预混悬臂搅拌轴联接的研究与设计

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1、分类号学号M201170314学校代码10487密级硕士学位论文预混悬臂搅拌轴联接的研究与设计学位申请人：姜薛起学科专业：机械电子工程指导教师：李锡文教授答辩日期：2014年1月14日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchandDesignoftheConnectionforCantileveredAgitatorShaftsinPre-mixerCandidate:JiangXueqiMajor:MechatronicEng

2、ineeringSupervisor:Prof.LiXiwenHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,430074,P.R.China万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，

3、即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要悬臂搅拌轴是预混设备中的关键部件。预混机搅拌物料特殊、混合容器配置多样且搅拌工况复杂、搅拌轴悬臂较长的特点对主轴和多种桨叶轴的联接提出了可靠且拆装便捷等要求。本文以预混机圆锥过盈联接为研究对

4、象，对其结合压力、应力分布、拆装以及扭矩传递能力进行研究分析。建立了圆锥联接摩擦扭矩传递模型。在不考虑过盈实现方法的前提下，建立圆锥联接传递扭矩模型，研究了圆锥的几何要素（如锥角等）对摩擦传递扭矩大小的影响，并确定联接在结构上采用法兰方式实现。计算分析了搅拌轴过盈联接的相关参数。在确定几何尺寸的前提下，借鉴圆柱过盈联接的相关理论，对带法兰的非油压式圆锥过盈联接进行研究，计算了在一定过盈量下，沿轴向结合压力的变化趋势以及过盈量与扭矩传递能力之间的关系；分析了锥角对拆装时压入、压出力大小的影响，确定半锥角和过盈量并给出适合现场安装的过盈量控制方法；在有限元软件ANSYSWorkbenc

5、h中采用加载偏移值、压入力和压入行程等不同方法对过盈联接的实现进行仿真，并与解析结果进行了对比分析。通过有限元软件，对联接在承受搅拌扭矩、动态载荷、水平径向力引起的弯矩、冲击载荷等工况下的应力及联接状态进行仿真并分析，表明设计联接具有传递扭矩可靠、易于控制过盈量等特点，满足搅拌工况下的使用要求。关键词：悬臂搅拌轴；联接；圆锥过盈配合；有限元分析；I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractCantileveredagitatorshaftisthekeycomponentinpre-mixingequipment.Avarietyofagitatorshaftsneedtob

6、einstalledononepre-mixerduetotheparticularityofmixingmaterialsandthedifferentcontainers.Becauseofthecomplexstirringconditionsandthelongcantilevers,areliableandconvenientconnectionwayforassemblyanddisassemblyofthecantileveredagitatorshaftsisdemanded.Thisthesispresentsaresearchintothecontactpres

7、sure,stressdistributionandtorquetransmissioncapacityoftheconnectionbytaperedinterferencefit(TIF).Ageometrymodeloftaperedconnectionisbuiltfortorquetransmissionbyfriction.Withoutconsideringtheimplementationmethodofinterference,andbasedont