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挤压制浆机双螺杆机构的设计与疲劳寿命分析（硕士学位论文），共72页。
摘 要
双螺杆挤压制浆机是在磨浆前进行预处理的重要设备,是造纸业不可或缺的工艺装备。本文对双螺杆挤压制浆机技术参数、功能部件做详细论述,并对其关键部件——双螺杆机构进行详细设计。因其工况复杂,受载较大,需对其强度、模态、疲劳做分析与校核,并对双螺杆机构做抗疲劳优化设计,使之满足设计要求。
本文首先构造双螺杆挤压制浆机的整体框架,确定要实现制浆的功能所需的部件,并对整机的每个部件的运动和功能做了详细的介绍。然后对双螺杆挤压制浆机的主要技术参数做详细的论述,通过类比法确定部分技术参数。最后是对关键部件的设计做详细论述,依据经验公式、理论与自身制浆机的特点,选择合适的参数,并对选择的参数做了验证分析,保证设计的参数达到设计标准的要求。
然后通过Hypermesh和ABAQUS软件对双螺杆机构进行有限元分析,分别得到芯轴的模态参数、螺杆机构的静态应力分布和芯轴的屈曲模态参数,通过对分析结果的研究.验证结构的合理性。
本文还从疲劳角度分析双螺杆机构,通过动态分析得到名义应力,再建立疲劳寿命理论模型并对疲劳性能参数做估算,通过局部应力应变法得到螺杆和芯轴的始裂寿命。
最后就提高芯轴疲劳寿命对双螺杆机构做抗疲劳优化设计,主要从提高芯轴疲劳强度和对双螺杆参数优化两个角度考虑。通过对优化参数的对比分析,得到满足设计要求的螺杆优化参数组。
关键词：双螺杆机构,双螺杆挤压制浆机,有限元分析,疲劳,始裂寿命,优化设计

目录
摘 要 I
Abstract II
1.绪论 1
1.1课题来源及选题意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1国内双螺杆挤压制浆机研究发展现状 1
1.2.2国外双螺杆挤压制浆机研究发展现状 2
1.2.3双螺杆挤压制浆机构设计现状 3
1.2.4有限元法在双螺杆机构中的应用 4
1.3论文主要研究内容 5
2.双螺杆挤压制浆的机构与设计 6
2.1双螺杆挤压制浆机整体框架设计 6
2.2双螺杆挤压制浆机主要参数确定 8
2.3双螺杆挤压制浆机关键部件的设计 9
2.3.1双螺杆机构参数的详细设计 9
2.3.2螺杆与机筒的间隙设计 11
2.3.3螺杆参数的验证分析 12
2.3.4螺杆材料选择 14
2.3.5芯轴设计 15
2.3.6芯轴材料选择 17
2.4本章小结 17
3.双螺杆机构的有限元分析 18
3.1有限元软件概述 18
3.2芯轴模态分析 19
3.2.1模态分析理论基础 19
3.2.2芯轴模态分析 20
3.3双螺杆机构静态分析 23
3.3.1静态分析基础 23
3.3.2载荷计算 23
3.3.3双螺杆机构静态分析 26
3.4双螺杆机构屈曲分析 28
3.5本章小结 30
4.双螺杆机构的疲劳分析 31
4.1疲劳分析基础 31
4.1.1疲劳定义 31
4.1.2稳定循环变应力 31
4.2双螺杆机构动态特性分析 32
4.2.1双螺杆机构疲劳分析方案研究 32
4.2.2双螺杆机构动态特性分析 32
4.3双螺杆机构疲劳寿命模型建立 34
4.3.1应变——寿命曲线模型的初步建立 34
4.3.2材料疲劳性能参数的估算 34
4.3.3应变——寿命曲线模型的平均应力修正 36
4.3.4应变——寿命曲线模型的疲劳强度指数修正 36
4.4局部应力应变法 37
4.4.1局部应力应变法基本假设与分析步骤 37
4.4.2材料循环应力应变曲线的研究 37
4.4.3局部应力应变计算的研究 38
4.4.4局部应力应变法过程分析的研究 39
4.5疲劳寿命估算 40
4.5.1螺杆疲劳寿命估算 40
4.5.2芯轴疲劳寿命估算 45
4.6本章小结 49
5.双螺杆机构抗疲劳优化设计 50
5.1芯轴疲劳强度分析 50
5.2双螺杆参数优化对比分析 51
5.2.1不同法向牙型侧角对芯轴危险截面最大应力影响研究 51
5.2.2不同导程对芯轴危险截面最大应力影响研究 53
5.3双螺杆参数优化设计 55
5.4本章小结 58
6总结与展望 59