基于ANSYS的輪胎硫化機受力部件有限元分析及優(yōu)化設計研究.pdf

1、輪胎定型硫化機是輪胎制造的關鍵設備。機架是硫化機中的重要工作機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)設計合理與否直接影響硫化機的性能和可靠性。而上橫梁和底座又是該工作機構(gòu)中最為關鍵受力部件。它們的變形對輪胎質(zhì)量具有重要影響。上橫梁和底座結(jié)構(gòu)和受力狀況都比較復雜，在實際輪胎硫化工作中受到的壓力較大。分析其應力與應變得分布情況對該部件的設計，對提高其可靠性及使用壽命具有很強的實際意義。 本文應山東省某硫化機生產(chǎn)廠家的要求，對機架受力部件--上橫梁和底座進行了有

2、限元分析。本文首先采用有限元方法利用ANSYS軟件建立170"平移開放式工程輪胎定型硫化機上橫梁和底座實體模型；接著，對這些受力部件進行了有限元分析。通過分析，可以觀察出上橫梁和底座在靜態(tài)時應力和變形的大小以及分布情況，確定了部件易于破壞的危險區(qū)域分布，并驗證其安全性。 以往的硫化機上橫梁和底座的應力分析都沒有考慮溫度的影響，作者根據(jù)目前硫化機的生產(chǎn)實際，深入調(diào)查研究，在掌握大量生產(chǎn)應用實際的資料基礎上，借助于有限元分析軟件AN

3、SYS，對上橫梁和底座進行了熱力耦合分析，并與力學分析做出比較。通過分析比較，可以觀察出應力分布情況基本一致，但是大小卻有變化，這說明在輪胎硫化過程中，由于溫度產(chǎn)生的熱應力是不可忽略的，傳統(tǒng)的力學分析存在欠缺。其結(jié)果可以指導設計人員在設計上橫梁和底座時盡量與實際工況相符合。 最后論文還在上一部分的基礎上，對底座進行了優(yōu)化設計。利用ANSYS的優(yōu)化模塊對底座的結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化，在保證結(jié)構(gòu)強度的同時，減輕了底座的重量，節(jié)省了材料。