亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        煤礦傳送裝置鏈傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析

        2020-03-26 07:57:28王文龍
        煤礦機(jī)電 2020年1期
        關(guān)鍵詞:鏈節(jié)動(dòng)輪輪齒

        王文龍

        (同煤集團(tuán) 大唐塔山煤礦有限公司, 山西 大同 037001)

        0 引言

        鏈傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的力與運(yùn)動(dòng)的傳輸,已廣泛應(yīng)用于各種工程機(jī)械。然而鏈節(jié)之間為柔性連接,傳動(dòng)過程當(dāng)中鏈條的抖動(dòng)會(huì)帶來不必要的振動(dòng)和噪聲,而且鏈傳動(dòng)固有的多邊形效應(yīng)會(huì)引起鏈輪速度的變化以及動(dòng)載荷。 文獻(xiàn)[1]針對(duì)鏈輪輪齒與滾子間的嚙合沖擊力和鏈條張力進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn),取得了一些成果;文獻(xiàn)[2]對(duì)齒形鏈的多邊形效應(yīng)進(jìn)行了研究,并分析了誤差;文獻(xiàn)[3]分析了雙節(jié)距齒形輸送鏈的嚙合機(jī)理及其橫向振動(dòng)的原因;文獻(xiàn)[4]利用ADAMS對(duì)輸送機(jī)構(gòu)的鏈傳動(dòng)裝置進(jìn)行了多體動(dòng)力學(xué)分析,對(duì)鏈傳動(dòng)的研究具有參考意義。

        1 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性

        1.1 鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)

        傳送裝置如圖1所示,其傳動(dòng)部分采用鏈傳動(dòng)。主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)通過鏈條帶動(dòng)右側(cè)導(dǎo)輪和頂部?jī)蓚€(gè)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。頂部?jī)蓚€(gè)鏈輪與工作輥連接在一起,因而輥?zhàn)咏撬俣扰c相連接的鏈輪角速度相等。

        圖1 傳送裝置實(shí)樣

        對(duì)于滾子鏈而言,鏈條是由鏈節(jié)等通過銷軸鉸接而成,當(dāng)鏈條繞在鏈輪上時(shí),鏈節(jié)與相應(yīng)的輪齒嚙合的一段鏈條將曲折成多邊形的一部分。如圖2所示,在主動(dòng)輪上鉸鏈A牽引鏈條作直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)主動(dòng)鏈輪上面的其他鉸鏈不直接牽引鏈條,故此時(shí)的鏈速完全由鉸鏈A決定。由圖2可知,鉸鏈A的線速度為v1=r1ω1,方向與AO1垂直,與鏈條直線運(yùn)動(dòng)方向夾角為β,其鉸鏈A此時(shí)牽引鏈條運(yùn)動(dòng)的實(shí)際速度為:

        vx=v1cosβ=r1ω1cosβ

        (1)

        式中:r1為主動(dòng)鏈輪分度圓半徑,單位為m。但β角并不是恒定不變的,其變化范圍為:

        (2)

        式中:φ1為主動(dòng)鏈輪一個(gè)鏈節(jié)對(duì)應(yīng)的中心角。

        圖2 鏈傳動(dòng)速度分布

        由此可見,主動(dòng)鏈輪上的鏈速是周期性變化的,而從動(dòng)鏈輪上面的鏈條也相應(yīng)地發(fā)生著同樣的過程。由圖2可以看出,從動(dòng)輪上面的鉸鏈B被鏈條拉動(dòng),帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪以角速度ω2轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)從動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速為:

        (3)

        由于β與γ都在一定的范圍內(nèi)不斷地變化,故ω2是周期性變化的,這將導(dǎo)致鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比并不是一個(gè)常數(shù),這種特性即為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)[5]。

        1.2 鏈節(jié)的沖擊力

        文獻(xiàn)[6]認(rèn)為鏈傳動(dòng)的沖擊可等效為以下過程,即等效質(zhì)量為m的滾子,以相對(duì)速度v在嚙合處以一定的沖擊角度沖擊鏈輪輪齒,其等效沖擊質(zhì)量為一個(gè)節(jié)距內(nèi)鏈條的質(zhì)量。在沖擊作用下滾子與鏈輪輪齒的相互接觸,可看做圓柱體和圓柱面在沖擊載荷作用下的接觸。根據(jù)Hertz應(yīng)力公式得出:接觸寬度的一半b及變形深度h1、h2為:

