本文關(guān)鍵詞：矯直機(jī)萬向聯(lián)軸器的斷裂研究及仿真優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 萬向聯(lián)軸器 有限元法 扭矩分析 模態(tài)分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 疲勞分析

【摘要】：輥式矯直機(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)是矯直機(jī)整個(gè)系統(tǒng)中最重要也是最薄弱的環(huán)節(jié),它將主電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和力矩傳遞給矯直輥。矯直機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)普遍采用電機(jī)、減速齒輪分配箱、安全聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器到矯直輥的傳動(dòng)方式。其中萬向聯(lián)軸器是傳遞運(yùn)動(dòng)和力矩的關(guān)鍵部件,同時(shí)也是主傳動(dòng)系統(tǒng)中最危險(xiǎn)的環(huán)節(jié),是矯直機(jī)故障最為頻繁的部位。本文以某矯直機(jī)的萬向聯(lián)軸器作為研究對(duì)象,從內(nèi)因和外因兩方面入手,對(duì)其進(jìn)行了綜合分析。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)矯直模型進(jìn)行扭矩分析,建立矯直扭矩計(jì)算模型,通過有限元仿真分析矯直輥磨損對(duì)矯直扭矩的影響。提出改善扭矩分配不均的措施,進(jìn)而改善萬向聯(lián)軸器的受力狀況;(2)利用有限元方法對(duì)萬向聯(lián)軸器進(jìn)行靜力分析,得出不同工作角度下,應(yīng)力值及受力最大值部位的變化情況。由此得出在萬向聯(lián)軸器靜力分析中考慮工作角度的必要性;(3)利用ANSYS模態(tài)分析功能,求出萬向聯(lián)軸器前10階振型與固有頻率。首先根據(jù)不同工作角度下得到的固有頻率值的變化情況來確定工作角度與萬向聯(lián)軸器模態(tài)的關(guān)系,然后通過進(jìn)一步求得的臨界轉(zhuǎn)速與實(shí)際工作轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比,確定十字軸式萬向聯(lián)軸器能否平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),即確定共振是否為萬向聯(lián)軸器發(fā)生斷裂事故的原因;(4)根據(jù)靜力分析和模態(tài)分析結(jié)果,找到萬向聯(lián)軸器發(fā)生斷裂事故的原因。針對(duì)斷裂原因?qū)θf向聯(lián)軸器進(jìn)行優(yōu)化,并將優(yōu)化前后的受力情況進(jìn)行對(duì)比;(5)利用有限元軟件對(duì)優(yōu)化前后萬向聯(lián)軸器進(jìn)行壽命分析,對(duì)比其疲勞壽命、安全系數(shù)以及疲勞敏感系數(shù)值,從而確定最佳的優(yōu)化方式。
【關(guān)鍵詞】：萬向聯(lián)軸器 有限元法 扭矩分析 模態(tài)分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 疲勞分析
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG333.23
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 萬向聯(lián)軸器靜力學(xué)研究12-13
• 1.2.2 萬向聯(lián)軸器動(dòng)力學(xué)研究13-14
• 1.2.3 有限元參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計(jì)14-15
• 1.2.4 疲勞壽命研究15-16
• 1.3 課題研究目的及意義16
• 1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 矯直機(jī)的扭矩分析18-27
• 2.1 課題來源18-19
• 2.2 矯直扭矩的理論計(jì)算方法19-21
• 2.2.1 矯直驅(qū)動(dòng)扭矩模型的建立19-20
• 2.2.2 鋼板滾動(dòng)摩擦扭矩模型的建立20
• 2.2.3 矯直輥軸承摩擦扭矩模型的建立20-21
• 2.2.4 矯直扭矩模型的建立21
• 2.3 矯直輥傳動(dòng)方式對(duì)比21
• 2.4 矯直扭矩的模擬仿真21-23
• 2.5 模擬結(jié)果分析23-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第3章 萬向聯(lián)軸器整體的有限元分析27-38
• 3.1 有限元簡(jiǎn)介27-29
• 3.1.1 有限元法的基本概念27
• 3.1.2 有限元法的基本思想27-28
• 3.1.3 有限元法的基本流程28
• 3.1.4 有限元軟件ANSYS Workbench簡(jiǎn)介28-29
• 3.2 萬向聯(lián)軸器整體的靜力學(xué)分析29-33
• 3.3 靜力仿真結(jié)果分析33-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 萬向聯(lián)軸器整體的模態(tài)分析38-48
• 4.1 模態(tài)分析的基本理論38-39
• 4.2 臨界轉(zhuǎn)速39-40
• 4.3 萬向聯(lián)軸器整體的模態(tài)分析40-41
• 4.4 模態(tài)仿真結(jié)果分析41-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第5章 十字軸的結(jié)構(gòu)優(yōu)化48-56
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述48-49
• 5.2 萬向聯(lián)軸器的優(yōu)化分析49-53
• 5.2.1 設(shè)計(jì)變量的選取50
• 5.2.2 十字軸的結(jié)構(gòu)優(yōu)化50-53
• 5.3 優(yōu)化仿真結(jié)果分析53-54
• 5.4 十字軸的材料優(yōu)化54-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 第6章 十字軸的疲勞壽命分析56-67
• 6.1 疲勞分析的基本理論56-57
• 6.1.1 靜疲勞理論56
• 6.1.2 振動(dòng)疲勞理論56
• 6.1.3 疲勞壽命56-57
• 6.2 材料的S-N曲線57
• 6.3 十字軸疲勞分析57-60
• 6.3.1 材料S-N曲線的確定58-59
• 6.3.2 相關(guān)參數(shù)的設(shè)置59-60
• 6.4 疲勞仿真結(jié)果分析60-66
• 6.5 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：625872