（优秀毕业全套设计）软起动隔爆箱体结构设计与计算

格式：RAR 上传：2022-06-25 05:58:40

《（优秀毕业全套设计）软起动隔爆箱体结构设计与计算》修改意见稿

1、“.....其中是许用扰度，这里是隔爆接合面的最大间隙与平面度公差的差值再比上安全系数得到的，单位是。是安全系数，如上所述，取.。门法兰许用挠度与箱体法兰许用挠度不同，使用分配系数来区别其大小。从前面的计算可以看出实际取值的厚度接近许用厚度的最小值。实际工作中随着安全系数的取值不同。最小厚度也会有所变化，取用要依据实际情况决定。箱体法兰变形建立模型有多种方式，采用梁结构时，法兰简化为线，反映不出在法兰内外侧的变形不同。所以在这里按照板受力的模型计算。根据机械工程手册中的近似公式计算。箱体法兰板的边界条件为两短边简支，长边固定，长边自由。计算变形使用最大挠度公式.其中取.，为法兰厚度。代入法兰尺寸计算法兰的变形结果如表.所示表.法兰计算结果法兰宽度法兰厚度最大扰度门框法兰箱体法兰接线腔法兰.盖板法兰.计算结果讨论首先，计算结果应用于实际时要加定的安全系数，先讨论安全系数的选取。安全系数定义为最大应力。与实际许用应力的比值，即。由于本例属于简化模型，考虑的是以最薄处厚度进行计算，安全系数可以较小，取由于矿用隔爆型外壳属于低压容器......”。

2、“.....应取.。综合这两点可以取安全系数为.。还可以依据实际情况和经验值选取安全系数。然后，考虑许用应力的选取，依据板的小挠度理论计算出板弯曲结果是偏于安全和浪费的。本例中所采用的钢的屈服极限。当屈服极限作为许用应力时，最大应力为，仍小于钢的强度极限，说明最大应力在强化阶段至破坏极限状态之间，尚未达到破坏极限。为了增加承载能力，技术要求在压力试验后需要产生永久塑性变形。说明平板受压下在材料的弹塑性区域活动，并且是安全的。.连接螺钉的强度及数量内六角圆柱头螺钉，也简称内六角螺栓，杯头螺丝，内六角螺钉，其叫法不样，但所代表的意思是样的。内六角螺钉按螺丝线材的硬度，扛拉力，屈服强度等是有个等级分类的，也就是内六角螺钉的级别，内六角螺钉是什么级别的。不同的产品物料上，要求有不同等级的内六角螺钉与之相对应。内六角螺钉按等级强度有分为普通的和高强度的。普通的内六角螺栓是指.级的，高强度的内六角螺钉是指.级以上的，包括.级和.级的。.级的内六角螺钉般都是指带滚花的，本色的带油的黑色内六角杯头螺丝。钢结构连接用内六角螺钉性能等级分.等余个等级......”。

3、“.....级及以上螺钉材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理淬火回火，通称为高强度螺钉，其余通称为普通螺钉。螺钉性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺钉材料的公称抗拉强度值和屈强比值。本次设计所采用的螺钉为性能等级.的内六角圆柱螺钉，其抗拉强度为，屈服强度为。高强度螺钉在受剪和受拉两方面的性能都比较好。它在安装时通过拧入板的螺纹孔中，使钉身中出现很大的预紧拉应力，从而在被连接板间产生较大的摩擦力，靠这个摩擦力传递外力。采用号钢制造螺钉，并经热处理，就是希望预紧力可以大些，因而摩擦力也可以大些。选用恰当的螺钉直径并正确的布置螺钉，对于保证连接强度，求得经济效益和制作方便是至关重要的。箱体法兰与门法兰，接线腔法兰与盖板法兰使用螺钉联接，需要计算在受压下螺钉的强度。这里分析下螺钉的直径和个数。若选用的螺钉直径太小，则所需要的个数太多，拆卸不方便，且预紧不好控制，容易造成受力不均匀相反若选用的螺钉直径太大，则数量需求就少，间距就过大，对密封性有影响。由于矩形壳体是对称结构，适宜用偶数个螺钉，可以依据法兰总拉力均分在各个螺钉上......”。

4、“.....但当长度比接近时螺钉向上取整时要取的倍数为宜，以便长短边螺钉的间距相近。比较合理的螺钉间距是螺钉公称直径的倍，压力容器的密封在内压小于.时取倍，般联结取倍螺钉直径。由于工况为且要求方便拆卸，这里取间距为倍螺钉公称直径，即当算出螺钉间距过小时，则选用大规格的螺钉同样，当算出螺钉间距过大时，则选用小规格的螺钉。当最大间距接近倍螺钉直径时，所选的螺钉直径个数是比较合理的。这里先分析接线腔法兰的螺钉，接线腔法兰螺钉分布如图.所示图.接线腔法兰示意图总受力是，根据机械工程手册，得到.式中是预紧系数，在软垫片和静止载荷时取，这里取.是螺钉相对刚度系数，在盖板使用钢板和弹簧钢垫圈时取.受力面的实际总受力大小，由工况压力与受力面积乘积得到。在接线腔中，盖板受到的推力使盖板法兰和接线腔法兰的螺钉受拉。受力面积即为盖板的面积。接线腔盖隔爆箱门又根据许用应力，是螺钉材料的屈服极限，按号钢考虑，。根据机械工程手册，若不控制预紧力，安全系数将取，使螺钉直径过大。此处需要控制预紧力，其安全系数可取。这里取.......”。

