軸流式轉(zhuǎn)子輪轂關(guān)鍵部位的有限元分析.pdf

1、我國對于通風(fēng)機的研制和在工業(yè)部門廣泛應(yīng)用已有幾十年歷史了，目前通風(fēng)機被廣泛應(yīng)用于煤礦的通風(fēng)，被形象的稱為“礦井的肺腑”。通風(fēng)機的安全性和可靠性直接關(guān)系到工人的生命安全和礦井的正常生產(chǎn)。近年來礦用主通風(fēng)機在運行時仍然發(fā)生了大量的輪轂和輪盤開裂等事故，引起風(fēng)機領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。本文針對某煤礦一臺礦用主通風(fēng)機，利用三維建模軟件Pro/Engineer構(gòu)建分析模型，利用有限元分析軟件ANSYS對其進(jìn)行有限元分析和模態(tài)分析，從而確立轉(zhuǎn)子中各部分的應(yīng)

2、力分布和振動特性，在保證結(jié)構(gòu)強度、剛度的前提下提出優(yōu)化轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，降低材料用量的方案。
　　首先，根據(jù)本次研究被提供的條件，通過測繪、查閱手冊得到分析對象的尺寸參數(shù)；取整個葉輪結(jié)構(gòu)的1/16，利用Pro/Engineer的強大建模功能，分別對葉輪結(jié)構(gòu)中每個零件建模。利用Pro/Engineer的裝配功能，將零件裝配成葉輪單元整體，實現(xiàn)快速而精確的建立葉輪曲面模型；然后將葉輪模型作必要的簡化，利用Pro/Engineer和ANSYS的

3、模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能將模型導(dǎo)入ANSYS。
　　其次，在有限元分析軟件ANSYS中，通過定義單元類型、劃分網(wǎng)格、加載以及求解，得到有限元靜力分析的結(jié)果。通過查看輪轂受力云圖和變形云圖，從而得出輪轂危險部位之所在，對危險截面和結(jié)構(gòu)冗余部位進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，達(dá)到節(jié)省材料和保證結(jié)構(gòu)強度的雙重目的，實現(xiàn)輪轂的安全性、經(jīng)濟(jì)性、合理性設(shè)計。
　　最后，對葉輪進(jìn)行模態(tài)分析，得到輪轂的振型變形圖。通過輪轂的振型變形圖，得到輪轂的振動頻率和變形情況，