內(nèi)扣式專用吊具傳動系統(tǒng)的可靠性分析
發(fā)布時間:2020-12-17 20:17
隨著核技術的發(fā)展,其在軍事、科研、核電等領域都有了廣泛的研究及應用,而核廢料的安全處理也隨之成為各國亟待解決的問題。目前,各國大多采用固化處理方式對核廢料進行處理,即將核廢料就近固化存儲,然后將其轉運至永久處理廠進行永久儲藏。由于核廢料的放射性危害,傳統(tǒng)的人工近距離操作固化桶吊裝過程必將會對操作人員造成嚴重的輻射危害。所以,為了能夠最大限度的減少核廢料對操作人員的輻射傷害,一套可以進行遠程控制可自主作業(yè)的核廢料固化桶專用吊具必不可少。鑒于以上背景,本文根據(jù)目前我國固化桶實際結構,設計了一種內(nèi)扣式專用吊具。以內(nèi)扣式專用吊具為研究對象,對其自糾偏調心功能進行了仿真分析,并就其傳動系統(tǒng)進行了動力學特性分析以及可靠性評估,其主要工作如下:1.根據(jù)核廢料固化桶的自身結構,設計了一套三卡爪同步旋轉伸縮且可實現(xiàn)自動糾偏調心功能的內(nèi)扣式專用吊具。并基于ADAMS軟件對其自動糾偏調心能力進行了動力學仿真,討論了卡爪在糾偏過程中的受力情況。2.研究了三相感應電機的負載輸出特性,并在考慮系統(tǒng)外部激勵、嚙合剛度及誤差激勵的基礎上,采用集中質量法建立了內(nèi)扣式專用吊具的傳動系統(tǒng)的彈性動力學模型。得到了齒輪傳動系統(tǒng)...
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 核廢料固化桶起重設備的發(fā)展狀況
1.3 國內(nèi)外齒輪傳動系統(tǒng)可靠性研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)齒輪傳動系統(tǒng)可靠性研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外齒輪傳動系統(tǒng)可靠性研究現(xiàn)狀
1.4 齒輪系統(tǒng)動力學研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容
第2章 基于ADAMS的吊具調心仿真分析
2.1 引言
2.2 固化桶的結構形式
2.3 吊具的基本結構形式
2.4 吊具的自調心糾偏功能設計
2.4.1 吊具的偏心狀態(tài)
2.4.2 吊具的自動調心糾偏設計
2.5 吊具自動調心糾偏功能動力學仿真
2.5.1 ADAMS軟件介紹
2.5.2 三維模型的建立
2.5.3 定義運動副
2.5.4 添加驅動
2.5.5 仿真分析
2.6 本章小結
第3章 內(nèi)扣式專用吊具傳動系統(tǒng)的動力學分析
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)物理模型
3.3 系統(tǒng)的動力學模型
3.3.1 各構件相互作用的彈性變形
3.3.2 系統(tǒng)動力學微分方程
3.4 系統(tǒng)內(nèi)部激勵的數(shù)學描述
3.4.1 剛度激勵
3.4.2 誤差激勵
3.4.3 齒輪副間的阻尼
3.5 外部激勵
3.5.1 負載外部激勵
3.5.2 原動機的輸入力矩激勵
3.6 振動模態(tài)分析
3.6.1 固有頻率和主振型
3.6.2 主振型的正則化
3.7 動力學方程中其他參數(shù)的確定
3.7.1 轉動慣量與質量的計算
3.7.2 傳動軸的扭轉剛度
3.8 齒輪傳動系統(tǒng)的動力學分析
3.9 本章小結
第4章 內(nèi)扣式專用吊具傳動系統(tǒng)的可靠性
4.1 引言
4.2 傳動系統(tǒng)的可靠性分析
4.2.1 傳動系統(tǒng)功能框圖建立
4.2.2 系統(tǒng)的失效模式分析(FMEA)
4.3 系統(tǒng)零件可靠度計算模型
4.3.1 應力-強度干涉模型
4.3.2 對數(shù)正態(tài)分布時的可靠度計算
4.4 齒輪的可靠性評估模型
4.4.1 齒輪接觸疲勞強度可靠性評估模型
4.4.2 齒輪彎曲疲勞強度可靠性評估模型
4.5 滾動軸承的可靠性模型
4.6 系統(tǒng)可靠性評估模型
4.6.1 串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度模型
4.6.2 并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度計算模型
4.6.3 表決系統(tǒng)的可靠性
4.6.4 能力相關的機械系統(tǒng)可靠性
4.7 內(nèi)扣式專用吊具系統(tǒng)可靠性評估模型
4.8 可靠度計算與評估
4.9 本章小結
第5章 基于ANSYS的卡爪和軸可靠性分析
5.1 引言
5.2 吊具結構模型
5.3 可靠性分析理論
5.4 蒙特卡羅法
5.5 基于ANSYS/PDS的卡爪與軸的可靠性分析
5.5.1 ANSYS/PDS理論
5.5.2 創(chuàng)建分析文件
5.5.3 進入PDS模塊,定義概率設計模型
5.5.4 可靠性計算與分析
5.5.5 可靠性分析結果
5.6 本章小結
