以基于双车架的自动调平装置为研究对象,在SolidWorks中建立双车架与自动调平液压缸模型,对自动调平液压缸进行选型,并将双车架导入Workbench19.0中网格划分,进行两种典型工况的静力学分析,得到各工况下双车架的位移云图和应力云图。分析结果表明,双车架在各工况下的刚度与强度均符合设计要求,可为丘陵山区果实采摘车的自动调平装置结构设计提供参考。

针对目前综采工作面回撤过程中液压支架回撤工期长且安全性低的问题,设计了一种安全高效回撤液压支架的工字形回撤装备。通过SolidWorks建立了工字形回撤装备的三维模型,借助ANSYS Workbench开展了卡链器的静力学分析,并进行了模态分析,得到前6阶固有频率和主振型。结果表明:卡链器的最大变形量发生在顶部,变形量为0.18 mm,小于0.2 mm;最大应力集中在链条槽处,应力值为193.89 MPa,小于其许用应力245 MPa,卡链器模态分析的前6阶固有频率范围为1471~3484 Hz,验证了结构的合理性。

在超高内压100 MPa下,利用Solidworks以及Workbench对所设计的复合管封堵头密封结构进行静力学分析以及气密性分析。通过理论建模仿真的方式,对所设计的复合管密封结构进行校核分析、材料选型以及结构优化;探讨基体为HDPE的复合管在超高压作用下,管端封堵头密封结构理论可行性,以及实现密封需满足的材料、结构等条件。结果表明,在超高内压100 MPa的情况下,内径100 mm厚度11 mm的HDPE基体复合管,运用改良后的封堵头结构以及选定的材料,理论上能够实现密封。且材料静力学安全系数可保证在3~5,密封性安全系数可保证在2~4。

线缆剪切装置是线缆自动绑扎设备中的重要机构。在分析了目前线缆剪切机构的基础上,提出并设计了一种新型线缆自动剪切装置。对剪切装置的主要系统传动参数进行了设计计算,并对剪切装置机构进行了三维建模、动力学仿真分析以及核心部件的ANSYS静力学仿真分析。仿真结果表明,该线缆自动剪切装置可以实现线缆自动绑扎设备中线缆及线束的自动剪断过程。最后,进行了装置物理样机的加工制造,并通过样机的剪切试验验证剪切装置设计的正确性和可行性。

悬臂式齿轮箱与传统齿轮箱在结构和受力状态上有较大差别,利用传动齿轮箱体的共振力学分析方法可能得不到准确的箱体疲劳位置。以某型采煤机截割部悬臂齿轮箱体为研究对象,将静力学分析与局部共振分析结合,分析箱体在齿轮传动系统内部激励和截割荷载外部激励共同作用下的力学特性。静力学分析考虑了轴向力偏心及由齿轮啮合力产生的转矩对箱体受力状态的影响。局部共振分析基于采煤机截割测试,得到几种典型工况下箱体振动信号的频域特性并与箱体固有特性进行对比。研究结果表明,高应力和大变形是由低频截割冲击（准静态载荷）和局部共振共同造成的,忽略其中某一种因素都会造成箱体疲劳分析的不准确。该研究结论与工程实际吻合较好。

根据机械设计理论,分析了只承受预紧力和预紧力与工作载荷同时作用两种情况下螺栓连接的受力情况,并利用ANSYS Workbench对水轮发电机螺栓法兰连接结构进行模拟,创建了有限元模型,施加了相应的约束、预紧载荷与工作载荷,进行了结构静力学分析.有限元分析结果与理论运算结果进行比较,有限元模型的正确性、可靠性得到验证.该模拟分析结果为螺栓的选用与装配提供了依据,提高了产品的可靠性和设计水平.

底座是隔膜泵大型焊接件之一,采用自顶向下设计方法不仅利于三维建模,更适合设计修改及工程图整理。对底座的有限元模型前处理后导入ANSYS软件进行静力学及模态分析,校核其强度及动态特性,以调整其刚度和质量分布,避免设备运行时发生共振,对隔膜泵液力端的整体分析及底座对地基的影响分析均有一定的指导意义。

利用SolidWorks建立直角坐标搬运机器人三维实体模型,并用Workbench对实体模型进行网格划分进行静力学分析,来验证在最大负载状态下能否满足工作要求.在ADAMS模块中对机器人工作状态进行动态仿真模拟其运动轨迹,研究在最大工作范围的运动情况.保证机器人在满足工作节拍情况下运动过程平稳安全,为机器人进一步研究工作提供基础.