[硕士]基于ANSYS的路面冷再生机机架结构分析

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内容简介

　　[硕士]基于ANSYS的路面冷再生机机架结构分析　　学科专业：机械电子工程　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：长安大学　　学位年度：2010　　 随着我国公路建设进程的加快，沥青路面维护和维修的新工艺与新技术日益增多，与之配套的路面再生设备蓬勃发展，同时对于再生设备的力学要求也很大程度地增加。路面冷再生机机架是整机最为重要的部分，其上安装着所有重要部件，是主要承载机构。整机所受载荷最终都传递给机架，因此对机架进行结构分析对整机设计生产来说至关重要。本文介绍了市场上不同类别路面冷再生机工作原理、结构特点，以型号为LZ2500的路面冷再生机为对象，借助有限元分析软件ANSYS强大的分析功能，对机架进行结构分析，为前期设计及后续生产提供技术支持。运用计算机辅助设计软件SolidWorks构建机架结构模型，然后将模型导入ANSYS，对其进行结构静力和动力特性分析。研究内容及结论有以下几方面:　　 (1)在介绍了路面再生技术的基础上，分析了目前市场上常见的路面冷再生机和LZ2500在结构上的差别。LZ2500主要特点在于:由平行四连杆机构和轮胎立柱位移共同完成车辆工作装置的工位选择。因此相对于传统的整体式机架来说，本机铣刨转子和机架连接固定，转子工位容易确定，力学性能较，好但结构复杂，运用传统方法不好计算其结构特点，故采用有限元法对其机架进行结构分析。　　 (2)在机架建模方面，本文采用计算机辅助设计工具SolidWorks中的参数化和特征造型技术进行建模，能够方便快捷地创建和修改大量形状复杂的实体。本文在建模过程中，根据实际情况在合理范围内对机架进行了一定程度的简化，提高了建模效率。　　 (3)在对本机结构进行详细介绍的基础上，运用力学相关原理对机架载荷进行了分类，并分别对冷再生整机和机架的受力情况作了详细分析和计算。　　 (4)运用ANSYS软件对冷再生机架做静力学和动力学性能分析。在静力学分析中，给出了静力学分析的规范流程;在规范流程的指导下，对机架进行静力学性能分析。分析结果表明，机架最大应力位于铣刨转子安装横梁处。通过强度校核，确认最大应力未超过许用应力值，机架结构强度符合要求。动力学分析主要对机架进行了模态研究，并得到机架前十阶固有频率和振型图。从中对机架刚度相对薄弱环节做了说明，完善了机架的结构分析。　　 现阶段，对于冷再生机机架的结构分析研究较少，鲜见相关文献。因此，本文对冷再生机机架有限元分析的探索，在有效降低产品开发成本，缩短产品研制周期及提高产品质量和可靠性方面，具有一定的理论和现实指导意义，可为机架相关设计及改进提供可靠的数据支持。

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