论文部分内容阅读
随着水泥工业的发展,水泥磨机的运行功率越来越大,传统的边缘传动和中心传动磨机系统已经不能满足使用要求。作为一种新型的传动形式,紧密边缘传动采用了中心传动的分流原理,加大了单机齿轮箱的传递能力,使其满足大功率要求。 国内首台紧密边缘传动减速机在2001年开始运行,但由于齿轮箱振动大,使得啮合轮齿和轴承的寿命受到极大影响,从而制约了该类型传动系统的推广。由于传动系统的复杂性,要改善齿轮箱的振动性能,需要研究齿轮参数选择匹配、齿轮啮合时轮齿的弹性变形、齿形误差、齿轮箱制造误差、轴承的结构布置以及箱体在载荷情况下的强度和刚度等问题。本文针对低振动齿轮箱的结构设计,进行了如下研究工作: ①对比分析了紧密边缘传动、传统边缘传动和中心传动三种不同传动形式的特点,得出紧密边缘传动具有重量轻、效率高、加工方便、精度高和投资省等优点的结论,说明了采用紧密边缘传动是管磨机发展的趋势。 ②以某管磨机的紧密边缘传动减速器为例,利用KISSsoft软件进行了齿轮参数设计;分别对其齿轮强度、轴刚度和轴承寿命进行计算,验证了相关齿轮副参数可以满足设计要求;考虑轴的刚度和变形,对各齿轮副进行修形计算,验证了合理的修形可降低传递误差,提高齿轮副啮合性能。 ③采用MSC.NASTRAN软件,建立箱体的有限元模型,对箱体的应力和位移进行分析计算,验证了箱体在静载作用下可满足强度要求,计算所得最大变形位置和最大受载位置可为齿轮箱设计过程中的参数修改和优化提供依据。 ④在MSC.NASTRAN中,对箱体进行模态分析计算,得到箱体的前九阶固有频率及振型,齿轮箱的各阶固有频率分布比较密集,这与其结构的复杂性有关。对比各齿轮的转频和各级齿轮副的啮合频率,不存在齿轮转频或啮合频率与固有频率合拍的情况,说明齿轮箱箱体在运转中不会出现共振现象。