曲軸是均質(zhì)機(jī)的重要零件,其強(qiáng)度和剛度直接影響到整機(jī)的工作性能。因?yàn)榍S的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜,各個曲拐的受力又在發(fā)生周期性的變化,所以運(yùn)用經(jīng)典力學(xué)對其進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計算有一定的困難。計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展使得有限元法在曲軸的強(qiáng)度、剛度計算中得到了廣泛應(yīng)用。本文以此為立足點(diǎn),針對JZH25型均質(zhì)機(jī)經(jīng)常發(fā)生的曲軸斷裂問題進(jìn)行了有限元分析和改進(jìn)設(shè)計。首先,對斷裂曲軸進(jìn)行受力分析,分析了曲軸的各種工況,確定其危險工況,建立了整根曲軸的有限元模型,施加約束和載荷后計算得到曲軸危險工況的應(yīng)力云圖,確定其危險點(diǎn),并對危險點(diǎn)進(jìn)行靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度校核。查明曲軸斷裂的原因是在低載荷作用下由于應(yīng)力集中而引起的疲勞斷裂。其次,根據(jù)曲軸斷裂的原因提出了三個改進(jìn)設(shè)計方案,并用評分法對三個改進(jìn)設(shè)計方案進(jìn)行評價,確定出最佳改進(jìn)設(shè)計方案。然后對最佳改進(jìn)設(shè)計方案中的曲軸、帶傳動進(jìn)行重新設(shè)計,對改進(jìn)設(shè)計后的曲軸進(jìn)行強(qiáng)度、剛度校核并對改進(jìn)設(shè)計后的整機(jī)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析,確認(rèn)改進(jìn)設(shè)計后曲軸的強(qiáng)度、剛度和整機(jī)的經(jīng)濟(jì)性均能滿足要求。最后,對改進(jìn)設(shè)計后的曲軸進(jìn)行模態(tài)分析,提取前8階固有頻率,得到曲軸前8階模態(tài)的振型和位移等值線圖,并計算出前8... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 均質(zhì)機(jī)的發(fā)展概況
    1.2 JZH系列均質(zhì)機(jī)的工作原理及性能
    1.3 現(xiàn)代設(shè)計方法在均質(zhì)機(jī)設(shè)計中的應(yīng)用
    1.4 研究課題的提出
    1.5 本課題的思路及主要工作
第二章 JZH25 型均質(zhì)機(jī)曲軸的斷裂分析
    2.1 有限元結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)理論
        2.1.1 有限元法的概念
        2.1.2 有限元法的分析步驟
        2.1.3 影響有限元法分析精度的因素
    2.2 有限元軟件ANSYS簡介
        2.2.1 ANSYS的功能及特點(diǎn)
        2.2.2 ANSYS的基本組成
    2.3 JZH25 型均質(zhì)機(jī)曲軸的斷口分析
    2.4 JZH25 型均質(zhì)機(jī)曲軸的應(yīng)力分析
        2.4.1 曲軸危險工況的確定
        2.4.2 曲軸危險工況的受力分析
        2.4.3 曲軸有限元模型的建立
        2.4.4 曲軸危險工況的應(yīng)力計算結(jié)果
        2.4.5 曲軸在慣性力作用下的應(yīng)力計算
    2.5 JZH25 型均質(zhì)機(jī)曲軸的強(qiáng)度分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 JZH25 型均質(zhì)機(jī)的改進(jìn)設(shè)計
    3.1 JZH25 型均質(zhì)機(jī)的改進(jìn)設(shè)計方案
    3.2 JZH25 型均質(zhì)機(jī)改進(jìn)設(shè)計方案的選擇
        3.2.1 評分評價法簡介
        3.2.2 加權(quán)記分法的評分步驟
        3.2.3 JZH25 型均質(zhì)機(jī)改進(jìn)設(shè)計方案的選擇
    3.3 JZH25 型均質(zhì)機(jī)最佳改進(jìn)方案相關(guān)零件的改進(jìn)設(shè)計
        3.3.1 JZH25 型均質(zhì)機(jī)曲軸的改進(jìn)設(shè)計
        3.3.2 JZH25 型均質(zhì)機(jī)V帶傳動的改進(jìn)設(shè)計
    3.4 JZH25 型均質(zhì)機(jī)改進(jìn)設(shè)計后曲軸的強(qiáng)度校核
        3.4.1 改進(jìn)設(shè)計后曲軸的受力分析
        3.4.2 改進(jìn)設(shè)計后曲軸危險工況的有限元應(yīng)力計算
        3.4.3 改進(jìn)設(shè)計后曲軸在慣性力作用下的應(yīng)力計算
        3.4.4 改進(jìn)設(shè)計后曲軸的強(qiáng)度校核
    3.5 JZH25 型均質(zhì)機(jī)改進(jìn)設(shè)計后曲軸的剛度分析
    3.6 JZH25 型均質(zhì)機(jī)改進(jìn)設(shè)計后整機(jī)的經(jīng)濟(jì)性分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 JZH25 型均質(zhì)機(jī)改進(jìn)設(shè)計后曲軸的模態(tài)分析
    4.1 有限元模態(tài)分析的基礎(chǔ)理論
    4.2 模態(tài)分析的主要步驟
    4.3 JZH25 型均質(zhì)機(jī)改進(jìn)設(shè)計后曲軸的模態(tài)分析
        4.3.1 改進(jìn)設(shè)計后曲軸有限元模型的建立
        4.3.2 模態(tài)分析的計算結(jié)果
    4.4 JZH25 型均質(zhì)機(jī)改進(jìn)設(shè)計后曲軸的臨界轉(zhuǎn)速計算
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 本課題的展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]8300柴油機(jī)曲軸的三維有限元計算分析[J]. 王益民,郁其祥,崔毅.  柴油機(jī). 2004(01)
[2]曲軸的疲勞斷裂分析[J]. 徐延海,賈麗萍,張建武.  機(jī)械強(qiáng)度. 2002(04)
[3]基于ANSYS的R175A柴油機(jī)曲軸應(yīng)力分析[J]. 劉必榮.  鹽城工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(02)
[4]G170柴油機(jī)曲軸有限元分析[J]. 蒲明輝,黃世偉.  廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(02)
[5]曲軸應(yīng)力分析的有限元方法[J]. 蘇培德,張東峻,許紀(jì),卞學(xué)詢,周忠源.  機(jī)械設(shè)計. 1994(02)

碩士論文
[1]基于有限元法的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體振動分析與噪聲預(yù)測研究[D]. 馬萬福.天津大學(xué) 2005
[2]靜電噴涂機(jī)器人的反求設(shè)計[D]. 王義.天津大學(xué) 2005



本文編號：3150308