防爆電機(jī)底座的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及軸的扭振分析.pdf

1、防爆電機(jī)的底座是電機(jī)中十分重要的部件，它在各種工況下承受著較大的載荷，若局部的應(yīng)力過(guò)高會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，甚至?xí)鹬鬏S非正常擺動(dòng)和機(jī)組強(qiáng)振，縮短電機(jī)使用壽命，同時(shí)帶來(lái)重大損失。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是采用材料力學(xué)的簡(jiǎn)化計(jì)算與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法來(lái)決定其強(qiáng)度，雖然這種設(shè)計(jì)方法經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明具有一定的可靠性，但存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)欠合理、設(shè)計(jì)過(guò)于保守、余量偏大等弊端，這樣常造成底座過(guò)于笨重，且由于鋼材的大量使用，使得其成本偏高，導(dǎo)致產(chǎn)品缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，所以

2、有必要在保證其使用性能的前提下，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。有限元法與優(yōu)化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的主要內(nèi)容，對(duì)電機(jī)底座進(jìn)行有限元分析，得出其在各種工況下的受力和變形情況，繼而對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使底座的結(jié)構(gòu)和性能更加趨于完善。
　　本文采用Ansys軟件對(duì)底座進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，選擇設(shè)計(jì)變量、約束條件和目標(biāo)函數(shù)，建立起結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，對(duì)底座結(jié)構(gòu)進(jìn)行了尺寸優(yōu)化迭代計(jì)算，優(yōu)化結(jié)果使底座重量從原始的3814kg降低到3125kg，降低了約18％