本文關(guān)鍵詞：有限元分析在氣扳機(jī)沖擊塊設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣扳機(jī)又稱風(fēng)扳機(jī)，其中沖擊塊式的氣扳機(jī)是利用1個(gè)旋轉(zhuǎn)沖擊機(jī)構(gòu)將風(fēng)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的扭距放大數(shù)十倍，旋轉(zhuǎn)沖擊機(jī)構(gòu)是氣扳機(jī)中的關(guān)鍵部件，沖擊塊又是旋轉(zhuǎn)沖擊機(jī)構(gòu)中的核心零件，沖擊塊的性能好壞直接影響氣扳機(jī)的輸出扭距和壽命；氣動(dòng)工具行業(yè)在設(shè)計(jì)氣扳機(jī)的沖擊塊時(shí)，通常參考國(guó)外樣機(jī)的沖擊塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，沖擊塊由于形狀復(fù)雜，同時(shí)由于制造誤差，參考的樣機(jī)已經(jīng)使用過(guò)等多種原因，初始設(shè)計(jì)的沖擊塊與原設(shè)計(jì)相差較大，常常會(huì)導(dǎo)致氣扳機(jī)的輸出扭距不足，沖擊塊的局部位置應(yīng)力大，易失效； 另一方面氣扳機(jī)的動(dòng)力是高壓空氣，高壓空氣驅(qū)動(dòng)風(fēng)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，，風(fēng)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生沖擊輸出扭距；但由于空氣具有可壓縮性,空氣壓力很難保持恒定；沖擊機(jī)構(gòu)發(fā)生沖擊后，風(fēng)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的速度會(huì)降低很多，風(fēng)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)施加給沖擊機(jī)構(gòu)的負(fù)載是不穩(wěn)定的； 如果用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，做樣機(jī)驗(yàn)證，改進(jìn)設(shè)計(jì)，再做樣機(jī)驗(yàn)證，再改進(jìn)、再驗(yàn)證；花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)需要耗費(fèi)大量的人力成本和實(shí)驗(yàn)成本。本課題結(jié)合動(dòng)態(tài)扭距測(cè)試儀的使用，在CAE軟件中給沖擊機(jī)構(gòu)施加恒定的模擬轉(zhuǎn)速負(fù)載，使CAE中模擬負(fù)載產(chǎn)生的力學(xué)效果與實(shí)際負(fù)載力學(xué)效果相當(dāng)；在初始設(shè)計(jì)的沖擊塊基礎(chǔ)上,運(yùn)用有限元分析的方法，通過(guò)對(duì)沖擊塊內(nèi)腔形狀的優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效降低了應(yīng)力；通過(guò)對(duì)沖擊塊外形輪廓優(yōu)化設(shè)計(jì)，適當(dāng)增加了重量，增大了氣扳機(jī)輸出扭距；使得最終設(shè)計(jì)的沖擊塊達(dá)到的設(shè)計(jì)要求，大大縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低了研發(fā)成本。
【關(guān)鍵詞】：沖擊機(jī)構(gòu) 沖擊塊 輸出扭距 有限元 動(dòng)態(tài)扭距 模擬轉(zhuǎn)速
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH122
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題的研究意義9-10
• 1.2 氣扳機(jī)概述10-14
• 1.2.1 氣扳機(jī)的原理簡(jiǎn)介11-13
• 1.2.2 氣扳機(jī)的沖擊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介13-14
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 1.3.1 問(wèn)題的描述14-15
• 1.3.2 初步優(yōu)化改進(jìn)方向15-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第二章 有限元法理論基礎(chǔ)及軟件簡(jiǎn)介17-32
• 2.1 彈性力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)17-23
• 2.1.1 載荷、應(yīng)力、應(yīng)變、位移17-18
• 2.1.2 彈性力學(xué)的基本方程18-21
• 2.1.3 虛位移原理21-23
• 2.2 有限元法23-29
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)離散和單元分析24-27
• 2.2.2 總剛度矩陣集成27-28
• 2.2.3 載荷移置28-29
• 2.2.4 約束處理和求解線性方程組29
• 2.3 有限元分析軟件簡(jiǎn)介29-30
• 2.4 有限元分析步驟30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 沖擊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)扭距測(cè)試32-40
• 3.1 沖擊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析32-34
• 3.2 氣扳機(jī)沖擊塊的受力分析34-36
• 3.3 動(dòng)態(tài)扭距測(cè)試36-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 有限元模型的建立和前處理40-48
• 4.1 建立沖擊機(jī)構(gòu)的三維模型40-42
• 4.2 將沖擊機(jī)構(gòu)的三維模型導(dǎo)入到 HYPERMESH 中42
• 4.3 在 HYPERMESH 中定義材料屬性42-43
• 4.4 對(duì)模型劃分網(wǎng)格43-45
• 4.5 定義沖擊機(jī)構(gòu)模型的邊界條件45
• 4.6 模型調(diào)試和負(fù)載的施加45-47
• 4.7 輸出與 DYNA 軟件接口的 K 文件47
• 4.8 本章小結(jié)47-48
• 第五章 有限元求解和優(yōu)化設(shè)計(jì)48-59
• 5.1 求解方法和求解器的選擇48-49
• 5.2 將 HYPERMESH 中的 K 文件導(dǎo)入到 LS-DYNA 中求解49
• 5.3 有限元模型的后處理49-51
• 5.4 沖擊塊的內(nèi)腔形狀優(yōu)化對(duì)結(jié)果的影響51-54
• 5.5 沖擊塊的外形輪廓優(yōu)化對(duì)結(jié)果的影響54-56
• 5.6 不同材料對(duì)結(jié)果的影響56-58
• 5.7 本章小結(jié)58-59
• 第六章 實(shí)驗(yàn)和結(jié)果對(duì)比59-65
• 6.1 實(shí)驗(yàn)的目的59
• 6.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備59-60
• 6.3 實(shí)驗(yàn)方法60-61
• 6.4 結(jié)果對(duì)比61-64
• 6.5 本章小結(jié)64-65
• 第七章 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 攻讀學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文和成績(jī)69-70
• 致謝70-71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 姜建平;;擺塊式?jīng)_擊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析[J];鑿巖機(jī)械與風(fēng)動(dòng)工具;1987年04期

  本文關(guān)鍵詞：有限元分析在氣扳機(jī)沖擊塊設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：339976