带式输送机机架的静、动态性能分析-机械工程专业论文.docxVIP

河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 本人郑重声明：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。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发 表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声 明并表示了谢意。 本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。 学位论文作者签名 : 年 月 日 河南理工大学 学位论文使用授权声明 本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅，允许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和传播，允许采 用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版 本学位论文。 必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权。 学位论文作者签名： 导师签名： 年 月 日 年 月 日 中图分类号：TH222 UDC：621 密 级：公开 单位代码：10460 带式输送机机架的静、动态性能分析 Static and dynamic performance analysis on belt conveyor frame 申请人姓名 李倩 学位类别 工学硕士 专业名称 机械工程 研究方向 现代设计理论与方法 导 师 张新民 职 称 教授 提 交 日 期 2013.4.5 答 辩 日 期 2013.5.31 河 南 理 工 大 学 致 谢 光阴荏苒，硕士研究生的学习即将结束，三年的学习生活使我受益匪浅。经 历时间的磨砺，硕士毕业论文终于完稿，回首过去来收集、整理、思索、停滞、 修改直至最终完成的过程，我得到了许多的关怀和帮助，现在要向他们表达我最 诚挚的谢意。 首先，我要深深感谢我的导师张新民教授。张老师在我论文的选题、搜集资 料和写作阶段，都倾注了极大的关怀和帮助。张老师不管是对我的生活上还是学 习上都给与了我很大的帮助，在论文的写作过程中，每当我有所疑问，张老师总 会放下繁忙的工作，不厌其烦地指点我，提出许多中肯的指导意见，使我在研究 和写作过程中不致迷失方向。此外，我还要感谢刘志超教授，刘老师在我论文的 写作过程中给我提出了很多宝贵的意见，使我的论文更加的完善。两位老师严谨 的治学之风和对事业的孜孜追求将影响和激励我的一生，他们对我的关心和教诲 我更将永远铭记。借此机会，我谨向张老师和刘老师致以深深地谢意。 其次，我还要感谢这三年来与我互勉互励的诸位同学，在大家的共同努力下， 我们始终拥有一个良好的生活环境和一个积极向上的学习氛围，能在这样一个团 队中度过，是我极大的荣幸。 最后，我要感谢参与我论文评审和答辩的各位老师，他们给了我一个审视几 年来学习成果的机会，让我能够明确今后的发展方向。我将在今后的工作、学习 中加倍努力，以期能够取得更多成果回报他们、回报社会。再次感谢他们，祝他 们一生幸福、安康! 摘 要 随着现代化工业的不断发展，带式输送机已经成为运输行业不可或缺的产品。 目前国内外对带式输送机的研究并不缺乏，主要包括对带式输送机驱动装置、滚 筒、拉紧装置、托辊和输送带等主要部件的研究，但对带式输送机机架的研究并 不多见。机架作为带式输送机的重要组成部分，其性能的好坏对带式输送机的整 体性能有着重要影响，因此研究带式输送机机架结构的静态和动态性能具有一定 的理论与现实意义。 本文利用 ANSYS 软件建立了带式输送机机头架的有限元模型，并对其进行静 力分析。通过分析得到了带式输送机机头架结构的 Von Mises 应力云图、X 和 Y 方向的应变图、最大应力值和应变最大变形值，并与其许用应力进行了比较，通 过对比得出机头架结构的最大应力值远远小于许用应力，说明该带式输送机机头 架结构满足强度要求。 运用 ANSYS 软件零阶优化方法，以机头架中 H 型钢的尺寸参数为设计变量， 许用应力为状态变量，机头架结构的重量为目标函数，对带式输送机机头架进行 结构优化，通过优化机头架的 Von Mises 应力增加了 15.2%，最大变形量 UY-MAX 增加了 0.13%，体积减小了 33.14%，说明优化后机头架不仅满足设计要求而且结 构更为合理，这大大提高了经济效益，达到了优化的目的。 同样运用 ANSYS 软件对带式输送机整体机架建立有限元模型，并分两种情况 对其进行模态仿真分析：一种情况考虑带式输送机输送带、输送物料、滚筒和托 辊重量的影响，另外一种情况不考虑上述构件重量的影响。仿真分析得到了两种 情况下整体机架前六阶固有频率值和振型图，通过对两种情况的比较得出带式输 送机机架易破坏的部位，并证明了结构的质量对结构动态性能有很大的影响。 关键词：带式输