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基于ANSYS的大吨位双回转铁路起重机转台结构分析与研究

张建辉  
【摘要】:本论文探讨、研究了一种新型铁路起重机——大吨位、双回转铁路起重机的转台结构。基于德国同类起重机的转台外形图片,提出了一个转台结构的初始方案,暂称之为仿德国方案,后利用有限元分析软件ANSYS对其进行结构分析与研究,最终提出了一个新的转台结构方案,结果表明新方案优于仿德国方案。 论文首先对国内外铁路起重机的现状与发展方向进行了介绍和分析,接着简要地介绍了相关的理论知识——弹性力学和有限元方法,再继续介绍了本论文写作的主要工具——ANSYS软件。本论文的主要工作是,首先对大吨位、双回转铁路起重机转台的结构进行了探讨,着重点放在实现双回转转台的两回转支承的布置方式,以及在此基础上对转台结构形式的分析研究,提出了若干个转台结构方案,并对其进行分析、对比与研究,最后确定了采用上部转台和下部转台相结合,可伸缩式平衡重挂在下部转台上的双回转转台结构的初步方案。依据初步设计的转台方案,充分利用ANSYS软件强大的结构分析功能,依次对上部转台和下部转台进行建模,对其危险的工况进行强度和刚度分析,然后把上、下两转台组装起来进行建模对其进行强度和刚度分析,着重分析上、下部转台和回转支承之间的相互影响。 通过多次对双回转转台结构的强度、刚度分析,逐步对转台结构的形式和具体尺寸参数进行修正,最终确定了转台结构的优化改进方案。同时通过对转台结构进行分析、研究以及与仿德国方案相对比,结果表明该方案不仅完全满足设计要求,且优于仿德国方案。本文还进行了大吨位、双回转铁路起重机转台结构整体与实体分析初探,对吊臂和变幅油缸铰支座进行了实体有限元分析,取得了可喜的成果。最后文章进一步提出了对结合吊臂、变幅油缸、转台以及底架结构进行整体分析的研究建议,力图使今后的设计和分析更加准确、可靠。


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