基于VP-MFC的采煤机摇臂系统齿轮性能退化可靠性分析
  • 【DOI】

    10.11731/j.issn.1673-193x.2016.09.017

  • 【摘要】

    齿轮作为采煤机摇臂系统的关键零件,其性能退化对采煤机的工作可靠性有着重要影响.建立了采煤机摇臂系统的刚柔耦合虚拟样机(VP)模型,基于仿真结果,计算得到温度载荷,应用ANSYS对摇臂系统的薄弱齿轮副进行多场耦合(MFC)分析,得到了齿轮的温度场及结构场云图.建立引入裂纹后的齿轮有限元模型,利用FRANC3D对其进行断裂裂纹扩展数值模拟,得到了齿轮的裂纹前缘应力强度因子、扩展轨迹与疲劳寿命.提出以齿... 展开>>齿轮作为采煤机摇臂系统的关键零件,其性能退化对采煤机的工作可靠性有着重要影响.建立了采煤机摇臂系统的刚柔耦合虚拟样机(VP)模型,基于仿真结果,计算得到温度载荷,应用ANSYS对摇臂系统的薄弱齿轮副进行多场耦合(MFC)分析,得到了齿轮的温度场及结构场云图.建立引入裂纹后的齿轮有限元模型,利用FRANC3D对其进行断裂裂纹扩展数值模拟,得到了齿轮的裂纹前缘应力强度因子、扩展轨迹与疲劳寿命.提出以齿轮的裂纹扩展疲劳寿命和可靠度为退化指标的定量评估方法,结果表明齿轮性能退化成指数分布.将虚拟样机、多场耦合与断裂力学相结合,为齿轮性能退化可靠性研究提供了新的方法. 收起<<

  • 【作者】

    赵丽娟  李明昊  范佳艺 

  • 【作者单位】

    辽宁工程技术大学机械工程学院

  • 【刊期】

    中国安全生产科学技术 ISTIC PKU 2016年9期

  • 【关键词】

    采煤机  齿轮  多场耦合  断裂力学  性能退化  可靠性  shearer  gear  multi-field coupling  fracture mechanics  performance degradation  reliability 

  • 【基金项目】

    国家自然科学基金项目