簡(jiǎn)介：掘進(jìn)機(jī)是一種主要用于破碎煤巖的機(jī)械，可以在同一時(shí)間內(nèi)完成截割煤巖、裝載轉(zhuǎn)載、噴霧除塵及自動(dòng)行走等功能的一種采掘機(jī)械，廣泛應(yīng)用于煤礦、隧道、地鐵等領(lǐng)域。截割部的行星減速器作為掘進(jìn)機(jī)的一個(gè)重要組成部分，其最大的功能就是通過(guò)齒輪嚙合機(jī)構(gòu)將電機(jī)輸出來(lái)的轉(zhuǎn)速和扭矩傳送到截割頭，故其工作性能的好壞決定了一臺(tái)掘進(jìn)機(jī)在工作時(shí)的截割能力，在工作環(huán)境和工作強(qiáng)度滿足的條件下，要求減速器具有較大的傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率，同時(shí)具有較小的體積和質(zhì)量，擁有良好的工作穩(wěn)定性。本文主要研究EBZ160型懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割部行星減速器的各項(xiàng)性能，通過(guò)結(jié)合PROE、ADAMS、ANSYS等軟件，對(duì)該減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)，對(duì)截割減速器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)仿真，對(duì)減速器里面的關(guān)鍵部件進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析、靜力學(xué)分析、模態(tài)分析及疲勞壽命分析，以保證掘進(jìn)機(jī)能夠正常工作，同時(shí)也為截割減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。首先，本文對(duì)掘進(jìn)機(jī)目前的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行概述，在充分了解掘進(jìn)機(jī)各方面性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理的情況下，對(duì)掘進(jìn)機(jī)截割減速器進(jìn)行系統(tǒng)的分析，以期達(dá)到最佳結(jié)果。其次，通過(guò)PROE軟件，對(duì)掘進(jìn)機(jī)截割減速器各零件進(jìn)行三維實(shí)體建模并將這些零件進(jìn)行虛擬裝配，裝配完成后對(duì)裝配體進(jìn)行干涉檢查，確保無(wú)干涉后才能進(jìn)行下一步的深入研究。再次，將截割減速器的虛擬樣機(jī)模型導(dǎo)入到ADAMS中對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，將仿真得到的各零件轉(zhuǎn)速及各級(jí)傳動(dòng)比與理論計(jì)算值進(jìn)行比較，看該減速器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否符合實(shí)際情況。同時(shí)對(duì)該減速器進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，考慮截割減速器在高轉(zhuǎn)速定負(fù)載作用下各零件運(yùn)動(dòng)及受力情況，看其運(yùn)動(dòng)規(guī)律及受力情況是否正確，并在此基礎(chǔ)上對(duì)減速器在低轉(zhuǎn)速變負(fù)載作用下進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，得出減速器在工作過(guò)程中各零件所受到的實(shí)際作用力，為后續(xù)有限元分析提供充分的數(shù)據(jù)依據(jù)。最后，對(duì)截割減速器的關(guān)鍵零件進(jìn)行分析，應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)第一級(jí)行星齒輪進(jìn)行靜力學(xué)分析、模態(tài)分析及彎曲疲勞壽命分析對(duì)截割減速器的第二級(jí)行星架進(jìn)行靜力學(xué)分析、模態(tài)分析應(yīng)用ANSYSWKBENCH對(duì)第二級(jí)行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，驗(yàn)證截割減速器內(nèi)部各零部件是否滿足強(qiáng)度要求及使用需求。

簡(jiǎn)介：諧波齒輪傳動(dòng)利用柔性單元的彈性變形波進(jìn)行動(dòng)力傳遞，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、體積小、同時(shí)嚙合的齒數(shù)多、傳動(dòng)精度高、實(shí)現(xiàn)零側(cè)隙傳動(dòng)、承載能力高，傳動(dòng)比范圍大等優(yōu)點(diǎn)。柔輪在動(dòng)力傳遞過(guò)程中受載荷作用產(chǎn)生周期性變形，嚙合載荷沿圓周呈非均勻分布，與柔輪中性線不相切。柔輪發(fā)生周向扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)，還要產(chǎn)生一定的徑向變形，在交變應(yīng)力的作用下易于疲勞損壞。針對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)存在著易發(fā)生疲勞的問(wèn)題，對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)的負(fù)載工況進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真分析。并在瞬態(tài)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，研究了不同長(zhǎng)寬比的復(fù)合材料層對(duì)柔輪應(yīng)力、應(yīng)變的影響規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容如下1）模擬橢圓波發(fā)生器安裝進(jìn)柔輪的過(guò)程，對(duì)額定負(fù)載工況下諧波齒輪傳動(dòng)進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真分析，采用動(dòng)力松弛方法優(yōu)化了系統(tǒng)的瞬態(tài)阻尼比。得到了柔輪在橢圓凸輪式波發(fā)生器作用下的位移變形規(guī)律和額定工況下柔輪齒圈的運(yùn)動(dòng)軌跡。結(jié)果表明在波發(fā)生器和負(fù)載的共同作用下，柔輪的應(yīng)力分布并不關(guān)于波發(fā)生器的長(zhǎng)軸對(duì)稱，而是關(guān)于波發(fā)生器圓心對(duì)稱，即柔輪在負(fù)載作用下產(chǎn)生了畸變，由于其扭轉(zhuǎn)變形導(dǎo)致柔輪的最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在柔輪齒圈齒根處，柔輪杯身的應(yīng)力則相對(duì)較小。