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.
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