基于ANSYS的立磨行星齒輪系統(tǒng)柔性特征分析
本文關(guān)鍵詞:基于ANSYS的立磨行星齒輪系統(tǒng)柔性特征分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:立式輥磨機(jī)簡(jiǎn)稱立磨,用于水泥生料、水泥熟料、礦渣加工等,要求傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,結(jié)構(gòu)配置緊湊、工作可靠,在加工過(guò)程中常有超載和沖擊。行星齒輪減速器帶動(dòng)立磨機(jī)磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)粉碎物料,是立磨傳動(dòng)關(guān)鍵部件,本文對(duì)基于柔性銷均載機(jī)構(gòu)的立磨行星齒輪減速器做深入分析。通常行星齒輪在行星架上的安裝采用雙支撐形式,本文研究一種柔性銷均載機(jī)構(gòu),它在行星架上懸臂伸出,和套筒組成雙懸臂梁系統(tǒng)。通過(guò)有限元軟件ANSYS,基于APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言,建立柔性銷均載機(jī)構(gòu)系統(tǒng)模型。本文研究柔性銷均載原理,分析了影響柔性柔性銷均載機(jī)構(gòu)整體位移及其影響柔性銷均載機(jī)構(gòu)整體位移的因素。分析柔性銷行星齒輪強(qiáng)度,為研究行星齒輪均載系數(shù)提供理論基礎(chǔ)。這種結(jié)構(gòu)可以在行星輪之間實(shí)現(xiàn)更好的載荷分配,提高齒輪正確嚙合的概率,有效減少不均載。從漸開線直齒圓柱齒輪的原理出發(fā),詳細(xì)介紹運(yùn)用ANSYS的APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言建立行星齒輪系統(tǒng)模型的方法,進(jìn)一步建立基于柔性銷均載機(jī)構(gòu)的行星齒輪系統(tǒng)幾何模型和基于六面體單元的有限元模型,六面體單元構(gòu)成的有限元模型可以極大地提高求解精度和有限元模型高速收斂速度,正確設(shè)置有限元模型接觸對(duì),為行星齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。對(duì)減速器齒輪系統(tǒng)進(jìn)行精確的強(qiáng)度分析,求解行星齒輪齒根彎曲強(qiáng)度,并與經(jīng)典力學(xué)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,為進(jìn)一步研究柔性銷均載機(jī)構(gòu)均載效果、求解柔性銷行星齒輪不均載系數(shù)和行星齒輪模態(tài)分析提供可靠基礎(chǔ)。存在加工和裝配誤差的情況下,求解基于柔性銷均載機(jī)構(gòu)的行星齒輪系統(tǒng)中各個(gè)行星齒輪之間的不均載系數(shù),并將其結(jié)果和太陽(yáng)輪浮動(dòng)的行星齒輪系統(tǒng)中各個(gè)行星齒輪之間的不均載系數(shù)進(jìn)行比較,準(zhǔn)確計(jì)算減速器行星齒輪在不同制造和裝配誤差時(shí)行星齒輪間的不均載系數(shù),對(duì)以柔性銷為均載裝置的減速器新產(chǎn)品的開發(fā)奠定了扎實(shí)的分析基礎(chǔ)。在建立的柔性銷均載機(jī)構(gòu)有限元模型和行星齒輪有限元模型的基礎(chǔ)上,基于ANSYS模態(tài)求解方法,對(duì)有限元模型進(jìn)行模態(tài)分析,得到柔性銷均載機(jī)構(gòu)和行星齒輪固有頻率和各階固有頻率對(duì)應(yīng)的振型,為進(jìn)行基于柔性銷均載機(jī)構(gòu)的行星齒輪系動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)。針對(duì)柔性銷均載機(jī)構(gòu)受載時(shí)的變形特性實(shí)驗(yàn)制定實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)柔性銷均載機(jī)構(gòu)試件,制定實(shí)驗(yàn)步驟。利用ANSYS對(duì)柔性銷均載機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),為柔性銷均載機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:立磨機(jī) 行星齒輪系 參數(shù)化建模 非線性有限元 不均載系數(shù) 柔性銷
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)建筑大學(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4-5
- Abstract5-13
- 第一章 緒論13-17
- 1.1 課題研究的背景和意義13-14
- 1.1.1 課題研究的背景13-14
- 1.1.2 課題研究的意義14
- 1.2 國(guó)內(nèi)外同類課題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)14-16
- 1.2.1 行星齒輪傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀14-15
