SYK2445型圆振动筛的有限元分析及结构优化改进

摘要

振动筛作为一种物料筛分设备在选煤厂及冶金行业应用广泛。为满足生产需求，需对通过振动筛的物料进行分级处理以得到不同粒度的产品。近年来，我国自行设计并制造的各类型振动筛精度和使用寿命远不及国外制造的同类型产品，因此对振动筛的研究具有重要意义。　　 圆振动筛结构简单、维护强度小，受到了选煤行业的青睐。本文以太矿设计的SYK2445型圆振动筛为基础，结合圆振动筛在实际工作过程中可能出现的破坏形式，利用ANSYS有限元分析软件，对其进行模态分析、结构分析、谐响应分析及简单的结构优化。本文的具体工作如下:　　 本文根据太矿提供的工程图纸及结构参数利用UG三维建模软件建立了圆振动筛的实体模型，将模型导入分析软件，通过对模型进行单元选择、材料参数设置及网格划分等相关处理，建立了有限元模型。利用有限元分析软件首先对结构进行了模态分析，提取圆振动筛的前18阶固有频率和振型，结果表明振动筛工作频率远离其固有频率，在工作中不会发生共振。其次对振动筛进行了结构分析，分析振动筛在静止与工作两种工况下的应力和位移云图，得出了结构的最大应力值小于许用应力且最大位移值在设计范围内。在此基础上对振动筛进行了谐响应分析，结果表明在给料箱后挡板与角钢焊接处存在应力集中且应力值接近许用应力，但位移变化趋势符合实际情况，最大位移量基本满足设计要求。最后结合分析结果对给料箱挡板进行了结构优化改进，结果显示结构最大应力和位移值都有所降低，应力集中现象得到了改善，说明结构的改进达到了一定效果。　　 综上所述，本文通过对圆振动筛进行模态分析、结构分析及谐响应分析，为振动筛的结构改进提供了理论依据。本文通过消除振动筛局部应力集中现象，增加了振动筛的可靠性和使用寿命。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 振动筛的用途及分类

1．2 国内外振动筛的研究现状与发展趋势

1．2．1 国外的发展概况

1．2．2 国内的发展概况

1．2．3 国内外振动筛的研究成果

1．3 本课题研究的主要内容和目的

1．3．1 本课题研究的主要内容

1．3．2 本课题研究的主要目的

第二章 圆振动筛的工作原理及参数计算

2．1 圆振动筛的工作原理

2．1．1 圆振动筛的结构特点

2．1．2 圆振动筛的性能特点

2．2 圆振动筛参数计算及动力学分析

2．2．1 圆振动筛运动学参数的计算

2．2．2 圆振动筛动力学参数的计算

2．2．3 圆振动筛动力学分析

2．3 圆振动筛减振分析

2．4 本章小结

第三章 圆振动筛有限元模型的建立

3．1 结构有限元分析方法及软件介绍

3．1．1 有限元分析基本原理

3．1．2 有限元法的分析过程

3．1．3 有限元法分析结构动力学问题

3．1．4 ANSYS软件简介

3．1．5 ANSYS软件的分析类型

3．1．6 ANSYS软件分析的基本过程

3．2 圆振动筛有限元模型的建立

3．2．1 圆振动筛几何模型的处理

3．2．2 圆振动筛有限元模型的建立

3．3 本章小结

第四章 圆振动筛的模态分析与结构分析

4．1 圆振动筛的模态分析

4．1．1 模态分析理论基础

4．1．2 圆振动筛模态分析步骤

4．2 圆振动筛的结构分析

4．2．1 圆振动筛结构分析概述

4．2．2 圆振动筛结构分析步骤

4．2．3 圆振动筛不同工况下的结构分析

4．3 本章小结

第五章 圆振动筛的谐响应分析及结构优化改进

5．1 谐响应分析概述

5．1．1 谐响应分析的定义

5．1．2 谐响应分析的理论基础

5．1．3 谐响应分析的分析方法

5．1．4 谐响应分析的分析过程

5．2 圆振动筛的谐响应分析

5．2．1 加载及求解

5．2．2 圆振动筛谐响应分析的结果分析

5．3 圆振动筛的结构改进

5．4 结构改进后圆振动筛的动力学分析

5．4．1 结构改进后圆振动筛的模态分析

5．4．2 结构改进后圆振动筛的谐响应分析

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 研究结论

6．2 工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文