Tạp chí
 
Năm 2026
 
Số 2 [04 - 2026], Năm thứ XXXV

Nghiên cứu đặc tính động lực học phi tuyến tính hộp giảm tốc hành tinh hai cấp sử dụng cho tời trục mỏ

https://tapchi.hoimovietnam.vn/vi/archives?article=26025

  • Cơ quan:

    1 Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ - Vinacomin, 565 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam
    2 Trường Đại học Mỏ - Địa Chất,18 Phố Viên, Hà Nội, Việt Nam

  • *Tác giả liên hệ:
    This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • Nhận bài: 05-12-2025
  • Sửa xong: 10-01-2026
  • Chấp nhận: 15-01-2026
  • Ngày đăng: 10-04-2026
Trang: 37 - 51
Lượt xem: 105
Xem onlineXem online
Lượt tải: 9
Tải về PDF
★★★★★Yêu thích: 5.0, Số lượt: 2
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
Bạn yêu thích

Tóm tắt:

Hộp giảm tốc hành tinh được sử dụng rộng rãi cho tời trục mỏ nhờ khả năng truyền mô men lớn, kết cấu nhỏ gọn và hiệu suất cao. Tuy nhiên, trong điều kiện làm việc thực tế với tải trọng lớn và chế độ vận hành biến đổi, hộp giảm tốc hành tinh chịu tác động mạnh của các yếu tố phi tuyến, làm phát sinh dao động phức tạp và ảnh hưởng đến độ ổn định, độ bền và độ tin cậy của thiết bị. Trong nghiên cứu này, mô hình của hộp giảm tốc hành tinh hai cấp của tời trục mỏ JK2.5×2.0 được xây dựng trên phần mềm CAD 3D (Inventor, Solidworks), đồng thời, mô hình động lực học của hệ truyền động được thiết lập trên cơ sở phần mềm mô phỏng động lực học đa vật thể CAE (Ansys Workbench) để nghiên cứu động lực học của hệ thống. Bài toán động lực học va chạm được giải bằng bộ giải LS-DYNA theo phương pháp động lực học phi tuyến, cho phép mô phỏng chính xác quá trình tiếp xúc – tách rời, trượt – lăn, truyền xung lực và lan truyền sóng ứng suất trong thời gian ngắn. Kết quả mô phỏng cho thấy, quá trình va chạm làm xuất hiện các đỉnh lực tiếp xúc và ứng suất động lớn tại một số cặp ăn khớp đặc trưng, biên độ dao động tăng mạnh theo mức xung kích và độ lớn khe hở, dẫn đến nguy cơ tập trung ứng suất và hư hỏng sớm ở vùng chân răng và bề mặt tiếp xúc. Đồng thời, kết quả mô phỏng động lực học cũng chỉ ra rằng va đập ăn khớp giữa bánh răng hành tinh cấp hai và vành răng là nguồn gây rung động chủ yếu, trong thực tế sản xuất, có thể giảm thiểu va đập ăn khớp bánh răng bằng cách lựa chọn các phương thức bôi trơn khác nhau. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn tham số kết cấu, thiết kế tối ưu khe hở – độ cứng hệ, cũng như đề xuất giải pháp giảm chấn và nâng cao độ ổn định động lực học của hộp giảm tốc hành tinh sử dụng trong tời trục mỏ…

Trích dẫn
Trần Ngọc Minh, Trần Đức Huân, Hoàng Tiến Chiến và Lê Văn Lợi, 2026. Nghiên cứu đặc tính động lực học phi tuyến tính hộp giảm tốc hành tinh hai cấp sử dụng cho tời trục mỏ, Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số XXXV, kỳ 2, tr. 37-51.
Tài liệu tham khảo

[1] Nguyễn Thái Dương, “Ứng dụng phần mềm ADAM/VIEW để khảo sát đặc tính động lực học trong bộ truyền bánh răng hành tinh,“ Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, 11(132), tr. 15-18, 2018.

[2] Nguyễn Thái Dương, “Ứng dụng phần mềm Workbench và ADAMS/VIEW để phân tích chế độ làm việc đối với bánh răng hành tinh,“ Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ Toàn quốc lần thứ V, tr. 675-683, 2018.

[3] Phạm Văn Đông, Nguyễn Huy Kiên, Hoàng Xuân Thịnh, Nguyễn Hồng Sơn và Nguyễn Hữu Phấn, “Nâng cao chất lượng bộ truyền bánh răng hành tinh bằng công nghệ thấm Nito plasma,“ Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 54, tr. 42-46, 2019.

[4] Mo S, Wang L, Liu M, et al, “Study of the time-varying mesh stiffness of two-stage planetary gear train considering tooth surface wear,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C, Journal of Mechanical Engineering Science, 238(1), pp. 279-297, 2023.

[5] Yang J, Lin T, Jiang L, Xiang Y and Wei J, “Load sharing performance analysis of planetary gear system considering the coupling effects of gear pair and journal bearing,” Journal of Vibration and Control, 30(11-12), pp. 2414-2429, 2023.

[6] Kuznetsova N.A, Tetyushev A.A and Shandybina I.M, “Basic Principles for the Construction of Dynamic Models of the Planetary Gears Used in Drilling Rigs,” Chemical and Petroleum Engineering, Vol 53, No 7-8, pp. 450-452, 2017.

[7] Kalinin D, Golovanov V, Temis J and Magerramova L, “Dynamic model for planetary gear sets of geared turbofan jet engines,” Proceedings of ICAS 2018 (International Council of the Aeronautical Sciences), pp. 1-7, 2018.

[8] Kuznetsova N.A, Tetyushev A.A and Shandybina I.M, “Determination of Torsional Compliance of Some Elements of Planetary Gears,” Chemical and Petroleum Engineering, Vol 55, pp. 657-659, 2019.

[9] Насонов Д. А, Леонтьев М. Ю, Раевский В. А и Смоловик А. Е, “Моделирование и расчет амплитудно-частотных характеристик корпуса двухступенчатого планетарного редуктора, Известия Тульского государственного университета,” Технические науки, No7, pp. 218-224, 2018.

[10] Бахрами М. Р, Андрющенко Е. А и Семенова В. С, “Моделирование двухступенчатого планетарного редуктора, используемого в ветряном двигателе, с помощью графа связей, ” Научный форум «Неделя науки СПбПУ» (материалы), pp. 1-5, 2018.

[11] 刘荣菊, 两级行星齿轮传动系统振动特性研究, 硕士论文, 山东, 中国石油大学, 2020.

[12] 钱博, 两级行星减速器动力学特性研究, 硕士论文, 重庆, 重庆大学机械工程学院, 2014.

Các bài báo khác