        CT輻射劑量和對(duì)比劑用量 記錄患者CT容積劑量指數(shù)、掃描長(zhǎng)度、劑量長(zhǎng)度乘積。有效射線劑量等于劑量長(zhǎng)度乘積乘以轉(zhuǎn)換系數(shù),胸部的轉(zhuǎn)換系數(shù)k=0.014 mSv×mGy-1×cm-1[5]。碘的總量等于對(duì)比劑濃度乘以對(duì)比劑用量。

        (4)

        (5)

        (6)

        那么接觸剛度為:

        (7)

        式中:E1、E2分別為鏈條與滾子的彈性模量;μ1、μ2分別為鏈條與滾子的泊松比;ρ1、ρ2分別為沖擊處滾子和滾子與鏈輪的曲率半徑;l為齒寬;P為單位壓力,其大小為1 N。

        若滾子與輪齒之間阻尼系數(shù)取0.1,則滾子與輪齒沖擊的動(dòng)力學(xué)方程為:

        (8)

        式中:m為等效沖擊質(zhì)量;c為阻尼;k為剛度;x為鏈輪位移,其位移一次微分為速度,二次微分為加速度。

        該式應(yīng)滿足初始條件:

        (9)

        式中:vrel為相對(duì)沖擊速度。

        文獻(xiàn)[7]認(rèn)為鏈輪鏈條沖擊時(shí)的初始速度可表達(dá)為:

        (10)

        式中:r1為鏈輪的半徑;ω1為鏈輪角速度;z1為輪齒齒數(shù)。

        求解微分方程(8)得:

        (11)

        (12)

        2 軋制裝置鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的建模

        RecurDyn是由FunctionBay公司利用遞歸算法開發(fā)出的多體動(dòng)力學(xué)軟件,它采用了完全遞歸法和相對(duì)坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)方程,在求解大規(guī)模動(dòng)力學(xué)問題及存在復(fù)雜接觸的多體動(dòng)力學(xué)問題時(shí)表現(xiàn)突出,其分析功能十分強(qiáng)大[8]。RecurDyn軟件中有許多專用工具包,可以實(shí)現(xiàn)齒輪、輪胎、履帶、鏈條等復(fù)雜部件的直接建模,而且接觸已經(jīng)自動(dòng)設(shè)置好,只需對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改就可進(jìn)行仿真并得到精準(zhǔn)的結(jié)果[9]。

        鏈輪、鏈條的規(guī)格見表1、表2。

        表1 鏈條規(guī)格

        表2 鏈輪規(guī)格

        打開RecurDyn軟件后,在下拉菜單當(dāng)中選擇Chain模塊,然后在Chain模塊下選擇Ro1ler Link,正確設(shè)置參數(shù)后將生成鏈節(jié);選擇Roller Sprocket,然后選擇Link鏈節(jié),就可生成與剛才的鏈節(jié)標(biāo)準(zhǔn)相同的鏈輪,依次生成4個(gè)鏈輪;選擇Chain Assemby,只需要依次選擇一下所要連接的Sporocket,并設(shè)置好纏繞順序,就可建立完整的模型,手動(dòng)調(diào)整鏈輪使得鏈輪輪齒與鏈節(jié)處于初始位置,完成后的鏈傳動(dòng)系統(tǒng)模型見圖3。盡管鏈節(jié)輪齒之間的約束和接觸將自動(dòng)生成,然而接觸參數(shù)還需要修改,即為4個(gè)鏈輪添加旋轉(zhuǎn)副,為主動(dòng)鏈輪施加120 r/min的轉(zhuǎn)速。最后是設(shè)置鏈條與鏈輪之間以及鏈條鉸鏈之間的接觸參數(shù),設(shè)置剛度即Stiffness為1.0E+005 N/mm,阻尼即Damping取最大剛度的0.1%~1%[4],本文取500,動(dòng)、靜摩擦因數(shù)均取0.15。