2）根據(jù)柔輪額定工況下的受力及變形情況，采用等效彎曲剛度方法，建立了復(fù)合材料對(duì)稱層合板的彎曲剛度優(yōu)化模型，得到了最優(yōu)的彎曲層合參數(shù)。3）在確定復(fù)合層厚度、層數(shù)和載荷的條件下，采用遺傳算法對(duì)復(fù)合材料層的鋪層角度進(jìn)行優(yōu)化，得到最優(yōu)彎曲剛度下復(fù)合材料層的鋪層角順序。4）進(jìn)行了具有復(fù)合材料層的柔輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，研究了定彎曲剛度下，不同鋪層尺寸對(duì)柔輪應(yīng)力、應(yīng)變的影響規(guī)律，結(jié)果表明復(fù)合材料層邊長(zhǎng)尺寸均為10MM時(shí)，柔輪的最大等效應(yīng)力降低了3％，應(yīng)力變化并不明顯。但是柔輪最大等效應(yīng)力隨著復(fù)合材料尺寸的增加逐漸降低，當(dāng)周向尺寸增加到25MM時(shí)柔輪最大等效應(yīng)力降低了105，最大應(yīng)力出現(xiàn)位置依然為柔輪齒圈的齒根處，且靠近杯底一側(cè)。添加了復(fù)合材料層后，柔輪的最大等效應(yīng)變降低了374。但是隨著復(fù)合材料層尺寸的增加，柔輪最大等效應(yīng)變降低的幅度逐漸減小。

簡(jiǎn)介：在煤炭行業(yè)中，煤礦巷道的快速掘進(jìn)是保證煤炭產(chǎn)量及采掘效率的關(guān)鍵技術(shù)，采掘裝備及技術(shù)水平直接關(guān)系到煤礦的生產(chǎn)效率及煤礦安全。目前，國(guó)內(nèi)大中型煤礦的巷道掘進(jìn)主要的方式是采用掘進(jìn)機(jī)和單體錨桿鉆機(jī)配套作業(yè)，稱之為煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)。當(dāng)前所采用的掘進(jìn)機(jī)械主要是以懸臂式掘進(jìn)機(jī)為主。盡管我國(guó)在近年來(lái)不斷加大對(duì)掘進(jìn)技術(shù)的研究力度，并且取得了一些重要成果。但是，與國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備相比，由國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)的總體性能參數(shù)偏低，在掘進(jìn)機(jī)的控制技術(shù)、截割方式、除塵系統(tǒng)及元部件的可靠性等方面還存在著較大的差距。EBZ135掘進(jìn)機(jī)是一種懸臂式掘進(jìn)機(jī)，主要用于煤巷、半煤巖巷以及軟巖的巷道、隧道掘進(jìn)。該掘進(jìn)機(jī)通過(guò)截割臂和截割減速器將電動(dòng)機(jī)的扭矩和功率傳遞到截割頭，對(duì)巖煤進(jìn)行截割。截割減速器的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)轉(zhuǎn)情況等各方面的性能指標(biāo)將會(huì)通過(guò)影響截割頭的運(yùn)轉(zhuǎn)而直接影響掘進(jìn)機(jī)的采掘效率、生產(chǎn)能力及機(jī)體的穩(wěn)定性等。因此，截割部減速器在EBZ135掘進(jìn)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)中具有重要的地位。由于掘進(jìn)機(jī)的工作空間一般比較狹小，要求掘進(jìn)機(jī)的工作機(jī)構(gòu)應(yīng)該在保證工作性能及使用要求的前提下使結(jié)構(gòu)尺寸最小。對(duì)于懸臂式掘進(jìn)機(jī)而言，應(yīng)該在保證截割臂的強(qiáng)度等各項(xiàng)安全指標(biāo)使用性能指標(biāo)的前提下，減輕截割臂的重量，減小其外圍直徑。由于截割減速器安裝在截割臂內(nèi)，這就使得截割減速器的預(yù)留安裝空間變的非常有限。因此，有必要對(duì)EBZ135掘進(jìn)機(jī)的截割減速器進(jìn)行以體積最小為目標(biāo)的參數(shù)優(yōu)化，使得在保證掘進(jìn)機(jī)使用性能及安全性能的前提下，使截割減速器的體積最小。EBZ135掘進(jìn)機(jī)截割部減速器采用的是NGW二級(jí)行星齒輪減速器，本文通過(guò)建立該減速器的數(shù)學(xué)模型及約束條件，運(yùn)用MNTLAB優(yōu)化工具箱對(duì)其進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化。通過(guò)安全校核計(jì)算之后，進(jìn)一步確認(rèn)了優(yōu)化參數(shù)后的截割減速器達(dá)到了各項(xiàng)安全性能要求，并且優(yōu)化后減速器體積較優(yōu)化前縮小了223％，大大縮小了減速器的體積，減少了制造成本，改善了截割性能。通過(guò)運(yùn)用UGNX70對(duì)優(yōu)化后的截割減速器進(jìn)行實(shí)體模型的建立，并對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真結(jié)果，驗(yàn)證了優(yōu)化參數(shù)后的截割減速器滿足實(shí)際的使用要求，其各個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合截割減速器的實(shí)際運(yùn)行軌跡。最后，運(yùn)用ANSYSWKBENCH120對(duì)截割部減速器進(jìn)行了機(jī)構(gòu)靜力學(xué)的有限元分析。具體分析計(jì)算了減速器在最大靜力作用下的結(jié)構(gòu)變形、最大應(yīng)力等，并與之前的安全校核結(jié)果及相關(guān)技術(shù)要求相比較，驗(yàn)證了優(yōu)化后的減速器滿足強(qiáng)度要求及最大變形尺寸要求。

簡(jiǎn)介：隨著機(jī)器人技術(shù)的日益發(fā)展，機(jī)器人回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)減速器以其對(duì)機(jī)器人精度和承載能力的重要影響而越來(lái)越受到關(guān)注。目前國(guó)內(nèi)常用的關(guān)節(jié)精密減速器可分為RV減速器和諧波減速器，但其使用大多依賴于進(jìn)口。因此高承載回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)減速器的研究具有深遠(yuǎn)意義。本文基于行星滾柱絲杠（英文名為PLAARYROLLERSCREW，簡(jiǎn)稱為PRS）設(shè)計(jì)了一種新型的機(jī)器人精密減速器。完成了減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化，并對(duì)減速器的綜合性能進(jìn)行了分析，著重對(duì)PRS的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了介紹。