基于磁流變機械軟起動變扭變速器的設(shè)計研究
發(fā)布時間:2017-05-04 18:08
本文關(guān)鍵詞:基于磁流變機械軟起動變扭變速器的設(shè)計研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文針對目前機械軟起動變速器存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高等問題,通過研究提出了“一種基于磁流變機械軟起動變扭變速器”的技術(shù)方案,該技術(shù)方案能夠較好的實現(xiàn)在不脫離負(fù)載的情況下電動機直接起動。論文主要研究如下:首先,通過對帶負(fù)載機械軟起動變速器工作要求的研究,確立了帶負(fù)載由低速大扭矩逐漸遞增變速行星輪系機械軟起動技術(shù)方案。在此基礎(chǔ)上分別研究構(gòu)建了行星輪系系統(tǒng)動力學(xué)模型、磁流變制動器制動力矩模型和機械軟起動變扭變速器機電耦合系統(tǒng)動力學(xué)模型。其次,對機械軟起動變扭變速器的行星齒輪系統(tǒng)和磁流變制動器等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究設(shè)計。分析了行星齒輪傳動的工作條件,包括傳動比條件、鄰接條件、同心條件、裝配條件,對行星齒輪系統(tǒng)尺寸進(jìn)行了設(shè)計和校核;同時研究設(shè)計了一種多盤線圈內(nèi)置式磁流變制動器結(jié)構(gòu)。最后,利用有限元對行星架進(jìn)行了仿真實驗。以行星架質(zhì)量最輕為優(yōu)化目標(biāo),采用多目標(biāo)遺傳算法獲得的行星架質(zhì)量較傳統(tǒng)算法減輕約17%;對齒輪軸進(jìn)行了模態(tài)分析,計算得到的齒輪軸轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于其一階臨界轉(zhuǎn)速,齒輪軸不會出現(xiàn)共振現(xiàn)象。利用有限元建立了磁流變制動器的仿真模型,獲得了磁感線分布圖和磁感應(yīng)強度分布云圖,仿真結(jié)果表明能較好的滿足設(shè)計要求;再利用多體動力學(xué)仿真軟件Adams對行星齒輪系統(tǒng)進(jìn)行了動力學(xué)仿真分析,獲得了系統(tǒng)前十一階固有頻率和頻率響應(yīng)曲線,為實際應(yīng)用提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:磁流變 變扭變速器 機械軟起動 動力學(xué)模型
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH132.46
【目錄】:
- 中文摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 概論10-20
- 1.1 課題來源及研究意義10
- 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀10-18
- 1.2.1 氣動式軟起動變速器11-12
- 1.2.2 液壓式軟起動變速器12-15
- 1.2.3 機電式軟起動變速器15-16
- 1.2.4 機電液式軟起動變速器16-18
- 1.3 本課題主要研究內(nèi)容18-19
- 1.4 本章小結(jié)19-20
- 第二章 機械軟起動變速器方案設(shè)計20-31
- 2.1 機械軟起動變速器傳動方案20-25
- 2.1.1 傳動方案一20-21
- 2.1.2 傳動方案二21-23
- 2.1.3 傳動方案三23-24
- 2.1.4 方案對比分析24-25
- 2.2 制動器方案25-29
- 2.2.1 磁粉制動器方案25-26
- 2.2.2 磁流變制動器方案26-27
- 2.2.3 電流變液制動器方案27-28
- 2.2.4 方案對比分析28-29
- 2.3 基于磁流變機械可控軟起動方案29-30
- 2.4 本章小結(jié)30-31
- 第三章 傳動系統(tǒng)力學(xué)建模31-48
- 3.1 行星齒輪傳動受力分析31-32
- 3.2 行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)32-42
- 3.2.1 一對齒輪副扭轉(zhuǎn)振動32-33
- 3.2.2 行星齒輪系統(tǒng)振動模型33-35
- 3.2.3 行星齒輪系統(tǒng)構(gòu)件間相對位移分析35-37
- 3.2.4 行星齒輪系統(tǒng)微分方程37-38
- 3.2.5 行星齒輪系統(tǒng)的動力學(xué)方程38-42
- 3.3 磁流變制動器制動力矩計算42-44
- 3.3.1 磁流變液本構(gòu)方程42-43
- 3.3.2 制動力矩計算43-44
- 3.4 系統(tǒng)動力學(xué)分析44-46
- 3.5 本章小結(jié)46-48
- 第四章 機械軟起動變速器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計48-61
- 4.1 行星齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計48-53
- 4.1.1 行星齒輪系統(tǒng)均載機構(gòu)48-49
- 4.1.2 行星齒輪系統(tǒng)工作條件49-51
- 4.1.3 行星齒輪系統(tǒng)尺寸設(shè)計和校核51-53
- 4.2 磁流變制動器設(shè)計53-60
- 4.2.1 磁流變制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計53-57
- 4.2.2 磁流變制動器磁路設(shè)計57-60
- 4.3 本章小結(jié)60-61
- 第五章 機械軟起動變速器仿真和優(yōu)化61-79
- 5.1 行星架有限元仿真61-63
- 5.2 行星架優(yōu)化設(shè)計63-68
- 5.2.1 約束條件及目標(biāo)函數(shù)64
- 5.2.2 優(yōu)化過程64-68
- 5.2.3 優(yōu)化結(jié)果68
- 5.3 齒輪軸模態(tài)分析68-72
- 5.3.1 模態(tài)分析理論69-70
- 5.3.2 齒輪軸模型70
- 5.3.3 模態(tài)分析結(jié)果70-72
- 5.3.4 齒輪軸臨界轉(zhuǎn)速校核72
- 5.4 磁場仿真72-75
- 5.4.1 電磁場基本理論72-73
- 5.4.2 磁流變制動器模型73-74
- 5.4.3 載荷及邊界條件的設(shè)定74
- 5.4.4 仿真結(jié)果分析74-75
- 5.5 行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)仿真75-78
- 5.5.1 動力學(xué)模型的建立76-77
- 5.5.2 動力學(xué)模型的求解77-78
- 5.6 本章小結(jié)78-79
- 第六章 總結(jié)與展望79-83
- 6.1 總結(jié)79-81
- 6.2 可能存在的問題及展望81-83
- 參考文獻(xiàn)83-87
- 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著87-88
- 致謝88-89
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于磁流變機械軟起動變扭變速器的設(shè)計研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:345544
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