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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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采煤机摇臂齿轮固热耦合分析与齿廓修形

DOI:

10. 13225 / j. cnki. jccs. 2016. 1259

作者(Author):

  • 毛君
  • 朱煜
  • 陈洪月
  • 袁智
  • 宋振铎

作者单位:

  • 辽宁工程技术大学机械工程学院 煤炭工业协会高端综采成套装备动力学测试与大数据分析中心 中国煤矿装备有限责任公司

关键词:

  • 齿轮
  • 接触温度
  • 闪温
  • 热变形
  • 齿廓修形
  • Romax
  • 摘要
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基于赫兹接触理论建立齿轮啮合力学模型,依据渐开线形成原理推导出滚动距离和滚动角变化规律,以牛顿冷却定律和傅里叶定律为理论基础,结合采煤机摇臂工作特性,对齿轮系统对流换热和摩擦热流量进行计算,在对流换热系数确定中综合考虑齿轮与润滑油,润滑油与箱体内壁,箱体外壁与外界空气的热传递特性,以Blok理论为基础,本体温度为初始温度,分析了齿轮表面闪温和接触温度随滚动距离及滚动角变化规律。采用Romax Design建立了采煤机摇臂齿轮传动系统模型,对惰轮轴齿轮副进行固热耦合分析,基于Romax微观几何修形理论对渐开线齿廓进行修形,分析了齿廓修形对温度场影响。结果表明:齿廓修形消除了赫兹接触应力瞬增现象,最大接触应力减少72 MPa,修形后高温区由齿顶和齿根向齿廓中部移动,改善了轮齿温度分布,最高温度降低31.4℃。为研究采煤机摇臂齿轮传动系统修形及优化提供了理论基础。
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