重型板式给矿机主轴疲劳强度可靠性设计

重型板式给矿机是矿山生产中重要的设备，它的 可靠性直接关系到矿山生产效益和安全。因此其传送扭矩的主轴的可靠性极为重要。传统设计方法中是根据应力和疲劳的平均值进行设计，其安全系数的选取纯粹是经验性的，不能反映问题的本质。使用疲劳强度的可靠性设计是较好的一种方法，能反映轴受各因素的影响。 疲劳强度的可靠性设计，不仅要知道轴的应力和疲劳强度的平均值，而且还要知道零件的应力和疲劳强度的分布。当求出轴应力和疲劳强度的分布曲线以后，强度超过应力的概率定义为可靠度。因此，疲劳可靠性设计是概率统计理论在疲劳设计中…     

用实验的方法确定机械零部件的P-S-N曲线

现代机械设计技术正在由传统的以安全系数为特征的经验法向以可靠度为特征的概率法转变。机械零部件的P-S-N曲线，又被称为疲劳性能曲线。表征了机械零部件的疲劳特性，为机械零部件抗疲劳设计提供重要依据。机械零部件的P-S-N，曲线是通过对机械零部件进行疲劳实验，然后对实验数据进行统计分析后得到的。     

机械设计中安全系数与可靠性的研究

从材料强度的离散性和相当载荷具有统计性的事实出发 ,在机械设计中 ,计算其安全系数的同时 ,应计算其可靠性。     

2JK型提升机主轴受力分析研究

单绳提升机的主轴在提升机设计中要进行刚度和强度计算,通常的作法是选定几种特定的工况,对主轴进行强度和刚度的校核,这种计巴通常是手工计算,计算量大,费时,更为不足的是只考虑几种特定工况,取其最大应力来做对称循环的疲劳强度验等和特定工况下主轴挠度验算,没有反映整个提升过程中主轴的应力和侥度变化情况。随着计算机的发展及设计方法的进步,对于变载荷的值况,在刚度计算时应全面反映整个工作过程中的饶度变化,在强度计算方面更应应用疲劳损伤累积理论来进行。本文旨在对ZJK型提升机用程序来计算提升机整个工作过程中的…     

提升容器连接装置的可靠性设计

本文讨论了提升容器连接装置作为串联系统的可靠性设计问题。并以吊杆销轴零件的可靠性设计为例，确定该销轴的失效模式有两种：一种是交变载荷作用下销轴的疲劳；一种是销轴或孔壁被压溃。计算结果表明，吊杆销轴直径不应按常规所采用的弯曲强度来确定，而应以孔壁挤压强度来确定。     

蛇簧联轴器簧片疲劳强度可靠性设计

针对蛇簧联轴器簧片失效问题,在静强度计算的基础上,运用可靠性设计理论对蛇簧联轴器的簧片进行分析研究,将弹簧外载荷、几何尺寸、材料强度性能等参数视为随机变量,建立可靠性计算模型。根据可靠性分析,得到簧片的疲劳强度与簧片材料、尺寸偏差、应力等有关,可以对簧片的选材和加工方法有更准确的把握,同时为簧片系列化设计提供了可靠的设计方法。     

雨流计数法及其在疲劳寿命估算中的应用

在机械结构的破坏形式中,疲劳破坏是一种主要形式。据不完全统计,机械零件破坏50％～90％为疲劳破坏。而近年来的研究也表明,机械零部件的疲劳是由于其内部局部应力集中区域内产生循环塑性应变所造成的,而载荷时间历程是复杂的．是随机变化的,因此要合理地预测零部件的疲劳寿命,必须对载荷时间历程或局部应力、应变历程进行统计处理——循环计数,     

