起重機(jī)銷軸與拉板連接的非線性力學(xué)行為研究.pdf

1、銷軸連接作為起重機(jī)的傳力結(jié)構(gòu)件,其安全性和可靠性直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)器的使用壽命和人身安全,重要性不言而喻。銷軸與拉板接觸過(guò)程中的相互作用是復(fù)雜的力學(xué)現(xiàn)象,同時(shí)也是它們損傷甚至失效和破壞的重要原因,對(duì)拉板而言,到目前為止國(guó)內(nèi)尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和強(qiáng)度校核準(zhǔn)則,仍有許多關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題需要解決,如銷軸拉板之間的壓力分布規(guī)律等。本文通過(guò)數(shù)值分析方法對(duì)銷軸連接尤其是拉板的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行分析研究。
　　利用接觸法對(duì)銷軸和拉板之間建立接觸單元進(jìn)行

2、數(shù)值分析計(jì)算,通過(guò)接觸界面的定解條件和校核條件,建立接觸點(diǎn)增量形式的相容方程;同時(shí)探討許多在進(jìn)行接觸分析時(shí)需要處理的技術(shù),如網(wǎng)格的劃分,初始條件下接觸對(duì)的建立等問(wèn)題,并重點(diǎn)考慮了接觸剛度因子等參數(shù)設(shè)置問(wèn)題對(duì)銷軸連接應(yīng)力結(jié)果的影響,認(rèn)為選擇合適的參數(shù)有助于接觸問(wèn)題的求解收斂性和精確性,為本文進(jìn)行接觸分析提供了必要的基礎(chǔ)。
　　建立平面模型,分析了基于余弦載荷分布規(guī)律的彈性曲梁公式與同種加載情況下ANSYS計(jì)算結(jié)果的差異,質(zhì)疑了該規(guī)律

3、的正確性或適用范圍,認(rèn)為其不能完全反映銷軸與拉板接觸面上的壓力分布情況;探討了結(jié)構(gòu)形式和摩擦系數(shù)對(duì)壓力分布的影響,并歸納分析不同尺寸圓形頭拉板下的銷軸連接的壓力分布形式,得到新的接觸壓力分布方程以及隨銷徑和拉板外徑比值變化下的載荷分布范圍變化曲線,對(duì)余弦規(guī)律進(jìn)行了修正;假設(shè)新的分析模型,計(jì)及水平截面剪力和載荷分布范圍的影響,利用力法基本方程推導(dǎo)截面應(yīng)力分布。
　　以Liebherr公司LR1750履帶起重機(jī)超起拉板為原型,通過(guò)AN