本科機(jī)械畢設(shè)開(kāi)題報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 開(kāi)題報(bào)告題 目 刮板輸送機(jī)關(guān)鍵零部件的有限元分析院、系(部) 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)及班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化#班 姓 名 # # # 指 導(dǎo) 教 師 # # # 日 期 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題 目刮板輸送機(jī)關(guān)鍵零部件的有限元分析選題類(lèi)型工程應(yīng)用一、選題依據(jù)(簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況, 說(shuō)明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn))：（一）國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 刮板輸送機(jī)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?yàn)楣伟遢斔蜋C(jī)的壽命是以溜槽的耐磨性為主要指標(biāo)的1。國(guó)外許多企業(yè)對(duì)這一問(wèn)題的解決辦法是采用更先進(jìn)的鑄造設(shè)備、材料和工藝方法，

2、并研制出一套先進(jìn)可靠的檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)其故障實(shí)時(shí)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(zhǎng)，很受顧客的青睞。而我國(guó)產(chǎn)的刮板輸送機(jī)研制起步比較晚，約落后國(guó)際先進(jìn)水平1015年2，許多部件都是仿照進(jìn)口的，像溜槽的材質(zhì)中的含碳量與合金比例,制造時(shí)都是憑借經(jīng)驗(yàn)，還有許多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸都是參考進(jìn)口溜槽，對(duì)其放大或縮小，而并沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行較為科學(xué)的計(jì)算校核。為了結(jié)構(gòu)可靠和延長(zhǎng)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(lái)就有可能造成材料的浪費(fèi)、機(jī)體的笨重和能耗，甚至還不能解決問(wèn)題。如果單靠傳統(tǒng)的計(jì)算校核方法來(lái)對(duì)溜槽進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析會(huì)相對(duì)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(duì)刮板輸送機(jī)關(guān)鍵部件進(jìn)行分析。然而，對(duì)溜槽，特別是擋板曹幫進(jìn)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(jué)得他們的分析還不夠全面。有限元軟件ANSYS是美國(guó)ANSYS公司開(kāi)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(shí)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(yùn)用，功能強(qiáng)大，分析問(wèn)題可靠接近實(shí)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(duì)溜槽擋板槽幫做深入的研究分析，以期對(duì)實(shí)際生產(chǎn)提供更加可靠實(shí)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(jī)在現(xiàn)時(shí)代機(jī)械化采煤工作面占有重要地位。它的設(shè)計(jì)研制應(yīng)該滿(mǎn)足現(xiàn)代綜合機(jī)械化采煤工作面三機(jī)配套要求，即擔(dān)負(fù)運(yùn)煤任務(wù)且作為移架支點(diǎn)；擔(dān)負(fù)推移液壓支架任務(wù)（推溜）；作為采煤機(jī)的縱向行走軌道。可見(jiàn)，在綜采工作面刮板輸送機(jī)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(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐證明，刮板輸送機(jī)事故影響生產(chǎn)時(shí)間為工作面其他設(shè)備之首，占工作面事故時(shí)間的25%50%4。所以它的任何一個(gè)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(wú)法正常進(jìn)行，甚至?xí)斐删薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失和安全事故。由于煤礦井下工作條件惡劣，刮板輸送機(jī)特別是它的溜槽附件很容易被刮板鏈及采煤機(jī)滑靴劃傷磨損，所以采煤機(jī)要求溜

5、槽具有較高的強(qiáng)度和耐磨性，以便承受采煤機(jī)重量以及液壓支架的推拉。因此，對(duì)刮板輸送機(jī)槽幫鋼進(jìn)行受力分析，找出薄弱環(huán)節(jié)并運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)理論對(duì)其優(yōu)化，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中具有重要意義。但是，如果通過(guò)傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)理論對(duì)其結(jié)構(gòu)力學(xué)分析和強(qiáng)度校核，再試制成品來(lái)對(duì)它進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，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(jì)改進(jìn)，但是通過(guò)查閱文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，他們的設(shè)計(jì)仍有許多不足之處，例如，西安科技大學(xué)白曉輝學(xué)長(zhǎng)做的大功率刮板輸送機(jī)中部槽受力與有限元分析5，其中對(duì)中部槽幫鋼受力分析時(shí)就少考慮了一種工況，即刮板輸送機(jī)作為采煤機(jī)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(duì)刮板輸送機(jī)溜槽

