4.1 振动分析意义及方法 振动分析意义 方法 4.2 建立模态分析模型 设定材料属性 定义接触对 划分网格 施加边界条件并求解 4.3 模态结果分析 4.4 结论
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5 结论与展望
通过对牵引部进行几何建模和壳体的振动特性分 析，为牵引部的设计和整个传动系统动态性能的设计 提供了依据。 为了对平行轴式转矩分流齿轮传动进行动态设计、 优化设计和可靠性设计，下一步可以进行LS— DYNA分析。
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谢谢！ 恳请批评指正！
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3.2 零件模型展示
A rf2 yC K rk
θk
φk
αk rb
B
O rf1
x
x rb sin k rb k cos k y rb cos k rbk sin k
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3.2 零件模型展示
牵 二 轴
端 盖
行 星 架
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3.2 零件模型展示
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4.2 建立模态分析模型
பைடு நூலகம்
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4.2 建立模态分析模型
采用了自由网格划分,共有78563个单元, 132252个节点。网格划分结果：
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4.2 建立模态分析模型
在模态分析中，一般不加载结构载荷和热 载荷，只有预应力的影响时才会考虑载荷。所 以壳体的两个耳座连接处的扭矩不需要施加。 采煤机牵引部与截割部连接是通过销轴连 接，所以边界处理为旋转约束。壳体与过桥、 中间箱相连接处，为固定约束。壳体与调高液 压油缸连接处为无摩擦约束。