采煤机截割减速器关键零部件承载性能分析

耿 峰

（晋能控股煤业集团同家梁矿技措队，山西 大同 037003）

引言

采煤机是进行煤炭自动化开采的重要设备，它在对煤层进行截割、落煤作业时，需要消耗较大的功率，并且在截割过程中，存在着与煤层之间的震动作用，容易造成采煤机截割部件的损坏[1]。在采煤机截割作业过程中，受到冲击作用最大的为截割减速器，由于减速器实现功率和扭矩的传递，煤层产生的振动作用会对减速器的齿轮及轴承造成冲击。截割减速器关键零部件的强度对于采煤机的使用寿命具有重要的影响，针对承受较大冲击作用的减速器进行承载性能的分析，从而提高采煤机的承载性能及使用寿命，保证采煤机的稳定高效运行[2]。

1 截割减速器分析模型的建立

采用有限元分析的形式对采煤机行星减速器进行承载性能分析，首先需建立减速器的模型。采用三维建模软件Pro/E建立行星减速器的结构模型，构建不同的齿轮及轴承等零件后进行装配作业，将其三维模型导入到ANSYSWorkbench中。对减速器不同零部件进行材质的设定，减速器的太阳轮、行星轮采用42CrMo，齿圈采用40Cr，圆锥滚动轴承采用GCr15SiMn，设定相应的弹性模量、泊松比及材质密度[3]。

对行星减速器进行有限元网格的划分，对减速器的承载性能进行分析，采用多区域法对模型进行网格划分，在零件的各个连接接触位置进行网格的细化处理，对行星架及销轴进行自动网格划分[4]，得到行星减速器的网格模型如图1所示。

图1 行星减速器网格模型