210噸轉(zhuǎn)爐減速機高速齒輪軸疲勞壽命分析.pdf

1、某鋼廠氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐傾動機構(gòu)一級減速機高速斜齒輪軸經(jīng)常出現(xiàn)斷裂情況,嚴(yán)重影響了煉鋼生產(chǎn)過程,同時帶來了很大的安全隱患。通過仔細(xì)考究斷裂截面以及通過ANSYS有限元軟件對斜齒輪軸進行靜強度分析,確定斜齒輪軸的斷裂原因是疲勞斷裂。至此,本文提出了一種基于ANSYS/FE-SAFE的減速機斜齒輪軸疲勞壽命分析的方法,以此來預(yù)測斜齒輪軸的疲勞壽命,做到提前維護和更換斜齒輪軸設(shè)備,保障安全生產(chǎn)。同時提出有效的結(jié)構(gòu)改進發(fā)案,更好的提高生產(chǎn)效率。

2、>　　首先,使用三維實體設(shè)計軟件solid works對斜齒輪軸進行三維實體建模,通過solid works和ANSYS的數(shù)據(jù)接口,將斜齒輪軸模型導(dǎo)入ANSYS軟件進行靜強度分析,得到斜齒輪軸的應(yīng)力分布云圖,確定所受應(yīng)力最大的危險部位和實際斷裂位置一致,并確定斷裂原因是疲勞斷裂。此分析結(jié)果為之后的疲勞分析做了理論依據(jù)。
　　其次,針對斜齒輪軸載荷時間歷程現(xiàn)場測量難實現(xiàn)的情況,本文通過solidworks軟件模擬出轉(zhuǎn)爐在一個工作周期

3、內(nèi)不同工況下的工作情況,并利用其軟件的“質(zhì)量特性”功能計算出轉(zhuǎn)爐在一個煉鋼周期不同工況下的傾動力矩,繪出傾動力矩曲線。之后利用相關(guān)公式并結(jié)合轉(zhuǎn)爐的實際工作情況繪制出斜齒輪軸在一個工作周期的載荷時間歷程曲線。
　　最后,基于ANSYS靜強度分析的結(jié)果、solid works軟件模擬得到的載荷時間歷程,以及FE-SAFE軟件提供的材料疲勞性能曲線,通過相關(guān)參數(shù)的設(shè)置,就可以用FE-SAFE軟件對斜齒輪軸進行疲勞壽命分析,之后通過ANS

4、YS后處理模塊顯示斜齒輪軸的疲勞壽命云圖和疲勞安全系數(shù)云圖,從而確定各局部結(jié)構(gòu)的疲勞壽命和疲勞安全系數(shù)。將理論計算的疲勞壽命同斜齒輪軸疲勞斷裂的實際工作周期相比較,驗證該計算的準(zhǔn)確性?；谄谟嬎憬Y(jié)果,提出斜齒輪軸結(jié)構(gòu)的改進方案,并對改進后的結(jié)構(gòu)進行疲勞壽命計算,驗證改進方案的可行性。
　　論文詳細(xì)介紹了課題研究的對象,并闡明研究的目的意義,以及國內(nèi)外關(guān)于疲勞研究問題的發(fā)展現(xiàn)狀。通過對疲勞強度理論的重新回顧,提出了斜齒輪軸疲勞壽命