6、進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)分析。在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合所學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)理論對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。（三）主要參考文獻(xiàn) 1謝錫純，李曉豁主編，礦山機(jī)械與設(shè)備，徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007。 2王志亮，采煤刮板輸送機(jī)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(dòng)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(jī)的研制和應(yīng)用。 5白曉輝，大功率刮板輸送機(jī)中部槽受力與有限元分析。 二、主要研究(設(shè)計(jì))內(nèi)容、研究（設(shè)計(jì)）思路及工作方法或工作流程（一）研究?jī)?nèi)容 溜槽是刮板輸送機(jī)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(duì)刮板

7、輸送機(jī)的易損件溜槽及其附件進(jìn)行有限元分析，做出其零件應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D，找出其危險(xiǎn)截面（即最有可能因載荷或磨碎失效的部位），利用機(jī)械設(shè)計(jì)理論和材料力學(xué)等所學(xué)知識(shí)對(duì)其優(yōu)化設(shè)計(jì)改進(jìn)，從而使刮板輸送機(jī)的使用壽命及可靠性提高，以滿(mǎn)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(shū)資源盡可能多的查看一些國(guó)內(nèi)外有關(guān)刮板輸送機(jī)溜槽關(guān)鍵易損部件設(shè)計(jì)研究的現(xiàn)狀，了解別人的設(shè)計(jì)改進(jìn)方法以及分析解決問(wèn)題的方法。然后總結(jié)他們的方法，從中找出缺陷或有待進(jìn)一步解決的問(wèn)題。 然后，用三維機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)軟件Solidworks中的零件設(shè)計(jì)模塊對(duì)煤礦生產(chǎn)中使用最頻繁的溜槽建模。Solidworks具有很強(qiáng)的建模

8、功能操作方便靈活，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)化零件建模，對(duì)于刮板輸送機(jī)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(jì)的優(yōu)勢(shì)。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(duì)其依次進(jìn)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(jìn)行后處理顯示應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D。這樣就可以充分發(fā)揮Solidworks和ANSYS各自的優(yōu)勢(shì)，更高效地完成設(shè)計(jì)分析工作。 接下來(lái)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)零件的應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D認(rèn)真分析，分析危險(xiǎn)截面出現(xiàn)的位置是否與實(shí)際生產(chǎn)中遇到的情況相符合。然后運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)理論針對(duì)那些薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，例如對(duì)應(yīng)力集

9、中問(wèn)題造成的應(yīng)力過(guò)大可考慮增大圓角半徑方法改進(jìn)。此后，再利用Solidworks修改改進(jìn)后的模型，再將其導(dǎo)入ANSYS中再次對(duì)其受力分析驗(yàn)證所采用的改進(jìn)設(shè)計(jì)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(jìn)，直到優(yōu)化設(shè)計(jì)出強(qiáng)度更能滿(mǎn)足要求的結(jié)果。最后，保存結(jié)果，并繪制工程零件圖，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文說(shuō)明書(shū)。 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)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(xiàn)資料，了解刮板輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)刮板輸送機(jī)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。 2、3月16日3月22日：確定自己畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體任務(wù)和完成課題的方法，然后按規(guī)范撰寫(xiě)提交開(kāi)題報(bào)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(jìn)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(duì)其結(jié)構(gòu)力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。 5、5月1日5月20日：按規(guī)范，認(rèn)真撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，完成論文初稿。 6、5月