        3 仿真結(jié)果分析

        3.1 仿真

        設(shè)置仿真時(shí)間為0.25 s,仿真步數(shù)為250步,完成仿真后,得到主動(dòng)鏈輪的角速度如圖4所示,這與實(shí)際情況相符,證明仿真成功。從動(dòng)鏈輪1與從動(dòng)鏈輪2的角速度見圖5和圖6,從動(dòng)輪1與從動(dòng)輪2的角加速度見圖7和圖8。

        圖3 鏈傳動(dòng)系統(tǒng)模型

        圖4 主動(dòng)鏈輪角速度

        圖5 從動(dòng)鏈輪1角速度

        圖6 從動(dòng)鏈輪2角速度

        3.2 仿真結(jié)果分析

        1) 由圖5和圖6看出,從動(dòng)鏈輪在開始一小段時(shí)間內(nèi)速度波動(dòng)幅度較大,0.1 s之后從動(dòng)輪角速度開始呈周期性變化,從而產(chǎn)生了附加的沖擊力和加速度。從動(dòng)鏈輪的角速度隨時(shí)間上下波動(dòng),從動(dòng)輪的瞬時(shí)直線速度以及系統(tǒng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比都是在不斷變化的,且呈周期性。同時(shí)還可以得到下面結(jié)論:從動(dòng)鏈輪1與從動(dòng)鏈輪2的速度幅值絕對(duì)值相等,但是二者在同一時(shí)刻的角速度存在差值,而且差值并不是固定不變的,這會(huì)使石墨紙的質(zhì)量下降甚至造成斷裂。

        圖7 從動(dòng)輪1角加速度

        圖8 從動(dòng)輪2角加速度

        2) 通過圖7和圖8可以看出,從動(dòng)鏈輪1和從動(dòng)鏈輪2的角加速度在不斷地變化,且伴隨著沖擊,使得鏈傳動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng),這種振動(dòng)將加快了鏈輪和鏈節(jié)間的磨損。該鏈接的沖擊力也會(huì)對(duì)軋制過程造成十分不利的影響。

        根據(jù)式(4)~式(12)以及鏈輪鏈條的規(guī)格,可計(jì)算出一個(gè)周期內(nèi)單個(gè)輪齒受到的沖擊力,即:

        F(t)=697.386×e-0.078t×sin(14 895.538t)

        計(jì)算得,沖擊力的最大值約為697 N左右。

        3) 圖9~圖11為鏈傳動(dòng)系統(tǒng)中3個(gè)鏈節(jié)分別對(duì)單個(gè)鏈輪的沖擊力的變化情況。表3給出了3個(gè)沖擊力的幅值及幅值的平均值。

        圖9 鏈節(jié)1的沖擊力分布

        由圖9~圖11可以得到,當(dāng)鏈節(jié)與鏈輪嚙合時(shí),作直線運(yùn)動(dòng)的鏈節(jié)鉸鏈鏈輪相互接觸,將使鏈節(jié)和鏈輪受到?jīng)_擊從而產(chǎn)生較大的沖擊接觸力。隨著鏈輪的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),沖擊力減小,且越靠近松邊接觸力越小。當(dāng)鏈節(jié)與鏈輪結(jié)束嚙合時(shí),由于鏈節(jié)由圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),此時(shí)松邊和緊邊的鏈節(jié)數(shù)也將變化,鏈條的動(dòng)力學(xué)特性發(fā)生了改變,也將造成較大的接觸力。

        圖10 鏈節(jié)2的沖擊力分布

        圖11 鏈節(jié)1的沖擊力分布

        表3 沖擊力的幅值及幅值平均值

        4) 由表3可知,由于鏈條之間是柔性連接,故其在運(yùn)動(dòng)過程當(dāng)中伴隨著抖動(dòng)等現(xiàn)象,因而實(shí)際的沖擊力不可能與理論值完全相等。通過仿真可知,不同的鏈節(jié)造成的沖擊力是不相等的,且實(shí)際的沖擊力與理論計(jì)算得出有10%左右的差值。

