为了准确评估双圆弧行星齿轮传动系统在实际工作中的强度和疲劳特性,建立了双圆弧行星齿轮传动系统的三维几何模型,利用HyperMesh获得高质量的六面体网格,结合Ansys建立有限元模型并进行瞬态动力学分析,得到了传动系统运动过程中的等效应力和接触应力的变化曲线,并结合Fatigue Tool进行了疲劳寿命分析。结果表明,该传动系统在啮合过程中的应力集中在行星轮和太阳轮的啮合端面位置;接触应力变化平稳,整个结构冲击较小;疲劳破坏集中在行星轮和太阳轮的啮合位置。

工业机器人精密减速器的传动精度和动态稳定性在很大程度上取决于摆线针轮的啮合性能。通过Creo和ANSYS Workbench相结合的数字化设计与动力学分析平台,对精密减速器第二级减速机构的摆线针轮啮合传动部分进行了三维参数化建模和瞬态动力学分析,快速、准确地获得研究所需的精密减速器参数化模型和摆线针轮动态啮合过程中摆线轮齿表面的应力和应变云图,从而得出摆线针轮在啮合过程中接触应力分布规律。采用Hertz接触理论得出的理论计算结果与上述仿真结果进行对比分析,验证了所建模型的正确性,为摆线轮进一步的齿廓优化修形提供了必要的理论基础。

为了准确评估风力发电机行星轮系在实际工况下的疲劳寿命,以1. 5 MW风机2K-H斜齿行星轮系为研究对象,通过建立精确的三维几何模型,采用Hyper Mesh有限元六面体网格和瞬态动力学分析,得到行星轮系啮合的应力历程及应力结构响应,并结合n Code Design Life进行疲劳分析。结果表明,行星轮系在啮合过程中会出现偏载现象,应力集中在太阳轮与行星轮接触处;疲劳破坏集中在行星轮与齿圈接触处;齿面粗糙度在1~2μm范围时,疲劳寿命随着粗糙度的增加而降低。

伸缩臂是液压旋转起重塔吊的重要部件,为了确保液压旋转起重塔吊的安全性,提出液压旋转起重塔吊伸缩臂瞬态动力学研究方法。根据液压旋转起重塔吊的额定起升荷载与额定起升压力,结合偏摆水平力计算伸缩臂的惯性力;在考虑风力系数、风压等的情况下,计算了塔吊伸缩臂的风荷载;建立了液压旋转起重塔吊的回转运动方程、变幅运动方程和伸缩运动方程,采用拉格朗日方程构建伸缩臂的瞬态动力学方程。实验结果表明,所提方法可以在不同风荷载下对伸缩臂的瞬态应力进行精准分析,较为准确地评估伸缩臂在不同工况下的受力情况,且具有较高的可靠性。

运用三维建模软件UG对某型发动机机体和曲轴系统进行三维建模,运用AVL/Excite软件进行了多体动力学仿真以求得主轴承座激励,其中考虑了主轴承润滑油膜厚度变化等关键影响因素;最后用运Ansys软件对机体进行瞬态动力学响应计算分析。为了模拟再现真实工作情况,按需要在分析中假设主轴承座激励力随曲轴转角变化,其作用力大小,作用区域和方向在不停地改变,找出规律,编程实现准瞬态加载,同时用程序控制瞬态动力学响应求解,很好地实现了在工作状态下不同结构曲轴对机体振动影响的分析研究。

当煤矿出现意外坍塌事故时,顶板下塌所产生的冲击载荷会直接作用于液压支架顶梁,易造成液压支架关键部位损坏。针对这一问题,以ZY9000/22/45D掩护式液压支架为例,分析了液压支架的受力状态,在Workbench软件中对液压支架进行有限元分析,得到了液压支架的应力和变形云图。由于液压支架顶梁的受载点在实际工况中具有不确定性,在顶梁上选取多个作用点施加冲击载荷进行瞬态动力学仿真,得到了液压支架在不同位置冲击载荷作用下的顶梁柱窝、立柱铰接销轴和掩护梁处铰接销轴的应力变化。为液压支架的强度设计和冲击试验分析提供了理论依据。

齿轮齿条式抽油机齿轮齿条机构由于长时间承受循环交变载荷而产生疲劳破坏。针对齿轮齿条机构的疲劳寿命问题,用名义应力法和Miner线性损伤理论对齿轮进行疲劳寿命分析。绘制精确的齿轮齿条机构模型,并对模型进行瞬态动力学分析;通过计算机构的疲劳寿命,得到齿轮和齿条的应力云图、损伤云图和疲劳寿命云图。结果表明:齿轮与齿条的应力主要集中在啮合处;疲劳破坏集中在齿轮齿条啮合处;齿轮的粗糙度越高疲劳寿命越低;环境温度对齿轮的疲劳寿命影响很小。研究结论为齿轮齿条式抽油机的结构优化提供了参考。

为研究关节式双动火车煤采样机工作装置的动应力特性，保证其工作的可靠性，根据实际采样要求，设计了一条采样头末端点的运动轨迹，采用解析几何法建立了工作装置的运动学正、逆解模型，以MATLAB计算得到的旋转马达角位移、液压缸位移与插入阻力为驱动，在ADAMS中对双动采样过程进行仿真，得出工作装置在采样过程中所受载荷随时间的变化曲线，将动态载荷作为负载，利用ANSYS Workbench进行瞬态动力学分析，得到工作装置的动应力特性。结果表明，工作装置在整个采样过程中满足强度要求，可为结构的优化设计提供理论依据，并对分析实际工况和受力情况复杂的机构强度有一定的指导意义。

为了完善谐波齿轮刚柔轮系统装配与啮合过程中的力学响应及柔轮疲劳寿命研究,提出了一种基于刚柔耦合与瞬态动力学分析理论的刚柔轮系统装配与啮合分析方法,得到了更加准确与合理的谐波柔轮装配及啮合过程中柔轮的应力分布和疲劳失效位置;柔轮结构和材料参数变化对其疲劳寿命的灵敏度研究,指出了柔轮疲劳设计的关键参数,并进一步指出了柔轮的疲劳寿命尺寸效应具有敏感区间,据此建立了柔轮的疲劳寿命模型.结果表明,谐波齿轮刚柔轮系统的力学与疲劳寿命分析不能忽略装配与啮合过程的影响;柔轮的设计应该规避疲劳寿命尺寸效应的敏感区间,以提高谐波齿轮的使用寿命.

为了解决金刚石框架锯机架设计周期长、成本高和结构笨重等问题,文章以金刚石框架锯机架为研究对象,针对其结构特点,运用有限元法对其进行瞬态动力学分析和结构优化,在满足机架强度的情况下,进行关键设计尺寸的灵敏度分析,对机架性能影响较大的尺寸进行优化取值,选择最佳优化方案。并对优化后的机架进行静态特性有限元分析,结果表明,优化后,有效减轻了机架质量,降低了成本,提高了锯机性能,并为以后设计新型机架提供了指导。