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基于Pro/E的提升機(jī)三維設(shè)計(jì)及其ANSYS有限元分析

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斗式提升機(jī)是專門用于連續(xù)垂直輸送散料的設(shè)備。其結(jié)構(gòu)由上而下可分為3部分，即機(jī)頭、機(jī)筒和機(jī)座，其廣泛應(yīng)用于飼料和糧食等加工廠中。
Pro/E具有強(qiáng)大的三維造型功能，該軟件與ANSYS軟件接口較好，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，Pro/E也是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的三維建模軟件。通過(guò)Pro/E軟件對(duì)TDTG36/23型提升機(jī)進(jìn)行三維建模設(shè)計(jì)，并且利用ANSYS軟件對(duì)其運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。
1.提升機(jī)的三維建模設(shè)計(jì)
(1)以TDTG36/23型提升機(jī)為例，根據(jù)主軸的實(shí)際要求和提升機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸，采用Pro/E的零件設(shè)計(jì)模塊，將各個(gè)零件生成三維實(shí)體模型。
(2)利用Pro/E裝配模塊，將提升機(jī)各個(gè)零件進(jìn)行裝配，完成整個(gè)提升機(jī)的三維實(shí)體模型。
(3)將構(gòu)建后的提升機(jī)三維模型進(jìn)行保存，并利用Pro/E和ANSYS的接口技術(shù)，將其三維實(shí)體模型導(dǎo)入到ANSYS中，對(duì)其進(jìn)行有限元分析。
2.ANSYS有限元分析
將提升機(jī)的三維模型導(dǎo)入到ANSYS后，根據(jù)飼料提升機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況、提升機(jī)運(yùn)動(dòng)軸所承受的載荷狀態(tài)，對(duì)其運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變的有限元分析，找出其應(yīng)力的分布規(guī)律。
ANSYS有限元分析過(guò)程：
(1)選擇合適的有限元網(wǎng)格單元，一般選擇Solid45有限元網(wǎng)格單元；
(2)設(shè)定好提升機(jī)運(yùn)動(dòng)軸的材料及物理參數(shù)，這里為45碳素結(jié)構(gòu)鋼，材料的彈性模量E=207000MPa；泊松比P=0.3；
(3)預(yù)設(shè)好提升機(jī)運(yùn)動(dòng)軸所受的載荷約束；
(4)利用ANSYS軟件對(duì)運(yùn)動(dòng)軸，按設(shè)定好的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，并且通過(guò)單元網(wǎng)格形式在軸上顯示出各點(diǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變情況；
(5)通過(guò)對(duì)應(yīng)力單元網(wǎng)格分析，檢查出應(yīng)力不足點(diǎn)，并應(yīng)用Pro/E軟件對(duì)運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行優(yōu)化改善，使其達(dá)到******效果。
3.總結(jié)
(1)基于Pro/E軟件平臺(tái)建立了提升機(jī)的三維實(shí)體模型，使其實(shí)體直觀，并且模型設(shè)計(jì)變更方便；
(2)利用Pro/E與ANSYS的接口技術(shù)，對(duì)主軸在一定工況下運(yùn)行時(shí)應(yīng)力、應(yīng)變的分布情況進(jìn)行了有限元仿真分析；分析結(jié)果表明，主軸的******應(yīng)力、應(yīng)變出現(xiàn)的位置與實(shí)際情況相符；
(3)根據(jù)有限元仿真分析的結(jié)果，可以對(duì)Pro/E中的三維實(shí)體模型的合理性進(jìn)行校核，從而對(duì)實(shí)體模型的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，及時(shí)改正設(shè)計(jì)中的缺陷；
(4)該研究方法將避免重復(fù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化，大大縮短提升機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)周期，并有效降低成本。
(圖/文www.w177.cn)

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