具有跟隨保險(xiǎn)裝置頂升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-14 20:46
重載頂升設(shè)備廣泛應(yīng)用于礦山、建筑、橋梁等工程領(lǐng)域,其安全性能是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。針對(duì)當(dāng)前液壓頂升設(shè)備在實(shí)際工程中存在的安全隱患,設(shè)計(jì)了具有跟隨保險(xiǎn)裝置的頂升機(jī),并使用有限元分析技術(shù)對(duì)所設(shè)計(jì)的頂升機(jī)進(jìn)行了沖擊動(dòng)力學(xué)分析以及模態(tài)特性分析,在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn),最后完成了原理樣機(jī)的設(shè)計(jì)制造與調(diào)試,主要內(nèi)容和成果如下:(1)提出了頂升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,完成了承重零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算。在總體設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上確定了保險(xiǎn)裝置傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案并完成了傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果,完成了頂升機(jī)各零部件的三維建模與裝配。(2)根據(jù)具有跟隨保險(xiǎn)裝置頂升機(jī)的工作原理,針對(duì)頂升過(guò)程中可能存在液壓缸失效,重物跌落沖擊保險(xiǎn)裝置的情況,運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA對(duì)頂升機(jī)保險(xiǎn)裝置進(jìn)行了沖擊動(dòng)力學(xué)分析。分析得到了重物跌落距離對(duì)保險(xiǎn)裝置螺桿組合穩(wěn)定性的影響規(guī)律,并且得到了沖擊過(guò)程螺桿組合動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和發(fā)生動(dòng)態(tài)屈曲時(shí)的形態(tài),分析選取了螺桿組合可承受重物最大的跌落距離。對(duì)受到重物在該距離跌落沖擊時(shí)保險(xiǎn)裝置的整體穩(wěn)定性和關(guān)鍵零部件強(qiáng)度進(jìn)行了驗(yàn)證,分析了重物最大跌落距離取值的合理性,為頂升機(jī)跟隨控制設(shè)計(jì)提供...
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.2 頂升設(shè)備及保險(xiǎn)裝置的應(yīng)用與研究
1.2.1 機(jī)械式頂升設(shè)備與研究
1.2.2 液壓式頂升設(shè)備與研究
1.2.3 液壓千斤頂保險(xiǎn)裝置研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本文的主要工作
1.4 本章小節(jié)
第2章 頂升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
2.1 具有跟隨保險(xiǎn)裝置頂升機(jī)的預(yù)期功能及要求
2.2 頂升機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理
2.3 承重零部件設(shè)計(jì)
2.3.1 螺桿螺母設(shè)計(jì)
2.3.2 連接頂板設(shè)計(jì)
2.3.3 上固定板、承重立柱及底板設(shè)計(jì)
2.4 頂升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)選擇與計(jì)算
2.4.1 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與選擇
2.4.2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算
2.5 頂升機(jī)三維模型建立與裝配
2.6 本章小結(jié)
第3章 頂升機(jī)保險(xiǎn)裝置沖擊動(dòng)力學(xué)仿真分析
3.1 沖擊動(dòng)力學(xué)基本理論
3.1.1 沖擊的基本概念
3.1.2 沖擊問(wèn)題及分析方法
3.1.3 沖擊動(dòng)力學(xué)的非線性有限元分析理論
3.2 保險(xiǎn)裝置螺桿組合沖擊穩(wěn)定性分析
3.2.1 螺桿組合有限元模型建立
3.2.2 仿真結(jié)果分析
3.3 保險(xiǎn)裝置整體沖擊穩(wěn)定性及強(qiáng)度驗(yàn)證
3.3.1 保險(xiǎn)裝置整體有限元模型建立
3.3.2 仿真結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 頂升機(jī)模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)
4.1 模態(tài)分析及諧響應(yīng)分析理論
4.2 頂升機(jī)模態(tài)分析
4.2.1 頂升機(jī)工作狀態(tài)及激振載荷頻率分析
4.2.2 模態(tài)分析有限元模型的建立
4.2.3 模態(tài)分析結(jié)果
4.3 頂升機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)
4.4 頂升機(jī)諧響應(yīng)分析
