大型旋转设备限位装置的设计及ANSYS分析.pdf

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1、第4期机械设计与制造2013年4月MachineryDesign＆Manufacture17大型旋转设备限位装置的设计及ANSYS分析李学京，刘燕，陈鲍(合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009)摘要：针对现有大型旋转设备圆周限位装置在实际应用过程中存在的问题，结合机械设计理念研究设计一种行之有效的中心纵向限位装置，利用SolidWorks建立其三维模型，并导入到ANSYS中，先对其进行静态分析得其位移云图和应力云图，看其是否满足强度和刚度要求，用以验证设计方案的合理性。然后再对其进行模态分析，得到其前五阶模态频率和振型，并通过增加斜撑来提

2、高结构的动刚度，从而有效地提高结构的固有频率，获得更好的设计方案。最后将两种限位装置进行对比。关键词：大型旋转设备；圆周限位装置；中心纵向限位装置；静态分析；模态分析；动刚度中图分类号：TH12；TG315．7文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)04—0017—03TheDesignoftheLimitDeviceintheLargeRotatingEquipmentandANSYSAnalysisLIXue-jing，LIUYan，CHENBao(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，

3、HefeiUniversityofTechnology，AnhuiHefei230009，China)Abstract：Dueoftheexistingcircumferentia!limitdeviceofthelargerotaryequipmentinprattapplicationprocessproblems，itcombinesthemechanicaldesignresearchanddesignsanefectivecentrallongitudinallimitingdevice．ThenusesSolidWorkstoestabli

4、shthethree—dunensionalmodel，andimportsintoANSYS，andffycarriesonitsstaticanalysistogainthedisplacementandthestressforninordertoverifytherationalityofdesign．andthencarriesonmodalanalysistogetitsj~rst／enaturalfiequencyandvibration，andaddingbracingtoimprovethedynamicstiffnessofthest

5、ructure，sotlStoeffectivelyimprovethenaturalfrequencyofthestructureandobtainabetterdesign．Finallythetwokindsoflimitingdevicearecompared．KeyWords：LargeRotatingEquipment；TheCircumferentialLimitDevice；ACentralLongitudinalLimitingDevice；StaticAnalysis；ModalAnalysis；TheDynamicStifness

6、1引言有效的中心纵向限位装置。并对其进行静动态分析校核。大型旋转设备在工程界的应用十分广泛，其在负荷运转时，2中心纵向限位装置方案设计不可避免地会产生振动，从而使旋转设备现向左或向右的纵向为了克服圆周限位的缺点，研究设计一种新限位装置很重移动，l大j此限位对于旋转设备来说是个很重要的问题，不然将给要，方案设计过程，如图1所示。(1)为了减小限位装置所受的摩阻力矩，由于摩阻力可以看生产设备造成不应有的损毁，增加维修和生产成本。特别对于高作是固定不变的，那么只有减小其力臂才能减小摩阻力矩，所以速运转的大型旋转设备『nJ题尤为突⋯。为防止旋转设备的纵向移构思

7、设计若限位装置的中心轴与旋转设备同心，那么力臂就会大动，在传统设计制造时大多是采用在旋转设备的滚圈两侧加设限大减小，所以给其命名为中心纵向限位装置。位轮，即网周限位装置，以保证旋转设备的稳定性l】I。(2)为了减小限位装置的旋转速度，构想设计让限位装置与网周限位装置结构简单，但是圆周限位所受摩阻力矩=摩阻旋转设备直接相连接，这样限位装置和旋转设备的转速一样，就力×力臂，所以旋转设备越大，其边缘上所受的摩阻力矩就越大；会大大减少磨损，延长其使用寿命。则消耗的功率(功率：摩阻力矩×角速度)也就越大，耗能也就越(3)为了保证中心限位装置与旋转设备的同心度，在

8、该设计大；冉者，网周限位装置的转速要远大于旋转没备的转速，这样使中添加了球铰链。因为球铰链的包