本文關(guān)鍵詞：軋機減速器箱體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,國內(nèi)最大軋機減速器的電機功率為2X7000kW,輸出扭矩為2675kNm,總重達320噸。箱體是軋機減速器所有部分中結(jié)構(gòu)和受力最復(fù)雜的部件。它不但要滿足剛度、強度的使用要求外,而且還要達到結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、重量輕等各方面要求,所以必須采用目前較為先進的設(shè)計方法對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。本文以冷軋鋁板帶主傳動專用軋機減速器箱體作為研究對象,利用ANSYS Workbench軟件對箱體進行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計,具體工作包括以下內(nèi)容：第一,論文根據(jù)軋機減速器的工作環(huán)境特點和裝配型式的要求對箱體的結(jié)構(gòu)進行研究,設(shè)計減速器的各個參數(shù),以此確定箱體的結(jié)構(gòu),利用SolidWorks軟件進行箱體的參數(shù)建模。第二,SolidWorks和ANSYS Workbench之間具有無與倫比的兼容性,將簡化后的箱體模型成功導(dǎo)入ANSYS Workbench分析程序。借助ANSYS Workbench軟件,利用有限元分析理論對箱體進行靜力分析,分別獲得了兩種工況下箱體的等效應(yīng)力、總變形云圖,確定了結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。第三,根據(jù)靜力分析結(jié)果,依據(jù)優(yōu)化設(shè)計理論并利用ANSYS Workbench優(yōu)化設(shè)計工具,以箱體的重量為目標,上、中、下箱體的壁厚為設(shè)計變量,對其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,使其重量減少10%。最后,對優(yōu)化后的箱體進行了模態(tài)分析,得到固有頻率和振型,避免箱體受到外界激勵發(fā)生共振現(xiàn)象。本文是集設(shè)計、建模、分析、優(yōu)化于一體的研究,為產(chǎn)品的設(shè)計和改進提供了可靠的依據(jù),為他人的設(shè)計工作也起到了指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：軋機減速器箱體 有限元 優(yōu)化設(shè)計 參數(shù)化建模 ANSYS Workbench
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.46;TG333
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題來源及背景8-10
• 1.2 國內(nèi)減速器的發(fā)展現(xiàn)狀10
• 1.3 軋機減速器的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容13-15
• 2 軋機減速器箱體結(jié)構(gòu)分析與參數(shù)設(shè)計15-47
• 2.1 軋機減速器的技術(shù)參數(shù)15
• 2.2 軋機減速器的結(jié)構(gòu)特點15-18
• 2.3 軋機減速器的裝配型式18
• 2.4 齒輪參數(shù)的設(shè)計18-27
• 2.4.1 傳動比的分配19-20
• 2.4.2 中心距的確定20
• 2.4.3 模數(shù)的確定20-21
• 2.4.4 齒數(shù)、螺旋角的確定21
• 2.4.5 齒輪的疲勞強度校核21-27
• 2.4.6 齒輪參數(shù)的確定27
• 2.5 軸的設(shè)計27-28
• 2.6 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計28-46
• 2.6.1 齒輪的受力分析28-29
• 2.6.2 軸承型號的確定29-39
• 2.6.3 其它部分設(shè)計39-42
• 2.6.4 軋機減速器結(jié)構(gòu)的確定42-44
• 2.6.5 軋機減速器箱體的實體模型建立44-46
• 2.7 本章小結(jié)46-47
• 3 軋機減速器箱體的靜力分析47-58
• 3.1 軋機減速器箱體有限元模型的建立47-50
• 3.1.1 箱體實體模型的簡化47-48
• 3.1.2 材料屬性的定義48-49
• 3.1.3 網(wǎng)格劃分49-50
• 3.2 施加載荷和約束50-52
• 3.2.1 箱體載荷的處理50-51
• 3.2.2 加載和求解51-52
• 3.3 分析結(jié)果52-57
• 3.4 本章小結(jié)57-58
• 4 軋機減速器箱體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計58-76
• 4.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的基本原理和算法58-60
• 4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的類型60-62
• 4.3 軋機減速器箱體的拓撲優(yōu)化62-66
• 4.3.1 拓撲優(yōu)化模型建立及定義約束條件62-63
• 4.3.2 軋機減速器箱體的拓撲優(yōu)化及結(jié)果分析63-66
• 4.4 軋機減速器箱體尺寸優(yōu)化66-75
• 4.4.1 尺寸優(yōu)化流程66
• 4.4.2 ANSYS Workbench尺寸優(yōu)化方法66-68
• 4.4.3 軋機減速器箱體優(yōu)化流程68
• 4.4.4 軋機減速器箱體優(yōu)化變量的確定68-69
• 4.4.5 軋機減速器箱體優(yōu)化過程和結(jié)果分析69-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 5 軋機減速器箱體的固有振動特性分析76-84
• 5.1 模態(tài)分析的基礎(chǔ)知識76-77
• 5.1.1 模態(tài)分析理論77
• 5.1.2 有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析77
• 5.2 模態(tài)分析的步驟77-78
• 5.3 軋機減速器箱體模態(tài)分析結(jié)果78-83
• 5.4 本章小結(jié)83-84
• 結(jié)論84-86
• 參考文獻86-88
• 致謝88-89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 汪樹玉，劉國華，包志仁;結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)狀與進展[J];基建優(yōu)化;1999年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉雄波;基于SolidWorks的通用減速器模塊化設(shè)計研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

2 劉曉琳;減速器齒輪箱的有限元分析和拓撲優(yōu)化設(shè)計[D];大連理工大學(xué);2013年

3 孫雷;立磨行星減速器箱體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D];大連理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：軋機減速器箱體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：339281