钻塔横向移动装置有限元分析及结构改进

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1、第9期机械设计与制造2010年9月MachineryDesign&Manufacture35文章编号：1001—3997(2010)09—0035—03钻塔横向移动装置有限元分析及结构改进韩文峰冯刚聂娅青(大连理工大学机械工程学院，大连116024)FiniteelementanalysisandstructuredesignofrigtransversemovingdeviceHANWen-feng，FENGGang，NIEYa-qing(SchoolofMechanicalEngineeri

2、ng，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)【摘要】针对某海洋平台钻塔横向移动装置原有的滑动副带来的问题，在移动装置中采用滚动副取滑动副，运用ANSYS分析软件对其进行有限元分析。在满足滚子强度和刚度的前提下，针对滚动副中滚子接触区域存在应力集中问题对其进行结构改进。改进后的结构使最大应力降低了15．8％，同时减轻了滚子的重量，获得了较为理想的结构和尺寸，并实现了滚子自动居中。关键词：滚动副；滚子；有限元分析【Abstract】Aimed

3、attheproblemsofslidingpairatrigtransversemovingdevice，originalslidingpairisreplacedbyrollingpair．UtilizingANSYSsoj~waretocarryingoutfiniteelementanalysisonitsframeandfoundouttheexistedstressconcentrationproblemsofroller．UnderthepremiseofrollersatiGes

4、inpossessingenoughstrengthandrigidity，thestructureimprovementdesigniscarriedoutonframeofroller．Thecomparisonofstructureserimprovementwiththestructuresoftheoriginalshowthemaximumstressisloweredtoabout15．8％，themassofrollerisreduced，andachievethegoalsof

5、auto-centeringroller．Keywords：Rollingpair；Roller；Finiteelementanalysis中图分类号：TH12文献标识码：A际的使用过程中，横向移动装置需承受上千吨的载荷，因此在设1引言海洋平台钻塔横向移动装置是整个海洋平台重要设备。在实计的过程中必须考虑装置的安全可靠性，避免过早出现疲劳损-k来稿日期：2009—11-09·-0⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯-0⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·

6、●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯-●⋯-●⋯-●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯-●⋯-●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●··面和配合表面，由具体工作要求得到相应的配合类型，再选择具了软件l生能，扩展了SolidWorks的应用功能，有利于进一步发挥体的使用要求，即可得到最终的设计结果——推荐的公差等级及CAD的优趱性，从而真正实现CAD与后续的CAPP／CAM的集成。可选用的加工方法，如图4所示。＆，～⋯j＆t蜥．F薛日靠一—i0：黼瓣霹鞠赫r踊嚏amt*#河蝴十-‘$

7、Rt矗『_¨“r～{一。I目％■靛十键l目i迥}图5尺寸公差查询主窗口图6最终标注结果图3配合尺寸公差设计界面图4配合尺寸公差设计结果参考文献1张琳娜．精度设计与质量控制基础[M]．北京：中国计量出版社，2000然后再在图5的公差带中，点选已得到的公差等级，由基本2江洪，魏峥等．SolidWorks二次开发实例解析[M]．北京：机械工业出版社，尺寸即可得到公差值以及上下偏差，进而完成标注，标注的结果2004(2)如图6所示。3方东阳，李秀明，张琳娜等．基于GPS的形位公差项目分析和设计[J]．郑

8、州大学学报，2005(3)：73~764结论4SolidWorks公司．SolidWorksAPI二次开发[M]jE京：棚械工业出版往，2005(3)本文以新一代GPS为理论基础，以VB为开发工具，对5BobReselman，RichardPeasley．实用VisualBasic6[M]．北京：清华大学出SolidWorks进行精度设计模块的二次开发，主要是尺寸精度及配版社，2001(3)6李向阳．SolidWorks二次开发的研究『J1．精密制造与自动化，2008(2)：37-39合的设计，