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当今,现代生产技术不断向前发展,各种新材料以及新技术的出现带给了产品的多样化。然而,在产品安装后进行试验以及运行的过程中,总是发生一些意料不到的断裂事故,而且在这些事故中,往往破坏时的应力低于使用材料的屈服极限,进而给工作带来不必要的损失。滚轮轴作为煤炭压实机中最关键的受力构件,它的可靠性直接影响着整个机器的可靠性、经济性和使用寿命。 滚轮轴整体结构比较简单,但是由于存在阶梯,应力集中现象比较严重,影响其总体性能的因素较多。实践表明,其中疲劳断裂是其主要的失效形式,通过施加在轴两端上的交变载荷是造成滚轮轴疲劳破坏的主要原因。论文就是在参阅大量文献的基础上,围绕着煤炭压实机滚轮轴断裂问题进行讨论研究。论文主要内容如下: 1.简单介绍了国内外为防止煤炭运输过程中的损失所采取的各种措施,对失效问题进行了综述,介绍了煤炭压实机的工作特点和作用,为后续工作奠定了基础。 2.应用理化检测实验手段对断轴的化学成分、金相组织、夹杂物进行了分析,从而找出滚轮轴断裂的内部因素。使用疲劳强度理论对滚轮轴的疲劳强度进行验证,应用断裂力学的相关理论知识(线性累积损伤理论)对滚轮轴的安全寿命进行估算。提出了提高滚轮轴疲劳强度的一些措施。 3.运用ANSYS软件对滚轮轴建立了简单的有限元模型,包括合理创建实体模型、选择合理的单元类型和创建滚轮轴的有限元网格与节点,合理施加载荷和位移边界条件,合理确定选项等,进行静力学分析计算,得出滚轮轴的应力云图,找出其断裂原因并提出改进措施,然后使用软件的疲劳分析模块,对其进行疲劳分析,得出改进后滚轮轴的寿命系数。