該減速器通過(guò)徑向串聯(lián)兩級(jí)PRS將輸入端高速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為輸出端180°范圍內(nèi)的低速旋轉(zhuǎn)輸出，其具有PRS高速高承載能力的性能特點(diǎn)。將PRS與滾珠絲杠進(jìn)行對(duì)比，選擇合適的PRS類型；采用行星輪系的反轉(zhuǎn)法對(duì)PRS進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，以此得出PRS的絲杠、滾柱以及螺母三者之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，從而完成了傳動(dòng)方案的選取和相關(guān)部件的設(shè)計(jì)，同時(shí)利用減速器傳動(dòng)件總體積的數(shù)學(xué)模型對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)對(duì)PRS進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化分析，將其軸端面運(yùn)動(dòng)關(guān)系等價(jià)為斜齒輪傳動(dòng)，分別對(duì)絲杠、滾柱和螺母進(jìn)行受力分析，得到了PRS的接觸法向壓力與軸向力的關(guān)系、螺母?jìng)鬟f扭矩與軸向力的關(guān)系，從而為減速器的承載能力分析打下了基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)PRS中滾柱的受力、變形進(jìn)行分析，建立了PRS的螺紋牙接觸變形和軸向接觸剛度的理論模型，利用剛度表達(dá)式進(jìn)一步分析影響減速器結(jié)構(gòu)剛度的相關(guān)因素；分析了由材料彈性滯后和滾柱自旋滑動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦力矩，在此基礎(chǔ)上，建立了PRS的傳動(dòng)效率計(jì)算模型，研究了接觸角、螺旋升角等因素對(duì)減速器效率的影響規(guī)律。通過(guò)SOLIDWKS軟件建立減速器的三維模型，將三維模型導(dǎo)入ADAMS中對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和接觸力仿真分析，驗(yàn)證了減速器理論分析的正確性。

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簡(jiǎn)介：隨著我國(guó)煤炭、鐵礦石等礦產(chǎn)資源開(kāi)采行業(yè)的高速發(fā)展，我國(guó)對(duì)先進(jìn)礦山開(kāi)采運(yùn)輸設(shè)備的需求也越來(lái)越大，礦用電動(dòng)輪自卸車就是其中的代表性產(chǎn)品。輪邊減速器作為礦用電動(dòng)輪自卸車的核心部件，要求其結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、運(yùn)行平穩(wěn)，因此對(duì)輪邊減速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)并改善其力學(xué)特性，對(duì)于提高礦用電動(dòng)輪自卸車的運(yùn)行性能具有重要意義。該文以某公司礦用電動(dòng)輪自卸車輪邊減速器為研究對(duì)象，從齒輪傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)建模、優(yōu)化模型求解方法、輪齒動(dòng)態(tài)載荷分析、齒頂修形參數(shù)優(yōu)化四個(gè)方面對(duì)輪邊減速器進(jìn)行了理論分析與數(shù)值仿真。主要研究工作如下1輪邊減速器齒輪傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化建模。根據(jù)輪邊減速器的設(shè)計(jì)要求和實(shí)際加工條件，建立以模數(shù)、齒數(shù)、變位系數(shù)、工作齒寬為設(shè)計(jì)變量，以配齒約束、基本設(shè)計(jì)變量約束、傳動(dòng)性能約束、齒輪強(qiáng)度約束、齒頂厚度及其它約束為設(shè)計(jì)約束條件，以齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)總質(zhì)量最小為設(shè)計(jì)目標(biāo)的單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。2優(yōu)化模型求解方法及輪邊減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)輪邊減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)模型中離散變量與連續(xù)變量共同存在的特點(diǎn)，提出可行枚舉法與遺傳算法相結(jié)合的求解方法。通過(guò)運(yùn)用MATLAB編程計(jì)算得到相應(yīng)的優(yōu)化參數(shù)值和目標(biāo)函數(shù)值，獲得輪邊減速器齒輪傳動(dòng)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。3齒輪多體動(dòng)力學(xué)仿真及其輪齒動(dòng)載系數(shù)分析。基于多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS，建立輪邊減速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中心輪和大星輪嚙合輪齒動(dòng)態(tài)載荷仿真模型。通過(guò)仿真獲得了輪齒的動(dòng)態(tài)載荷時(shí)間歷程及其動(dòng)載系數(shù)，與理論分析基本吻合，為齒輪齒頂修形提供了理論分析基礎(chǔ)。4齒輪齒頂修形參數(shù)優(yōu)化。運(yùn)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，建立齒輪齒頂修形量與動(dòng)載系數(shù)之間的二階響應(yīng)面模型。以動(dòng)載系數(shù)最小為優(yōu)化目標(biāo)，獲得最優(yōu)齒頂修形量。與未修形時(shí)相比，改善了齒輪傳動(dòng)的輪齒動(dòng)態(tài)載荷特性。該文通過(guò)建立輪邊減速器齒輪傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化模型，對(duì)輪邊減速器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)通過(guò)齒輪多體動(dòng)力學(xué)仿真和齒輪齒頂修形量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)，改善了輪邊減速器輪齒動(dòng)態(tài)載荷特性。為輪邊減速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化和齒頂修形量?jī)?yōu)化提供了理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

