采煤机扭矩轴可靠性研究

为了保护采煤机的重要零部件,有必要对采煤机截割部的扭矩轴进行可靠性研究,建立采煤机扭矩轴和摇臂壳体为模态中性文件的采煤机刚柔耦合模型,在ANSYS中加载ADAMS输出的载荷文件,对扭矩轴进行可靠性研究,获得了扭矩轴不同参数下的U、V和二次曲线型卸荷槽的应力变化规律。通过比较相同深度条件下三种卸荷槽的时间-应力曲线,选取对受力最敏感的V型槽,基于应力分析的结果,应用ANSYS疲劳分析模块验证了优化后的扭矩轴的工作可靠性。     

采煤机扭矩轴卸荷槽结构的优化设计

针对扭矩轴存在采煤机过载不断裂的问题,以某型号采煤机扭矩轴为研究对象,运用数值模拟的方法,对扭矩轴卸荷槽深度进行静力学分析,并对采煤机扭矩轴卸荷槽结构进行优化设计.实践表明:当扭矩轴卸荷槽深度为10 mm时,能够满足采煤机过载保护的要求,优化之后的扭矩轴工作可靠性高,为采煤机高效生产提供安全保障.     

采煤机截割部扭矩轴强度分析与优化设计

针对某煤炭企业采煤机截割电机出现多次过载闷机的情况,以截割部扭转轴为研究对象,借助ANSYS有限元仿真计算软件,开展了扭矩轴强度分析与优化设计;通过减小卸荷槽半径尺寸的方法完成了扭转轴的优化设计.试验结果表明,改进之后的扭转轴能够满足截割电机过载保护的要求,扭转轴优化效果较为显著.     

采煤机扭矩轴设计

基于有限元分析软件ANSYS和大型数学计算软件MATLAB对某煤机公司设计的薄煤层采煤机扭矩轴进行可靠性分析,获取不同深度的U型卸荷槽、不同开口角度的V型卸荷槽扭矩轴的应力变化规律;拟合出扭矩轴最大应力-时间变化曲线,并优化出扭矩轴卸荷槽的结构尺寸,同时结合由机械系统运动学和动力学自动分析软件ADAMS,仿真生成的扭矩轴所受峰值时刻的动载荷,验证改进后扭矩轴的可靠性和合理性.     

采煤机扭矩轴喉颈结构优化设计研究

利用ABAQUS非线性有限元软件对采煤机扭矩轴的受力情况进行了分析,发现喉颈部位存在应力集中现象,且超过了材料的最大许用应力值。对喉颈部位结构形状进行了优化设计,优化后,应力集中现象得到有效缓解,降低到许用值以下,当电动机输出功率为额定功率的2.5倍时,扭矩轴承受的扭矩早已超过许用值而发生断裂,可以达到保护电动机的目的。     

滚筒式采煤机扭矩轴改进设计与应用研究

针对某煤矿企业服役中的滚筒式采煤机扭矩轴未发挥过载保护效果的问题,借助ANSYS有限元仿真计算软件,开展了扭矩轴仿真分析工作。结果表明,扭矩轴卸荷槽最大剪切应力低于材料许用应力是出现过载保护失效的主要原因,改进扭矩轴的应用,提高了采煤机的有效工作时间,为煤矿企业的产能和效率提升提供了保障。     

滚筒式采煤机扭矩轴改进设计与应用研究

针对截割部扭矩轴进行研究,通过ANSYS有限元仿真计算软件的应用,对扭矩轴的强度进行分析和优化,在实际优化中通过改变卸荷槽的半径R值来提高卸荷槽处的最大应力值,使其达到扭矩轴材料的许用应力值,在扭矩轴受到过载作用下可以及时断裂,最终完成对扭转轴的优化设计。     

采煤机扭矩轴卸荷槽结构优化研究

为了解决采煤机截割部电机在复杂工况下易发生损坏的问题,利用数值模拟软件对其保护元件扭矩轴的结构进行分析,首先对不同卸荷槽形状下扭矩轴应力应变云图进行分析,得出最佳卸荷槽形状为U型,同时对不同槽深、槽宽及轴向位置下扭矩轴应力应变曲线进行分析,得出最佳卸荷槽槽深、槽宽及轴向位置.研究结果可为采煤机截割部电机保护提供一定的借鉴.     

连续采煤机扭矩轴不同类型卸荷槽性能对比分析

为了解决因扭矩轴设计不合理,而使连续采煤机扭矩轴在使用过程中经常出现过载不断、频繁断裂的现象,利用有限元分析软件(ABAQUS)对连续采煤机扭矩轴不同类型的卸荷槽进行可靠性分析,得出V型卸荷槽、工型卸荷槽、U型卸荷槽三种槽型的应力、变形情况,并对这三种类型卸荷槽进行分析,分析出最合理的结构类型为U型卸荷槽.     

连续采煤机截割部扭矩轴破断保护性能分析

采煤机进行煤岩截割的过程中,受到煤层中矸石等杂质的影响,对截割部造成冲击作用,使其承载过大。为避免截割部的受损破坏,采用扭矩轴进行截割部电机及传动系统之间的连接,在扭矩轴上设置相应的卸荷槽,使其产生应力集中现象,首先产生破断,实现对截割部的保护。针对扭矩轴的应力进行分析,并对卸荷槽的半径进行优化设计,使其最大应力值大于扭矩轴的扭转强度,从而对截割部形成有效的保护。     

采煤机摇臂齿轮传动系统的可靠性优化设计

针对采煤机摇臂齿轮传动系统的设计,以可靠性设计理论为基础,推导出在齿轮强度、应力都服从正态分布时的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度为约束条件,齿轮系体积最小为目标函数的优化数学模型,通过Matlab的遗传算法优化工具箱对其进行优化求解。实例结果表明,方法得到的设计参数能有效地提高摇臂齿轮传动系统的可靠度,减小齿轮传动系统的体积、重量,有利于实现产品轻量化,节约成本。     

