本文關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī)鏈輪組件的失效分析與疲勞壽命預(yù)測(cè)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：刮板輸送機(jī)作為礦井主要的運(yùn)輸設(shè)備,其機(jī)頭機(jī)尾鏈輪組件作為其主要傳動(dòng)部件,重要性是顯而易見的。由于煤礦惡劣的生產(chǎn)條件,導(dǎo)致刮板輸送機(jī)鏈輪組件事故頻發(fā),嚴(yán)重影響了礦工的人身安全和煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過(guò)對(duì)刮板輸送機(jī)鏈輪組件關(guān)鍵零部件的失效分析和疲勞壽命預(yù)測(cè),找出在設(shè)計(jì)過(guò)程中的不足和制造過(guò)程中的缺陷；也通過(guò)對(duì)疲勞壽命的預(yù)測(cè),為生產(chǎn)提供維修和更換的理論依據(jù)。 本文主要分為兩個(gè)方面來(lái)分析刮板輸送機(jī)機(jī)頭鏈輪組件。一方面是對(duì)其關(guān)鍵易損零件進(jìn)行失效分析：首先利用UG軟件對(duì)鏈輪組件進(jìn)行三維建模裝配；其次,對(duì)關(guān)鍵零件鏈輪、鏈輪軸、浮動(dòng)油封做基于ANSYS的靜力學(xué)有限元仿真(其中浮動(dòng)油封的O型圈和浮封環(huán)的非線性接觸分析為難點(diǎn)),找出設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上的不足；再次,通過(guò)對(duì)SZZ800/315失效斷軸進(jìn)行斷面的金相實(shí)驗(yàn),對(duì)其化學(xué)性能、力學(xué)性能、斷口宏觀分析、顯微金相分析、低倍檢驗(yàn)分析、脫碳層檢測(cè)端面裂紋源區(qū)分析,找出制造過(guò)程中的缺陷和不足。 另一方面是對(duì)刮板輸送機(jī)鏈輪組件的關(guān)鍵零件進(jìn)行基于FE-SAFE的壽命預(yù)測(cè)。證明真實(shí)生產(chǎn)中鏈輪、鏈輪軸等易損件的疲勞壽命和軟件仿真所得的壽命相近,這種軟件虛擬仿真的方法可以提高壽命預(yù)測(cè)效率、節(jié)省壽命實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi),同時(shí)也為煤礦安全生產(chǎn)提供了可靠的依據(jù)。 本文旨在提供一種制造、設(shè)計(jì)、使用三方面相互監(jiān)督改進(jìn)的研究方法。失效分析為煤礦實(shí)際生產(chǎn)中遇到的事故問題提供了理論依據(jù)；壽命預(yù)測(cè)所得到的安全生產(chǎn)時(shí)間,為管理者安排工作提供了安全的保障。
【關(guān)鍵詞】：鏈輪組件 ANSYS FE-SAFE 失效分析 非線性接觸 疲勞壽命預(yù)測(cè) 金相分析
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TD528.3
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 課題研究的目的及意義11-13
• 1.1.1 失效分析12
• 1.1.2 疲勞壽命預(yù)測(cè)12-13
• 1.2 刮板輸送機(jī)鏈輪組件的失效分析和疲勞壽命預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展前景13-21
• 1.2.1 失效分析方法的發(fā)展前景13-15
• 1.2.2 基于有限元的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法的發(fā)展前景15-18
• 1.2.3 刮板輸送機(jī)鏈輪組件的國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r18-21
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線21-23
• 1.3.1 論文主要內(nèi)容21
• 1.3.2 論文研究工作的技術(shù)路線21-23
• 第二章 鏈輪組件模型建立及基于有限元的靜力學(xué)分析23-49
