矿井提升机主轴静力分析与ANSYS优化设计

本文探讨了基于PRO/E和ANSYS软件平台在矿井提升机主轴静力学分析与优化设计中的应用。作者蒲志新和谢明，来自辽宁工程技术大学机械工程学院，通过对已知数据的三维建模，使用PRO/E软件创建了矿井提升机主轴的几何模型。接着，他们将模型导入到ANSYS中，进行有限元分析，以获取关键截面的应力分布情况，这对于确保主轴的强度和安全至关重要。 在有限元分析中，他们考虑了45碳素结构钢作为主轴材料，其弹性模量为207000 MPa，泊松比设定为0.3，假设材料在受力时保持线弹性，即不发生塑性变形。文章还提及了使用Solid95单元类型进行网格划分，采用了高级别的自由网格划分方法，共得到67452个单元，保证了计算的精度。 接下来，文章的重点转向了优化设计部分。通过对主轴进行多种优化方案的探索，包括可能的结构修改、材料选择或加工工艺优化等，作者旨在显著缩短设计周期，提高设计效率，从而实现更高的经济效益。这种集成CAD/CAM/CAE技术的应用，展示了现代设计方法如何通过数值模拟技术提升产品的性能和可靠性。 文章指出，矿井提升机主轴的安全性直接影响到矿山的经济效益和人员安全，因此对提升机主轴进行精确的静力学分析和优化设计显得尤为关键。通过本文的研究，可以为矿井提升设备的选型和改进提供科学依据，对于整个煤炭工业的生产力提升具有实际意义。 这篇首发论文结合了先进的计算机辅助设计和分析工具，为矿井提升机主轴的工程实践提供了实用的理论支持和技术路径。