大型臥式旋轉(zhuǎn)設(shè)備限位裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究.pdf

1、本文主要以臥式旋轉(zhuǎn)設(shè)備限位裝置為研究對(duì)象，以機(jī)械設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，采用三維軟件Solid works建立其虛擬樣機(jī)模型，通過兩軟件之間的無縫連接直接導(dǎo)入有限元ANSYS對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)及動(dòng)態(tài)模態(tài)分析。然后通過中間格式導(dǎo)入ADAMS進(jìn)行限位裝置虛擬樣機(jī)的剛?cè)狁詈戏抡娣治觯治鼋Y(jié)果表明限位裝置設(shè)計(jì)的合理性。最后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化完善，優(yōu)化結(jié)果不但減小限位裝置的靜態(tài)最大變形量，而且還提高了其動(dòng)態(tài)模態(tài)分析的前五階固有頻率，優(yōu)化效果顯著。本課題的主要工

2、作表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
　　(1)論文針對(duì)目前臥式旋轉(zhuǎn)設(shè)備限位裝置的生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問題進(jìn)行討論，分析了限位裝置在臥式旋轉(zhuǎn)設(shè)備（機(jī)電傳動(dòng)設(shè)備中的一種）地位。
　　(2)按照設(shè)計(jì)的中心縱向限位裝置二維圖紙采用Solid works三維軟件建立其虛擬樣機(jī)的實(shí)體裝配體模型，考慮到其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性對(duì)其三維裝配體進(jìn)行簡化處理，并對(duì)其進(jìn)行干涉檢驗(yàn)。
　　(3)將簡化后的模型導(dǎo)入ANSYS，首先對(duì)其進(jìn)行有限元靜態(tài)分析，得到位移和應(yīng)力分

3、布云圖，因?yàn)樽冃瘟勘容^?。ㄒ?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較保守），可以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。然后對(duì)其進(jìn)行有限元?jiǎng)討B(tài)模態(tài)分析中，結(jié)果得到其前五階固有頻率和振型，從圖形得出結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形主要是彎曲變形，且前兩階固有頻率較低，建議對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　(4)將限位裝置虛擬樣機(jī)導(dǎo)入ADAMS，對(duì)其進(jìn)行剛?cè)狁詈戏抡娣治觥?br>　　(5)將ANSYS分析時(shí)的GUI操作轉(zhuǎn)換成命令流，以此來實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)ANSYS快速分析，節(jié)約研發(fā)時(shí)間。
　　(6)本課題

4、把靜態(tài)變形和模態(tài)分析的前五階固有頻率作為優(yōu)化目標(biāo)，使用正交實(shí)驗(yàn)表合理安排試驗(yàn)次數(shù)，利用命令流重復(fù)進(jìn)行ANSYS分析，正確處理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最終獲得了較優(yōu)的組合結(jié)果。不但使靜力分析變形明顯減小，而且動(dòng)態(tài)模態(tài)分析前五階固有頻率有所提高，結(jié)構(gòu)彎曲振型也得到改善，優(yōu)化效果明顯。
　　本文詳細(xì)介紹大型臥式旋轉(zhuǎn)設(shè)備限位裝置的設(shè)計(jì)、分析、仿真與優(yōu)化。因?yàn)榕P式旋轉(zhuǎn)設(shè)備是機(jī)電傳動(dòng)設(shè)備中的一種，這也為機(jī)電傳動(dòng)設(shè)備其它設(shè)備限位裝置的設(shè)計(jì)、分析、仿真與