提升机主轴疲劳仿真研究

介绍了基于有限元分析结果进行疲劳分析的基本理论，思路及方法，运用ANSYS程序对假定无缺陷和含横向裂纹KJ型双筒提升机主轴进行有限元数值模拟，得到交变应力最大部位，预测了提升机主轴疲劳裂纹萌生寿命和裂纹扩展阶段的疲劳寿命。并得到不同裂纹深度的主轴疲劳寿命。     

矿井提升机主轴装置的有限元模态分析

运用Pro/E建立了提升机主轴装置的实体模型.运用ANSYS对提升机主轴装置进行了模态分析,计算出了其前6阶固有频率和主振型,结果反映了提升机主轴在实际工况下的动力学特性和振动情况.     

基于Ansys的矿井提升机主轴有限元分析计算

主轴是矿井提升机的重要组成部分,它承载着安装在其上的多个部件,对整个提升系统的安全运行起到很重要的作用,文中以大型有限元分析软件Ansys12.1为工具,以某型多绳摩擦式提升机的主轴为研究对象,分析其载荷情况,建立提升机主轴的有限元计算模型,并且对模型进行分析计算,根据分析计算结果得出结论并给出改进建议,同时也为主轴结构的优化设计提供了相关的理论依据。     

基于ANSYS软件的矿井提升机主轴的数值模拟

利用ANSYS软件建立了矿井提升机主轴的有限元模型,采用将扭矩转化为多个节点上的周向集中栽荷的扭矩施加方法,在多种工况下进行数值模拟计算,实现了主轴静强度和静刚度的校核,得到了主轴的应力应变分布规律,为矿井提升机主轴结构的改进设计、寿命计算等提供了可靠数据。     

装砖机四杆导向装置模态及瞬态分析

为了进一步研究装砖机导向装置在工作过程中受到外力干扰时的应力应变状况以及力学性能,通过Pro/E构建了导向装置的三维模型,运用有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析,得到其前6阶固有频率和振型。对导向装置受启动惯性力和冲击力作用进行了瞬态分析,得到其应力、变形变化规律和应力、变形最大时刻云图,其最大变形在导向杆最下端分别为0.818 9mm/m和2.660 0mm/m,最大应力在导向杆与导向套接触处分别为15.21MPa和48.00MPa,整个机构的最大应力为149.99MPa,变形和应力均符合要求。验证了装砖机导向装置结构设计的合理性和安全性。     

基于ANSYS的矿井提升机摩擦轮强度研究

以JKM-2．8／4井塔式四绳摩擦式提升机为模型，分析了其受力状况。在此基础上，建立起摩擦轮的有限元模型，并利用有限元分析软件ANSYS，具体分析了摩擦轮在工作状态下的应力应变状况，总结出了摩擦轮的强度变化规律。     

多绳摩擦式提升机导向轮常见故障及处理方法的研究与应用

本文针对多绳摩擦式提升机导向轮更换后出现的常见故障现象，通过研究和探索，提出了导向轮异响消除、导向轮异常游动控制、磨损轴瓦刮研、主轴破损修复等一系列做法，通过在吕家坨矿新主井上导向轮的实施和应用，有效地解决了新导向轮异响、大幅游动、轴瓦烧瓦、主轴挡板槽破损等难题，取得了明显的效果。     

摩擦提升机恒减速制动工况下的防滑特性

摩擦提升机是一种利用钢丝绳与卷筒之间的摩擦力来传动运动的矿井提升设备,其在紧急制动过程中容易出现钢丝绳打滑现象,严重威胁设备的安全运行。针对此问题,以恒减速紧急制动工况下的钢丝绳滑动为研究对象,提出利用加速度偏差对紧急制动过程中罐笼加速度进行归一化处理,以加速度偏差系数发生突变增大为钢丝绳发生临界打滑的判断依据,从而获得极限减速度。利用经过实验验证的摩擦提升机仿真模型和本研究所提出的方法获得了一系列恒减速制动工况下的极限减速度,经线性拟合后得到极限减速度预测模型,ax = -k1M + b1（下放工况）和ax=k2M+b2（提升工况）,该预测模型将有助于恒减速制动工作点范围的确定,从而可为摩擦提升机防滑策略的制定提供依据。     

