颚式破碎机自顶向下的参数化设计及其有限元分析

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颚式破碎机得益于以其结构简单,生产效率高,维修方便等优点,在矿山,煤炭,化工等行业广泛应用。计算机技术的发展极大的推动颚式破碎机在设计手段,生产制造等阶段的快速发展。虚拟产品设计的快速便捷性能很好满足产品日益更新换代的市场化需要。而参数化设计技术的运用是产品在研发过程中不可或缺的手段,更是未来计算机辅助设计的发展方向。针对目前机械产品设计大多运用自底向上(Bottom-Up)技术所产生问题以及CAD建模系统的不足,本文采用自顶向下设计(Top-Down)这一设计方法,在总体的装配环境下来完成产品各个零部件的设计。基于参数化的建模技术可以很好地反映出设计人员的设计理念与思路,同时更快捷方便地发现零部件可能存在干涉的情况以便及时进行修改,保证零部件之间关系的准确性。本人研究的课题是为了提高产品的快速变型与参数化设计,基于Pro/E平台,对颚式破碎机进行整机参数化设计,并对其关键零部件进行有限元分析。论文研究主要内容有以下几个方面:(1)介绍颚式破碎机主要类型,组成结构。阐述现阶段颚式破碎机在设计上的局限性。引出自顶向下设计这一新的设计理念。(2)论述自顶向下设计方法概念,发展历程及优势,进一步研究CAD系统中装配环境下的装配特征与装配关系。并引出结构模型树概念,基于产品结构功能层次性表达,使复杂产品内部结构能分解简单明了。(3)以实验用的复摆颚式破碎机为样机,利用测绘所得实验数据,立足于顶层设计,建立主骨架与子骨架的关系模型并依次向下传递信息,实现零件自身与相互之间的参数化,最终完成其三维设计模型,并进行干涉检查分析。(4)以整机中的偏心轴、动颚为研究对象,基于ABAQUS平台,对偏心轴进行模态分析,确定满足实际工作情况;并对动颚进行静力学分析,验证新的设计设计方法的合理性与准确性。
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