橋式起重機(jī)減速器疲勞壽命計(jì)算及振動(dòng)可靠性分析.pdf

1、橋式起重機(jī)因具有占地面積小、能實(shí)現(xiàn)整個(gè)廠房?jī)?nèi)吊運(yùn)作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于三支點(diǎn)橋式起重機(jī)，由于其支承點(diǎn)少、起重量大、啟動(dòng)頻繁且在高空作業(yè)，振動(dòng)、疲勞及可靠性等問(wèn)題成為制約其發(fā)展的主要因素，而減速器作為橋式起重機(jī)的關(guān)鍵部件，對(duì)橋式起重機(jī)的綜合性能有著重要的影響。因此，開(kāi)展橋式起重機(jī)減速器振動(dòng)特性分析、疲勞壽命計(jì)算和可靠性研究，對(duì)橋式起重機(jī)的減振降噪及可靠性設(shè)計(jì)具有十分重要的理論意義和工程價(jià)值。
　　論文依托于國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)

2、目“橋式起重機(jī)械輕量化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”（編號(hào)：2015BAF06B02），以橋式起重機(jī)減速器為研究對(duì)象，進(jìn)行動(dòng)態(tài)載荷分析、疲勞壽命計(jì)算、振動(dòng)特性仿真及振動(dòng)可靠性研究。論文主要的研究工作如下：
　?、俳⑿饼X輪動(dòng)力分析模型和橋式起重機(jī)減速器軸系模型，計(jì)算斜齒輪副和滾動(dòng)軸承的動(dòng)態(tài)接觸載荷，為疲勞壽命計(jì)算提供載荷譜；提出一種斜齒輪時(shí)變嚙合剛度修正算法，通過(guò)與ISO算法和有限元法進(jìn)行結(jié)果比較，驗(yàn)證了方法的可行性，進(jìn)而仿真計(jì)算了齒輪系統(tǒng)

3、內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)，為振動(dòng)特性分析提供基礎(chǔ)。
　?、卺槍?duì)橋式起重機(jī)減速器輸入級(jí)斜齒輪副和高速端調(diào)心滾子軸承，按照GL規(guī)范計(jì)算相應(yīng)材料的S-N曲線，編制斜齒輪副和滾動(dòng)軸承疲勞分析的載荷譜；而后基于累積損傷理論，結(jié)合靜力接觸分析所得的應(yīng)力結(jié)果，采用ANSYS/FE-SAFE軟件對(duì)斜齒輪副和滾動(dòng)軸承進(jìn)行疲勞壽命預(yù)估。
　?、劢蚴狡鹬貦C(jī)減速器有限元模型，在各級(jí)齒輪副接觸線施加內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析和結(jié)構(gòu)噪聲預(yù)估，并與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)

4、比，驗(yàn)證了仿真方法的準(zhǔn)確性。在保證各級(jí)齒輪副中心距不變和總傳動(dòng)比相近的條件下，調(diào)整齒輪基本參數(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，并分析其對(duì)振動(dòng)特性和結(jié)構(gòu)噪聲的影響規(guī)律。
　?、芙柚鶤NSYS軟件，建立橋式起重機(jī)減速器參數(shù)化模型，以材料參數(shù)、尺寸參數(shù)為輸入變量，以激勵(lì)頻率與固有頻率的接近率為輸出變量，采用響應(yīng)面法分析減速器的共振可靠性；而后以各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度的均方根值為輸出變量，分析減速器的振動(dòng)可靠性；在此基礎(chǔ)上，利用蒙特卡洛法進(jìn)行抽樣，統(tǒng)