井下機械式動篩排矸機傳動機構(gòu)的運動學(xué)分析和瞬態(tài)動力學(xué)響應(yīng)中期報告一、運動學(xué)分析井下機械式動篩排矸機傳動機構(gòu)主要由電機、減速器、離合器、齒輪傳動等組成。傳動過程中，電機帶動減速器及齒輪傳動旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動篩網(wǎng)運動。該傳動機構(gòu)的運動學(xué)分析可根據(jù)機構(gòu)工作原理，對各傳動部件的運動軌跡、速度、加速度等指標(biāo)進行分析。1.齒輪傳動的運動學(xué)分析井下機械式動篩排矸機的齒輪傳動分為兩級傳動。第一級傳動是由電機通過減速器驅(qū)動主軸齒輪，主軸齒輪帶動從軸齒輪旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)減速作用。第二級傳動是由從軸齒輪帶動篩網(wǎng)旋轉(zhuǎn)，完成排矸作業(yè)。第一級傳動和第二級傳動的齒輪分別為主軸齒輪和從軸齒輪，其模數(shù)選取為3，齒數(shù)分別為17和51。主軸齒輪和從軸齒輪的軌跡方程可用以下公式表示：x1=r1*cos(theta)y1=r1*sin(theta)x2=x1+d*cos(theta+beta)y2=y1+d*sin(theta+beta)其中，r1為主軸齒輪的半徑；theta為主軸齒輪的轉(zhuǎn)角；beta為從軸齒輪的壓力角；d為兩輪齒的嚙合深度。由此可得到主軸齒輪和從軸齒輪的角速度和角加速度：omega1=-n1*w1omega2=omega1*(z1/z2)alpha1=-n1*alpha1alpha2=alpha1*(z1/z2)其中，n1為減速器的傳動比；w1為電機的角速度；z1和z2分別為主軸齒輪和從軸齒輪的齒數(shù)；omega1和omega2為主軸齒輪和從軸齒輪的角速度；alpha1和alpha2為主軸齒輪和從軸齒輪的角加速度。2.篩網(wǎng)運動的運動學(xué)分析井下機械式動篩排矸機的篩網(wǎng)是固定在從軸齒輪上的，通過齒輪傳動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。篩網(wǎng)的運動軌跡保持穩(wěn)定，其角速度和角加速度可由以下公式推導(dǎo)：omega2=2*pi*n/60alpha2=(omega2-omega1)*z1/z2其中，n為電機的轉(zhuǎn)速；omega1為電機的角速度；z1和z2分別為主軸齒輪和從軸齒輪的齒數(shù)；omega2為篩網(wǎng)的角速度；alpha2為篩網(wǎng)的角加速度。二、瞬態(tài)動力學(xué)響應(yīng)井下機械式動篩排矸機傳動機構(gòu)在運行過程中會受到外部載荷的作用，需要對其瞬態(tài)動力學(xué)響應(yīng)進行分析。首先，考慮電動機啟動時的瞬態(tài)響應(yīng)。1.電動機啟動的瞬態(tài)響應(yīng)電動機啟動時，其轉(zhuǎn)速從零開始逐漸加速到額定轉(zhuǎn)速，其瞬態(tài)響應(yīng)過程即為電機運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)隨時間變化的過程。假設(shè)電動機啟動過程可簡化為一個階躍響應(yīng)，其輸出為電機轉(zhuǎn)速的隨時間變化的階躍信號，輸入為電機驅(qū)動扭矩的隨時間變化的階躍信號。電動機的階躍響應(yīng)可用以下公式表示：e(t)=1-exp(-t/T)u(t)=K*e(t)其中，e(t)為階躍響應(yīng)信號；T為電機時間常數(shù)；u(t)為電機驅(qū)動扭矩信號；K為電機靜態(tài)增益。由此可得到電動機轉(zhuǎn)速和扭矩的瞬態(tài)響應(yīng)。2.傳動系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)井下機械式動篩排矸機的傳動系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)可用以下公式表示：J*theta''+b*theta'+K*theta=T(t)其中，J為傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量；theta為傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)角；b為傳動系統(tǒng)的阻尼系數(shù)；K為傳動系統(tǒng)的彈性系數(shù)；T(t)為外部載荷。傳動系統(tǒng)