- 1.2.2 齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法概述15
- 1.2.3 誤差和齒輪傳遞特性的研究概述15-16
- 1.2.4 行星齒輪傳動(dòng)發(fā)展展望16
- 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容16-17
- 第二章 柔性銷均載機(jī)構(gòu)靜力學(xué)分析17-35
- 2.1 有限元分析技術(shù)17-21
- 2.1.1 有限元法基本思想17
- 2.1.2 有限元法分類17-18
- 2.1.3 有限元方法實(shí)現(xiàn)過(guò)程18-19
- 2.1.4 ANSYS及APDL語(yǔ)言介紹19-21
- 2.2 柔性銷均載機(jī)構(gòu)介紹21-25
- 2.2.1 傳統(tǒng)雙支撐行星架21-22
- 2.2.2 柔性銷的介紹22-24
- 2.2.3 磨機(jī)柔性銷強(qiáng)度分析24-25
- 2.3 柔性銷有限元模型的建立25-30
- 2.3.1 ANSYS建模方法25
- 2.3.2 定義材料屬性和單元選擇25-26
- 2.3.3 有限元模型的參數(shù)化編程26-30
- 2.4 柔性銷靜力學(xué)分析30-32
- 2.4.1 強(qiáng)度分析和位移分析30-31
- 2.4.2 影響柔性銷整體變形的因素及其結(jié)果分析31-32
- 2.5 本章小結(jié)32-35
- 第三章 柔性銷均載機(jī)構(gòu)行星齒輪系統(tǒng)強(qiáng)度分析35-53
- 3.1 齒輪強(qiáng)度分析概述35
- 3.2 行星齒輪強(qiáng)度計(jì)算35-38
- 3.2.1 行星齒輪受力分析35-36
- 3.2.2 行星齒輪齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算36-38
- 3.3 基于APDL的直齒輪參數(shù)化建模38-41
- 3.3.1 漸開線關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)的確定38-40
- 3.3.2 定義單元類型和材料屬性40
- 3.3.3 約束及其載荷定義40-41
- 3.4 齒輪接觸定義41-44
- 3.5 行星齒輪參數(shù)化編程44-48
- 3.6 齒輪強(qiáng)度結(jié)果分析48-51
- 3.6.1 施加幾何邊界條件48-49
- 3.6.2 設(shè)置分析選項(xiàng)及其求解49-51
- 3.7 本章小結(jié)51-53
- 第四章 行星齒輪系統(tǒng)不均載系數(shù)求解53-61
- 4.1 不均載概述53
- 4.2 不均載的研究現(xiàn)狀53-54
- 4.3 基于太陽(yáng)輪浮動(dòng)的行星齒輪均載研究54-57
- 4.3.1 邊界條件定義54-55
- 4.3.2 求解結(jié)果分析55-57
- 4.4 柔性銷行星齒輪系統(tǒng)均載系數(shù)求解57-60
- 4.4.1 邊界條件定義57
- 4.4.2 求解結(jié)果分析57-58
- 4.4.3 結(jié)果比較分析58-60
- 4.5 本章小結(jié)60-61
- 第五章 行星齒輪系統(tǒng)模態(tài)分析61-69
- 5.1 模態(tài)分析簡(jiǎn)介61-62
- 5.2 模態(tài)分析過(guò)程62-63
- 5.2.1 建模62
- 5.2.2 設(shè)置分析選項(xiàng)62-63
- 5.3 柔性銷均載機(jī)構(gòu)模態(tài)分析63-65
- 5.4 柔性銷均載機(jī)構(gòu)行星齒輪模態(tài)分析65-67
- 5.5 本章小結(jié)67-69
- 第六章 柔性銷均載機(jī)構(gòu)虛擬實(shí)驗(yàn)69-81
- 6.1 實(shí)驗(yàn)概述69
- 6.2 實(shí)驗(yàn)試件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)設(shè)備選用69-75
- 6.2.1 柔性銷試件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)69-70
- 6.2.2 實(shí)驗(yàn)用套筒設(shè)計(jì)70-71
- 6.2.3 鎖緊工裝設(shè)計(jì)71-73
- 6.2.4 液壓機(jī)的選取及其參數(shù)73-74
- 6.2.5 固定螺栓選用74-75
- 6.3 實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)裝配75-77
- 6.3.1 實(shí)驗(yàn)裝配75-76
- 6.3.2 位移和應(yīng)力測(cè)量方法76-77
- 6.4 有限元虛擬實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果77-79
- 6.5 本章小結(jié)79-81
- 第七章 結(jié)論81-83
- 7.1 結(jié)論81
- 7.2 展望81-83
- 參考文獻(xiàn)83-87
- 作者簡(jiǎn)介87
- 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87-89
- 致謝89-90
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