發(fā)布時(shí)間：2017-03-30 16:17

  本文關(guān)鍵詞：制動(dòng)器不同步狀態(tài)下轉(zhuǎn)爐一、二次減速機(jī)嚙合齒輪有限元模擬分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：轉(zhuǎn)爐是煉鋼生產(chǎn)的主體設(shè)備，其傾動(dòng)裝置是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)爐旋轉(zhuǎn)從而完成煉鋼作業(yè)的動(dòng)力元件。在日常設(shè)備維護(hù)過程中，利用EZ-ANALYST軟件對(duì)某轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置四臺(tái)一次減速機(jī)的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了采集，查明一臺(tái)一次減速機(jī)滯后動(dòng)作，進(jìn)而導(dǎo)致一、二次減速機(jī)齒輪異常嚙合的產(chǎn)生，而國(guó)內(nèi)各鋼廠轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置一、二次減速機(jī)輪齒疲勞斷裂現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。 為研究此種異步驅(qū)動(dòng)工況對(duì)輪齒強(qiáng)度及疲勞壽命的影響，更好地確保安全生產(chǎn)，本文以應(yīng)力波理論和疲勞損傷理論作為課題研究的有力支撐，利用Solidworks三維建模軟件對(duì)轉(zhuǎn)爐整體精確建模并計(jì)算得出啟、制動(dòng)特定角度下的傾動(dòng)力矩，以一、二次減速機(jī)的齒輪及齒輪軸為研究對(duì)象，計(jì)算了特定角度下的齒輪靜態(tài)接觸的強(qiáng)度，隨后結(jié)合實(shí)際各種工況參數(shù)對(duì)一、二次減速機(jī)齒輪進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)分析，，分別包括：?jiǎn)?dòng)階段“三臺(tái)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)制動(dòng)”工況下的顯式動(dòng)力學(xué)分析，制動(dòng)階段“三臺(tái)制動(dòng)一臺(tái)驅(qū)動(dòng)”顯式動(dòng)力學(xué)分析和制動(dòng)時(shí)刻“一臺(tái)制動(dòng)三臺(tái)驅(qū)動(dòng)”工況下的齒輪瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。至此，得出靜止、啟動(dòng)、制動(dòng)不同工況下對(duì)應(yīng)的輪齒靜、動(dòng)力學(xué)強(qiáng)度。以便確定最惡工況從而進(jìn)行疲勞壽命分析預(yù)測(cè)。 論文創(chuàng)新性的利用ANSYS/LS-DYNA軟件對(duì)一、二次減速機(jī)啟、制動(dòng)工況進(jìn)行顯式動(dòng)力學(xué)分析，也較好地得到了此種沖擊工況所對(duì)應(yīng)的載荷譜，對(duì)之后ANSYS/FE-SAFE的疲勞壽命分析精度也做了較好地保障。研究結(jié)果表明，啟動(dòng)時(shí)刻“三臺(tái)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)制動(dòng)”為最惡工況，進(jìn)而再對(duì)此工況下的輪齒進(jìn)行疲勞壽命分析，結(jié)果表明：齒根過渡圓角半徑處疲勞強(qiáng)度不足，從而利用GearTrax軟件增大齒根過渡圓角半徑方法的進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化并再次校核。結(jié)果表明當(dāng)增大齒根過渡圓角半徑1.4毫米后顯著提高了輪齒疲勞強(qiáng)度。國(guó)內(nèi)學(xué)者只是從電氣設(shè)備的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)時(shí)間入手，未見利用有限元方法對(duì)轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置不同步問題加以研究，因而本文對(duì)于轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)、維護(hù)、改進(jìn)生產(chǎn)工藝都具有較高的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：準(zhǔn)靜態(tài) 顯式動(dòng)力學(xué)分析 啟 制動(dòng)階段 疲勞壽命 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 課題研究對(duì)象及其工況簡(jiǎn)介9-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置及其相關(guān)問題研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)相關(guān)問題研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 國(guó)外相關(guān)問題研究現(xiàn)狀17
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容17-19
• 2 課題相關(guān)理論及方法19-28
• 2.1 齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)方程19-20
• 2.2 應(yīng)力波理論20-21
• 2.3 LS DYNA 的碰撞、接觸算法21
• 2.4 疲勞分析相關(guān)理論及方法21-27
• 2.4.1 疲勞累積損傷理論23-25
• 2.4.2 疲勞損傷的研究方法25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 一、二次減速機(jī)實(shí)體模型的建立及其動(dòng)、靜力學(xué)分析初始條件的準(zhǔn)備28-38
• 3.1 SolidWorks 軟件介紹28-29
• 3.1.1 SolidWorks 主軟件簡(jiǎn)介28
• 3.1.2 GearTrax 插件簡(jiǎn)介28-29
• 3.2 一、二次減速機(jī)模型的建立29-31
• 3.3 動(dòng)、靜力學(xué)分析初始條件的準(zhǔn)備31-37
• 3.3.1 最大傾動(dòng)力矩的計(jì)算31-36
• 3.3.2 兩齒輪轉(zhuǎn)速和角加速度的計(jì)算36
• 3.3.3 輪齒重合度的計(jì)算36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 4 轉(zhuǎn)爐靜止于特定角度下的輪齒靜強(qiáng)度分析38-41
• 4.1 ANSYS 軟件介紹38
• 4.2 轉(zhuǎn)爐減速機(jī)齒輪靜強(qiáng)度分析38-40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 5 轉(zhuǎn)爐制動(dòng)器不同步狀態(tài)下啟、制動(dòng)階段顯式動(dòng)力學(xué)分析41-59
• 5.1 ANSYS/LS DYNA 軟件介紹41-42
• 5.2 啟動(dòng)階段輪齒沖擊碰撞分析42-48
• 5.3 啟動(dòng)階段輪齒靜強(qiáng)度與動(dòng)力學(xué)強(qiáng)度對(duì)比分析48-49
• 5.4 制動(dòng)階段輪齒強(qiáng)度有限元分析49-58
• 5.4.1 “三抱死一驅(qū)動(dòng)”工況下的齒輪碰撞分析49-51
• 5.4.2 “一抱死三驅(qū)動(dòng)”工況下的齒輪軸瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析51-58
• 5.5 啟、制動(dòng)階段輪齒動(dòng)力學(xué)強(qiáng)度對(duì)比58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 6 基于 ANSYS/FE SAFE 軟件的輪齒疲勞壽命預(yù)測(cè)及改進(jìn)59-69
• 6.1 ANSYS/FE SAFE 軟件概述59-61
• 6.2 啟動(dòng)階段沖擊載荷作用下的輪齒疲勞壽命分析61-65
• 6.2.1 載荷譜的確定及靜強(qiáng)度分析結(jié)果的導(dǎo)入62-63
• 6.2.2 查看疲勞壽命分析結(jié)果63-65
• 6.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與改進(jìn)65-68
• 6.3.1 結(jié)構(gòu)改進(jìn)及其相應(yīng)的輪齒靜強(qiáng)度分析結(jié)果65-67
• 6.3.2 改進(jìn)后的齒輪疲勞強(qiáng)度分析67-68
• 6.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 在學(xué)研究成果74-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮慧華;董彪;尚蛟;魯守衛(wèi);康黎云;;重要參數(shù)對(duì)齒輪副承載情況影響規(guī)律研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