簡(jiǎn)介：隨著建材，冶金，發(fā)電等行業(yè)產(chǎn)量大型化，低能耗的發(fā)展及環(huán)境保護(hù)的要求，立式磨機(jī)的市場(chǎng)需求旺盛，作為該主機(jī)中的核心部件一立式磨機(jī)減速器的研究就顯得格外重要。箱體又是減速器的主要承載部件，對(duì)箱體的研究是重中之重。本文依據(jù)輸入功率為500KW的立式磨機(jī)減速器的箱體為研究對(duì)象，為箱體結(jié)構(gòu)的分析提供合理的方法和理論基礎(chǔ)，并對(duì)整個(gè)系列的該類型減速器箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有普遍指導(dǎo)意義。具體的研究工作如下本文對(duì)立磨行星減速器箱體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)該箱體的受力分析及SOLIDWKS軟件的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了箱體的三維實(shí)體模型。通過(guò)與有限元分析軟件ANSYS的接口，將其成功導(dǎo)入ANSYS中。應(yīng)用ANSYS軟件及有限元相關(guān)理論對(duì)該箱體分別進(jìn)行了靜力分析，模態(tài)分析及特征值屈曲分析，得到了相關(guān)應(yīng)力及位移云圖、固有頻率及振型、屈曲變形位移圖及屈曲載荷系數(shù)等分析結(jié)果。論證了該箱體結(jié)構(gòu)的合理性、可靠性。運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)理論并結(jié)合ANSYS軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，對(duì)該箱體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。以箱體的體積最小為目標(biāo)函數(shù)，對(duì)箱體的壁厚等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使箱體的重量可以減少30％。本文是集設(shè)計(jì)、建模、分析、優(yōu)化于一體的研究，對(duì)立磨行星減速器箱體的設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)水平的提高具有重要意義。

簡(jiǎn)介：在科技日新月異的今天，各種新型的結(jié)構(gòu)開(kāi)始被廣泛的應(yīng)用，諧波齒輪傳動(dòng)就是一種上世紀(jì)50年代末、60年代初問(wèn)世的一種新型齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)相比有著眾多優(yōu)點(diǎn)（體積小、噪聲小、側(cè)隙回差小、重量小和精度高）。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，尤其在航空、汽車制造、醫(yī)療器材等精密機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。但諧波齒輪傳動(dòng)的關(guān)鍵部件薄壁軸承和柔輪是一種彈性薄壁構(gòu)件，其動(dòng)態(tài)特性和壽命一直是影響和制約諧波齒輪傳動(dòng)性能的主要因素。因此，對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及對(duì)柔輪的動(dòng)態(tài)特性和疲勞壽命研究具有重大的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文以典型的諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，針對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)精確傳動(dòng)比的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種具有確定傳動(dòng)比的諧波齒輪減速器，并且介紹了諧波齒輪傳動(dòng)的發(fā)展歷史、性能特點(diǎn)及其它工作原理，利用CAXA2007版畫(huà)圖軟件建立了不同結(jié)構(gòu)的諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)體模型，利用ANSYS100方法建立柔輪的有限元模型，分析柔輪在不同載荷以及不同的柔輪輪齒下柔輪的應(yīng)力分布和變形情況，為今后諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了一些參考。

簡(jiǎn)介：諧波齒輪傳動(dòng)具有小體積、輕量化、高精度、高剛度、大傳動(dòng)比等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已成功將諧波齒輪傳動(dòng)應(yīng)用于航空航天、雷達(dá)系統(tǒng)、機(jī)器人等領(lǐng)域，雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了不同程度的研究，然而隨著我國(guó)中國(guó)航空航天、先進(jìn)制造、機(jī)器人等領(lǐng)域的迅速發(fā)展以及“中國(guó)智造”、“中國(guó)制造2025規(guī)劃”等工程的提出，對(duì)先進(jìn)的諧波齒輪傳動(dòng)提出了更高的要求。因此，從嚙合原理上分析研究諧波減速器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，分析諧波減速器核心部件柔輪的變形規(guī)律、接觸應(yīng)力等問(wèn)題顯得尤為重要，該研究可以為后續(xù)諧波減速器優(yōu)化、制造高性能諧波傳動(dòng)系統(tǒng)提供理論支撐。本文以課題所研制諧波減速器為研究對(duì)象，首先從理論上分析概述了諧波減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本原理，其次設(shè)計(jì)課題所要求的諧波減速器，運(yùn)用SOLIDWKS建立諧波減速器三維模型，基于ANSYSWKBENCH分析諧波減速器柔輪的變形規(guī)律，固有特性等，然后從理論出發(fā)，運(yùn)用MATLAB分析計(jì)算柔輪變形規(guī)律及彎曲應(yīng)力，最后根據(jù)所設(shè)計(jì)諧波減速器加工實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。本研究主要內(nèi)容包括①根據(jù)課題對(duì)傳動(dòng)比及尺寸的要求設(shè)計(jì)諧波減速器，校核主要零部件材料、壽命、耐磨性達(dá)到使用要求；②運(yùn)用理論計(jì)算諧波減速器柔輪變形、彎曲應(yīng)力的計(jì)算公式，并分析不同參數(shù)下的影響規(guī)律。