【摘 要】
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随着经济发展,洗衣机使用越来越普遍,人们对洗衣机的使用也不只是注重其功能,更加注重其舒适性。当前滚筒洗衣机整体高度太低,使用不便,因此增加洗衣机底座以提高整体高度,方便使用,且可以收纳物品。底座作为洗衣机辅助部件,在洗衣机运转过程中保证底座的可靠性是至关重要的。在洗衣机运转过程中,底座受到交变载荷,因此需分析底座动态性能,包括模态及瞬态动力学,以及评估底座焊缝疲劳寿命。在生产制造中底座支腿焊缝无法
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随着经济发展,洗衣机使用越来越普遍,人们对洗衣机的使用也不只是注重其功能,更加注重其舒适性。当前滚筒洗衣机整体高度太低,使用不便,因此增加洗衣机底座以提高整体高度,方便使用,且可以收纳物品。底座作为洗衣机辅助部件,在洗衣机运转过程中保证底座的可靠性是至关重要的。在洗衣机运转过程中,底座受到交变载荷,因此需分析底座动态性能,包括模态及瞬态动力学,以及评估底座焊缝疲劳寿命。在生产制造中底座支腿焊缝无法做到百分百焊接,导致焊缝缺口处应力集中,将缩短焊缝寿命,因此需确定一个最低焊接程度以保证底座焊缝疲劳寿命能达到指定工作循环要求。本文对底座进行数值仿真、实验验证,所做的工作主要有:(1)根据所构建的有限元模型进行模态分析和瞬态动力学分析,结果表明底座各阶模态频率对应的共振转速均远大于洗衣机的最大转速,底座不发生共振;各零件的最大等效应力均小于相应许用应力值,底座各零部件的强度满足要求;通过搭建实验平台,测试底座在交变载荷作用下的应力情况,应力仿真值同实验值相比误差在20%以内,验证了有限元模型的合理性。(2)运用准静态叠加法,对底座支腿焊缝疲劳寿命进行评估,结果表明危险焊缝的最低寿命为8351次工作循环,高于所期望的2000个工作循环。(3)结合工程实际,对支腿焊缝不同焊接程度下的底座进行分析,确定焊缝需达到80%焊接才能保证寿命达到2000个工作循环。并对底座进行结构尺寸优化,改进后的模型质量比原模型质量减少了20.29%;对底座进行材料优化,改进后的模型质量比原模型质量减少了34.51%。同时对尺寸优化和材料优化后的模型进行动态性能分析及焊缝疲劳寿命评估,确保了优化后的模型在各方面的可靠性。本论文对洗衣机底座结构设计以及焊缝的设计、制造有重要的指导意义,具有较大的工程应用价值。
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