結合掘進機截割減速箱設計介紹了一種基于Pro /E 和ANSYS 的行星齒輪模態分析方法，闡述了模態分析的基本原理，利用Pro/E 建立掘進機截割部行星齒輪的實體模型，通過Pro/E 與ANSYS 接口將實體模型導入到ANSYS，應用ANSYS 有限元分析軟件對齒輪實體模型進行模態分析。結果顯示通過分析后的優化設計，行星齒輪滿足掘進機要求。

　　1、引言

　　掘進機截割減速箱設計是掘進機設計的核心部分，而齒輪是減速箱的重要組成部分。傳動齒輪在工作過程中受到周期性載荷力的作用，有可能在標定轉速內發生強烈的共振，動應力急劇增加，致使齒輪過早出現扭轉疲勞和彎曲疲勞。靜力學計算不能完全滿足設計要求，因此有必要對齒輪進行模態分析，研究其振動特性，得到固有頻率和主振型( 自由振動特性) 。同時，模態分析也是其它動力學分析如諧響應分析、瞬態動力學分析和譜分析的基礎。

　　筆者結合EBZ132S 型懸臂式掘進機的設計，針對其截割減速箱的行星傳動進行分析。EBZ132S 型懸臂式掘進機是一款截割功率為132kW，截割部具有伸縮功能的應用于半煤巖掘進機的掘進設備。

　　6、結論

　　(1) 通過Pro/E 建立漸開線圓柱齒輪的三維實體模型，為ANSYS 進行分析提供了精確的模型，討論了Pro/E 和ANSYS 之間的數據轉換。

　　(2) 通過ANSYS 有限元軟件計算了齒輪的前十階固有頻率和振型，通過ANSYS 后處理程序顯示振型圖，可以很直觀的分析齒輪的模態振型。

　　(3) 在齒輪傳動系統的設計中考慮齒輪固有頻率和振型，即用同樣的方法對太陽輪、內齒圈的模態進行求解，得出的結果和行星輪進行分析，以及改進設計，避免齒輪系統發生共振。

　　(4) 對齒輪的模態振型分析表明，圓周振動是齒輪發生共振可能性最大的振型。高階的模態振動對振動影響較大，在齒輪傳動設計中，應考慮齒輪的固有頻率和振型，是外界激勵相應的頻率避開齒輪的固有頻率，以防齒輪發生共振現象。

　　(5) 經分析優化后的截割減速箱，通過應用證明，完全達到了設計要求。