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减速机箱体作为减速箱的重要部件,起到支承的作用,其设计可靠性和合理性成为整个减速机设计的关键因素之一,它的强度和刚度对减速机运转的平稳性起着决定作用,也影响齿轮和轴承的工作状况。
本文运用三维绘图软件Pro/ENGINEER建立了ZDH100系列减速器箱体的三维实体模型,将三维实体模型进行合理的简化,通过Pro/ENGINEER与有限元分析软件ANSYS的接口,将模型导入ANSYS中。在此基础上对ZDH100系列减速器箱体进行了有限元静态分析,直观地展现了箱体的应力场和位移场,并考察了箱体的强度以及安全系数。对减速箱箱体进行了有限元模态分析,获得了箱体结构的固有频率和固有振型,并给出分析评价。模拟减速器工作过程绘制加载图,运用全瞬态动力学分析法对箱体进行了动态分析,获得应力时间响应曲线、应力场,与静态分析结果进行比较,并分析了时间响应曲线。最后运用ANSYS参数设计语言APDL建模,采用零阶法进行优化,考察了优化结果,并根据优化结果对ZDH100系列减速器箱体进行了优化,在保证安全系数的情况下削减了壁厚,并改变了加强筋位置,使减速器箱体用料减少约5%。
本文是将减速器箱体可视化建模、分析、优化于一体的研究,对减速器箱体的设计效率和设计水平的提高具有重要意义。