带式转载机双拉索机架的优化设计与有限元分析

发布时间：2017-05-05 13:15

  本文关键词：带式转载机双拉索机架的优化设计与有限元分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：带式转载机是理想高效的连接输送设备,其拥有可连续运输、运量大且运行可靠、易于实现自动化等特点,在对散状物料的运输上有着极为广泛的应用,如矿山、建材、化工、港口、粮食、电力、煤炭等行业部门。随着国民经济的飞速发展以及各部门企业的转型改革,对散装物料的输送提出了更高的要求。本课题以悬臂式带式转载机为研究对象,以现代机械设计理论为基础,合理的选取与计算设计转载机的主要零部件,通过力学分析与Mathcad计算机软件相结合的方法,对转载机机架进行理论计算,完成带式转载机机架上拉索吊点位置的优化。根据转载机相关零部件结构尺寸及其之间的关联关系,利用UG软件建立机架三维模型,运用ANSYS Workbench软件对机架进行有限元分析,得到结果与理论计算结果相比较,从而确定机架上拉索吊点的最优位置。通过本课题的研究完成带式转载机机架的优化设计,改善机架的受力状态,减轻了机架自身重量,从而使带式转载机拥有更好的工作与安全性能以及更久的使用寿命,降低了其故障率和维修成本,有利于企业的利益最大化,因此具有理论研究和实际应用价值。
【关键词】：带式转载机 机架 拉索吊点 有限元分析 优化设计
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 本课题研究背景9-10
• 1.2 国内外带式转载机的研究现状10-13
• 1.2.1 国外带式转载机的研究与应用现状10-11
• 1.2.2 国内带式转载机的研究与应用现状11-13
• 1.3 本课题研究内容与意义13-15
• 1.3.1 本课题的主要研究内容13
• 1.3.2 本课题的研究方法与技术路线13-14
• 1.3.3 本课题的研究意义14-15
• 1.4 本章小结15-17
• 第2章 带式转载机的结构特征与技术参数17-29
• 2.1 带式转载机的功能及主要部件17-20
• 2.1.1 带式转载机功能及其工作原理17
• 2.1.2 带式转载机主要部件组成17-19
• 2.1.3 带式转载机机架结构介绍19-20
• 2.2 带式转载机主要部件设计计算及参数确定20-25
• 2.2.1 转载机带速的计算与确定20-22
• 2.2.2 输送带的比较与选取22-23
• 2.2.3 驱动电机功率计算及型号选取23-25
• 2.2.4 托辊的选择计算25
• 2.3 机架上载荷的分析计算25-26
• 2.4 本章小结26-29
• 第3章 带式转载机机架拉索位置的优化设计29-43
• 3.1 MathCAD软件介绍及其特点29-30
• 3.1.1 MathCAD简介29
• 3.1.2 MathCAD软件功能特点29-30
• 3.2 带式转载机机架力学模型的建立30-33
• 3.2.1 支座反力与拉索分力的计算31-32
• 3.2.2 转载机机架力矩平衡方程的建立32-33
• 3.3 机架拉索最优位置的求解33-39
• 3.3.1 机架受力弯矩最大点的分析33-36
• 3.3.2 最大弯矩时拉索吊点位置的求解36-39
• 3.4 机架的强度校核39-41
• 3.5 本章小结41-43
• 第4章 带式转载机机架的三维建模43-49
• 4.1 三维建模的意义与软件的比较选择43-45
• 4.1.1 选择三维建模软件的意义43
• 4.1.2 UG软件的介绍及其特点43-44
• 4.1.3 UG软件的建模方法44-45
• 4.2 带式转载机机架三维模型的建立45-48
• 4.2.1 机架各部件模型的建立45-47
• 4.2.2 机架的整体装配47-48
• 4.3 本章小结48-49
• 第5章 带式转载机双拉索机架有限元分析与优化49-59
• 5.1 有限元方法的概念与原理及常用软件49
• 5.2 ANSYS Workbench软件的概述与特点49-51
• 5.3 机架ANSYS Workbench有限元模型的建立与求解51-56
• 5.3.1 机架有限元分析模型的导入51-52
• 5.3.2 定义分配机架的材料特性52-53
• 5.3.3 机架整体网格的划分53-54
• 5.3.4 机架边界约束与载荷加载54
• 5.3.5 机架有限元分析求解54-56
• 5.4 机架的优化处理56-57
• 5.5 本章小结57-59
• 结论59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-64
• 作者简介及读研期间科研成果64-65

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