5、“.....得长宽比是.，螺钉个数可取的倍数。在内压下受到的总压力为若使用螺钉，需要螺钉个数.。取螺钉个数为，布置方式可以为四角四个，水平边个，竖直边个，这样布置间距，不合理，因此不采用。使用螺钉，需要螺钉个数取螺钉个数为，布置方式可以为四角四个，水平边个，竖直边个，这样布置间距，不合理，因此不采用。使用螺钉，需要螺钉个数取螺钉个数为，布置方式可以为四角四个，水平边个，竖直边个，此时，水平间距，竖直间距，可采用，所以选用螺钉，取个数。根据上述公式，同理可算出箱门上所需的螺钉个数。由于箱门与箱体的法兰之间还通过卡扣紧固，可以分担螺钉所受到的力，因此可以适当减小螺钉的个数。这里选用螺钉，取个数为。.优化方案设计通过上面的理论分析，可以发现，板的厚度与实物的厚度有定的差距。在理论设计过程中，没有考虑加强筋对板的加固作用。因此，在优化设计中，可增加加强筋，并减小板的厚度。根据实物考察，可作出以下设计在侧面板后面板箱门及盖板增加加强筋，作出两种厚度的板和，分析并比较不同厚度下的临界值，从中选取最优值......”。

6、“.....由于各面板的形状趋于矩形，因此加强筋的布局以侧面板为例，采用如图.所示来布局。各面板采用相同的布局。图.侧面板加强筋的分布图.本章小结本章简单介绍了本论文研究的隔爆起动器外壳根据小扰度理论，推算出了各个主要受力面板的理论尺寸根据计算公式，对重要的零部件进行了扰度和应力的理论分析和设计总结计算数值，对箱体进行了理论的优化设计。基于的隔爆箱体外壳的三维建模.软件本课题采用对矿用隔爆兼本质安全型交流软起动器进行三维建模。是的缩写，这是个交互式计算机辅助设计与计算机辅助制造系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着硬件的发展和个人用户的迅速增长，在上的应用取得了迅猛的增长，已经成为模具行业三维设计的个主流应用。的开发始于年，它是基于语言开发实现的。是个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。因此软件可对许多不同的应用再利用......”。

7、“.....然而，所有这些技术在复杂应用中的使用并不是太容易。这是因为组合所有这些方法需要巨大的复杂性及交叉学科的知识。最终软件的实现变得越来越复杂，以致于超出了个人能够管理的范围。些非常成功的解偏微分方程的技术，特别是自适应网格加密和多重网格方法在过去的十年中已被数学家研究，同时随着计算机技术的巨大进展，特别是大型并行计算机的开发带来了许多新的可能。的目标是用最新的数学技术，即自适应局部网格加密多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供个灵活的可再使用的软件基础。来自的使企业能够通过新代数字化产品开发系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计工程和制造全范围的开发过程。如今制造业所面临的挑战是，通过产品开发的技术创新，在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。为了真正地支持革新，必须评审更多的可选设计方案，而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做出关键性的决策。是新代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。独特之处是其知识管理基础......”。

8、“.....可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每设计决策。建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。通过再次将注意力集中于跨越整个产品生命周期的技术创新，的成功已经得到了充分的证实。这些目标使得通过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具，把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到个实现数字化管理和协同的框架中。为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。利用建模，工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产品形状，并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。包括了世界上最强大最广泛的产品设计应用模块。具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。优于通用的设计工具，具有专业的管路和线路设计系统钣金模块专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。允许制造商以数字化的方式仿真确认和优化产品及其开发过程......”。

9、“.....制造商可以改善产品质量，同时减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计构建，以及对变更周期的依赖。.隔爆软起动器各箱体及组件隔爆软起动器由隔爆箱体，接线腔构成，有两个活动的面板箱门和盖板，共有个矩形箱，两个箱体通过焊接成为体，与箱门和盖板通过螺钉连接。主电缆全部采用快速接插联接器，防爆箱采用快开门结构。防爆箱采用快开门结构，具有完整的机械安全联锁机构和多重可靠的电气闭锁装置，具有较强的安全性能。需要打开防爆箱门时，向上抬起移门轴手柄，门随之抬起，然后以上下移门轴的轴线为轴向转动，通过固定的圆柱销将移门轴的转动，转化为滑动轴的水平向外移动，从而把门打开。这种结构适用于需要经常修理的设备上，省时省力，结构简单而可靠。防爆箱门开闭均应遵循安全操作顺序才能实现，否则无法开启或闭合。如图.为快开门机构。图.快开门机构隔爆软起动器的总装图如图.所示图.隔爆软起动器的总装图.三维建模通过第三章的计算，得到箱体的壁厚，箱体法兰和门法兰的厚度，以及各个箱体的螺钉分布。由图.可以看出，防爆起动器的实际结构比较复杂......”。