基于+ANSYS+的采煤机摆线齿轮的模态分析_图文

1、基于ANSYS的采煤机摆线齿轮的模态分析芝皇竺謦耄譬考裂曩尝机竺行多警:,孑要罂竺墨苎肼j+cj“置x_F(1(1孥竺2考登紫警要机竺0曼嬲篓曼览翌,式中。“。石J、cj、Kj.二矗耋箍阵、矗毛三詈篓竺堂些篓翌二兰熹鬟竺量篓竺紫要!三竺,一。”。”。矩阵和晶度矩所以研究行走机构可靠性对采煤机是十分必要的。:二一一。一图8形式3推溜应力图形式3推移耳座蕾架时的有限元强度分析结果见图9。图9形式3拉架应力图形式3推溜和拉架时均是母材受力.没有出现应力集中。结构强度可以得到保证:(3形式l和形式3推移耳座安装空间要求小,但形式3推移耳座安装拆卸不便。形式2安装空间要求大。具体选用哪种形式应根据实际情

2、况进行。参考文献:可靠性分析与研究J】.煤矿机械.2008,29(6:45_47.3j曾攀.有限元方法!M.北京:清华大学出版社.2008.责任编辑:于秀文收稿日期:20lmm8-09 86第32卷第02期基于ANSYS的采煤机摆线齿轮的模态分析秦广乐.等位移向量和激振力向量.模态分析时F(t=0。求其振动和振型与外载荷无关,且可忽略阻尼。得其无阻尼振动的运动方程为肼X+KX=0(2其对应的特征方程为(K吲f2Mk_0(3式中n,厂第i阶模态的同有频率,=1,2,l。在ANSYS中模态提取的方法:BlockLanczos法、子空间法、PowerDynamics法、缩减法、不对称法、阻尼法。使用

3、何种方法取决于模型大小和具体应用场合。本文采用B10ck IJanczos法。2模态分析模态分析由4个步骤组成:建模;加载及求解:扩展模态;结果后处理。取MG2×132/630WD型电牵引采煤机的行走轮为研究对象建立模型.模数m=39.79,齿数;=9,齿顶圆直径以=446.1l mm,节圆采用18Cr2Ni4WA。其材料属性为:弹性模量E一2.02ell Pa,密度比一0.273,密度p=7.8g,cm3。(1建立有限元模型建立有限元模型的方法有创建法和输入法2种。创建法是在ANSYS中直接进行实体建模,输入法是输入从其他CAD软件中建立好的模型。本文采用在Pro,E中创建好三维模

4、型.然后导入ANSYS 选用20节点单元SOLIDl86划分网格.共划分为92895个单元.150667个节点,如图l所示。求解材料性能定义:进入De6neMaterial ModelBehavior对话框.依次双击SlllJctuml、Linear、Elastic、Isotmpic选项,EX输入栏中输入弹性模量2.02e11,在PRXY输入栏中输入O.273。选择齿轮孑L内罔上的所有节点.在“DOFstobe3结果分析摆线齿轮振动分析计算时提取了前lO阶的频率.临界转速=2咿式中卜同有频率。Hz。将以上频率转换为齿轮的临界转速,见表l。表1分析结果与临界速度堕选!1311§!L媚率

5、/Hz3D8463.0:8493.11453,13623.1365341984.0987础刊一J”8l”8J957J9.7ll 9.7l2l|492l,493l舯233525,75由表l可知.M(;2×132/630一WD型电牵引采煤机转速,l=0.84ra(I/s,摆线轮转速远远低于。因此能够远离共振区域避免了共振.如图2。 圈258阶振型圈分析振制图可知.5阶振型近似为扭振:6阶振型为对折振.结构扭曲对折:7阶和8阶振型为弯曲圈1摆线齿轮的有限元模型振.表现为齿轮各齿的弯fI振动.最大振幅发生在模态分析中只有线性行为是有效的,如果指定齿顶。了非线性单元,将作为线性的对待。模态分析中必4结语须指定弹性