采煤机截割部壳体振动特性分析.pdfVIP

学兔兔 务l 訇 似 一 豳麓隧豳 【制造软件 1 躅豳圈 圈 采煤机截割部壳体振动特性分析 Vibration characteristic analysisofshearercutting rocker 刘晓辉。谭长均，陈俊锋 LIUXiao-hui，TANChang~un，CHENJun—feng (中国矿业大学 机电学院，徐州 221008) 摘 要：为避免采煤机截割部壳体在采煤过程中受载荷作用而发生共振，利用Solldworks建立了截割 部壳体的模型，并将其导入ANSYSWorkbench进行模态分析。本文在分析了截割部系统存 在的各种振动频率的基础上，．利用模态分析结果对壳体进行振动特性分析和讨论，并对采煤 机截割部壳体的结构进行了优化，有效的避开了截割部系统所存在的各种振动频率。研究表 明：截割部传动系统和壳体结构的设计都会影响壳体最终的受振情况。此项研究为截割部的 进一步改进提供了依据。 关键词 ：采煤机；模态；振动特性；优化 中图分类号：T042 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2ol2)07(下)-OOOl一03 Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2012．7(下)．01 — 0 弓I言 于50Hz。 采煤机截割部工作时相比其他部件承受较大 1．2截割部传动系统振动频率 的载荷。其中，截割部壳体在工作过程中受到巨 截割部传动系统的振动主要 由齿轮的啮合振 大载荷作用会引发共振而产生变形和扭转振动， 动引起，齿轮振动频率为转轴旋转频率乘以齿轮 所以在对截割部壳体进行设计时，不仅要使其满 齿数 (厂=nZ／6O)，各级啮合振动频率分别为 足刚度和强度条件，而且要使其避免发生共振 。 514．51Hz，274．4Hz，132．69Hz，51．3Hz。 在此之前，多篇文章均对采煤机截割部的振 1．3螺旋滚筒旋转截割振动频率 动进行了研究。如张等 Ⅱ捌对截割部存在的振动及 螺旋滚筒载荷波动主要与滚筒转速和叶片 、 其频率进行了研究，为研究截割部振动奠定了基 截齿的排列布置有关。其 中，由滚筒转速引起的 础 ；吴等 口通过模态分析方法对截割部壳体 自振 波动频率为： 频率进行了研究；但这些研究大多不能给出避免 =n／6O，Hz 截割部壳体共振的方法。本文对截割部壳体进行 式中，z为滚筒转速 r／min。 ， 了振动特性分析，并给出了截割部传动系统进一 由叶片头数引起的波动频率为： 步设计和结构优化的具体方法。 f： ．1-1 1 截割部振动频率分析 式中z为叶片头数。 截割部振动的各种频率主要包括截割电机振 叶片截齿排列对载荷波动的影响主要包括两 动频率、截割部传动系统振动频率和螺旋滚筒旋