设备设计/诊断维修/再制造
现代制造工程（ModemManufacturingEngineering）
大采高采煤机低速重载轴承动态特性研究
赵丽娟，李超君
（辽宁工程技术大学机械工程学院，阜新123000）
2015年第9期
摘要：以某公司开发的大采高采煤机为研究对象，采用Pro/E、MATLAB、ANSYS和ADAMS软件建立了采煤机截割部的刚柔耦合虚拟样机模型，在ANSYS/LS-DYNA软件中加载ADAMS输出的载荷文件，对轴承进行显示动力学仿真，综合考虑轴承径向载荷和转速的影响，采用弹性材料并在轴承内圈加人轴颈模拟轴与轴承之间的力传递，得到了低速重载滚动轴承的动态响应，研究结果与滚动轴承的实际情况吻合良好，为进一步研究低速重载滚动轴承的力学特性提供了依据。
关键词：低速重载轴承；有限元分析；ANSYS/LS-DYNA软件；动态特性
中图分类号：TH133.33文献标志码：A文章编号：1671—3133(2015)09—0119—05
Researchondynamiccharacteristicoflargeminingheightshear
about low-speedheavyloadbearings
ZhaoLijuan,LiChaojun
(School of Mechanical Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin 123000,Liaoning,China)
Abstract : A large mining height shear which developed by a company is taken as the study object and Pro / E,MATLAB,ANSYS and ADAMS is used to establish rigid-flexible coupled virtual prototype model for cutting unit of shearer which based on the finite element technology and virtual prototype technology. Then load files which exported from ADAMS is loaded in the ANSYS/LS-DYNA and a dynamic simulation is conducted on the bearings. Considering the impact of bearings radial load and speed,use elas peaeaseesaaaossseoro saesoeofeeae then dynamic response of the low-speed heavy load rolling bearings is obtained. The result is in good agreement with the actual situation of the rolling bearing and provides basis for further study of low-speed heavy load dynamic.
Key words:low-speed heavy-duty bearings;finite element analysis; ANSYS/LS-DYNA;dynamic characteristic
0引言
低速重载轴承作为大采高采煤机承载部件，其工作环境恶劣、承受载荷大、温度高且粉尘影响大，要求轴承具有较大的承载能力、良好的密封性和耐高温能力"。国内对于大型重载滚动轴承设计的关键技术还不成熟，主要由国外引进)，所以对低速重载轴承进行分析十分必要。某大型采煤机摇臂输出轴轴承 NCF29/500V是一种单列满装、外圈单挡边的圆柱滚子轴承，承受的载荷大，一且发生故障相应的维修更换工作周期长，将导致较大经济损失(3)，直接影响采煤机整机的性能和煤矿的生产效率，对其进行分析具有十分重要的意义。
1煤机摇臂刚柔耦合动力学模型
多体动力学仿真软件ADMAS的分析功能强大，但几何建模功能相对较差，选择专业三维实体造型软件Pro/E完成采煤机截割部建模与虚拟装配并进行静态干涉检查，利用Pro/E与ADAMS的接口，将模型导人ADAMS中，利用ANSYS做轴承柔性件并生成柔性文件，将此文件导人到ADMAS软件，替换相应的刚性体，这样就完成了ADMAS中摇臂的刚柔耦合虚拟样机模型的建立，摇臂模型如图1所示[44]。
模型完成后，应用项目组开发的采煤机载荷模拟
程序，得到采煤机播摇臂截割煤炭坚固性系数为3.11、截深为865mm、滚筒转速为30.2r/min、采煤机牵引速
，国家科技支撑项目（2007BAF12B01）；中国煤炭工业科技计划项目（MTKJ2009-264）
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万方数据