分析結(jié)果表明，嚙合齒對(duì)的增加可以降低柔輪的彎曲應(yīng)力，而最大徑向變形量的增加導(dǎo)致柔輪彎曲應(yīng)力增加；嚙合齒對(duì)、柔輪壁厚對(duì)柔輪變形量影響較小，最大徑向變形量直接決定著柔輪的變形大??；③通過(guò)對(duì)比ANSYSWKBENCH分析柔輪變形及接觸應(yīng)力分析結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于只考慮中性層變形導(dǎo)致理論計(jì)算結(jié)果較小，但是柔輪變形規(guī)律及應(yīng)力分布結(jié)果幾乎吻合，表明有限元分析的準(zhǔn)確性；同時(shí)進(jìn)行了不同參數(shù)下柔輪的扭轉(zhuǎn)剛度與疲勞壽命分析，結(jié)果表明最大徑向變形量的減小、壁厚的增加長(zhǎng)徑比的減小可以增加扭轉(zhuǎn)剛度；而最大徑向變形量、壁厚的增加，長(zhǎng)徑比的降低使得柔輪在運(yùn)行過(guò)程中的接觸應(yīng)力增加，最終導(dǎo)致柔輪疲勞壽命降低；柔輪輪齒修形后柔輪應(yīng)力分布更為均勻使得柔輪疲勞壽命增加；④正交試驗(yàn)結(jié)果表明，柔輪徑向變形對(duì)柔輪扭轉(zhuǎn)剛度及疲勞壽命影響最大，壁厚及長(zhǎng)徑比次之；⑤對(duì)比實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)與有限元分析結(jié)果可知，兩者分析結(jié)果吻合度較高，所設(shè)計(jì)諧波減速器在正常工作范圍內(nèi)不會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象；同時(shí)諧波減速器傳動(dòng)性能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)所設(shè)計(jì)諧波減速器具有較好的傳動(dòng)精度及較高的傳動(dòng)效率。

簡(jiǎn)介：作為露天礦產(chǎn)主要的采裝設(shè)備之一，大型礦用挖掘機(jī)因其斗容量大、開(kāi)采效率高等特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，惡劣的工作環(huán)境和復(fù)雜的受載情況等因素嚴(yán)重制約著挖掘機(jī)可靠性和安全性的提升。提升減速器作為大型礦用挖掘機(jī)提升機(jī)構(gòu)的重要組成部分，其是挖掘動(dòng)力的傳輸者和挖掘過(guò)程中載荷的主要承受者，它的可靠性及耐久性直接影響到工作過(guò)程中挖掘機(jī)的性能和安全性。因此，對(duì)大型礦用挖掘機(jī)提升減速器的可靠性研究具有非常重要的意義。工程中不確定性普遍存在于提升減速器全壽命周期中的不同階段，貫穿于其設(shè)計(jì)、制造、使用等過(guò)程；此外提升減速器關(guān)鍵零部件往往擁有多種可能的失效模式，而當(dāng)前針對(duì)其可靠性建模的研究中并未考慮這些失效模式間的相關(guān)性，這將導(dǎo)致后續(xù)可靠性分析、優(yōu)化結(jié)果偏離實(shí)際，甚至得到錯(cuò)誤的結(jié)論。因此，有必要對(duì)大型礦用挖掘機(jī)提升減速器開(kāi)展不確定性量化和失效相關(guān)在內(nèi)的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，這也是保證其安全、可靠和有效運(yùn)行的基礎(chǔ)。本文以WK55型大型礦用挖掘機(jī)提升減速器為研究對(duì)象，對(duì)其關(guān)鍵零部件進(jìn)行了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，本文的主要研究?jī)?nèi)容如下（1）針對(duì)提升減速器中存在的諸多不確定性因素，從設(shè)計(jì)、制造、使用三環(huán)節(jié)對(duì)提升減速器中軸、齒輪以及箱體進(jìn)行不確定性分析，并選用合適的方法量化各種不確定性因素。（2）針對(duì)現(xiàn)有的提升減速器軸、齒輪可靠性研究工作中未考慮失效相關(guān)性問(wèn)題，采用二元COPULA函數(shù)描述失效相關(guān)性，進(jìn)而建立軸失效相關(guān)時(shí)的聯(lián)合壽命分布模型。不僅如此，建立了相互嚙合的齒輪在考慮子系統(tǒng)失效相關(guān)下的聯(lián)合壽命分布模型，緊接著建立了其考慮不確定性和失效相關(guān)下的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，得到了相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)的最優(yōu)取值，最后與原始方案進(jìn)行了比較分析。（3）為改善箱體的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能，避免求解復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)平衡方程，建立了箱體的參數(shù)化模型，在參數(shù)化模型的基礎(chǔ)上對(duì)箱體進(jìn)行了相應(yīng)的仿真分析。通過(guò)分析仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到箱體的固有頻率、體積、形變、應(yīng)力與設(shè)計(jì)變量間的徑向基代理模型，進(jìn)一步建立了箱體的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)模型并求解得到了最優(yōu)解，最后通過(guò)仿真分析驗(yàn)證了本方法的可行性。

簡(jiǎn)介：本文三級(jí)減速器源于某型艦船炮塔回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由于制造和裝配誤差的存在，對(duì)炮塔的性能造成影響并且也對(duì)炮塔齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性造成影響，這就造成艦艇艦炮的作戰(zhàn)能力以及工作的可靠性得不到保證，這不僅對(duì)艦艇本身是一種巨大的隱患，更對(duì)國(guó)家領(lǐng)海安全構(gòu)成極大影響。為了解決上述問(wèn)題本文需要分析出三級(jí)減速器在隨機(jī)誤差影響下的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性。以及三級(jí)減速器系統(tǒng)在隨機(jī)誤差影響下的可靠性。本文的主要內(nèi)容如下1隨機(jī)誤差影響下的齒輪減速器的動(dòng)力學(xué)分析。通過(guò)LSDYNA顯示動(dòng)力學(xué)分析軟件對(duì)齒輪減速器整體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，分析出系統(tǒng)在隨機(jī)誤差作用下的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性。由于隨機(jī)誤差會(huì)導(dǎo)致模型變化，因此本文還采用APDL語(yǔ)言進(jìn)行參數(shù)化編程，使得分析程序達(dá)到通用，為求解系統(tǒng)疲勞可靠度提供虛擬試驗(yàn)平臺(tái)。