基于四阶矩的车辆传动轴可靠性灵敏度分析及结构改进

提出了基于四阶矩理论的机械可靠性灵敏度分析的数值方法,建立了履带式车辆传动系统传动轴的力学模型,以传动轴为研究对象讨论分析了在仅知道机械构件结构随机分布参数前四阶矩的情况下机械构件的灵敏度分析问题,给出了传动轴可靠度随其各个结构参数改变的灵敏度变化规律,研究了结构设计参数的改变对传动轴可靠性的影响,为传动轴的可靠性优化提供理论依据,进而基于可靠性灵敏度分析结果对传动轴的结构改进进行研究,研究成果可以推广到相关机械可靠性灵敏度设计和结构优化领域,具有非常重要的实用意义。     

RELIABILITY AND OPTIMIZATION DESIGN OF NEW ROLLER ORIENTATION CLUTCH

0 INTRODUCTION1It is difficult to manufacture the spring of commune roller orientation clutch. When clutch works, roller often invades the spring space, which make the clutch have no direction. In addition roller's being worn-out and broken may affect the life of clutch[1] According to these circam-stances, we have designed a new roller clutch. The clutch has no springs and acquired Chinese patent, and has made a lot of samples.There are some defects in the conventional method of the des…     

基于可靠性分析的门机蒙皮结构系统优化设计

提出一种基于可靠性分析的蒙皮结构起重机优化设计方法。考虑蒙皮结构起重机设计中尺寸参数、材料性能及风载荷的随机性,采用Monte-Carlo法中的拉丁方抽样(LHS)技术计算结构系统的可靠度。通过概率敏感性分析确定优化设计变量,以蒙皮结构起重机金属结构系统总质量为目标,利用有限元分析软件Ansys进行优化设计,相对初始设计的蒙皮结构质量减少23.8%,整体可靠度得到有效利用,避免了局部可靠度富余,节约了制造成本。     

转轴裂纹扩展的可靠性分析

在Paris-Erdogan裂纹扩展模型的基础上,考虑裂纹扩展模型的随机参数影响,采用裂纹长度失效准则建立旋转机械转轴裂纹扩展的可靠性模型,应用随机摄动理论和Kronecker代数导出状态函数的前四阶矩,应用应力—强度干涉理论和四阶矩技术,确定转轴裂纹扩展的可靠度,并通过数值算例表明文中方法的有效性和实用性。     

兆瓦级风力发电机主轴结构强度及可靠性分析

针对某1.5 MW双馈式风力发电机,利用Ansys的参数化建模语言APDL对其主轴进行参数化建模,得到风机主轴参数化模型以及命令流文件。根据风机主轴的载荷数据,校核了风机主轴在16组极限工况下的静强度,结果显示主轴工作应力在工况dlc 2.1b最大,为237.086 MPa。最大工作应力小于许用极限,主轴符合静强度要求。考虑到实际情况下风机主轴结构尺寸参数、材料力学参数以及所受载荷参数的随机性,利用专门的概率分析软件NESSUS联合Ansys,对风机主轴进行基于静强度的结构可靠性分析,结果显示风机主轴的结构可靠性P_R=0.999 224 4,略小于要求的0.999 9。根据灵敏度分析结果,提高屈服强度均值,降低屈服强度标准差,提高尺寸参数R_2均值可增加风机主轴结构可靠度。     

小型Savonius风力机风轮结构优化设计及数值模拟分析

为提高Savonius风机的能量转换效率,以风机的风能利用率为优化目标,风斗直径、风斗间隙和风轮高度为变量,贝兹极限和相关实验结论为约束条件,建立了风轮结构参数优化模型,并利用Matlab求解得到其最优结构尺寸。为使风能利用率更高,对风轮结构形式进行改进,建立三维模型,利用Ansys Workbench进行流固耦合分析,验证了优化、改进后风轮结构在危险风速下的可靠性。     

CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING RELIABILITY AND OPTIMIZATION DESIGN OF NEW ROLLER ORIENTATION CLUTCH

The mechanical reliability and optimization theory on the method of reliability-optimization design for the new roller orientation clutch is provided. The result of reliability-optimization design is compared with the result of the conventional design method.     

随机载荷下截割部输出轴可靠性分析

以"MG2×100/455-BWD"新型薄煤层采煤机截割部为工程对象,深入分析输出轴的载荷情况,以应力—强度分布的可靠性干涉理论为基础,考虑载荷作用次数,建立各关键零件故障模式下的动态可靠性模型,计算其可靠度并进行分析。以Matlab编译采煤机载荷样本、Pro/E实体建模、Ansys生成关键零件柔性体,通过专用接口Mechanism/Pro导入Adams建立采煤机截割部的刚柔耦合模型并对其进行动力学仿真,得到不同工况下关键零件的应力信息,以工况参数为神经网络训练样本,将神经网络和虚拟样机技术结合对其他工况下的应力进行预测,减少了虚拟样机的仿真时间和工作量,提高了其动态可靠性,同时为采煤机输出轴设计提供可靠的参数依据。     

基于粒子群算法的后桥可靠性稳健优化设计

为提高车辆零部件的安全性和稳健性,应用可靠性稳健优化设计理论和多目标决策方法,将车辆后桥的可靠性稳健优化设计转化为多目标优化问题.通过模糊多目标粒子群算法求出所有满足约束性条件的pareto解集,结合实际情况,依据pareto解集确定零部件的设计规格.实验表明,所提方法能迅速有效地获得可靠性稳健设计的信息.