有限元分析時取活塞桿、耳環(huán)、襯套、缸筒和缸尾材料為45鋼,活塞的材料為HT300,Pro/MECHANICA有限元模塊采用適應(yīng)性P-method技術(shù)來自動劃分網(wǎng)格,采用系統(tǒng)默認(rèn)的2dsolos劃分方式,可以精確地?cái)M合幾何形狀和大應(yīng)力梯度,并且在實(shí)際計(jì)算過程中,單元首先以較低的階次進(jìn)行初步計(jì)算,然后在應(yīng)力梯度比較大的地方和計(jì)算精度要求比較高的地方自動地提高單元應(yīng)力方程的階次,從而保證計(jì)算的準(zhǔn)確度和效率。
分析可得扭矩軸的前4階固有頻率為398.00 Hz,398.23 Hz,1058.07 Hz,1058.48 Hz都>350 Hz,能夠保證二次曲線型扭矩軸不會發(fā)生共振斷裂情況。
(1)通過對扭矩軸進(jìn)行應(yīng)力分析所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對和數(shù)據(jù)的擬合,可以得到二次卸荷槽扭矩軸的二次曲線方程,使扭矩軸在過載情況下能夠及時進(jìn)行斷裂保護(hù)以及能夠?yàn)檎麄截割部提供足夠的扭矩強(qiáng)度,保證了整個采煤機(jī)截割部的可靠性;
(2)對二次曲線方程的二次卸荷槽扭矩軸進(jìn)行模態(tài)分析,得到二次卸荷槽扭矩軸前4階固有頻率都大于危險(xiǎn)頻率350 Hz,保證了扭矩軸在實(shí)際工況中不會發(fā)生共振情況;
(3)利用Inventor軟件對二次曲線形卸荷槽扭矩軸進(jìn)行建模及有限元分析,能夠保證數(shù)據(jù)的無縫導(dǎo)入,相比其他軟件需要2個軟件之間的數(shù)據(jù)交互.會發(fā)生模型數(shù)據(jù)的丟失導(dǎo)致結(jié)果的精確度下降。因此,利用Inventor軟件對扭矩軸模型進(jìn)行有限元分析更能夠保證分析結(jié)果的可靠性。
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