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中央链斗式提升机的虚拟设计及链条结构强度的研究

作　者: 柳生波
导　师: 唐萍
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 中央链斗式提升机链条虚拟设计及装配有限元分析
分类号: TH225
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要

斗式提升机是垂直输送物料的重要机械设备，广泛应用于矿山、冶金、建材等行业，在生产线的输送系统中承担着重要任务,斗式提升机技术性能水平的高低直接影响着生产效率，因此备受广大用户关注。国内生产的斗式提升机经过多年的发展先后出现了THG、TDG等几种型式，但所需功率大。与其它类型斗式提升机相比，中央链斗式提升机采用特殊的牵引构件，具有提升高度更高、驱动功率小、维修方便快捷等优点，比较符合高效节能的要求。以往，斗式提升机的设计大多是采用传统的计算公式进行计算，计算结果与实际情况有较大差异，导致由牵引构件破坏引起的事故频发。本文根据斗式提升机的结构特点及工作原理，重新计算分析和确定斗式提升机的受力及结构尺寸，在虚拟环境中设计了中央链斗式提升机，并运用有限元分析方法，对其链条进行了静力学分析，为中央链斗式提升机的进一步研究提供了参考依据。本文采用Pro/ENGINEER软件完成了中央链斗式提升机全部零、部件的虚拟设计及虚拟装配，通过ANSYS与Pro/ENGINEER间的图形共享接口，将设计生成的链条三维模型导入ANSYS软件中，利用ANSYS Workbench软件完成了对链条的有限元分析、求解和后处理，获得了链条在满载和空载时的等效应力应变值、剪切应力值、剪切弹性应变值及它们的分布规律图，通过与材料的许用强度比较，保证了中央链斗式提升机在运行过程中满足强度要求。通过对中央链斗式提升机的虚拟设计可以缩短产品开发周期，有效提高设计效率，同时结合有限元分析方法使其结构设计更加合理，产品的安全性能更加可靠，提高产品的市场竞争力，有利于提高我国斗式提升机的技术发展水平。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
1. 绪论  10-14
  1.1 研究现状及发展趋势  10
  1.2 斗式提升机的特点及应用  10-11
  1.3 中央链斗式提升机的特点  11
  1.4 虚拟设计在机械领域中的应用  11-12
  1.5 虚拟设计技术在产品开发中的作用  12
  1.6 本文研究的主要内容  12-14
2. 斗式提升机的结构型式及设计基本理论  14-31
  2.1 斗式提升机的结构与分类  14-15
  2.2 斗式提升机的装载、卸载方式  15-18
    2.2.1 装载方式  15
    2.2.2 卸载方式  15-18
  2.3 斗式提升机料斗的型式、尺寸及容积  18-19
    2.3.1 料斗的型式分类  18-19
    2.3.2 料斗的尺寸及容积  19
  2.4 斗式提升机的主要参数及特性  19-20
  2.5 中央链斗式提升机的理论设计计算  20-27
    2.5.1 功率的计算  20-21
    2.5.2 输送量的计算  21
    2.5.3 驱动轴上圆周力的计算  21-23
    2.5.4 料斗的计算  23-24
    2.5.5 牵引构件最大静张力的近似计算  24-25
    2.5.6 链条强度的理论分析  25-26
    2.5.7 ZYL630 型斗式提升机的设计计算  26-27
  2.6 斗式提升机的选型  27-28
  2.7 斗式提升机的安装要求  28-30
  2.8 斗式提升机的润滑要求  30
  2.9 本章小结  30-31
3. 中央链斗式提升机结构的虚拟设计  31-49
  3.1 引言  31-33
    3.1.1 Pro/ENGINEER 的主要特点  31-32
    3.1.2 Pro/ENGINEER 的模块分类  32-33
  3.2 主要零部件的建模  33-42
    3.2.1 链条部件的建模  33-34
    3.2.2 传动装置的建模  34-36
    3.2.3 机座、机头、下料口区段的建模  36-38
    3.2.4 梅花形联轴器的建模  38-39
    3.2.5 深沟球轴承的建模  39-40
    3.2.6 张紧装置的建模  40-41
    3.2.7 料斗的建模  41-42
  3.3 中央链斗式提升机的虚拟装配  42-48
    3.3.1 深沟球轴承的装配  42-43
    3.3.2 梅花形联轴器的装配  43-44
    3.3.3 链条和料斗的装配  44-45
    3.3.4 机座、机壳、机头及其它部件的装配  45-48
  3.4 本章小结  48-49
4. 中央链斗式提升机链条结构的有限元分析  49-60
  4.1 有限元理论及 ANSYS 软件介绍  49-51
    4.1.1 有限元基本概念及应用  49-51
    4.1.2 ANSYS 软件介绍  51
  4.2 ANSYS 与 Pro/ENGINEER 的接口技术  51-52
  4.3 ANSYS Workbench 软件介绍  52-53
  4.4 链条结构的有限元分析  53-56
    4.4.1 链条的结构简化处理  53-54
    4.4.2 选择单元类型和划分网格  54
    4.4.3 施加载荷及边界条件  54-56
  4.5 静力学分析的结果  56-59
  4.6 静力学分析的结果评价  59
  4.7 本章小结  59-60
5. 结论与展望  60-61
  5.1 结论  60
  5.2 展望  60-61
参考文献  61-63
致谢  63-64
作者简介  64-65

中央链斗式提升机的虚拟设计及链条结构强度的研究

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