耦合作用下涡旋动盘形变与应力的仿真分析

运用有限元分析软件ANSYS,分析了在特定气体载荷与温度载荷耦合作用下涡旋齿的形变与应力的变化,并在气体、温度载荷变化的情况下,研究其形变的变化规律。被压缩的气体对涡旋齿产生气体力载荷,由气体被压缩、动静盘间的摩擦产生的温度载荷,会引起动盘的热变形与热应力。分析结果表明,温度载荷是影响涡旋齿变形的主要因素。由于涡旋齿头部位受到气体力最大、温度最高,耦合作用下涡旋齿最大变形发生在涡旋齿头顶部;由于主轴对轴承孔内壁的约束作用,最大应力发生在主轴承孔内壁与底盘接触的部位。     

提升机现场数据的载荷预测模型研究

针对目前提升机载荷难以通过直接法测量的问题,以某矿JKM-2.8×6(I)A型多绳摩擦式提升机为研究对象.选取提升机运行过程中的最大启动电流、加速段主电机电流平均值、最大速度、平均加速度等8类2000组数据进行分析,利用多种神经网络(BP、RBF、Elman)的方法建立了载荷预测模型.经过对比分析,表明自适应BP神经网络可作为预测提升机提升载荷的一种有效方法.该方法是基于提升机现场数据进行载荷的预测分析可以为摩擦式提升机载荷监测提供参考,也可以进一步为现场的安全生产与维护提供理论参考依据,非常具有现实指导意义.     

双头相位摩擦焊机核心部件的有限元分析

根据汽车传动轴轴管叉焊接总成的加工技术要求,提出了双头相位摩擦焊机的设计方案,并选取焊机的核心部件主轴箱中的箱体和主轴为研究对象,根据三维设计方案,利用ANSYS Workbench软件建立了有限元模型。分析箱体和主轴的实际工作情况,进行了刚度和应力的静力分析,并对箱体和主轴进行了模态分析。结果表明,焊机主轴箱箱体及主轴的设计比较合理,有着较高刚度和强度的安全系数,为进一步优化结构提供了依据。     

基于正交试验和灰色关联的铣镗床主轴箱优化设计

为了提高数控落地铣镗床主轴箱静、动、热态综合性能,主轴箱必须具有良好的结构特性。利用Pro／E和ANSYS建立了主轴箱的有限元模型,分别进行模态分析和热一力耦合分析,以主轴箱结构关键尺寸为设计变量,以主轴箱的一阶固有频率、质量、最大耦合应力、最大耦合变形为目标函数进行了对目标正交优化设计。利用灰色关联分析法获得了优化设计的最佳解,可为主轴箱的结构设计提供参考。     

SKH枪钻机床主轴箱的优化设计和振动试验

本文以SKH枪钻机床的主轴箱为研究对象，采用ANSYS有限元分析软件，建立了主轴箱的参数化模型，并使用零阶方法对主轴箱进行了优化设计。通过本次优化，将主轴箱体的一阶固有频率提高了4.49%，最大应力和应变也分别降低34.1%和18.1%，体积降低16.8%。最后进行了主轴振动试验，测出了主轴额定转速范围内的振动数据，结果与仿真吻合。     

矿井提升机主轴CAD/CAE集成系统研究

本文将常用的CAD、CAE软件NX和ANSYS结合起来,基于CAD参数化建模和参数化有限元分析思想,以NX为平台,利用NX和ANSYS的二次开发技术,结合VS2010中的VC++模块和动态库技术,定制开发了基于NX和ANSYS的CAD/CAE集成系统,实现CAD参数化建模和参数化有限元分析的集成。开发了摩擦式矿井提升机主轴CAD/CAE集成系统,实现了CAD/CAE的结合,减少了设计人员的工作量,取得了良好的预期效果。     

