限載式氣動(dòng)葫蘆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2023-12-10 17:54
氣動(dòng)技術(shù)隨著科技的進(jìn)步得到廣泛的應(yīng)用,新型的氣動(dòng)工具逐步進(jìn)入市場(chǎng),其中氣動(dòng)葫蘆具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,在軍工、石油、化工等具有易燃易爆的危險(xiǎn)環(huán)境中被廣泛使用,逐步取代了現(xiàn)有的手拉葫蘆和電動(dòng)葫蘆。但通過對(duì)國(guó)內(nèi)外氣動(dòng)葫蘆研究現(xiàn)狀的分析和實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)氣動(dòng)葫蘆普遍存在殼體負(fù)載能力不足、制動(dòng)性能差、馬達(dá)噪聲大、無限載限位保護(hù)等諸多問題,對(duì)其安全生產(chǎn)和推廣使用產(chǎn)生了很大的影響。針對(duì)以上情況,本論文首先根據(jù)論文對(duì)氣動(dòng)葫蘆技術(shù)指標(biāo)的要求,對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行總體設(shè)計(jì),分析了影響負(fù)載能力和提升速度的因素,依據(jù)氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立馬達(dá)內(nèi)部壓力變化的數(shù)學(xué)模型和轉(zhuǎn)矩平衡方程,并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析,利用仿真結(jié)果修正馬達(dá)結(jié)構(gòu)參數(shù)以提高馬達(dá)工作運(yùn)行的平穩(wěn)性;另外制動(dòng)器被認(rèn)為是氣動(dòng)葫蘆安全生產(chǎn)中的關(guān)鍵部件,在對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)的同時(shí),還對(duì)彈簧受力情況進(jìn)行分析優(yōu)化,得出彈簧的振動(dòng)方程,提高了氣動(dòng)葫蘆的制動(dòng)效果。其次論文借助ANSYS Workbench分析軟件,對(duì)氣動(dòng)葫蘆的殼體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜力分析,雖然出現(xiàn)局部的應(yīng)力集中現(xiàn)象,但是殼體在額定負(fù)載的情況下,最大應(yīng)變值0.038mm小于殼體材料的彈性應(yīng)變,可保證...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 緒論
1.1 課題來源及研究的背景與意義
1.2 氣動(dòng)葫蘆國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述
1.2.1 國(guó)外氣動(dòng)葫蘆發(fā)展概述
1.2.2 國(guó)內(nèi)氣動(dòng)葫蘆發(fā)展概述
1.3 氣動(dòng)葫蘆的種類和特點(diǎn)
1.3.1 氣動(dòng)葫蘆的分類
1.3.2 氣動(dòng)葫蘆的主要特點(diǎn)
1.4 氣動(dòng)葫蘆研究目前存在的主要問題
1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.5.2 技術(shù)路線
1.6 本章小結(jié)
2 限載式氣動(dòng)葫蘆的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 限載式氣動(dòng)葫蘆的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1.1 限載能力的設(shè)計(jì)
2.1.2 額定提升速度的設(shè)計(jì)
2.2 殼體與閥體的設(shè)計(jì)
2.3 氣動(dòng)馬達(dá)的設(shè)計(jì)
2.3.1 氣動(dòng)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及工作原理
2.3.2 葉片式氣動(dòng)馬達(dá)的特性
2.3.3 葉片式氣動(dòng)馬達(dá)內(nèi)部壓力變化
2.3.4 氣動(dòng)馬達(dá)理論耗氣量
2.3.5 氣動(dòng)馬達(dá)的排量及轉(zhuǎn)速
2.3.6 氣動(dòng)馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)矩
2.4 減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.4.1 減速機(jī)構(gòu)的選型
2.4.2 減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式
2.4.3 齒輪傳動(dòng)效率的計(jì)算
2.4.4 減速齒輪模數(shù)的計(jì)算
2.4.5 減速器齒輪參數(shù)的確定
2.5 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)
2.5.1 制動(dòng)器的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.5.2 彈簧受力分析
2.6 本章小結(jié)
3 氣動(dòng)葫蘆關(guān)鍵部件的有限元分析
3.1 ANSYS Workbench簡(jiǎn)介
3.2 基于ANSYS Workbench的靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析
3.2.1 葫蘆殼體的靜力學(xué)分析過程
3.2.2 仿真分析結(jié)果
3.3 基于ANSYS Workbench的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
3.3.1 制動(dòng)器的瞬態(tài)分析過程
3.3.2 仿真結(jié)果分析
3.4 氣動(dòng)馬達(dá)的模態(tài)分析
3.4.1 模態(tài)分析理論介紹
3.4.2 氣動(dòng)馬達(dá)的模態(tài)分析
3.5 本章小結(jié)
4 氣動(dòng)系統(tǒng)的建模和仿真分析
4.1 AMESim軟件簡(jiǎn)介
4.1.1 AMESim介紹
4.1.2 AMESim的氣動(dòng)元件庫(kù)模型分析
4.2 方向控制閥的建模與仿真
4.2.1 方向控制閥數(shù)學(xué)建模
