發(fā)布時間：2017-09-10 19:39

  本文關(guān)鍵詞：軌道列車型材攪拌摩擦焊設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 攪拌摩擦焊設(shè)備 有限元 動靜剛性 優(yōu)化設(shè)計

【摘要】：隨著我國軌道交通行業(yè)的迅速發(fā)展,軌道列車鋁合金型材的需求量也日益增大,對于可以進行鋁合金焊接的攪拌摩擦焊設(shè)備的研究就顯得至關(guān)重要。本文以鋁合金為加工對象,以攪拌摩擦焊設(shè)備為研究對象,首先對攪拌摩擦焊設(shè)備進行了結(jié)構(gòu)的設(shè)計;然后對設(shè)計的結(jié)構(gòu)進行靜動剛性的分析,驗證設(shè)計方案的可行性;最后對關(guān)鍵部件進行減重和提高剛性的優(yōu)化設(shè)計。攪拌摩擦焊設(shè)備主要包括床身和主軸頭兩大部分,論文對兩大部分涉及的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、傳動系統(tǒng)設(shè)計、動靜剛度分析及優(yōu)化進行了研究。主要研究內(nèi)容如下:首先,完成攪拌摩擦焊設(shè)備的方案設(shè)計和三維建模。根據(jù)設(shè)計要求,運用功能原理分析法提出總體方案、設(shè)計傳動路線,借助Pro/E軟件完成零部件的三維建模和裝配,得到了設(shè)備整機的三維模型。其次,完成傳動系統(tǒng)的設(shè)計與選型。根據(jù)傳動路線和工況的要求,提出對元器件各項參數(shù)的要求,再通過計算和校核,完成了傳動系統(tǒng)的設(shè)計及主要元器件的選型計算。然后,完成設(shè)備整機及其關(guān)鍵部件的有限元分析。運用ANSYS workbench軟件對整機及主軸進行靜力分析和模態(tài)分析,得到應(yīng)力和變形云圖、固有頻率和振型,驗證了攪拌摩擦焊設(shè)備的動靜剛性。對橫梁和安裝架再進行靜力分析,為下一步優(yōu)化設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。最后,完成橫梁和安裝架的優(yōu)化設(shè)計。針對橫梁和安裝架的分析結(jié)果,對分析結(jié)果進行研究,提出了改變筋板厚度、改變結(jié)構(gòu)布局等優(yōu)化設(shè)計方案,對改進的模型進行再分析,對比模型改進前后的分析結(jié)果,選擇結(jié)構(gòu)的最優(yōu)方案。
【關(guān)鍵詞】：攪拌摩擦焊設(shè)備 有限元 動靜剛性 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U270.6;TG439.8
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 課題研究的背景及意義12
• 1.2 攪拌摩擦焊技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 攪拌摩擦焊的原理12-13
• 1.2.2 攪拌摩擦焊的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 攪拌摩擦焊在軌道車輛上的應(yīng)用15-16
• 1.3 攪拌摩擦焊設(shè)備的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 機床設(shè)備研究現(xiàn)狀17-20
• 1.4.1 機床設(shè)備設(shè)計方法17-18
• 1.4.2 機床設(shè)備優(yōu)化設(shè)計概況18-20
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 攪拌摩擦焊設(shè)備的方案設(shè)計及三維建模22-45
• 2.1 主要設(shè)計要求概述22
• 2.1.1 加工對象及要求概述22
• 2.1.2 設(shè)備功能的設(shè)計要求22
• 2.2 總體方案的分析與設(shè)計22-29
• 2.2.1 功能原理分析22-25
• 2.2.2 總體方案設(shè)計25-26
• 2.2.3 傳動路線設(shè)計26-29
• 2.3 攪拌摩擦焊整機及其結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計29-33
• 2.3.1 底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模30-31
• 2.3.2 工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模31
• 2.3.3 立柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模31-32
• 2.3.4 橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模32
• 2.3.5 溜板的結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模32-33
• 2.4 主軸頭回轉(zhuǎn)執(zhí)行部件的設(shè)計33-36
• 2.4.1 安裝架的結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模33-34
• 2.4.2 主軸傳動系統(tǒng)的設(shè)計及選型34-36
• 2.4.3 B軸擺角和C軸傳動系統(tǒng)的設(shè)計及選型36
• 2.5 進給系統(tǒng)的設(shè)計計算與選型36-45
• 2.5.1 X向工作臺移動系統(tǒng)設(shè)計37-40
• 2.5.2 Y向主軸頭移動系統(tǒng)設(shè)計40-43
• 2.5.3 Z向主軸頭進給系統(tǒng)設(shè)計43-45
• 第三章 設(shè)備整機及其關(guān)鍵部件的有限元分析45-61
• 3.1 有限元分析理論基礎(chǔ)45-47
• 3.2 整機床身的動靜剛度分析47-56
• 3.2.1 模型的簡化分析47-49
• 3.2.2 整機床身的靜力分析49-53
• 3.2.3 安裝架的靜力分析53
• 3.2.4 橫梁的分析53-54
• 3.2.5 整機床身的模態(tài)分析54-56
• 3.3 主軸的動靜特性分析56-61
• 3.3.1 主軸的靜力分析57-58
• 3.3.2 主軸的模態(tài)分析58-61
• 第四章 攪拌摩擦焊關(guān)鍵部件的優(yōu)化設(shè)計61-67
• 4.1 優(yōu)化設(shè)計的概述61
• 4.2 橫梁的優(yōu)化設(shè)計61-64
• 4.2.1 橫梁的初步改進方案61-63
• 4.2.2 橫梁最終改進方案及校核63-64
• 4.3 安裝架的優(yōu)化設(shè)計64-67
• 4.3.1 安裝架的改進方案64-65
• 4.3.2 安裝架改進方案的校核65-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 5.1 課題總結(jié)67
• 5.2 課題展望67-69
• 參考文獻69-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 欒國紅;柴鵬;;攪拌摩擦焊技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];金屬加工(熱加工);2008年24期

2 魏國峰;宮瑩;王巍;陳佳瑩;;基于ANSYS數(shù)控車床床身有限元結(jié)構(gòu)分析[J];黑龍江工程學(xué)院學(xué)報;2008年04期

3 張維;陳憲剛;查長松;;新型船舶焊接技術(shù)——攪拌摩擦焊的原理與應(yīng)用[J];艦船科學(xué)技術(shù);2007年04期

4 ;攪拌摩擦焊的船舶應(yīng)用[J];現(xiàn)代焊接;2007年06期

5 趙衍華,林三寶,吳林,馮吉才;攪拌摩擦焊應(yīng)用及焊接設(shè)備簡介[J];電焊機;2004年01期

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本文編號：826246