摩擦提升防滑计算的可靠性分析

防滑计算是保证摩擦提升安全运行的关键工作。本文移植机械强度可靠性设计理论于摩擦提升来分析当前防滑计算的可靠度。结果表明,摩擦系数等变量的随机性质使摩擦提升的设计防滑安全可靠性降低,使实际工作的防滑安全系数低于原设计值,而且有可能低于《煤矿安全规程》所规定的临界值。     

采煤机械齿轮的早期断齿及断裂力学计算

本文分析了煤矿机械齿轮早期断齿的原因。指出采煤机械齿轮除了高周疲劳断齿外,当冲击载荷严重及应力很高时,还将产生低周疲劳及超负荷断齿,因此除了按常规计算齿轮的弯曲强度外,还提出了用抗冲击断裂及断裂力学计算,为合理选材、选择最佳热处理工艺提供了依据。对于已出观裂纹的等幅载荷齿轮,可通过断裂力学估算齿轮的剩余疲劳寿命。并对国内采煤机械齿轮的设计加工提出了一些改进意见。     

基于ANSYS Workbench振动筛激振器轴强度有限元分析

激振器作为激振力的来源,能否稳定可靠地工作对于振动筛尤为重要,而激振器轴是激振器的核心部件之一,其受力情况复杂,有必要对其强度进行分析校核。采用SolidWorks建立了激振器轴、斜齿轮和偏心块的装配体模型,分析计算了轴在不同位置的受力情况,对危险工况进行了静力学分析,得到了轴的应力和位移分布情况。对轴进行了模态分析,得到轴的各阶固有频率,得知激振力频率远离固有频率,轴不会产生振动疲劳。最后对轴进行了非比例载荷寿命计算,得到其寿命和安全系数分布情况,得知其疲劳强度符合要求。为激振器轴的设计和改进提供了依据。     

掘进机悬臂段密封系统结构的改进设计

对掘进机悬臂段密封可靠性低所导致的煤粉进入腔体内部造成污染的传统密封机械结构进行改进设计,改进设计的悬臂段采用Z型密封结构,同时建立三维模型,并利用有限元的方法,对因采用Z型密封结构形成的主轴沟槽几何形状进行了改进设计和强度校核。分析结果表明,采用Z型密封结构降低了零件沟槽的加工难度,提高了加工精度,延长了浮动密封的使用寿命,具有更好的密封效果。对改进后的主轴进行疲劳分析的结果显示,疲劳强度安全系数均处于安全范围,改进后的主轴设计安全可靠。     

矿山机械中大直径轴类零件的寿命预测

矿山机械大直径轴类零件(φ>300)多用45号钢调质或正火。计算方法用传统的疲劳强度计算法,即求出轴受的弯矩和扭矩后,考虑表面光洁度和尺寸系数,以及应力集中的影响。以材料的疲劳极限为判别准则,分别计算其抗弯和抗扭的安全系数并合成,要求安全系数大于或等于1.5。计算载荷一般分为正常(工作)载荷和非常(事故)载荷两种。要求轴在正常载荷下不疲劳断裂,在非常载荷下无残余变形。大直径轴类零件的早期失效和断裂的事故并不多见,但后果严重,多数情况下,在断裂处无明显的残余变形,断裂处多出现于应力集中区。     

双圆弧齿轮接触疲劳极限的试验

基于 GB 12759-91型(简称91型)双圆弧齿轮接触疲劳试验的基础上,应用机械可靠性理论,得到了碳钢调质91型双圆弧齿轮的接触疲劳极限。并给出了最小安全系数参考值,供双圆弧齿轮强度计算使用。     

螺栓疲劳强度计算方法的对比与选择

介绍了承受交变载荷的螺栓联接进行疲劳强度计算的几种方法：按照最小应力保持不变计算、按照应力幅计算、按照应力比保持不变计算、用疲劳损伤累积假说计算和有限元法计算；并用前四种方法对两个实例进行了计算比较，得出各计算方法的选择依据。     

