本科機械畢設(shè)開題報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上畢業(yè)設(shè)計(論文) 開題報告題 目 刮板輸送機關(guān)鍵零部件的有限元分析院、系(部) 機械工程學(xué)院 專業(yè)及班級 機械設(shè)計制造及其自動化#班 姓 名 # # # 指 導(dǎo) 教 師 # # # 日 期 本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題 目刮板輸送機關(guān)鍵零部件的有限元分析選題類型工程應(yīng)用一、選題依據(jù)(簡述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況, 說明選題目的、意義，列出主要參考文獻)：（一）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 刮板輸送機是綜采工作面的主要配套設(shè)備之一，而溜槽是其關(guān)鍵部件之一，因為刮板輸送機的壽命是以溜槽的耐磨性為主要指標(biāo)的1。國外許多企業(yè)對這一問題的解決辦法是采用更先進的鑄造設(shè)備、材料和工藝方法，

2、并研制出一套先進可靠的檢測系統(tǒng)來對其故障實時診斷，以便快速檢修更換。他們研制的溜槽生產(chǎn)周期短使用壽命長，很受顧客的青睞。而我國產(chǎn)的刮板輸送機研制起步比較晚，約落后國際先進水平1015年2，許多部件都是仿照進口的，像溜槽的材質(zhì)中的含碳量與合金比例,制造時都是憑借經(jīng)驗，還有許多結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸都是參考進口溜槽，對其放大或縮小，而并沒有對其進行較為科學(xué)的計算校核。為了結(jié)構(gòu)可靠和延長使用壽命，大部分企業(yè)都盲目地選擇提高安全系數(shù)的方法。這樣一來就有可能造成材料的浪費、機體的笨重和能耗，甚至還不能解決問題。如果單靠傳統(tǒng)的計算校核方法來對溜槽進行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析會相對復(fù)雜困難，所以許多人都選用一些大型有限元軟件，例

3、如ABGUS、ANSYS等，對刮板輸送機關(guān)鍵部件進行分析。然而，對溜槽，特別是擋板曹幫進行有限元分析的研究很少，雖然也有人在這方面做研究，但我覺得他們的分析還不夠全面。有限元軟件ANSYS是美國ANSYS公司開發(fā)的，具有與Pro/Engineer，NASTRAN,Alogor,Inventer,AutoCAD等多種CAD軟件相連的數(shù)據(jù)接口，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換3。它在許多工程領(lǐng)域和科研方面都被廣泛運用，功能強大，分析問題可靠接近實際。所以我打算在前人的研究基礎(chǔ)上利用有限元軟件ANSYS再對溜槽擋板槽幫做深入的研究分析，以期對實際生產(chǎn)提供更加可靠實用的理論依據(jù)。 （二）生產(chǎn)要求狀況及選題意義 刮

4、板輸送機在現(xiàn)時代機械化采煤工作面占有重要地位。它的設(shè)計研制應(yīng)該滿足現(xiàn)代綜合機械化采煤工作面三機配套要求，即擔(dān)負(fù)運煤任務(wù)且作為移架支點；擔(dān)負(fù)推移液壓支架任務(wù)（推溜）；作為采煤機的縱向行走軌道?？梢?，在綜采工作面刮板輸送機扮演著很重要的角色，是現(xiàn)代綜采工作面不可缺少的一部分。但是，多年來的生產(chǎn)實踐證明，刮板輸送機事故影響生產(chǎn)時間為工作面其他設(shè)備之首，占工作面事故時間的25%50%4。所以它的任何一個關(guān)鍵零部件的損壞失效都可能導(dǎo)致工作面的生產(chǎn)工作無法正常進行，甚至?xí)斐删薮蟮慕?jīng)濟損失和安全事故。由于煤礦井下工作條件惡劣，刮板輸送機特別是它的溜槽附件很容易被刮板鏈及采煤機滑靴劃傷磨損，所以采煤機要求溜

5、槽具有較高的強度和耐磨性，以便承受采煤機重量以及液壓支架的推拉。因此，對刮板輸送機槽幫鋼進行受力分析，找出薄弱環(huán)節(jié)并運用機械設(shè)計相關(guān)理論對其優(yōu)化，在現(xiàn)實生產(chǎn)中具有重要意義。但是，如果通過傳統(tǒng)的機械設(shè)計理論對其結(jié)構(gòu)力學(xué)分析和強度校核，再試制成品來對它進行工業(yè)試驗，這工作量和成本都是相當(dāng)巨大的。雖然許多前人已經(jīng)在這方面做出了許多設(shè)計改進，但是通過查閱文獻可以發(fā)現(xiàn)，他們的設(shè)計仍有許多不足之處，例如，西安科技大學(xué)白曉輝學(xué)長做的大功率刮板輸送機中部槽受力與有限元分析5，其中對中部槽幫鋼受力分析時就少考慮了一種工況，即刮板輸送機作為采煤機軌道的受力情況。鑒于此，作者認(rèn)為有必要采用有限元方法對刮板輸送機溜槽

