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《东北大学》 2015年
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行星式轮碾机运动仿真与结构强度分析

刘占东  
【摘要】:行星式轮碾机主要用于物料的粉碎混合,能同时完成物料的碾压、粉碎和混合,即只须一系列连续操作,就可将待加工物料碾压成粉末。本文从工程应用角度,建立轮碾机三维模型并进行了虚拟装配,通过运动仿真软件得到了轮碾机关键部件的运动轨迹和速度图解,观察其运动轨迹是否满足设计的预期需求,从而满足物料的充分混合搅拌。并通过有限元软件对轮碾机的关键部件减速器进行了结构分析,这对轮碾机的的制造和应用有着重要的理论意义和实用价值。运用Solklwork软件对减速器进行三维建模,并通过Workbench软件对减速器的一对受载荷最大的相互啮合齿轮进行有限元接触分析,得出硬齿面齿轮的接触强度满足材料强度要求;通过对减速器箱体进行有限元静力学分析,得出箱体的应力和变形图解,得出结论:减速器箱体的强度和刚度安全余量满足要求,可以实现齿轮的正常传动。采用有限元方法建立了减速器的简化模型,通过模拟计算得到了减速器在预定轴承载荷下前6阶模态。从模态分析结果得出不同转速下的激振频率与减速器箱体的固有频率相差很多,安全余量较大。对减速器的变形进行了结构优化分析,将齿轮箱的最大等效应力作为优化目标,将箱体壁厚作为参数变量,得出了它们之间的关系图像及数据表格。优化结果表明,优化后最大等效应力降低了 5%,箱体的厚度减小了 40%,加强了减速箱体强度和经济性能。并对此状态下的箱体固有频率进行校验,得出此种结构优化结果不会发生共振现象。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH69

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