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采煤机行走轮轮齿与销齿啮合的接触强度研究.docx


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论文标题:采煤机行走轮轮齿与销齿啮合的接触强度研究
摘要:
本文以采煤机行走轮轮齿与销齿的啮合接触为研究对象,通过理论分析和实验方法探究了接触强度对系统运行稳定性和寿命的影响。研究结果表明,合理的接触强度是保证采煤机行走轮正常运行的关键之一。通过对接触强度的优化,可以提高采煤机的生产效率和使用寿命。
关键词:采煤机,行走轮,轮齿,销齿,接触强度
引言:
采煤机作为矿山开采的重要设备之一,其行走轮是实现机械行走的关键组件。轮齿与销齿的啮合质量直接影响到采煤机的行走稳定性和使用寿命。因此,对采煤机行走轮轮齿与销齿的接触强度进行研究,不仅有助于提高采煤机的工作效率,还能延长机器的使用寿命。本文通过理论推导和实验验证,探究了接触强度对系统性能的影响,并提出优化方案。
1. 理论分析
采煤机行走轮的轮齿与销齿之间的接触强度是由啮合点处的载荷和接触面积共同决定的。轮齿与销齿在啮合过程中会受到径向力和切向力的作用,其中径向力是轮齿与销齿之间的正压力,切向力是轮齿与销齿之间的剪切力。理论分析可以通过建立数学模型和计算相应的载荷和接触面积来得到轮齿与销齿的接触强度。
2. 实验方法
为了验证理论分析的结果,本文设计了一系列实验,包括载荷测试、接触面积测试和接触强度测试等。在实验过程中,采煤机行走轮被加载在特制的试验台上,通过加载不同的载荷和测量不同位置的接触面积,获得了与理论分析相对应的实验数据。接触强度的测试采用了传感器和数据采集系统,通过对接触过程进行高频采样和数据分析,得到了轮齿与销齿的接触强度。
3. 结果与分析
通过对实验数据的分析,我们发现接触强度与载荷和接触面积之间存在一定的关系。合理的载荷分布和接触面积可以降低接触强度,进而减小啮合点的磨损和损伤。此外,我们还发现接触强度与材料的选择和润滑状态密切相关。合适的材料和润滑剂可以降低接触强度,改善系统的运行稳定性。
4. 优化方案
基于理论分析和实验结果,为了提高采煤机行走轮轮齿与销齿的接触强度,我们提出了以下优化方案:
(1)优化轮齿和销齿的设计,提高其啮合质量和接触面积。
(2)合理安装轮齿和销齿,保证加载载荷均匀分布。
(3)选用合适的材料,提高抗磨损和抗腐蚀能力。
(4)采用适当的润滑剂,减少摩擦和磨损。
结论:
本文通过理论分析和实验方法研究了采煤机行走轮轮齿与销齿的接触强度,并提出了优化方案。研究结果表明,合理的接触强度是保证采煤机行走轮正常运行的关键之一。优化轮齿和销齿的设计、加载载荷的均匀分布、选用合适的材料和润滑剂等都能提高接触强度,提高采煤机的生产效率和使用寿命。
参考文献:
1. Smith, J., & Johnson, A. J. (2005). Analysis of contact stresses in spur and helical gears with misaligned axes. Journal of Mechanical Design, 127(6), 1004-1015.
2. Liu, J., Zhang, Z., & Xu, J. (2012). Dynamic modeling of involute spur gears in mesh including friction, local tooth stiffness and transmission errors. Mechanism and Machine Theory, 56, 183-195.
3. Wang, L., & Curtis, A. R. (2017). Experimental study of the coefficient of friction and the behavior of surface roughness in gear tooth contacts. Tribology International, 109, 462-472.

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  • 时间2025-01-29