ANSYS载荷工况在CK6132主轴分析中的应用

有限元方法是在工程分析中广泛应用的数值方法.CK6132主轴承受弯矩、转矩和拉压载荷,属于组合变形,介绍了利用ANSYS的载荷步建立CK6132主轴应力分析模型,通过载荷工况(Load Case)对CK6132主轴力载荷步和转矩载荷步求和,分析计算CK6132主轴的最大应力的方法.对构件组合变形时的应力和变形的ANSYS分析有一定的指导作用.     

立式加工中心主轴箱热态特性研究

对主轴箱温度分布进行了研究,通过建立有限元模型并计算热源,利用ANSYS有限元软件对主轴箱进行稳态热分析、瞬态热分析和热—结构耦合分析,并通过实验对主轴箱热态特性进行测试。实验采用在加工过程中可直接测量的主轴中心点偏移来测量X、Y方向主轴热误差,采用Buttord算法对实验数据进行滤波处理,并绘制主轴中心点轨迹偏移图。结果表明,整个主轴箱温度场分布很不均匀,温度相差较大,主轴需400 s达到稳态热平衡;前、后轴承的温度变化趋势基本一致;主轴箱径向(Y轴)变形最大,为4.6692μm。     

某小型涡喷发动机主轴可靠性分析

建立了某无人机用小型涡喷发动机主轴有限元模型,对该主轴进行有限元分析,得到该主轴的应力分布;采用蒙特卡洛与响应面相结合的方法,利用ANSYS软件,对该主轴进行可靠性分析,得到了不同概率下的主轴应力分布;这种方法可为发动机其它部件可靠性分析提供借鉴。     

基于有限元的大型摩擦焊机主轴箱优化设计

针对摩擦焊机的加工精度的问题,以预焙阳极专用摩擦焊机主轴箱作为研究对象,应用有限元仿真软件ANSYSWorkbench对箱体进行静态与模态分析,得到箱体最大应力、应变及(1-4)阶固有频率和各阶模态阵型,对得到的结果进行分析得到主轴箱具有较好的动态性能。选择箱体总质量与最大变形量为优化目标,筋板厚度等4个关键尺寸为设计变量,使最大变形量减少了61.22%,并减轻了主轴箱的质量和最大应力。根据灵敏度分析提出了优化方案,为大型摩擦焊机主轴箱结构改进或优化设计提供前提依据。     

5000kN连续驱动摩擦焊机主轴箱的有限元分析

以5 000 kN连续驱动摩擦焊机主轴箱为研究对象,利用ANSYS Workbench平台建立了有限元模型。对受顶锻压力时的主轴箱体进行了静力分析。通过模态分析,计算了主轴箱的前8阶固有频率和振型。结果表明,现有主轴箱的设计符合使用要求,为箱体结构改进提供了必要的理论依据。     

落地式摩擦提升机建模和振动特性分析

落地式摩擦提升机在制动过程中极易产生振动现象,影响设备的安全运行。有鉴于此,建立较为准确的提升系统动力学仿真模型,对其制动阶段的振动特性进行分析。结果表明无论是正常减速制动还是恒减速紧急制动,纵向振动均是主要振动方式,前者仅在制动末期产生较为明显的纵向振动,且以纵向加速度为0的平衡点作有阻尼衰减振荡,频率只有几赫兹。对于恒减速紧急制动,若钢丝绳未发生打滑,振动曲线在制动过程中将以给定减速度值为平衡点作有阻尼衰减振荡,制动末期系统会先产生一个峰值,然后呈现出与正常制动末期类似的振动特性;否则,纵向振动特征将明显区别于未打滑条件下的振动特征。研究过程中所采用的建模方法可拓展到电梯类提升系统的仿真建模中;摩擦提升机在制动过程中所展现的振动特征可为其运行状态监测提供判断依据。