两种载荷下掘进机截割头转子系统动力学分析

作     者：黄志龙 宋桂秋 张众超 富佳兴 HUANG Zhilong;SONG Guiqiu;ZHANG Zhongchao;FU Jiaxing

作者机构：东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 绍兴文理学院机械与电气工程学院绍兴312000 天地科技股份有限公司北京100013 

基　　金：国家科技支撑计划资助项目(2015BAF07B07) 辽宁省重大科技专项资助项目(2015106003) 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2020年第40卷第5期

页      码：941-947,1025页

摘      要：为了研究不同截齿载荷条件下(锐利截齿和磨钝截齿)掘进机截割头和悬臂系统的动力学特性,建立了掘进机截割头-转子-轴承系统的弯扭耦合非线性动力学模型。考虑截割头和转轴之间的花键啮合间隙、滚动轴承接触的非线性因素影响下,推导了掘进机截割头转子系统的动力学微分方程。然后对受到时变载荷下的截割头转子系统动态响应特性进行了分析:在锐利截齿条件下,截割头转子系统在低转速n∈[15,20]时处于混沌和拟周期运动状态,提高转速后系统处于周期运动状态;在截齿磨钝条件下,截割头转子系统的振动明显加剧,混沌运动范围增大,频率幅值波动明显。结果表明:在给定截割煤层硬度、切削厚度等前提下,随着截割转速的升高,系统由混沌运动向周期运动转变。动态分析结果为掘进机的减振和动态设计提供了理论依据。

主 题 词：截割头转子系统 弯扭耦合 花键啮合间隙 截齿磨钝 非线性振动 

学科分类：1002[医学-临床医学类] 08[工学] 080203[080203] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0703[理学-化学类] 0801[工学-力学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2020.05.017

馆 藏 号：203986834...