隔爆电气设备外壳的设计与有限元分析-精密仪器及机械专业论文.docx

THE DESIGN OF THE EXPLOSION-PROOF ELECTRICAL EQUIPMENT SHELL AND IT’S FINITE ELEMENT ANALYSIS A Dissertation submitted in fulfillment of the requirements of the degree of MASTER OF PHILOSOPHY from Shandong University of Science and Technology by Gong Liping Supervisor: Professor Song Zhian College of Mechanical and Electronic Engineering May 2009 声 明 本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文 献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机 关作鉴定。 硕士生签名： 日 期： AFFIRMATION I declare that this thesis, submitted in fulfillment of the requirements for the award of Master of Science to Shandong University of Science and Technology, is my own work except the parts indicated in the references. The document has not been submitted for qualification to any other academic institution. Signature: Date: 山东科技大学硕士学位论文摘要 山东科技大学硕士学位论文 摘要 摘 要 本论文对泰安市众诚矿石自动化有限公司开发的新产品 QJZ-2×700/1140/8 矿用隔 爆兼本质安全型八回路真空电磁起动器的外壳进行设计研究。 将弹塑性力学引入设计过程中，根据煤矿的要求设计壳体的总体尺寸，由经验设计 初选板厚、加强筋的规格，将壳体的板和加强筋简化为力学模型。横向的加强筋简化为 主向梁，纵向的加强筋简化为交叉梁；由加强筋包围的板子简化为平面板架结构的四边 简支模型，研究得出利用小挠度理论计算板厚的方法；利用箱体法兰和门法兰满足刚度 要求，推导出计算法兰的尺寸的公式，并得出了结果；分别计算得到了和法兰在均布载 荷作用下产生的弹性变形。通过计算各个箱体的螺栓受到的总拉力和各规格的螺栓的实 际许用拉力，得出使用该规格的螺栓的使用个数，通过布置方式的试选，调整螺栓规格、 个数、水平间距和竖直间距合适为止。 用 Solidworks 软件做出壳体的简易三维模型，分别导入 ANSYS 有限元分析软件中， 检验壳体在1MPa压力下产生的位移和应力，得到各箱体和门的位移、应力云图，并根 据结果进行结构的改进，使设计更加合理。 关键词：隔爆电气设备，弹塑性力学，梁，平面板架结构，Solidworks，有限元分 析 ABSTRACT This thesis is carried on some design and research on the new product QJZ-2700/1140/8 Eight Return Route Mineral Product Flame-Proof of Taian Zhongcheng Mine Automation Co., Ltd. It is put the Elastic-Plastic Mechanics into the design process, and programmed the overall size of the shell, in accordance with the requirements of the coal mine. It is chosen the shell thickness, the norm of rib reinforcement firstly, and then simplified the shell of the board and rib reinforcement to mechanical mode. It is simplified the transverse rib reinforcement to the main beam, the fore-and-aft rib reinforcement to the cross coupling. The shell around the rib rei