4.4.1 彎曲響應(yīng)分析
4.4.2 扭轉(zhuǎn)響應(yīng)分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 原理樣機(jī)的制造與調(diào)試
5.1 原理樣機(jī)設(shè)計(jì)制造與裝配
5.2 電控系統(tǒng)安裝接線
5.3 樣機(jī)調(diào)試
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]螺栓預(yù)緊力對(duì)螺栓結(jié)合面特性參數(shù)的影響規(guī)律研究[J]. 趙功,王寶瑞,于廣,陽(yáng)紅,黃新宇. 機(jī)械強(qiáng)度. 2018(02)
[2]剛性路面結(jié)構(gòu)基頻變化規(guī)律研究[J]. 薛華鑫. 港口科技. 2015(09)
[3]沖擊載荷作用下螺紋連接件屈服強(qiáng)度研究[J]. 高俊斌. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(03)
[4]滾珠絲桿升降機(jī)的一種制動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J]. 苗玉剛,趙峰. 重型機(jī)械. 2014(05)
[5]雙柱式機(jī)械設(shè)備檢修舉升機(jī)[J]. 武英亮. 科技風(fēng). 2014(01)
[6]自升式平臺(tái)齒輪齒條升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 蒙占彬,曹宇光,張士華. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2013(11)
[7]螺旋升降機(jī)的選用[J]. 王宇,王艷豐. 機(jī)械工程師. 2013(02)
[8]高速重載齒輪傳動(dòng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 王穎,王三民,郭家舜. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2012(09)
[9]基于ANSYS WORKBENCH的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿有限元分析[J]. 楊國(guó)旗,虞彪. 裝備制造技術(shù). 2011(10)
[10]自升式平臺(tái)支撐升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J]. 王鋼,孟祥偉,彭曼,王立權(quán). 機(jī)械設(shè)計(jì). 2011(07)
碩士論文
[1]施工升降機(jī)結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化[D]. 邵肖肖.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[2]橋梁同步頂升技術(shù)及其計(jì)算機(jī)仿真研究[D]. 白鳳明.湖北工業(yè)大學(xué) 2013
[3]液壓支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化與靜力學(xué)分析[D]. 周曉萍.太原理工大學(xué) 2013
[4]自升式塔機(jī)頂升結(jié)構(gòu)系統(tǒng)建模方法及有限元計(jì)算分析[D]. 牛坤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]復(fù)雜結(jié)構(gòu)的沖擊動(dòng)力學(xué)分析與仿真[D]. 李艷敏.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[6]沖擊載荷下結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)屈曲的數(shù)值研究[D]. 唐柱才.大連理工大學(xué) 2004
[7]仿人機(jī)器人有限元分析研究[D]. 歐陽(yáng)興.清華大學(xué) 2003
本文編號(hào):3186301
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.2 頂升設(shè)備及保險(xiǎn)裝置的應(yīng)用與研究
1.2.1 機(jī)械式頂升設(shè)備與研究
1.2.2 液壓式頂升設(shè)備與研究
1.2.3 液壓千斤頂保險(xiǎn)裝置研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本文的主要工作
1.4 本章小節(jié)
第2章 頂升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
2.1 具有跟隨保險(xiǎn)裝置頂升機(jī)的預(yù)期功能及要求
2.2 頂升機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理
2.3 承重零部件設(shè)計(jì)
2.3.1 螺桿螺母設(shè)計(jì)
2.3.2 連接頂板設(shè)計(jì)
2.3.3 上固定板、承重立柱及底板設(shè)計(jì)
2.4 頂升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)選擇與計(jì)算
2.4.1 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與選擇
2.4.2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算
