港口起重機車輪與軌道設(shè)計計算研究.pdf

1、現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對物流機械和設(shè)備有了更高的要求。作為物料搬運重要設(shè)備的起重機在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣，作用越來越大，對起重機的要求也越高。 為適應(yīng)快速增長的工業(yè)需求，起重機出現(xiàn)大型化和高速化的趨勢。這必然使得整機重量增大，輪軌問的壓力增加，對起重機軌道和車輪的強度、承載能力和使用壽命提出更高的要求。因而，有必要研究輪軌接觸應(yīng)力，并且在研究的基礎(chǔ)上改進(jìn)港口起重機的設(shè)計。按照目前我國起重機設(shè)計規(guī)范，車輪與滾輪的設(shè)計計算

2、中車輪踏面疲勞計算仍沿用線接觸和點接觸計算兩種方法，接觸應(yīng)力采用的由是赫茲線彈性接觸理論得出公式。然而，應(yīng)用赫茲接觸理論有兩個限制條件： ·無摩擦彈性體接觸； ·接觸區(qū)尺寸遠(yuǎn)小于接觸體尺寸和曲率半徑，并且在接觸過程中保持不變。 實際工程中的起重機輪軌接觸問題，由于其巨大的自重及起重量，在很高的輪軸載荷作用下，使得車輪與軌道接觸部分局部材料成為塑性，線彈性假設(shè)無法滿足，車輪踏面與軌道面之間處于接觸狀態(tài)，由于滑動摩擦

3、力的影響，接觸狀態(tài)在不斷改變。因而采用赫茲理論公式進(jìn)行設(shè)計計算存在不合理性。 本論文的主要工作如下： 1．查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲取本課題在國內(nèi)外的研究動態(tài)及發(fā)展趨勢； 2．建立起重機車輪與軌道的三維實體模型； 3．從有限元的基本理論研究入手，結(jié)合ANSYS軟件特點，通過對非線性有限元和接觸問題分析的總結(jié)，實現(xiàn)對接觸問題收斂性的控制。 4．進(jìn)行車輪彈性材料接觸分析，并與赫茲接觸理論進(jìn)行比較； 5．進(jìn)