主梁型TBM推進(jìn)機(jī)構(gòu)力傳遞特性分析.pdf

1、全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)（簡稱TBM）關(guān)鍵子部件是推進(jìn)機(jī)構(gòu)，該裝備工作于惡劣環(huán)境下的重載荷、大突變載荷及強(qiáng)烈振動(dòng)載荷。若力傳遞均布性不好，容易引起偏載現(xiàn)象，必將導(dǎo)致推進(jìn)機(jī)構(gòu)的力分布異構(gòu)，即其中某一個(gè)關(guān)節(jié)力過大，則容易造成油缸承擔(dān)力過大，出現(xiàn)關(guān)節(jié)力極大的現(xiàn)象時(shí)，短期之內(nèi)，只會(huì)影響推進(jìn)油缸的工作壽命，長期處于極端的現(xiàn)象必將導(dǎo)致推進(jìn)油缸的工作壽命變短；另外，作用在刀盤上的力分布不均，刀盤局部受力大，刀具損壞可能性大大增加，易于造成管片破裂、破損、

2、錯(cuò)臺(tái)。本文以主梁型TBM推進(jìn)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，結(jié)合機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)理論、并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)微分關(guān)系，主要開展了以下幾個(gè)方面的研究：
　　1.闡述課題的研究背景和意義，綜述國內(nèi)外全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)和力傳遞性能研究現(xiàn)狀，并提出主要的研究內(nèi)容。
　　2.通過對(duì)主梁型TBM在掘進(jìn)過程中向前掘進(jìn)的受力分析，歸納出推進(jìn)機(jī)構(gòu)必須克服的三個(gè)主要阻力，構(gòu)建出推進(jìn)機(jī)構(gòu)力學(xué)模型，為后續(xù)推進(jìn)機(jī)構(gòu)力傳遞均布性分析提供了理論基礎(chǔ)。引入力傳

3、遞均布性的概念，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)差公式來建立推進(jìn)機(jī)構(gòu)力傳遞均布特性評(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　3.運(yùn)用SolidWorks建立了主梁型TBM的三維模型，再通過CAD畫出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)理論及機(jī)器人的微分關(guān)系，研究了推進(jìn)機(jī)構(gòu)位置和各構(gòu)件速度的通用表達(dá)式，得出其速度雅可比矩陣，為下一章分析奠定了理論基礎(chǔ)。
　　4.根據(jù)上章求出的雅克比矩陣，得到主梁型推進(jìn)機(jī)構(gòu)的力雅可比陣計(jì)算公式。再利用MATLAB編程來對(duì)力傳遞均布性進(jìn)行仿真分析，得出其