• 2.1 鏈輪組件的結(jié)構(gòu)和工作原理23-28
• 2.1.1 鏈輪組件的UG三維模型23-26
• 2.1.2 鏈輪組件的工作原理26-28
• 2.2 鏈輪組件的失效形式28-31
• 2.2.1 鏈輪的失效形式28
• 2.2.2 鏈輪軸的失效形式28-29
• 2.2.3 浮動(dòng)油封的失效形式29-31
• 2.3 失效分析的基本方法31
• 2.4 基于ANSYS的有限元分析31-33
• 2.4.1 軟件功能簡(jiǎn)介31-32
• 2.4.2 ANSYS計(jì)算的基本步驟32-33
• 2.4.3 ANSYS的分析過(guò)程33
• 2.5 有限元分析33-48
• 2.5.1 鏈輪的有限元分析33-37
• 2.5.2 鏈輪軸的有限元分析37-40
• 2.5.3 浮動(dòng)油封的有限元分析40-48
• 2.6 本章小結(jié)48-49
• 第三章 金相分析49-59
• 3.1 金相分析概況49
• 3.2 金相分析的步驟49-50
• 3.3 金屬失效形式及其表面宏觀特征50-52
• 3.3.1 金屬失效形式50
• 3.3.2 斷裂失效形式下斷口的特征50-52
• 3.4 實(shí)例52-59
• 第四章 疲勞壽命設(shè)計(jì)相關(guān)理論基礎(chǔ)59-75
• 4.1 疲勞和疲勞壽命59-60
• 4.1.1 疲勞定義59
• 4.1.2 疲勞強(qiáng)度的因素59-60
• 4.1.3 疲勞壽命60
• 4.2 疲勞壽命預(yù)測(cè)方法介紹60-65
• 4.2.1 裂紋形成壽命預(yù)測(cè)方法61-63
• 4.2.2 裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)方法63-65
• 4.3 疲勞累積損傷理論65-68
• 4.3.1 線性疲勞損傷累積理論65-66
• 4.3.2 雙線性疲勞累積損傷理論66
• 4.3.3 非線性疲勞累積損傷理論66-68
• 4.3.4 概率損傷理論68
• 4.4 載荷譜的計(jì)數(shù)法選擇68-70
• 4.4.1 雨流計(jì)數(shù)法定義69
• 4.4.2 雨流計(jì)數(shù)原理69-70
• 4.5 疲勞S-N曲線70-73
• 4.5.1 材料的S-N曲線70-72
• 4.5.2 零件的S-N曲線72-73
• 4.6 本文的疲勞壽命分析方法73
• 4.7 本章小結(jié)73-75
• 第五章 疲勞壽命預(yù)測(cè)方法的工程應(yīng)用75-89
• 5.1 FE-SAFE軟件介紹75-76
• 5.1.1 材料數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)75-76
• 5.1.2 疲勞分析功能76
• 5.1.3 FE-SAFE軟件的循環(huán)設(shè)計(jì)流程76
• 5.2 鏈輪的疲勞壽命預(yù)測(cè)76-83
• 5.2.1 鏈輪時(shí)間載荷歷程77-80
• 5.2.2 鏈輪的材料S-N80-81
• 5.2.3 有限元數(shù)據(jù)的加載81-82
• 5.2.4 有限元疲勞壽命分析82-83
• 5.3 鏈輪軸的疲勞壽命預(yù)測(cè)83-85
• 5.3.1 鏈輪軸時(shí)間載荷歷程83
• 5.3.2 鏈輪軸的材料S-N83
• 5.3.3 有限元數(shù)據(jù)的加載83
• 5.3.4 有限元疲勞壽命分析83-85
• 5.4 浮動(dòng)油封的疲勞壽命預(yù)測(cè)85-87
• 5.4.1 浮動(dòng)油封疲勞壽命85-86
• 5.4.2 浮動(dòng)油封的合理使用方法86-87
• 5.5 本章小結(jié)87-89
• 第六章 結(jié)論與展望89-91
• 6.1 結(jié)論89-90
• 6.2 展望90-91
• 參考文獻(xiàn)91-97
• 致謝97-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文99

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī)鏈輪組件的失效分析與疲勞壽命預(yù)測(cè)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：285098