6、進行強度設(shè)計分析。在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合所學(xué)機械設(shè)計理論對其進行優(yōu)化改進。（三）主要參考文獻 1謝錫純，李曉豁主編，礦山機械與設(shè)備，徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2007。 2王志亮，采煤刮板輸送機鏟板槽幫的拓?fù)鋬?yōu)化分析，河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文。 3謝龍漢等主編，ANSYS結(jié)構(gòu)及動力學(xué)分析，北京：電子工業(yè)出版社，2012 4王成學(xué)，李志斌，框架式刮板輸送機的研制和應(yīng)用。 5白曉輝，大功率刮板輸送機中部槽受力與有限元分析。 二、主要研究(設(shè)計)內(nèi)容、研究（設(shè)計）思路及工作方法或工作流程（一）研究內(nèi)容 溜槽是刮板輸送機的關(guān)鍵部件之一，它的可靠性及可維修性很大程度上決定了企業(yè)的日產(chǎn)煤量。本課題對刮板

7、輸送機的易損件溜槽及其附件進行有限元分析，做出其零件應(yīng)力應(yīng)變云圖，找出其危險截面（即最有可能因載荷或磨碎失效的部位），利用機械設(shè)計理論和材料力學(xué)等所學(xué)知識對其優(yōu)化設(shè)計改進，從而使刮板輸送機的使用壽命及可靠性提高，以滿足煤礦生產(chǎn)惡劣環(huán)境下的需求。（二）研究思路及方法 首先，利用學(xué)校的電子圖書資源盡可能多的查看一些國內(nèi)外有關(guān)刮板輸送機溜槽關(guān)鍵易損部件設(shè)計研究的現(xiàn)狀，了解別人的設(shè)計改進方法以及分析解決問題的方法。然后總結(jié)他們的方法，從中找出缺陷或有待進一步解決的問題。 然后，用三維機械設(shè)計設(shè)計軟件Solidworks中的零件設(shè)計模塊對煤礦生產(chǎn)中使用最頻繁的溜槽建模。Solidworks具有很強的建模

8、功能操作方便靈活，可實現(xiàn)參數(shù)化零件建模，對于刮板輸送機溜槽如果直接在ANSYS中建模，其工作量是相當(dāng)大的。利用Solidworks建模，充分利用了3D零件設(shè)計的優(yōu)勢。此后，將溜槽的三維模型保存為ANSYS可以數(shù)據(jù)接口的格式，再導(dǎo)入ANSYS中對其依次進行參數(shù)定義、劃分網(wǎng)格、施加邊界條件約束、施加載荷、求解最后進行后處理顯示應(yīng)力應(yīng)變云圖。這樣就可以充分發(fā)揮Solidworks和ANSYS各自的優(yōu)勢，更高效地完成設(shè)計分析工作。 接下來，結(jié)合實際生產(chǎn)情況對零件的應(yīng)力應(yīng)變云圖認(rèn)真分析，分析危險截面出現(xiàn)的位置是否與實際生產(chǎn)中遇到的情況相符合。然后運用機械設(shè)計理論針對那些薄弱環(huán)節(jié)進行改進設(shè)計，例如對應(yīng)力集

9、中問題造成的應(yīng)力過大可考慮增大圓角半徑方法改進。此后，再利用Solidworks修改改進后的模型，再將其導(dǎo)入ANSYS中再次對其受力分析驗證所采用的改進設(shè)計方法是否科學(xué)可行。如果與預(yù)期的結(jié)果不相符，就向相反的方向改進，直到優(yōu)化設(shè)計出強度更能滿足要求的結(jié)果。最后，保存結(jié)果，并繪制工程零件圖，撰寫畢業(yè)設(shè)計論文說明書。 三、畢業(yè)設(shè)計(論文)工作進度安排 1、3月4日3月15日：查閱大量與本課題相關(guān)的文獻資料，了解刮板輸送機的發(fā)展現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)刮板輸送機的傳統(tǒng)設(shè)計方法。 2、3月16日3月22日：確定自己畢業(yè)設(shè)計的具體任務(wù)和完成課題的方法，然后按規(guī)范撰寫提交開題報告。3、3月234月20日：認(rèn)真系統(tǒng)的學(xué)習(xí)ANSYS有限元軟件中的結(jié)構(gòu)分析模塊，熟練結(jié)構(gòu)分析的步驟和方法，并且多做練習(xí)鞏固。 4、 4月21日4月30日：按圖紙尺寸和技術(shù)要求用Solidworks零件進行三維參數(shù)化建模，并將其導(dǎo)入大型有限元分析軟件ANSYS中，對其結(jié)構(gòu)力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計。 5、5月1日5月20日：按規(guī)范，認(rèn)真撰寫畢業(yè)設(shè)計論文，完成論文初稿。 6、5月