2減速器系統(tǒng)疲勞可靠度求解。齒輪減速器的主要失效形式是疲勞失效，本文應(yīng)用應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型進(jìn)行系統(tǒng)疲勞可靠度求解，首先必須獲取隨機(jī)誤差影響下的應(yīng)力樣本數(shù)據(jù)，并由此得到應(yīng)力的分布規(guī)律。由于我國(guó)可靠性工作起步較晚，減速器在隨機(jī)誤差影下的應(yīng)力數(shù)據(jù)積累不足，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取應(yīng)力數(shù)據(jù)又費(fèi)時(shí)和需要投入大量財(cái)力。因此本文運(yùn)用虛擬試驗(yàn)技術(shù)，利用LSDYNA顯示動(dòng)力學(xué)分析軟件對(duì)三級(jí)減速器進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，并對(duì)多個(gè)帶有隨機(jī)誤差的減速器進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，提取每次試驗(yàn)各個(gè)零件所需要的最大應(yīng)力，得到應(yīng)力分布規(guī)律，并用KS檢驗(yàn)對(duì)應(yīng)力分布進(jìn)行檢驗(yàn)，最后應(yīng)用應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型進(jìn)行齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞可靠度求解。3本文齒輪減速器齒輪與軸采用過(guò)盈裝配，過(guò)盈裝配的可靠性也是系統(tǒng)可靠性的重要組成部分，因此為了保證過(guò)盈裝配在隨機(jī)誤差影響下的可靠性，本文采用ANSYS靜力學(xué)分析，驗(yàn)證過(guò)盈裝配的可靠性。通過(guò)上述內(nèi)容的研究，本文成功分析出減速器整體的動(dòng)力學(xué)特性，并能分析出隨機(jī)誤差對(duì)系統(tǒng)的影響，求解出了系統(tǒng)的疲勞可靠度，并且驗(yàn)證了齒輪與軸過(guò)盈裝配的可靠性。

簡(jiǎn)介：可靠性是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，所以在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可靠性設(shè)計(jì)是保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前大多數(shù)企業(yè)都在運(yùn)用CAD軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，但通用CAD軟件不能針對(duì)用戶的需求產(chǎn)生相應(yīng)的零部件模型，用戶還需按照某一軟件的具體使用方法一步一步的進(jìn)行模型構(gòu)建，由于軟件缺乏可靠性設(shè)計(jì)的功能，所以很難保證設(shè)計(jì)產(chǎn)品的可靠度。用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械中，隨處都可以尋到齒輪減速器的蹤跡。本文根據(jù)CAD軟件設(shè)計(jì)出的減速器軸系零部件尺寸，然后直接派生出新的零部件和組件三維模型。這樣將大大減少設(shè)計(jì)人員的工作量，提高設(shè)計(jì)效率，并方便后續(xù)的有限元分析、虛擬制造和CAM等。因此，本文進(jìn)行了“減速器軸系零部件參數(shù)化CAD系統(tǒng)”的研究與開(kāi)發(fā)，主要做了如下工作1系統(tǒng)總體分析與設(shè)計(jì)在VC60下，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，開(kāi)發(fā)二級(jí)圓柱齒輪減速器軸系零部件參數(shù)化CAD系統(tǒng)。用戶在人機(jī)交互界面選定初始條件后，此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的分配、利用常規(guī)設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)高、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸設(shè)計(jì)以及二級(jí)減速器輸出軸和中間軸系零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的數(shù)據(jù)文件輸出。2可靠性設(shè)計(jì)在參數(shù)化CAD系統(tǒng)中加入可靠性設(shè)計(jì)模塊，滿足軸系零部件目標(biāo)可靠度情況下編寫(xiě)可靠性校核與設(shè)計(jì)程序，然后利用PSO（PARTICLESWARMOPTIMIZATION）算法對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。最后實(shí)現(xiàn)可靠性設(shè)計(jì)結(jié)果的數(shù)據(jù)文件輸出。3利用SOLIDERWKERSAPIAPPLICATIONPROGRAMMINGINTERFACE函數(shù)構(gòu)建軸系零部件三維模型樣板，并派生出所需要的軸系零部件三維模型，實(shí)現(xiàn)軸系零部件的虛擬裝配。

簡(jiǎn)介：減速器結(jié)構(gòu)精密、緊湊用來(lái)在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中降低轉(zhuǎn)速增加扭矩在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。它的種類繁多組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜涉及到得零部件的型號(hào)多樣并且每一種類型的零部件都有各自的特點(diǎn)對(duì)每一類型都要單獨(dú)進(jìn)行裝配操作練習(xí)才能熟悉其復(fù)雜的裝配關(guān)系。裝配過(guò)程是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要階段由于減速器復(fù)雜的裝配工藝經(jīng)常會(huì)因安裝錯(cuò)誤或違規(guī)安裝而導(dǎo)致其出現(xiàn)磨損、滲漏、振動(dòng)、噪音甚至輸出軸折斷等問(wèn)題給行業(yè)帶來(lái)巨大損失。本文按照設(shè)計(jì)要求從系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性兩方面考慮設(shè)計(jì)了基于桌面式的減速器虛擬裝配系統(tǒng)系統(tǒng)以普通臺(tái)式機(jī)為硬件平臺(tái)結(jié)合建模軟件MULTIGENCREAT及虛擬環(huán)境渲染驅(qū)動(dòng)軟件VEGAPRIME搭建了一個(gè)虛擬裝配環(huán)境這個(gè)裝配環(huán)境整合了虛擬現(xiàn)實(shí)和CAD兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)集建模與仿真于一體用戶可以通過(guò)體驗(yàn)虛擬產(chǎn)品零部件的各類裝配操作來(lái)提升技能水平。