港口起重機(jī)車輪與軌道設(shè)計(jì)計(jì)算研究.pdf

1、現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)物流機(jī)械和設(shè)備有了更高的要求。作為物料搬運(yùn)重要設(shè)備的起重機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣，作用越來越大，對(duì)起重機(jī)的要求也越高。 為適應(yīng)快速增長的工業(yè)需求，起重機(jī)出現(xiàn)大型化和高速化的趨勢(shì)。這必然使得整機(jī)重量增大，輪軌問的壓力增加，對(duì)起重機(jī)軌道和車輪的強(qiáng)度、承載能力和使用壽命提出更高的要求。因而，有必要研究輪軌接觸應(yīng)力，并且在研究的基礎(chǔ)上改進(jìn)港口起重機(jī)的設(shè)計(jì)。按照目前我國起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范，車輪與滾輪的設(shè)計(jì)計(jì)算

2、中車輪踏面疲勞計(jì)算仍沿用線接觸和點(diǎn)接觸計(jì)算兩種方法，接觸應(yīng)力采用的由是赫茲線彈性接觸理論得出公式。然而，應(yīng)用赫茲接觸理論有兩個(gè)限制條件： ·無摩擦彈性體接觸； ·接觸區(qū)尺寸遠(yuǎn)小于接觸體尺寸和曲率半徑，并且在接觸過程中保持不變。 實(shí)際工程中的起重機(jī)輪軌接觸問題，由于其巨大的自重及起重量，在很高的輪軸載荷作用下，使得車輪與軌道接觸部分局部材料成為塑性，線彈性假設(shè)無法滿足，車輪踏面與軌道面之間處于接觸狀態(tài)，由于滑動(dòng)摩擦

3、力的影響，接觸狀態(tài)在不斷改變。因而采用赫茲理論公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算存在不合理性。 本論文的主要工作如下： 1．查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲取本課題在國內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)； 2．建立起重機(jī)車輪與軌道的三維實(shí)體模型； 3．從有限元的基本理論研究入手，結(jié)合ANSYS軟件特點(diǎn)，通過對(duì)非線性有限元和接觸問題分析的總結(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸問題收斂性的控制。 4．進(jìn)行車輪彈性材料接觸分析，并與赫茲接觸理論進(jìn)行比較； 5．進(jìn)