DTII型带式输送机机械传动结构强度分析与研究

论文摘要

带式输送机是最重要的现代散状物料输送设备。DTII型带式输送机是目前使用最广泛的一种带式输送机。其中,机械传动结构是设备中最重要的部件,它包括滚筒和滚筒支撑架,在实际使用中,它也是整个带式输送机最容易发生破坏的部件。依靠传统的设计计算方法,已经不能满足现代条件下对滚筒和滚筒支撑架的可靠性和经济性的要求,因而需要采用现代设计方法进行分析研究和设计计算。首先对现有DTII型带式输送机的机械传动结构的计算方法进行了全面的考察,阐明了将有限元技术应用于机械传动结构的计算和分析的必要性。其次,在本文的工作初期,较系统地学习了有限元分析的基础知识和材料力学的四大经典强度理论。随后,针对DTII型带式输送机的滚筒和滚筒支撑架,进行Pro/E三维模型的建立和有限元分析,其中,特别针对改向滚筒进行了智能参数化几何模型构造工作,实现了模型的主要几何尺寸的参数化构造。最后,对滚筒和滚筒支撑架模型进行合理的单元划分,用ANSYS软件进行了系列工程分析,得到了滚筒和滚筒支撑架的强度和刚度的数值解。通过考核表明：分析结果与实际情况相符。综上所述,本文同时应用了有限元分析软件ANSYS、三维建模软件Pro/E和智能参数化平台软件,优化结合,对我国现有的DTII型带式输送机的滚筒和滚筒支撑架进行了参数化的三维建模、有限元法的机械强度分析,同时实现了针对改向滚筒的参数化的建模和工程分析的计算程序化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 DTII型带式输送机的概述
• 1.1.1 带式输送机的介绍
• 1.1.2 我国现行DTII型带式输送机的系列型号
• 1.1.3 DTII型带式输送机的基本应用范围
• 1.1.4 DTII型带式输送机的国内外发展状况
• 1.2 选题背景
• 1.3 DTII带式输送机组成结构部件概况
• 1.3.1 DTII带式输送机的总体结构图
• 1.3.2 DTII带式输送机的传动结构部件
• 1.4 选题的目的和意义
• 1.5 本课题研究的主要内容
• 第二章 有限元分析基础
• 2.1 有限元方法的发展概况
• 2.2 接触问题的有限元法
• 2.2.1 接触的判别条件
• 2.2.2 接触问题的有限元求解过程
• 2.2.3 ANSYS中的接触分析
• 2.3 有限元单元的特点分析和选用
• 2.3.1 Solid45（实体单元）
• 2.3.2 Surf154（表面效应单元）
• 2.3.3 Mass21（质量单元）
• 2.3.4 Targe170（三维目标面单元）
• 2.3.5 Conta174（三维接触单元）
• 2.4 本章小结
• 第三章 强度理论与失效判定准则
• 3.1 强度理论的概念
• 3.2 四种常用强度理论
• 3.2.1 最大拉应力理论（第一强度理论）
• 3.2.2 最大伸长线应变理论（第二强度理论）
• 3.2.3 最大剪应力理论（第三强度理论）
• 3.2.4 形状改变比能理论（第四强度理论）
• 3.3 本章小结
• 第四章 传动结构强度参数化的有限元分析
• 4.1 参数化的含义和实施步骤
• 4.1.1 参数化的含义
• 4.1.2 参数化设计的步骤
• 4.2 滚筒的参数化有限元分析
• 4.2.1 滚筒的分类
• 4.2.2 滚筒的工作原理及受力分析
• 4.2.3 滚筒几何结构简化
• 4.2.4 改向滚筒的参数化有限元分析
• 4.2.5 传动滚筒的有限元分析
• 4.3 滚筒支撑架的有限元分析
• 4.3.1 滚筒支撑架的受力分析
• 4.3.2 滚筒支撑架的结构
• 4.3.3 载荷和约束的模拟
• 4.3.4 计算结果分析
• 4.3.5 支撑架的分析结论
• 4.4 本章小结
• 第五章 ANSYS有限元软件的二次开发
• 5.1 APDL二次开发语言简介
• 5.2 二次开发
• 5.2.1 Pro/E与ANSYS的连接
• 5.2.2 编写ANSYS宏文件
• 5.2.3 制作宏文件的执行按钮
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