矿用减速机箱体应力分析及结构优化.pdf

《矿用减速机箱体应力分析及结构优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、重型机械·95·矿用减速机箱体应力分析及结构优化薛立忠(河北天择重型机械有限公司，河北邯郸056200)摘要：使用Solidworks对减速机箱体建模，并模拟减速机的工作状态，在AnsysWorkbench环境下进行了静强度分析。完成了对减速机箱体的优化设计，经过减速机的实际使用，证明了该有限元仿真和分析方法的可靠性。关键词：减速机；箱体；Solidworks；AnsysWorkbench；结构优化中图分类号：TH3．6文献标识码：A文章编号：1001—196X(2014)01—0095—04Stressanalysisandstructuraloptimizationofre

2、ducerboxusedincoalmineXUELi·zhong(HebeiTianzeHeavyMachineryCo．，Ltd．，Handan056200，China)Abstract：AsthestructureofCoalminereductionboxiSverycomplex。amodelforthereductionboxiSestab—lishedwithSolidworkstomeetitsrequirementsofintensity．Aftermodeling，ThefiniteelementanalysisofthemodebyAnsysWorkben

3、chhasbeenmadethroughmodelingthereductionboxofCoalmineandsimulatingtheworkingstateofthereductionbox．Theoptimizeddesignofreducerboxhasbeencompletedandthemethodofanalysishasbeenprovedtotheactualusage．Keywords：reductionbox；box；Solidworks；AnsysWorkbench；structuraloptimization0前言计具有指导意义。1减速机使用工况及设

4、计参数矿用高端减速机具有承载能力高、使用寿命长、可靠性高、运转平稳、噪声低等特点，可用本减速机为带式输送机的传动装置，由电动于工况条件恶劣、多冲击、振动强、运转时间长机驱动。带式输送机单向旋转，载荷平稳，使用的工作条件下。箱体作为减速机的重要零件，对环境温度一10—40℃，安装倾角4-6。，工作寿命其进行优化设计，可避免因箱体强度、刚度不足十年，两班制。减速机额定功率P=30kW，速而造成减速机寿命降低及齿轮、轴承失效。比i=30．245，输入转速n=1500r／min，采用三本文通过Solidworks对减速机箱体建立三维级展开式圆锥一圆柱齿轮传动，其传动原理图如模型，使用S

5、olidworks与AnsysWorkbench(以下图1所示。各级齿轮参数为：第一级m=4，Z：17，Z2=33，=35。；第二级：m=2．5，z3简称Workbench)的接口将三维模型导人Work—=20，Z4=79，=15。；第三级：m=4，=bench中，并模拟减速机的工作状态，使用18，Z6=71，=12。。Workbench对模型进行了静强度分析，完成了对箱体的优化设计，此方法对减速机结构及强度设2箱体模型的建立及边界条件的确定收稿日期：2013—10—16；修订日期：2013—1l—O62．1箱体模型建立作者简介：薛立忠(1986一)，男，河北天择重型机械有限公

6、司助理工程师。由于减速机箱体形状复杂，直接使用Ansys▲96▲0重型机械2014N．1一”F，r．j一．、．t2’。，’。0‘妥旋，i旋i旋lL左旋BfDJ，’。一一．‘．t’’定旋。0。，i旋．，w～。v．Ww图1传动原理罔Fig．1Schematicoftransmissionsystem建模比较复杂，且工作量巨大，所以利用了Solidworks强大的三维制图功能建立了箱体i维图3细分小块(元素)的箱体模型实体模型。为了减少Ansys分析时的运算量，避Fig．3Reductionboxmodelwhichisdividedintoelements免有限元模型建立时产生错误

7、，对不影响箱体强一些辅助特征进行了简化度的，如忽略了箱体上2．4定义边界约束并施加载荷细小的螺纹孑L、外倒角、回油槽以及箱体上存在(1)箱体同定在支座上，在箱体底部的螺栓孑L面施加同定约束。(2)通过计算对减速机进行受力分析，南力矩平衡方程可求得各轴支点受力，轴承座受力大小和此力大小相等方向相反。计算得出各个轴承孔受力如图4(计算过程略)所示，计算完成后将各轴承座处的力施加到箱体轴承孔处。===X7436NX．26333NX22682N一一=y'n056N忙’6S7SNy．1411lN图2箱