軸流式轉子輪轂關鍵部位的有限元分析.pdf

1、我國對于通風機的研制和在工業(yè)部門廣泛應用已有幾十年歷史了，目前通風機被廣泛應用于煤礦的通風，被形象的稱為“礦井的肺腑”。通風機的安全性和可靠性直接關系到工人的生命安全和礦井的正常生產(chǎn)。近年來礦用主通風機在運行時仍然發(fā)生了大量的輪轂和輪盤開裂等事故，引起風機領域的廣泛關注。本文針對某煤礦一臺礦用主通風機，利用三維建模軟件Pro/Engineer構建分析模型，利用有限元分析軟件ANSYS對其進行有限元分析和模態(tài)分析，從而確立轉子中各部分的應

2、力分布和振動特性，在保證結構強度、剛度的前提下提出優(yōu)化轉子結構，降低材料用量的方案。
　　首先，根據(jù)本次研究被提供的條件，通過測繪、查閱手冊得到分析對象的尺寸參數(shù)；取整個葉輪結構的1/16，利用Pro/Engineer的強大建模功能，分別對葉輪結構中每個零件建模。利用Pro/Engineer的裝配功能，將零件裝配成葉輪單元整體，實現(xiàn)快速而精確的建立葉輪曲面模型；然后將葉輪模型作必要的簡化，利用Pro/Engineer和ANSYS的

3、模型數(shù)據(jù)轉換功能將模型導入ANSYS。
　　其次，在有限元分析軟件ANSYS中，通過定義單元類型、劃分網(wǎng)格、加載以及求解，得到有限元靜力分析的結果。通過查看輪轂受力云圖和變形云圖，從而得出輪轂危險部位之所在，對危險截面和結構冗余部位進行改進設計，達到節(jié)省材料和保證結構強度的雙重目的，實現(xiàn)輪轂的安全性、經(jīng)濟性、合理性設計。
　　最后，對葉輪進行模態(tài)分析，得到輪轂的振型變形圖。通過輪轂的振型變形圖，得到輪轂的振動頻率和變形情況，