开放 包容 创新 卓越
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刮板输送机是采煤工作面的主要运输机械，而刮板链则是其重要的运动受力部件，刮板输送机在回采工作面上的使用情况表明，输送机63%的故障发生在牵引机构上，运输机停机时间41 5%是由牵引链引起的，牵引链破损的原因有多种，其中接链环的破断占有较大的比例。目前国内常用的接链环结构种类较多，为了解各种结构的接链环的受力特性，本文应用有限元方法对工程上常用的梯齿形扁平接链环锯齿形接链环及弧齿形接链环的强度进行较为深入的理论分析。
梯齿形接链环
梯齿接链环结构的特点是一旦某一个齿局部出现屈服后，会在各个齿上重新产生载荷再分配，使屈服部位不致迅速扩展而导致破坏，这在一定程度上延长了接链环的使用寿命.在刨煤机、采煤机和刮板输送机中，它都作为拽引构件，承受载荷的主要形式是随机疲劳载荷，并伴有间或发生的突发载荷。接链环承载后，结构上应力的分布比较复杂，其破坏情况也随结构形式不同而不同，但就其承载特点来说，主要破坏情况有两种：一是突然超载时的强制破坏。这种情况在正常工作状态下一般不会出现，只有当链条受到突然冲击时，接链环可能因受突然过载而破坏。
锯齿型接链环
锯齿式接链环目前仍是我国使用最多的一种接链环形式。锯齿接链环结构是由两个弹性销固定联接两个锯齿形的半圆环。接链环由于锯形齿的根部过渡圆角太小，锯齿接链环齿根部存在着比较严重的应力集中。由于通常随机疲劳的疲劳源都来自零件表面层的应力集中区或出现初始裂纹处，所以锯形齿的齿根部由于存在着较高的表面应力，便导致了裂纹的萌生和扩展，成了疲劳破坏的疲劳源。其次，锯齿形接链环每一侧5个齿中各个齿的承载能力与齿间距公差有着密切关系。据有关试验分析，当齿间距公差值大于0.02mm时，各个齿上的载荷分配就会出现较明显的变化。而锯齿式接链环由于制造上的误差，齿间距实际偏差常几倍于这个值，造成载荷分配不均，使某些齿过载严重，在很大程度上影响了接链环的使用寿命。
弧齿形接链环
弧齿形接链环是齿形联接方式的接链环中的一种形式，其结构形状简单，但由于其齿部的齿面及齿侧皆为圆弧形状，因此难于保证加工精度。弧齿形有限元其加载及约束形式也与梯齿形接链环相同，同样加载为850kN，材料同样也取高合金钢，从弧齿的主应力分布及数值可以看出弧形齿的应力分布较为均匀，且应力相对较小。
经过比较梯齿接链环、锯齿饥饿连环、弧齿接链环的综合比较可以看出，当齿部的过渡圆角较大时，能够减小齿形接链环在受力过程中的应力集中问题。