本文對(duì)實(shí)現(xiàn)虛擬裝配的軟件進(jìn)行了深入研究對(duì)其功能進(jìn)行了擴(kuò)展及二次開(kāi)發(fā)。深入研究了虛擬裝配模型的建立方法詳細(xì)分析了STL、STEP兩種常用CAD中間文件格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析了OPENFLIGHT模型的數(shù)據(jù)組織方法提出了結(jié)合三種格式特點(diǎn)的建模方法利用三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件SOLIDWKS繪制了齒輪減速器零部件的基礎(chǔ)模型通過(guò)模型轉(zhuǎn)換算法在MULTIGENCREAT中建立了減速器的虛擬仿真模型。在充分理解了VEGAPRIME特有的事件處理機(jī)制及碰撞檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上對(duì)VEGAPRIME的最小系統(tǒng)進(jìn)行了打包封裝結(jié)合VISUALC平臺(tái)開(kāi)發(fā)了虛擬裝配仿真系統(tǒng)。用戶通過(guò)窗口界面對(duì)虛擬裝配環(huán)境和過(guò)程進(jìn)行設(shè)置和觀察利用臺(tái)式機(jī)的有限外圍設(shè)備對(duì)虛擬環(huán)境中的零部件進(jìn)行操作而三維環(huán)境的維護(hù)全部由封裝好的VEGAPRIME程序完成。用戶可以按照設(shè)定好的裝配過(guò)程進(jìn)行裝配也可自行安排裝配順序和路徑本系統(tǒng)突破傳統(tǒng)裝配訓(xùn)練操作對(duì)實(shí)物的依賴?yán)锰摂M現(xiàn)實(shí)的優(yōu)勢(shì)打破了場(chǎng)地和時(shí)間的限制可以讓用戶在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)逼真的設(shè)備拆裝。

簡(jiǎn)介：本課題源于企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。對(duì)1200KW刮板輸送機(jī)用減速器中的關(guān)鍵傳動(dòng)件，如齒輪、軸、軸承、行星架和換熱裝置等件進(jìn)行研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下第一，針對(duì)該工況常見(jiàn)的齒輪失效形式提出了齒輪傳動(dòng)的適應(yīng)性設(shè)計(jì)和避免過(guò)早失效的方法，通過(guò)等強(qiáng)度算法，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)各級(jí)齒輪傳動(dòng)件的均衡使用壽命設(shè)計(jì)。第二，對(duì)各級(jí)軸進(jìn)行了疲勞強(qiáng)度、彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度的校核計(jì)算，驗(yàn)證了軸設(shè)計(jì)的可行性，保證齒輪副處在最佳的嚙合狀態(tài)；針對(duì)軸承，從影響軸承運(yùn)行壽命的因素出發(fā)，通過(guò)選用合適的軸承和其配置方式，完成對(duì)整機(jī)軸承的壽命驗(yàn)算；分析了減速器使用空間的約束條件，完成了連接件螺栓校核。第三，對(duì)傳動(dòng)件行星架進(jìn)行了靜力結(jié)構(gòu)和模態(tài)分析，校驗(yàn)了QT9008材料在此工況上的可行性及行星架結(jié)構(gòu)的合理性。第四，結(jié)合流體及熱交換計(jì)算方法，建立了該工況下的換熱裝置的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了多設(shè)計(jì)參數(shù)下的迭代計(jì)算，得到了經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的設(shè)計(jì)方案，完成了適合該機(jī)型的換熱裝置的定量計(jì)算。本文是集設(shè)計(jì)、建模、分析、性能改善于一體的研究，對(duì)大功率刮板輸送機(jī)用減速器的設(shè)計(jì)水平的提高具有重要意義。

簡(jiǎn)介：土壓平衡盾構(gòu)機(jī)SHIELDTUNNELLINGMACHINE，STM是盾構(gòu)法掘進(jìn)施工中的關(guān)鍵裝備，其刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在掘進(jìn)施工中起著驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)切割巖土的作用，它包括液壓馬達(dá)、主減速器、小齒輪大齒圈減速單元。主減速器是盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，采用三級(jí)行星齒輪傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且功率密度高，動(dòng)力學(xué)特性較為復(fù)雜。該主減速器多級(jí)行星齒輪的耦合振動(dòng)會(huì)加速其疲勞失效，其動(dòng)態(tài)性能對(duì)系統(tǒng)可靠性及整機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性有較大影響?；趧?dòng)力學(xué)理論研究主減速器振動(dòng)特性，并通過(guò)型式試驗(yàn)分析評(píng)價(jià)其動(dòng)態(tài)性能，是開(kāi)展盾構(gòu)機(jī)整機(jī)試驗(yàn)及產(chǎn)品批量投產(chǎn)前的重要工作。本課題結(jié)合國(guó)家863計(jì)劃資助項(xiàng)目2007AA041802“土壓平衡盾構(gòu)大功率減速器”的研究任務(wù)，并考慮到盾構(gòu)機(jī)的實(shí)際工況要求和項(xiàng)目指南所規(guī)定的具體指標(biāo)，針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)三級(jí)行星減速器的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題開(kāi)展了較全面深入的研究。主要研究?jī)?nèi)容包括以下方面①盾構(gòu)機(jī)主減速器三級(jí)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基于齒輪嚙合理論和LAGRANGE方程，運(yùn)用集中參數(shù)法建立了多級(jí)行星齒輪系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算了三級(jí)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的固有特性。