滚压式污泥脱水机的结构分析及主要部件的强度计算及优化

摘要

本文首次采用ANSYS的APDL语言对圆盘进行参数化造型和计算分析。采用正交设计方法分析结果，实现对设计结果不断的改进和优化，对于优化的圆盘，参照压力容器的分析设计法校核其应力强度及圆盘的径向位移。本机传动轴被设计成空心轴，在相应的位置开孔，供滤液排出。考虑到轴所受的扭矩及其圆盘自身的重量，需对开孔的空心轴进行静强度校核。用危险截面的安全系数校核公式及ANSYS的WorkBench软件对轴进行静强度校核，通过改变出口压力大小以及同等压力下路径的分析，对两种圆盘的承载能力进行了对比，为更好的开发国产的滚压式污泥脱水机提供了参考。

目录

论文说明：学位论文数据集，决议书

北京化工大学学位论文原创性声明

摘要

第一章引言

1.1污泥脱水机械的发展现状

1.1.1国外发达国家污泥脱水机械的发展概况

1.1.2国内污泥脱水机械的现状

1.2滚压式污泥脱水机的发展

1.3滚压式污泥脱水机研究的目的和意义

1.4论文研究的方法

第二章脱水圆盘有限元模型的建立

2.1滚压式污泥脱水机的主要结构和简单的工作原理

2.1.1工作原理

2.1.2主体结构

2.1.3性能特点

2.2脱水圆盘

2.3有限元几何模型

2.3.1模型的建立与参数定义

2.3.2分析软件和所用单元

2.3.3建立参数化三维有限元模型

2.4载荷与边界条件

2.4.1压力载荷的施加

2.4.2摩擦力载荷的施加

2.4.3扭矩的作用

2.4.4边界条件的施加说明

第三章静力分析及优化设计

3.1分析设计法

3.1.1一次应力(P)

3.1.2二次应力(Q)

3.1.3峰值应力(F)

3.1.4应力强度的限制条件

3.2有限元分析及优化设计

3.2.1圆盘的应力强度分布的有限元分析

3.2.2优化设计

3.3优化结构的具体分析

3.3.1正压力工况下的静力分析

3.3.2考虑摩擦力的圆盘静力分析

3.3.3路径分析

3.4比较三种开孔形式下的脱水圆盘

3.5轴的受力分析

3.5.1利用危险截面的安全系数校核公式校核轴的静强度

3.5.2利用ANSYS Workbench校核轴的静强度

第四章两个不同结构的脱水圆盘的比较分析

4.1法尼亚滚压式污泥脱水机的简单介绍

4.2两种脱水圆盘的比较

4.2.1不同出口压力对两个圆盘的影响比较

4.2.2圆盘径向应力变化的比较

第五章结论

参考文献

致谢

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