薄煤层采煤机直齿单点线啮合齿轮承载特性分析
吴卫东
孙帅
张丹
徐泽文
黑龙江科技大学 机械工程学院,哈尔滨 150022
摘要：[目的]针对薄煤层采煤机工作空间狭小、载荷波动大,截割部传动装置对体积紧凑性与传动性能要求严苛的问题,采用直齿单点线啮合齿轮替代传统渐开线齿轮,开展承载特性分析,以提升传动系统的承载能力与运行稳定性.[方法]首先,基于齿廓成形原理建立直齿单点线啮合齿轮与直齿渐开线齿轮的三维模型,为后续强度分析提供几何基础;其次,采用修正后的赫兹接触与悬臂梁计算方法,计算不同啮合位置下的齿面接触应力与齿根弯曲应力,获得理论强度数据;然后,通过HyperMesh软件与Ansys Workbench软件联合仿真,对比验证理论计算结果,确保分析准确性;最后,开展齿廓修形研究,优化齿轮啮合特性.[结果]结果表明,采用直齿单点线啮合齿轮后,齿面最大接触应力从1 278.6 MPa降至1 245.4 MPa,降低2.59%;小齿轮与惰轮的齿根最大弯曲应力分别从344.04、341.4 MPa降至274.49、305.78 MPa,降低20.21%、10.43%;齿面与齿根的应力集中现象得到改善.齿廓修形后,齿顶接触应力显著降低,应力集中程度明显减小.结构参数相近条件下,修形后的直齿单点线啮合齿轮可显著提高薄煤层采煤机传动系统的承载能力.
关键词：直齿单点线啮合齿轮齿面齿根应力理论分析联合仿真修形
分类号：TD421(矿山机械)
资助基金：黑龙江省揭榜挂帅科技攻关项目(2021ZXJ02A01)
论文发表日期：2026-07-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 126-134 )
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