基于ANSYS的MG2210-WD型采煤机行走轮应力分析.pdfVIP

煤 炭 科 技 2010年第 2期 16 COALSCIENCE TECHN0LOGY MAGAZINE No．2 2010 文章编号 ：1008—3731(2010)02—0016—03 基于ANSYS的MG2210．WD型采煤机行走轮应力分析 姜维胜 (淮北矿业集团 海孜煤 电公司 ，安徽 淮北 235147) 摘 要：MG2210一WD型电牵引采煤机是 目前我国装机功率最大的采煤机 ．其额定载荷下的牵 引力达到1000kN．因此对其进行弯 曲应力 的分析显得尤为重要。利用ANSYS软件对Pro／E建 模的MG2210一WD型 电牵引采煤机的行走轮进行 了弯曲应力分析 ．得 出了采煤机在不同工况 下行走轮的受力变形情况 ．对采煤机行走轮 的理论设计提供 了依据 关键词 ：采煤机：煤矿；ANSYS 中图分类号 ：TD421．6 文献标志码 ：B 采煤机牵引轮的轮齿折断是在综采面工作的采 似方法 。应用于航空器的结构强度计算 ．并 由于其方 煤机经常发生的故障．而 目前国内装机功率最大的 便性 、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学 无链电牵引采煤机 MG2210一WD．其装机功率达到 家的浓厚兴趣。随着计算机技术 的快速发展和普及 ， 2210kW 额定载荷下其行走轮横 向受力达到 有限元方法近几十年得到广泛应用 ．从结构工程强 1000kN．因此对其进行弯曲应力和接触应力 的分 度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域 ．成为 析显得尤为重要 行走轮的弯曲应力和接触应力是 一 种丰富多彩 、应用广泛并且实用高效的数值分析 典型的非线性问题 传统的计算设计方法是将非线 方法 性问题进行一定的简化与假设 ．近似成线性问题来 2 MG2210一WD型采煤机行走轮有限元 处理 ．所以存在很大的局限性 ．计算结果也不太精 建模 确。以采煤机行走轮的齿根弯曲应力为例．传统的计 算方法计算得到的应力大小一般偏大 ．使得齿轮的 经典的计算行走轮弯曲应力的方法是根据路易 承载能力存在一定的浪费 而擅长求解非线性问题 斯的悬臂梁理论把轮齿 当作悬臂梁来进行计算 的以有限单元法为基础的ANSYS软件则可 以很好 0-1： yFaly眦】， 地解决这个问题 JD m 1 有限元的基本概念 式 中 K——载荷系数 ： 有 限元分析…(FiniteElementAnalysis，FEA)是 y 、l，2—— 内、外齿轮的齿形系数 ； 用较简单 的问题代替复杂问题后再求解 它将求解 域看成是 由许多称为有限元的小 的互连子域组成 ． y 、y。厂 内、外齿轮的应力修正系数 ； 对每一单元假定一个合适 的(较简单 的)近似解 ，然 y 重合度系数 ； 后推导求解这个域总的满足条件 (如结构的平衡条 卜 啮合力．N： 件)，从而得到问题的解。这个解不是准确解 ，而是近 m——齿轮的模数 ： 似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大 啮合宽度 ，mm。 多