本文關(guān)鍵詞：球磨機(jī)大齒輪輕量化仿真與設(shè)計(jì)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：球磨機(jī)是在建材、冶金、選礦和電力等許多工業(yè)中應(yīng)用極為廣泛的一種粉末設(shè)備,具有不可替代的地位。球磨機(jī)傳動(dòng)方式有邊緣傳動(dòng)和中心傳動(dòng)兩種。邊緣傳動(dòng)由小齒輪與固定在筒體尾部的大齒輪嚙合,帶動(dòng)球磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),可以用高速電動(dòng)機(jī)或低速電動(dòng)機(jī)連接。中心傳動(dòng)減速機(jī)輸出軸和球磨機(jī)中心線在同一直線上,我國(guó)中心傳動(dòng)的球磨機(jī)通常只用于高轉(zhuǎn)速電機(jī)。邊緣傳動(dòng)球磨機(jī)造價(jià)較低,應(yīng)用更為廣泛。由于目前我國(guó)正在使用的球磨機(jī)質(zhì)量大,工作效率低,絕大部分電能都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p失。因此,大齒輪輕量化仿真與設(shè)計(jì)方法研究是十分必要的。輕量化技術(shù)包括結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、新材料設(shè)計(jì)技術(shù)、以及多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。我國(guó)球磨機(jī)在制造業(yè)市場(chǎng)培育下,產(chǎn)品技術(shù)水平和制造能力有了很大提高,但與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。我國(guó)球磨機(jī)行業(yè)要想獲得可持續(xù)的發(fā)展,必須盡快研究、制造出符合社會(huì)需要的節(jié)能減排的新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝和新技術(shù),以推廣資源節(jié)約型、能源節(jié)省型和環(huán)境友好型的綠色設(shè)計(jì)技術(shù)。本文主要在以下幾個(gè)方面開展球磨機(jī)大齒輪輕量化研究：(1)球磨機(jī)大齒輪的輕量化方法的研究。根據(jù)現(xiàn)代輕量化設(shè)計(jì)理論制定了球磨機(jī)大齒輪輕量化設(shè)計(jì)具體方案及流程,按流程內(nèi)容選擇適合的FEM工具；(2)基于輕量化設(shè)計(jì)的球磨機(jī)大齒輪齒寬分析。根據(jù)球磨機(jī)以及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)工作機(jī)理,建立大齒輪靜力學(xué)接觸和彎曲模型進(jìn)行仿真計(jì)算,并基于工作特性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度對(duì)不同齒寬模型進(jìn)行對(duì)比分析,確定輕量化大齒輪齒寬；(3)球磨機(jī)大齒輪輪輻結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)。建立大齒輪輪輻結(jié)構(gòu)靜力學(xué)模型,對(duì)輪轂和通孔結(jié)構(gòu)逐步進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化,確定輕量化大齒輪輪輻結(jié)構(gòu)；(4)球磨機(jī)大齒輪輕量化結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)校核及模態(tài)校核。建立輕量化大齒輪動(dòng)力學(xué)及模態(tài)分析模型,基于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)特性、嚙合穩(wěn)定性、工作效率等全參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行顯式動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算以及模態(tài)仿真計(jì)算,校核輕量化大齒輪結(jié)構(gòu)的安全性�；谝陨显O(shè)計(jì)思路,結(jié)合現(xiàn)代輕量化設(shè)計(jì)理論,融合傳統(tǒng)力學(xué)計(jì)算、有限元仿真技術(shù)和拓?fù)鋬?yōu)化等手段,對(duì)選定的球磨機(jī)大齒輪進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì),在保證安全性的前提下,使大齒輪重量降低了30.32%,有效地提高了球磨機(jī)效率。
【關(guān)鍵詞】：球磨機(jī) 大齒輪 輕量化 設(shè)計(jì) 有限元
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 輕量化技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 齒輪接觸分析研究現(xiàn)狀13
• 1.2.3 齒根彎曲分析研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究目的與意義15
• 1.4 課題的主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 球磨機(jī)大齒輪輕量化設(shè)計(jì)方法研究17-23
• 2.1 現(xiàn)代輕量化概念和設(shè)計(jì)方法17-18
• 2.1.1 輕量化定義17
• 2.1.2 輕量化方法及設(shè)計(jì)戰(zhàn)略17-18
• 2.1.4 輕量化設(shè)計(jì)原則18
• 2.2 大齒輪輕量化方案18-22
• 2.2.1 大齒輪輕量化要點(diǎn)18-19
• 2.2.2 大齒輪輕量化方案19-20
• 2.2.3 仿真工具選擇20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 基于輕量化設(shè)計(jì)的球磨機(jī)大齒輪齒寬分析23-44
• 3.1 球磨機(jī)和大齒輪參數(shù)23-24
• 3.1.1 球磨機(jī)參數(shù)23
• 3.1.2 大齒輪結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)23-24
• 3.2 輕量化目標(biāo)及齒寬的選擇24
• 3.3 接觸應(yīng)力分析24-35
• 3.3.1 接觸分析概述24
• 3.3.2 模型建立及仿真前處理24-29
• 3.3.3 仿真結(jié)果分析29-30
• 3.3.4 齒寬對(duì)接觸應(yīng)力影響30-32
• 3.3.5 傳統(tǒng)接觸應(yīng)力計(jì)算32-33
• 3.3.6 軸線平行度誤差對(duì)接觸應(yīng)力影響33-34
• 3.3.7 接觸應(yīng)力分析小結(jié)34-35
• 3.4 彎曲應(yīng)力分析35-43
• 3.4.1 彎曲分析概述35
• 3.4.2 傳統(tǒng)彎曲應(yīng)力計(jì)算35-36
• 3.4.3 齒根彎曲應(yīng)力分析方法36-37
• 3.4.4 齒根彎曲應(yīng)力仿真分析37-38
• 3.4.5 仿真結(jié)果分析38-40
• 3.4.6 齒寬對(duì)彎曲應(yīng)力影響40-43
• 3.4.7 彎曲應(yīng)力分析小結(jié)43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 球磨機(jī)大齒輪輪輻結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)44-54
• 4.1 輪輻結(jié)構(gòu)輕量化方法概述44
• 4.2 輪輻結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)44-52
• 4.3 本章小結(jié)52-54
• 第5章 球磨機(jī)大齒輪輕量化結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)校核54-65
• 5.1 動(dòng)態(tài)校核原因和內(nèi)容概述54
• 5.2 模型建立54-55
• 5.3 網(wǎng)格劃分55-56
• 5.4 仿真前處理56-58
• 5.5 仿真結(jié)果分析58-64
• 5.5.1 動(dòng)態(tài)整體安全性分析58-59
• 5.5.2 動(dòng)態(tài)輪齒分析59-62
• 5.5.3 動(dòng)態(tài)通孔結(jié)構(gòu)分析62-64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 第6章 球磨機(jī)大齒輪輕量化結(jié)構(gòu)模態(tài)校核65-69
• 6.1 模態(tài)校核方法概述65
• 6.2 模態(tài)仿真模型與前處理65-67
• 6.3 模態(tài)仿真結(jié)果分析67-68
• 6.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論與展望69-70
• 結(jié)論69
• 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：球磨機(jī)大齒輪輕量化仿真與設(shè)計(jì)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：457272