隔爆电气设备外壳的设计与有限元分析

摘要

本论文对泰安市众诚矿石自动化有限公司开发的新产品QJZ-2×700/1140/8矿用隔爆兼本质安全型八回路真空电磁起动器的外壳进行设计研究。
　　将弹塑性力学引入设计过程中，根据煤矿的要求设计壳体的总体尺寸，由经验设计初选板厚、加强筋的规格，将壳体的板和加强筋简化为力学模型。横向的加强筋简化为主向梁，纵向的加强筋简化为交叉梁；由加强筋包围的板子简化为平面板架结构的四边简支模型，研究得出利用小挠度理论计算板厚的方法；利用箱体法兰和门法兰满足刚度要求，推导出计算法兰的尺寸的公式，并得出了结果；分别计算得到了和法兰在均布载荷作用下产生的弹性变形。通过计算各个箱体的螺栓受到的总拉力和各规格的螺栓的实际许用拉力，得出使用该规格的螺栓的使用个数，通过布置方式的试选，调整螺栓规格、个数、水平间距和竖直间距合适为止。
　　用Solidworks软件做出壳体的简易三维模型，分别导入ANSYS有限元分析软件中，检验壳体在压力下产生的位移和应力，得到各箱体和门的位移、应力云图，并根1MPa据结果进行结构的改进，使设计更加合理。

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CONTENT

1 绪 论

1.1 课题的提出

1.2 国内外防爆电器发展现状

1.3 本课题研究的主要内容及意义

2 矿用隔爆电气设备壳体隔爆要求

2.1 防爆基本原理和防爆技术

2.2 防爆外壳的强度试验和要求

2.3 本章小结

3 隔爆电气设备壳体强度刚度的理论计算

3.1 引言

3.2 箱体结构的设计计算

3.3 箱体法兰与门法兰连接螺栓的强度及数量

3.4 本章小结

4 基于SolidWorks的隔爆外壳三维造型设计

4.1 引言

4.2 电磁起动器实体模型

4.3 本章小结

5 电磁起动器的有限元分析

5.1 有限元法简介

5.2 ANSYS简介

5.3 电磁起动器的有限元建模

5.4 电磁起动器静力分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况