2 李學(xué)光;張樹仁;苗立琴;王佰超;李輝;;基于扭力軸扭轉(zhuǎn)斷裂動(dòng)力學(xué)分析研究[J];長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年02期

3 張敏;楊玉杰;;300t轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)性能測(cè)試與分析[J];機(jī)電技術(shù);2011年05期

4 吳衛(wèi)東;郭昌利;李華亮;;采煤機(jī)搖臂轉(zhuǎn)矩軸的有限元分析[J];機(jī)械傳動(dòng);2012年04期

5 佟景偉,徐步青,李林安,沈珉,Bruno Picasso;沖擊載荷作用下齒輪動(dòng)應(yīng)力的研究[J];機(jī)械強(qiáng)度;2002年01期

6 賴惠芬,朱學(xué)軍;齒根過渡圓角處應(yīng)力的分析計(jì)算[J];機(jī)械;2003年02期

7 唐玢;;轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩的設(shè)計(jì)計(jì)算[J];安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2011年03期

8 孫旖;;齒輪可靠性安全系數(shù)的探究[J];煤礦機(jī)械;2006年09期

9 章文超;;轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩計(jì)算方法探討[J];上海金屬;2007年06期

10 趙鑫;梁義維;李珊珊;;基于LS-DYNA的斜齒輪動(dòng)力學(xué)接觸仿真分析[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2009年03期

  本文關(guān)鍵詞：制動(dòng)器不同步狀態(tài)下轉(zhuǎn)爐一、二次減速機(jī)嚙合齒輪有限元模擬分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：277561