采煤機牽引機構的響應面法優化設計

靳昆琨，王義亮

（1.太原理工大學機械與運載工程學院，山西 太原 030024；2.煤礦綜采裝備山西省重點實驗室，山西 太原 030024）

1 引言

行走輪—銷排牽引機構是采煤機不可缺少部件，主要承擔著采煤機沿工作面行走作用，決定了整個設備的運行狀態。然而，牽引機構在采煤作業時，會頻繁受到截割煤層引起的不規律的負載，并且行走輪與銷排的嚙合屬于無潤滑傳動，因此牽引機構經常因不規律負載而發生齒面磨損和輪齒折斷故障。文獻［1］通過有限元法對采煤機牽引機構進行分析，得出了銷排在斜切工況下的受力狀況。文獻［4］針對銷排齒形提出了參數標準修訂的必要性并提出了一系列具有參考性的銷排齒形曲線參數。文獻［5］基于靜力學分析和正交試驗法對標準漸開線齒形行走輪進行了強度優化。文獻［6］研究了直形和弧形曲線對齒面接觸應力影響并提出了減小齒面接觸應力的弧形曲線方案。雖然目前有針對牽引機構優化設計的研究，但這些研究數量較少且是通過簡化行走輪設計變量和數值計算來進行直接優化設計。

由于牽引機構組件多為非標準部件且優化過程中涉及的影響變量多，單一變量的優化方法不能保證其結果的準確度。

目前基于建立響應面的優化方法已經廣泛地應用于機械結構的參數優化設計，文獻［8］用響應面法對硅片切割夾具進行了參數優化并減輕了夾具的質量；文獻［9］采用修改的響應面法對鏈輪進行了參數優化，提高了鏈輪的承載能力。……