pgs355q3型机架的有限元分析与优化设计

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1、单位代码10144分类号.编号___________硕士学位论文题目訊聲的名綵孑劣ffr^Mn研究生姓名刻1、(PIT届：^/1/顧(^十基琢奶专业）导师姓名论文完成日期m/sI托i$iK^^$ShenyangLigongUniversity沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文

2、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。作者（签字乂日期：wLT年S月6日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可以将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、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名.•I指导教师签名：曰期••3、6日期：wU—、了分类号：TH123密级：ＵＤＣ：

3、621编号：工学硕士学位论文PGS355Q3型机架的有限元分析与优化设计硕士研究生：刘秦指导教师：安晓卫教授学科、专业：机械设计及理论沈阳理工大学2015年3月分类号：TH123密级：ＵＤＣ：621编号：工学硕士学位论文PGS355Q机架的有限元分析与优化设计硕士研究生：刘秦指导教师：安晓卫学位级别：工学硕士学科、专业：机械设计及理论所在单位：机械工程学院论文提交日期：2014年12月11日论文答辩日期：2015年3月7日学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationIndex:TH123U.D.C:621AThesisfor

4、theMasterDegreeofScienceinEngineeringTheFiniteElementAnalysisandOptimizationDesignofPGS355Q3TypeFrameCandidate:LiuQinSupervisor:Prof.AnXiaoWeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceinEngineeringSpeciality:MachinedesignandtheoryDateofSubmission:December，2014DateofExamin

5、ation:March，2015University:ShenyangLigongUniversity摘要驱动装置在带式输送机中是关键设备，已经广泛应用于工业的各个领域，而机架又是驱动装置里不可分割的设备。机架在工作时机架会受到来自电动机、液力耦合器等设备激振力的影响，做受迫振动，特别是在驱动装置启动时振动更加的明显，有时甚至会超过安全范围，给驱动装置带来很大的隐患。为了增加驱动装置的强度和刚度，减小振幅，需要对机架进行静动力分析找到刚度不足的地方，对其进行结构优化，使振幅达到安全的范围之内。应用参数化语言建立了机架的有限元模型，在保

6、证机架计算精度的同时，对机架进行简化处理，还应用约束方程处理了板和板的连接问题。对机架进行静力学分析，得出机架在静态时的最大位移没有超过工程要求的范围。对机架进行模态分析，分析出机架的振动过大不是共振引起的，而是在液力耦合器与机架连接处的刚度不足造成的，这样使机架的最大位移超过了实际工作要求的范围，还得到vonMises应力和最大位移节点随时间变化的曲线。在上述的基础之上，本文以频率、最大位移和最大应力为约束，重量最小为目标函数，建立优化模型，编写出相应的机架优化计算程序。对优化之后的数据进行圆整处理，又进行了瞬态动力学分析，验证了优

7、化后的机架符合工作要求。优化后机架的最大位移比优化前减小50%，机架总重量减小了2%。关键词：机架；有限元；静力学分析；动力学分析；优化设计AbstractDrivedeviceisanimportantequipmentinthebeltconveyor,hasbeenwidelyusedinindustrialfields,theframeisinseparableinthedrivedevice.Theframewillbeaffectedbyvibrationforcefrommotor,hydrauliccouplerdev

8、iceandotherequipmentsonthejob,framestartstodotheforcedvibration,especiallyvibrationofthedrivedeviceismoreobvio