采用梯形波表示嚙合剛度的時(shí)變特征，分析行星齒輪嚙合過(guò)程中的相位關(guān)系，計(jì)算了三級(jí)行星齒輪不同嚙合位置的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)結(jié)構(gòu)頻率。針對(duì)齒輪嚙合誤差特點(diǎn)，采用軸頻和齒頻疊加的諧波函數(shù)表示行星齒輪傳遞誤差，考慮受嚙合相位關(guān)系影響的行星齒輪系統(tǒng)時(shí)變剛度，系統(tǒng)地分析了多級(jí)行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)部激勵(lì)特征?；谀呈┕?biāo)段盾構(gòu)機(jī)的統(tǒng)計(jì)負(fù)載，考慮系統(tǒng)的內(nèi)外部激勵(lì)，求解了三級(jí)行星齒輪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并對(duì)齒輪振動(dòng)頻譜特性進(jìn)行了分析。通過(guò)計(jì)算減速器不同轉(zhuǎn)速下系統(tǒng)構(gòu)件的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，研究了齒輪振動(dòng)與盾構(gòu)機(jī)減速器輸入轉(zhuǎn)速的關(guān)系，為盾構(gòu)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行工況的選擇提供了依據(jù)。②主減速器多級(jí)行星齒輪箱體耦合動(dòng)力學(xué)研究考慮各級(jí)齒圈的扭轉(zhuǎn)支撐剛度，采用集中參數(shù)法建立了多級(jí)行星齒輪箱體的耦合扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型。運(yùn)用有限元方法獲取了各齒圈的扭轉(zhuǎn)支撐剛度，并在分析行星齒輪嚙合相位和主要內(nèi)部激勵(lì)特征的基礎(chǔ)上，求解了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，分析了各級(jí)齒圈振動(dòng)的時(shí)頻特性和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)箱體的耦合振動(dòng)機(jī)理。③盾構(gòu)機(jī)主減速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)變載工況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)建立了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)力學(xué)模型，分析了掘進(jìn)時(shí)的刀盤(pán)載荷特性。利用盾構(gòu)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采集的掘進(jìn)過(guò)程中刀盤(pán)承受的扭矩?cái)?shù)據(jù)，得到主減速器的外部載荷。依據(jù)載荷數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，運(yùn)用隨機(jī)插值和數(shù)據(jù)擬合得到主減速器的連續(xù)載荷譜。求解了盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)主減速器三級(jí)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在變載荷工況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，分析了其振動(dòng)特征，并研究了主減速器傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)與盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。④主減速器箱體模態(tài)分析與實(shí)驗(yàn)建立了主減速器箱體的有限元模型，計(jì)算了其特征值問(wèn)題，獲取了箱體的低階固有頻率及相應(yīng)振型。開(kāi)展了主減速器箱體的模態(tài)實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用最小二乘復(fù)頻域法分析了模態(tài)數(shù)據(jù)，得到了箱體的固有特性，并通過(guò)模態(tài)置信判據(jù)驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)參數(shù)。通過(guò)對(duì)比理論分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了模態(tài)參數(shù)識(shí)別的可靠性和有效性。根據(jù)模態(tài)分析結(jié)果確定了箱體的薄弱環(huán)節(jié)，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了依據(jù)。⑤盾構(gòu)機(jī)主減速器動(dòng)態(tài)性能測(cè)試與分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析方法，進(jìn)行了主減速器的模態(tài)實(shí)驗(yàn)，獲取了系統(tǒng)的頻響函數(shù)及模態(tài)頻率。依據(jù)盾構(gòu)機(jī)三級(jí)行星減速器大傳動(dòng)比的工作特性，采用背靠背能量回饋的試驗(yàn)臺(tái)架，設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)性能測(cè)試方案。測(cè)量了多種工況載荷下主減速器的振動(dòng)加速度，分析了其振動(dòng)特性，計(jì)算了主減速器的13倍頻程結(jié)構(gòu)噪聲。采用數(shù)值積分法計(jì)算了主減速器的振動(dòng)速度和振動(dòng)烈度，對(duì)主減速器的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。對(duì)比分析了各級(jí)齒圈的振動(dòng)計(jì)算結(jié)果和測(cè)試數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了所建立的多級(jí)行星齒輪箱體耦合扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型的正確有效性。在采用隔聲罩降低背景噪聲的條件下，運(yùn)用聲壓法進(jìn)行了主減速器的噪聲測(cè)試和聲壓級(jí)確定，同時(shí)采用聲強(qiáng)法對(duì)主減速器臺(tái)架運(yùn)行的噪聲強(qiáng)度分布進(jìn)行了測(cè)量。