4.2.2 方向控制閥仿真模型的建立
4.2.3 仿真結(jié)果分析
4.3 整個(gè)控制系統(tǒng)建模與仿真分析
4.3.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)AMESim模型
4.3.2 首選子模型
4.3.3 參數(shù)設(shè)置
4.3.4 仿真結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
5 氣動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
5.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1.1 氣源裝置的選擇
5.1.2 氣動(dòng)執(zhí)行元件的選擇
5.1.3 氣動(dòng)控制元件和輔助元件的選擇
5.2 氣動(dòng)系統(tǒng)的驗(yàn)證試驗(yàn)
5.2.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)原理
5.2.2 試驗(yàn)?zāi)M過程
5.2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及攻讀碩士期間的研究成果
本文編號(hào):3872855
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 緒論
1.1 課題來源及研究的背景與意義
1.2 氣動(dòng)葫蘆國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述
1.2.1 國(guó)外氣動(dòng)葫蘆發(fā)展概述
1.2.2 國(guó)內(nèi)氣動(dòng)葫蘆發(fā)展概述
1.3 氣動(dòng)葫蘆的種類和特點(diǎn)
1.3.1 氣動(dòng)葫蘆的分類
1.3.2 氣動(dòng)葫蘆的主要特點(diǎn)
1.4 氣動(dòng)葫蘆研究目前存在的主要問題
1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.5.2 技術(shù)路線
1.6 本章小結(jié)
2 限載式氣動(dòng)葫蘆的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 限載式氣動(dòng)葫蘆的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1.1 限載能力的設(shè)計(jì)
2.1.2 額定提升速度的設(shè)計(jì)
2.2 殼體與閥體的設(shè)計(jì)
2.3 氣動(dòng)馬達(dá)的設(shè)計(jì)
2.3.1 氣動(dòng)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及工作原理
2.3.2 葉片式氣動(dòng)馬達(dá)的特性
2.3.3 葉片式氣動(dòng)馬達(dá)內(nèi)部壓力變化
2.3.4 氣動(dòng)馬達(dá)理論耗氣量
2.3.5 氣動(dòng)馬達(dá)的排量及轉(zhuǎn)速
2.3.6 氣動(dòng)馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)矩
2.4 減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.4.1 減速機(jī)構(gòu)的選型
2.4.2 減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式
2.4.3 齒輪傳動(dòng)效率的計(jì)算
2.4.4 減速齒輪模數(shù)的計(jì)算
2.4.5 減速器齒輪參數(shù)的確定
2.5 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)
2.5.1 制動(dòng)器的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.5.2 彈簧受力分析
2.6 本章小結(jié)
3 氣動(dòng)葫蘆關(guān)鍵部件的有限元分析
3.1 ANSYS Workbench簡(jiǎn)介
3.2 基于ANSYS Workbench的靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析
3.2.1 葫蘆殼體的靜力學(xué)分析過程
3.2.2 仿真分析結(jié)果
3.3 基于ANSYS Workbench的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
3.3.1 制動(dòng)器的瞬態(tài)分析過程
3.3.2 仿真結(jié)果分析
3.4 氣動(dòng)馬達(dá)的模態(tài)分析
3.4.1 模態(tài)分析理論介紹
3.4.2 氣動(dòng)馬達(dá)的模態(tài)分析
3.5 本章小結(jié)
4 氣動(dòng)系統(tǒng)的建模和仿真分析
4.1 AMESim軟件簡(jiǎn)介
4.1.1 AMESim介紹
4.1.2 AMESim的氣動(dòng)元件庫(kù)模型分析
4.2 方向控制閥的建模與仿真
4.2.1 方向控制閥數(shù)學(xué)建模
4.2.2 方向控制閥仿真模型的建立
4.2.3 仿真結(jié)果分析
4.3 整個(gè)控制系統(tǒng)建模與仿真分析
4.3.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)AMESim模型
4.3.2 首選子模型
4.3.3 參數(shù)設(shè)置
4.3.4 仿真結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
5 氣動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
5.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1.1 氣源裝置的選擇
5.1.2 氣動(dòng)執(zhí)行元件的選擇
5.1.3 氣動(dòng)控制元件和輔助元件的選擇
5.2 氣動(dòng)系統(tǒng)的驗(yàn)證試驗(yàn)
5.2.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)原理
5.2.2 試驗(yàn)?zāi)M過程
5.2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及攻讀碩士期間的研究成果
本文編號(hào):3872855
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