典型液压支架立柱缸体材料疲劳性能研究

液压支架油缸在服役过程中承受交变载荷,容易发生疲劳破坏,一旦油缸发生疲劳失效将会对生产安全产生不利影响。为了保证液压支架在服役过程中的安全可靠性,对现有的3种液压支架油缸材料27SiMn、30CrMo、30CrMnSi的微观组织形貌,交变载荷下的疲劳性能以及疲劳断口形貌进行研究,从而确定高可靠性油缸的材料选择标准。研究结果表明,材料光滑试样的疲劳性能存在区别,相比之下疲劳性能30CrMnSi＞30CrMo＞27SiMn,疲劳强度与屈服强度存在正比关系,理论上提高材料的屈服强度可以提高其疲劳性能。     

可靠性理论在套管柱强度设计中的应用

在套管柱强度设计中，影响安全系数的因素很多。由于理论研究和技术条件的限制，我们对安全系数的选取还有一定的盲目性，为了解决此问题，介绍了可靠性理论及其在安全系数选取方面的应用。实践证明，采用可靠性理论确定套管柱强度设计的安全系数时，概念清晰、计算简单，结果可靠，具有一定的可操作性。同时可以降低对该地区其它井的安全系数值的依赖性，对于勘探井套管柱强度设计中安全系数值的合理选取具有指导意义。     

矿井提升机卷筒结构有限元静力及疲劳强度分析研究

针对矿井提升机卷筒工作中常见的筒壳纵向轴向均开裂、筒壳径向开裂等故障,对卷筒的结构静力及疲劳强度作了有限元分析,按照卷筒实际工况施加载荷和约束,名义应力值经历1 000 000次循环,在2倍缩放因子下名义应力值再循环1 000 000次,得到卷筒的应力分布云图、强度安全系数云图、疲劳安全系数云图及疲劳寿命云图,直观地显示出卷筒在出现裂纹之前结构可承受的循环加载的持续时间。     

钻探机械齿轮强度的可靠性设计

常规齿轮强度设计采用了安全系数法，而安全系数的大小并不能准确反映齿轮工作的可靠性程度及在工作寿命期限内发生失效的概率。采用可靠性设计是将传统设计计算公式的参量（强度和应力）看成随机变量进行概率计算，从中找出概率统计规律，以得到零件的合理尺寸或合理的安全系数。有关可靠性设计概念、安全系数与可靠度间的关系作者已在文献〔3〕、文献〔4〕中作了介绍，上述内容本文不再叙述。     

通过数学建模简化减速器热功率计算

正确计算减速器热功率非常重要，对减速器的设计、润滑站的配备及其正确地使用都起着至关重要的作用。在设计过程中，设计人员经常只注意校核减速器的额定功率。计算齿轮的弯曲强度和接触强度。校核安全系数是否满足要求，而很少去计算所设计减速器的热平衡许用功率。有时出现强度校核通过，但使用中减速器温升过高，影响了产品的使用。减速器的承载能力受机械强度和热平衡许用功率两方面的限制。因此减速器的选用必须通过这两方面的校核计算．缺一不可。     

矿山机械另件疲劳强度的简易计算方法——矿山机械另件在变负荷下进行疲劳强度计算时载荷折算系数的确定

矿山机械另件在变负荷下进行疲劳强度计算时通过实测作载荷谱的方法太复杂和太花时间,而且需要很多测试仪表和专业知识,故其应用目前还受到一定限制。而现在广泛使用的直接接等幅载荷来进行疲劳强度计算的方法,其计算结果又与实际情况出入颇大,故不宜采用。 本文在参考国外一些试验研究成果的基础上,通过概率论和数理统计的方法,计算和推荐了各种矿山机械的载荷折算系数值,并把这些系数值用于疲劳强度计算中去,得到比直接按等幅载荷计算要精确的计算结果,证明在不具备测试条件的情况下,用这种简易计算方法对矿山机械另件进行快速而又较准确的疲劳强度计算,有较大的实用价值。