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斗轮堆取料机行走机构力学性能分析及结构优化

万正喜  
【摘要】:斗轮堆取料机是一种广泛应用于港口、电力、煤炭、冶金等行业的大型散料输送设备。斗轮堆取料机行走机构由多组结构相同的行走台车组成,行走机构处于整台机器的最下部,起着支撑整台机器和机器的行走作用,其安全性与可靠性对整台机器的安全运行起着至关重要的作用。 本文以DQL1000/1500.30斗轮堆取料机的行走机构为研究对象,针对斗轮堆取料机行走机构电机功率传统计算采用经验公式方法的不足,对行走机构电机功率进行现场实测,通过实测值与理论计算值比较,找出了行走机构所需电机功率的理论计算修正方法;针对斗轮堆取料机行走机构传统设计中如许用应力的取值界限、设计、制造水平、材质、零部件的重要程度等因素没有考虑,建立行走驱动齿轮模糊优化的数学模型,结合MATLAB遗传算法工具箱进行寻优计算,研究结果表明,减小齿轮中心距和齿宽,可节约材料和制造成本;斗轮堆取料机传统设计凭借经验设计时过于强调安全性,造成尺寸偏大,且不易发现产品中的薄弱环节等,对主动台车架进行强度与刚度分析,发现半圆铰附近的板应力值偏大且超过许用应力值,存在安全隐患,而其余地方的应力值很小,强度值有很大的富裕;据此对主动台车架进行结构优化,使其应力分布更合理,最大应力、应变值都减小并满足使用要求,且重量减轻22%;对优化后的主动台车架进行了模态分析,讨论了主动台车架运行的稳定性;对主动台车架进行了应力测试,表明研究设计的主动台车架结构强度满足要求,并验证了有限元模型的正确性。


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