結論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮多間隙的齒輪柔性轉子耦合系統(tǒng)非線性動力學分析[J]. 崔立,宋曉光,鄭建榮. 振動與沖擊. 2013(08)
[2]汽車起重機的故障分析及處理方法[J]. 婁曉冬. 裝備制造技術. 2012(02)
[3]風力發(fā)電機傳動系統(tǒng)隨機風速下的載荷特性研究[J]. 楊軍,秦大同,陳會濤,周志剛. 中國機械工程. 2011(15)
[4]間隙對含摩擦和時變剛度的齒輪系統(tǒng)動力學響應的影響[J]. 陳思雨,唐進元. 機械工程學報. 2009(08)
[5]兆瓦級風力機齒輪傳動系統(tǒng)動力學分析與優(yōu)化[J]. 秦大同,古西國,王建宏,劉建國. 重慶大學學報. 2009(04)
[6]基于動力學和可靠性的風力發(fā)電齒輪傳動系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設計[J]. 秦大同,邢子坤,王建宏. 機械工程學報. 2008(07)
[7]考慮失效相關的k/n系統(tǒng)動態(tài)可靠性模型[J]. 王正,謝里陽. 機械工程學報. 2008(06)
[8]隨機載荷作用下的零件動態(tài)可靠性模型[J]. 王正,謝里陽,李兵. 機械工程學報. 2007(12)
[9]某型坦克齒輪接觸疲勞強度可靠性的Monte Carlo數(shù)值模擬[J]. 李永東,張男,張丙喜,賈斌. 機械強度. 2006(01)
[10]應力—強度干涉模型在系統(tǒng)失效概率分析中的應用及相關問題[J]. 謝里陽,李翠玲. 機械強度. 2005(04)
博士論文
[1]誤差齒廓齒輪系統(tǒng)動力學特性研究及疲勞可靠性分析[D]. 王奇斌.東北大學 2015
[2]基于動力學的盾構機行星傳動系統(tǒng)的可靠性研究[D]. 趙勇.重慶大學 2011
碩士論文
[1]一種新型港口輪胎吊吊具自動控制系統(tǒng)[D]. 王英澤.山東大學 2017
[2]核廢料固化桶轉運起重機系統(tǒng)無人化的研究與設計[D]. 程夢子.西南交通大學 2016
[3]核廢料固化控制系統(tǒng)開發(fā)及故障分析[D]. 沈振冬.大連理工大學 2015
[4]我國核廢料管理的困境與對策研究[D]. 張麗華.東華理工大學 2013
[5]兆瓦級風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)在變風載下的動力學特性研究[D]. 田苗苗.重慶大學 2010
[6]以FMECA為中心的柴油機可靠性研究[D]. 張晗亮.電子科技大學 2009
[7]基于動力學的風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)可靠性評估及參數(shù)優(yōu)化設計[D]. 邢子坤.重慶大學 2007
[8]核廢料吊運系統(tǒng)自動化研究[D]. 劉少有.哈爾濱工程大學 2006
[9]結構動力可靠性研究[D]. 劉旭華.哈爾濱工程大學 2006
[10]復雜機械系統(tǒng)可靠性理論研究與應用[D]. 喻天翔.西安理工大學 2003
本文編號:2922641
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 核廢料固化桶起重設備的發(fā)展狀況
1.3 國內(nèi)外齒輪傳動系統(tǒng)可靠性研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)齒輪傳動系統(tǒng)可靠性研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外齒輪傳動系統(tǒng)可靠性研究現(xiàn)狀
1.4 齒輪系統(tǒng)動力學研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容
第2章 基于ADAMS的吊具調心仿真分析
2.1 引言
2.2 固化桶的結構形式
2.3 吊具的基本結構形式
2.4 吊具的自調心糾偏功能設計
2.4.1 吊具的偏心狀態(tài)
2.4.2 吊具的自動調心糾偏設計
2.5 吊具自動調心糾偏功能動力學仿真
2.5.1 ADAMS軟件介紹
2.5.2 三維模型的建立
2.5.3 定義運動副
2.5.4 添加驅動
2.5.5 仿真分析
2.6 本章小結
第3章 內(nèi)扣式專用吊具傳動系統(tǒng)的動力學分析
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)物理模型
3.3 系統(tǒng)的動力學模型
3.3.1 各構件相互作用的彈性變形
3.3.2 系統(tǒng)動力學微分方程
3.4 系統(tǒng)內(nèi)部激勵的數(shù)學描述
3.4.1 剛度激勵
3.4.2 誤差激勵
3.4.3 齒輪副間的阻尼
3.5 外部激勵
3.5.1 負載外部激勵
3.5.2 原動機的輸入力矩激勵
3.6 振動模態(tài)分析
3.6.1 固有頻率和主振型
3.6.2 主振型的正則化
