本文關(guān)鍵詞：起重機銷軸與拉板連接的非線性力學(xué)行為研究

  更多相關(guān)文章： 起重機 銷軸連接 孔板受力 余弦載荷分布規(guī)律 接觸法

【摘要】：銷軸連接作為起重機的傳力結(jié)構(gòu)件，其安全性和可靠性直接關(guān)系到整個機器的使用壽命和人身安全，重要性不言而喻。銷軸與拉板接觸過程中的相互作用是復(fù)雜的力學(xué)現(xiàn)象，同時也是它們損傷甚至失效和破壞的重要原因，對拉板而言，到目前為止國內(nèi)尚無標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計計算方法和強度校核準(zhǔn)則，仍有許多關(guān)鍵性技術(shù)問題需要解決，如銷軸拉板之間的壓力分布規(guī)律等。本文通過數(shù)值分析方法對銷軸連接尤其是拉板的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行分析研究。 利用接觸法對銷軸和拉板之間建立接觸單元進(jìn)行數(shù)值分析計算，通過接觸界面的定解條件和校核條件，建立接觸點增量形式的相容方程；同時探討許多在進(jìn)行接觸分析時需要處理的技術(shù)，如網(wǎng)格的劃分，初始條件下接觸對的建立等問題，并重點考慮了接觸剛度因子等參數(shù)設(shè)置問題對銷軸連接應(yīng)力結(jié)果的影響，認(rèn)為選擇合適的參數(shù)有助于接觸問題的求解收斂性和精確性，為本文進(jìn)行接觸分析提供了必要的基礎(chǔ)。 建立平面模型，分析了基于余弦載荷分布規(guī)律的彈性曲梁公式與同種加載情況下ANSYS計算結(jié)果的差異，質(zhì)疑了該規(guī)律的正確性或適用范圍，認(rèn)為其不能完全反映銷軸與拉板接觸面上的壓力分布情況；探討了結(jié)構(gòu)形式和摩擦系數(shù)對壓力分布的影響，并歸納分析不同尺寸圓形頭拉板下的銷軸連接的壓力分布形式，得到新的接觸壓力分布方程以及隨銷徑和拉板外徑比值變化下的載荷分布范圍變化曲線，對余弦規(guī)律進(jìn)行了修正；假設(shè)新的分析模型，計及水平截面剪力和載荷分布范圍的影響，利用力法基本方程推導(dǎo)截面應(yīng)力分布。 以Liebherr公司LR1750履帶起重機超起拉板為原型，通過ANSYS建立銷軸連接完整結(jié)構(gòu)的有限元模型，模擬真實幾何形狀和邊界條件，研究了拉板的應(yīng)力狀態(tài)，繼而通過計算分析獲得了其隨銷軸半徑變化而變化的規(guī)律，從力學(xué)角度對數(shù)值分析結(jié)果展開分析，，認(rèn)為其最大設(shè)計受力值偏大；并將ANSYS軟件分析獲得的數(shù)值解與目前最先進(jìn)的歐洲規(guī)范關(guān)于拉板校核公式進(jìn)行對比分析論證，對規(guī)范的使用提供一定的工程參考價值。
【關(guān)鍵詞】：起重機 銷軸連接 孔板受力 余弦載荷分布規(guī)律 接觸法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外該方向的研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 接觸問題的研究發(fā)展概況11-12
• 1.2.2 銷軸連接問題的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 銷軸連接有限元分析理論基礎(chǔ)及參數(shù)研究18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 彈性接觸問題的理論基礎(chǔ)18-22
• 2.2.1 接觸界面的定解條件和校核條件18-19
• 2.2.2 彈性接觸問題基本方程19-22
• 2.3 銷軸連接模型接觸非線性分析22-26
• 2.3.1 模型表面處理的三種方式22-23
• 2.3.2 接觸非線性分析基本參數(shù)設(shè)置23-26
• 2.4 有限元模型參數(shù)設(shè)定的驗證26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第3章 起重機銷板接觸面壓力分布與拉板應(yīng)力研究30-50
• 3.1 引言30
• 3.2 平面模型不同曲率下截面應(yīng)力分布30-35
• 3.3 銷軸連接接觸壓力分布驗證與影響因素35-41
• 3.3.1 余弦分布規(guī)律的驗證35-37
• 3.3.2 不同參數(shù)對接觸壓力分布的影響37-40
• 3.3.3 接觸壓力分布規(guī)律方程40-41
• 3.4 銷軸連接拉板應(yīng)力分析41-49
• 3.4.1 載荷強度最大值42
• 3.4.2 計算模型假設(shè)與內(nèi)力計算42-47
• 3.4.3 拉板危險截面應(yīng)力計算47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 起重機銷軸連接三維實體接觸有限元分析50-61
• 4.1 引言50
• 4.2 平面與三維實體建模接觸分析結(jié)果對比50-54
• 4.3 實體單元建模應(yīng)力分析54-57
• 4.4 銷軸連接設(shè)計規(guī)范強度校核57-60
• 4.4.1 國內(nèi)銷軸連接設(shè)計規(guī)范強度校核57-58
• 4.4.2 實體建模計算結(jié)果與歐洲規(guī)范的比較58-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 致謝67

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2 付建科,黃浩,吳暉;某電廠大型框架墜落事故原因分析[J];水利電力施工機械;1997年02期

3 周福林,魏新利;活動耳式支座的設(shè)計及應(yīng)用[J];鄭州工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1998年S1期

4 單鵬,田萬祿,溫錦海;少齒差行星減速器銷軸式W機構(gòu)銷軸的受力分析[J];機械設(shè)計;2003年05期

5 姜峰;李方義;李劍峰;王玉玲;陳建;;裝載機銷軸磨損歷程分析及其改進(jìn)[J];潤滑與密封;2007年07期

6 馬靜敏;沈友徽;范云霄;;雙點閉式鍛壓機銷軸斷裂原因分析[J];機床與液壓;2007年10期

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8 張麗;王國安;蒙秋紅;;鉸接銷軸磨損失效分析及改進(jìn)[J];失效分析與預(yù)防;2010年01期

9 宋家四;李偉;;銷軸滲硼技術(shù)在發(fā)動機正時鏈條中的應(yīng)用[J];科技資訊;2011年15期

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1 張中旗;楊溧;黨恩;王平懷;;油田鏈條銷軸斷裂分析[A];2011年全國失效分析學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

2 翟正龍;盧棟;時振明;戈文英;馬佐倉;;工程機械履帶鏈軌銷軸用45BM鋼生產(chǎn)實踐[A];山東省金屬學(xué)會2009年煉鋼學(xué)術(shù)交流會議論文集[C];2009年

3 王帥;葛利俊;趙憲忠;陳以一;;向心關(guān)節(jié)軸承鉸節(jié)點的試驗研究[A];第16屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2007年

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6 雷鳴;浦錫鋒;田宙;鐘方平;;爆炸容器內(nèi)部沖擊波載荷分布的數(shù)值研究[A];第八屆全國沖擊動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會會議論文集[C];2007年

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10 黎桂華;;轎車輪轂軸承單元性能分析與開發(fā)[A];2009年廣東先進(jìn)制造技術(shù)(佛山)活動周文集[C];2009年

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1 王韜;故事中的黑色“咔拉板”[N];中華建筑報;2009年

2 馬艷軍;北島拉板村的今昔[N];內(nèi)蒙古日報(漢);2007年

3 通訊員 王R

本文編號：713229