        4 結(jié)論

        通過對(duì)鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)進(jìn)行了分析,并利用Hertz應(yīng)力公式對(duì)鏈節(jié)的沖擊力進(jìn)行理論計(jì)算,然后利用多體動(dòng)力學(xué)軟件RecurDyn對(duì)煤礦傳送裝置的鏈傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了建模仿真,結(jié)果表明:

        1) 從動(dòng)鏈輪1與從動(dòng)鏈輪2的速度幅值絕對(duì)值相等,但二者卻存在0.1 s左右的時(shí)間差,且二者在同一時(shí)刻的角速度存在隨時(shí)間變化的差值,這會(huì)使傳送裝置的壽命降低甚至造成斷裂。

        2) 從動(dòng)鏈輪1和從動(dòng)鏈輪2的角加速度以及瞬時(shí)傳動(dòng)比隨時(shí)間不斷變化,且伴隨著沖擊,使鏈傳動(dòng)產(chǎn)生噪聲以及振動(dòng)。這種沖擊越大,對(duì)鏈傳動(dòng)的破壞也就會(huì)越大,同時(shí)也會(huì)對(duì)生產(chǎn)過程造成不利影響。

        3) 利用Hertz應(yīng)力公式計(jì)算出的鏈節(jié)沖擊力為697 N左右,通過仿真得到三個(gè)鏈節(jié)對(duì)鏈輪輪齒的沖擊力分別為788.64 N、747.3 N、685.53 N,三者平均值為739.89 N??梢缘弥捎阪湕l在運(yùn)動(dòng)過程當(dāng)中存在抖動(dòng)現(xiàn)象,不同的鏈節(jié)造成的沖擊力是不相等的,且實(shí)際的沖擊力與理論計(jì)算有10%左右的差值。

        猜你喜歡
        鏈節(jié)動(dòng)輪輪齒
        曳引式電梯蝸輪輪齒失效原因分析及預(yù)防措施
        基于鍵合空間理論的直線閉合彈帶啟動(dòng)特性
        新型懸臂式掘進(jìn)機(jī)從動(dòng)輪裝置的設(shè)計(jì)
        采煤機(jī)截割部行星架固有特性的分析
        齒輪發(fā)生隨機(jī)斷裂的原因和預(yù)防措施
        電梯蝸輪輪齒失效原因分析及警示
        一種適用于凸輥拉矯機(jī)的新型引錠鏈
        大型鏈篦床鏈節(jié)的分析與優(yōu)化
        風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱輪齒斷裂原因分析
        鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器鏈節(jié)對(duì)沖試驗(yàn)研究
        一区二区三区放荡人妻| jk制服黑色丝袜喷水视频国产| 日韩有码中文字幕av| 国产精品亚洲av高清二区| 久久亚洲av午夜福利精品一区| 亚洲熟伦熟女新五十路熟妇| 91久久国产综合精品| 国产午夜福利在线观看中文字幕| 亚洲av午夜精品无码专区| 亚洲国产美女精品久久久久∴| 狠狠色狠狠色综合| 91精品国产综合成人| 亚洲国产精品亚洲高清| 国产自拍在线观看视频| 中文字幕乱码一区av久久不卡 | 国内精品熟女一区二区| 亚洲精品国产精品乱码视色| 亚洲日韩一区二区一无码| 国产成人亚洲综合一区| 国产自产自现在线视频地址 | 精品国产一区二区三区18p | 日韩丰满少妇无码内射| 久久久久亚洲女同一区二区| 在线精品亚洲一区二区三区| 亚洲国产精品高清一区| 国产精品无码v在线观看| 婷婷四房播播| 日本一区二区三区的免费视频观看 | 日韩一欧美内射在线观看| 亚洲粉嫩av一区二区黑人| 在线观看中文字幕二区| 大肉大捧一进一出视频| 在线观看av永久免费| 免费中文熟妇在线影片| 黄页免费人成网址大全| 亚洲av永久无码精品古装片| 女人做爰高潮呻吟17分钟| 99久久久精品国产性黑人| 自拍偷拍 视频一区二区| 久久国产精品精品国产色婷婷| 正在播放淫亚洲|