3.7 動力學方程中其他參數(shù)的確定
3.7.1 轉動慣量與質量的計算
3.7.2 傳動軸的扭轉剛度
3.8 齒輪傳動系統(tǒng)的動力學分析
3.9 本章小結
第4章 內(nèi)扣式專用吊具傳動系統(tǒng)的可靠性
4.1 引言
4.2 傳動系統(tǒng)的可靠性分析
4.2.1 傳動系統(tǒng)功能框圖建立
4.2.2 系統(tǒng)的失效模式分析(FMEA)
4.3 系統(tǒng)零件可靠度計算模型
4.3.1 應力-強度干涉模型
4.3.2 對數(shù)正態(tài)分布時的可靠度計算
4.4 齒輪的可靠性評估模型
4.4.1 齒輪接觸疲勞強度可靠性評估模型
4.4.2 齒輪彎曲疲勞強度可靠性評估模型
4.5 滾動軸承的可靠性模型
4.6 系統(tǒng)可靠性評估模型
4.6.1 串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度模型
4.6.2 并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度計算模型
4.6.3 表決系統(tǒng)的可靠性
4.6.4 能力相關的機械系統(tǒng)可靠性
4.7 內(nèi)扣式專用吊具系統(tǒng)可靠性評估模型
4.8 可靠度計算與評估
4.9 本章小結
第5章 基于ANSYS的卡爪和軸可靠性分析
5.1 引言
5.2 吊具結構模型
5.3 可靠性分析理論
5.4 蒙特卡羅法
5.5 基于ANSYS/PDS的卡爪與軸的可靠性分析
5.5.1 ANSYS/PDS理論
5.5.2 創(chuàng)建分析文件
5.5.3 進入PDS模塊,定義概率設計模型
5.5.4 可靠性計算與分析
5.5.5 可靠性分析結果
5.6 本章小結
結論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮多間隙的齒輪柔性轉子耦合系統(tǒng)非線性動力學分析[J]. 崔立,宋曉光,鄭建榮. 振動與沖擊. 2013(08)
[2]汽車起重機的故障分析及處理方法[J]. 婁曉冬. 裝備制造技術. 2012(02)
[3]風力發(fā)電機傳動系統(tǒng)隨機風速下的載荷特性研究[J]. 楊軍,秦大同,陳會濤,周志剛. 中國機械工程. 2011(15)
[4]間隙對含摩擦和時變剛度的齒輪系統(tǒng)動力學響應的影響[J]. 陳思雨,唐進元. 機械工程學報. 2009(08)
[5]兆瓦級風力機齒輪傳動系統(tǒng)動力學分析與優(yōu)化[J]. 秦大同,古西國,王建宏,劉建國. 重慶大學學報. 2009(04)
[6]基于動力學和可靠性的風力發(fā)電齒輪傳動系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設計[J]. 秦大同,邢子坤,王建宏. 機械工程學報. 2008(07)
[7]考慮失效相關的k/n系統(tǒng)動態(tài)可靠性模型[J]. 王正,謝里陽. 機械工程學報. 2008(06)
[8]隨機載荷作用下的零件動態(tài)可靠性模型[J]. 王正,謝里陽,李兵. 機械工程學報. 2007(12)
[9]某型坦克齒輪接觸疲勞強度可靠性的Monte Carlo數(shù)值模擬[J]. 李永東,張男,張丙喜,賈斌. 機械強度. 2006(01)
[10]應力—強度干涉模型在系統(tǒng)失效概率分析中的應用及相關問題[J]. 謝里陽,李翠玲. 機械強度. 2005(04)
博士論文
[1]誤差齒廓齒輪系統(tǒng)動力學特性研究及疲勞可靠性分析[D]. 王奇斌.東北大學 2015
[2]基于動力學的盾構機行星傳動系統(tǒng)的可靠性研究[D]. 趙勇.重慶大學 2011
碩士論文
[1]一種新型港口輪胎吊吊具自動控制系統(tǒng)[D]. 王英澤.山東大學 2017
[2]核廢料固化桶轉運起重機系統(tǒng)無人化的研究與設計[D]. 程夢子.西南交通大學 2016
[3]核廢料固化控制系統(tǒng)開發(fā)及故障分析[D]. 沈振冬.大連理工大學 2015
[4]我國核廢料管理的困境與對策研究[D]. 張麗華.東華理工大學 2013
[5]兆瓦級風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)在變風載下的動力學特性研究[D]. 田苗苗.重慶大學 2010
[6]以FMECA為中心的柴油機可靠性研究[D]. 張晗亮.電子科技大學 2009
[7]基于動力學的風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)可靠性評估及參數(shù)優(yōu)化設計[D]. 邢子坤.重慶大學 2007
[8]核廢料吊運系統(tǒng)自動化研究[D]. 劉少有.哈爾濱工程大學 2006
[9]結構動力可靠性研究[D]. 劉旭華.哈爾濱工程大學 2006
[10]復雜機械系統(tǒng)可靠性理論研究與應用[D]. 喻天翔.西安理工大學 2003
本文編號:2922641
本文鏈接:http://www.sikaile.net/jixiegongchenglunwen/2922641.html