單繩雙筒纏繞式提升機(jī)有限元分析及機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、礦井提升機(jī)廣泛應(yīng)用于煤炭、有色金屬和黑色金屬等礦山開(kāi)采行業(yè)，作為礦山采礦系統(tǒng)中的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備，承擔(dān)著礦物的提升、人員的上下、材料和設(shè)備的運(yùn)送任務(wù)，被人們稱為礦山的“咽喉設(shè)備”。提升機(jī)技術(shù)性能水平的高低直接影響到礦山的生產(chǎn)效率和礦工的生命安全，因此受到使用單位的極大關(guān)注。作為提升機(jī)關(guān)鍵部件的主軸裝置，在動(dòng)態(tài)下的真實(shí)受力狀態(tài)和實(shí)際的載荷譜及有些設(shè)計(jì)系數(shù)目前尚無(wú)法確定，一些結(jié)構(gòu)也不能進(jìn)行全面、正確的評(píng)估。因此，設(shè)計(jì)部門(mén)迫切需求一種能夠快速反映

2、提升機(jī)受載時(shí)的整體應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。對(duì)提升機(jī)主軸裝置結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法是解析方法，該方法只能以簡(jiǎn)化方式作粗略的計(jì)算，只能得到局部的應(yīng)力、位移、強(qiáng)度及剛度情況，通過(guò)加大安全系數(shù)的方法來(lái)保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。而用有限元軟件進(jìn)行計(jì)算能夠快速、準(zhǔn)確、直觀地得到結(jié)構(gòu)上各部位的應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)的分布情況。同時(shí)，有限元軟件的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)優(yōu)化，這是傳統(tǒng)計(jì)算方法無(wú)法相比的。本文的主要研究工作如下：
　　 1)

3、以2JK型單繩纏繞式礦井提升機(jī)主軸裝置為研究對(duì)象，采用Pro/E、HyperMesh及ANSYS等軟件完成對(duì)主軸裝置的建模、求解及后處理的全過(guò)程。
　　 2)對(duì)應(yīng)力集中的人孔結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析。①在不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的人孔形狀的前提下，改變?nèi)丝孜恢?，?jì)算得出人孔周邊應(yīng)力分布情況，并與原結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果相比較，得出人孔距中心距離的改變對(duì)人孔周邊應(yīng)力分布影響規(guī)律；②改變?nèi)丝仔螤?腰形孔，圓孔，梯形孔，橢圓孔)，對(duì)卷筒進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析。
　　

4、 3)為了增加容繩量，提高提升機(jī)的提升高度，采用同時(shí)增加主軸長(zhǎng)度和卷筒寬度的方法。分別計(jì)算分析主軸長(zhǎng)度和卷筒寬度改變后的受力狀態(tài)，并與改變前相比較，其結(jié)論對(duì)提升機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)起一定理論指導(dǎo)意義。
　　 通過(guò)對(duì)該型號(hào)主軸裝置的有限元仿真分析，得到一些有益的結(jié)論，為主軸裝置的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用具有重要意義。同時(shí)，證明用有限元軟件對(duì)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算能夠大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)效率，借助它們對(duì)提升設(shè)備的相關(guān)研究具有非常重要的工