2.5 頂升機(jī)三維模型建立與裝配
2.6 本章小結(jié)
第3章 頂升機(jī)保險(xiǎn)裝置沖擊動(dòng)力學(xué)仿真分析
3.1 沖擊動(dòng)力學(xué)基本理論
3.1.1 沖擊的基本概念
3.1.2 沖擊問(wèn)題及分析方法
3.1.3 沖擊動(dòng)力學(xué)的非線性有限元分析理論
3.2 保險(xiǎn)裝置螺桿組合沖擊穩(wěn)定性分析
3.2.1 螺桿組合有限元模型建立
3.2.2 仿真結(jié)果分析
3.3 保險(xiǎn)裝置整體沖擊穩(wěn)定性及強(qiáng)度驗(yàn)證
3.3.1 保險(xiǎn)裝置整體有限元模型建立
3.3.2 仿真結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 頂升機(jī)模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)
4.1 模態(tài)分析及諧響應(yīng)分析理論
4.2 頂升機(jī)模態(tài)分析
4.2.1 頂升機(jī)工作狀態(tài)及激振載荷頻率分析
4.2.2 模態(tài)分析有限元模型的建立
4.2.3 模態(tài)分析結(jié)果
4.3 頂升機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)
4.4 頂升機(jī)諧響應(yīng)分析
4.4.1 彎曲響應(yīng)分析
4.4.2 扭轉(zhuǎn)響應(yīng)分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 原理樣機(jī)的制造與調(diào)試
5.1 原理樣機(jī)設(shè)計(jì)制造與裝配
5.2 電控系統(tǒng)安裝接線
5.3 樣機(jī)調(diào)試
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]螺栓預(yù)緊力對(duì)螺栓結(jié)合面特性參數(shù)的影響規(guī)律研究[J]. 趙功,王寶瑞,于廣,陽(yáng)紅,黃新宇. 機(jī)械強(qiáng)度. 2018(02)
[2]剛性路面結(jié)構(gòu)基頻變化規(guī)律研究[J]. 薛華鑫. 港口科技. 2015(09)
[3]沖擊載荷作用下螺紋連接件屈服強(qiáng)度研究[J]. 高俊斌. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(03)
[4]滾珠絲桿升降機(jī)的一種制動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J]. 苗玉剛,趙峰. 重型機(jī)械. 2014(05)
[5]雙柱式機(jī)械設(shè)備檢修舉升機(jī)[J]. 武英亮. 科技風(fēng). 2014(01)
[6]自升式平臺(tái)齒輪齒條升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 蒙占彬,曹宇光,張士華. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2013(11)
[7]螺旋升降機(jī)的選用[J]. 王宇,王艷豐. 機(jī)械工程師. 2013(02)
[8]高速重載齒輪傳動(dòng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 王穎,王三民,郭家舜. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2012(09)
[9]基于ANSYS WORKBENCH的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿有限元分析[J]. 楊國(guó)旗,虞彪. 裝備制造技術(shù). 2011(10)
[10]自升式平臺(tái)支撐升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J]. 王鋼,孟祥偉,彭曼,王立權(quán). 機(jī)械設(shè)計(jì). 2011(07)
碩士論文
[1]施工升降機(jī)結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化[D]. 邵肖肖.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[2]橋梁同步頂升技術(shù)及其計(jì)算機(jī)仿真研究[D]. 白鳳明.湖北工業(yè)大學(xué) 2013
[3]液壓支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化與靜力學(xué)分析[D]. 周曉萍.太原理工大學(xué) 2013
[4]自升式塔機(jī)頂升結(jié)構(gòu)系統(tǒng)建模方法及有限元計(jì)算分析[D]. 牛坤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]復(fù)雜結(jié)構(gòu)的沖擊動(dòng)力學(xué)分析與仿真[D]. 李艷敏.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[6]沖擊載荷下結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)屈曲的數(shù)值研究[D]. 唐柱才.大連理工大學(xué) 2004
[7]仿人機(jī)器人有限元分析研究[D]. 歐陽(yáng)興.清華大學(xué) 2003
本文編號(hào):3186301
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