S-電機 有限元
S-電機 有限元,S-電機,有限元,電機,機電
寧
畢業(yè)設計(論文)
電機定轉子有限元分析
所在學院
機械與電氣工程學院
專 業(yè)
機械設計制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
指導老師
2015 年 3 月 31 日
摘 要
電機(英文:Electric machinery,俗稱“馬達”)是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。在電路中用字母M(舊標準用D)表示。它的主要作用是產生驅動轉矩,作為用電器或各種機械的動力源。發(fā)電機在電路中用字母G表示。它的主要作用是利用機械能轉化為電能,目前最常用的是,利用熱能、水能等推動發(fā)電機轉子來發(fā)電。電氣工作者把分布參數系統(tǒng)問題歸結為集中參數系統(tǒng)問題求解是屢見不鮮的。有限元數值解法就是這種相同的思考方法。但是有限元問世后在電工行業(yè)中卻遠不及力學領域等應用得充分。 有限元法的特點是適用于求解各種形式幾何上、物理上復雜的問題精度高通用性強對問題的處理既徹底又系統(tǒng)適用于采用電子計算機方式。它本是線性問題的解法但通過迭代法如牛頓-拉裴森迭代法也能巧妙地解決非線性問題。用來求解電磁場問題遠較電工行業(yè)中常用的圖解法、電解槽法等優(yōu)越。因此隨著科學技術的發(fā)展各類超高壓、大容量、高精度的電工產品的研制其磁場等的精確計算直接關系到該產品的優(yōu)異性能和技術經濟指標。有限元法這一有力工具在電工行業(yè)中在電磁研究領域里越來越有廣泛的應用。 用有限元法對異步電動機性能進行分析的方法在實際電機產品中得到驗證。在磁場中向量場函數B的旋度
關鍵詞:飼料裝置;; 改進設計
Abstract
The development direction of harvester will be to high-tech direction, making out the applicability of harvester is the development of the market, is very promising for different regions developed different harvester. Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, The development direction of harvester will be to high-tech direction, making out the applicability of harvester is the development of the market, is very promising for different regions developed different harvester. Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.
.
Key Words: rice thresher threshing; improved design;
23
目 錄
摘 要 III
Abstract IV
目 錄 V
第1章 緒論 1
第2章 定轉子類型確定 3
2.1 超聲電機概況 6
2.2電機定轉子總體設計 8
2.2.1電機定轉子的類型定位 10
2.2.2 電機定轉子的整機結構及選擇 12
2.2.3 電機定轉子的主要承載 13
第3章 電機原理 15
3.1 定子工作原理 18
3.2 轉子工作原理 20
第4章 力學分析 21
4.1 有限元簡介 22
4.2 模型處理 23
4.3 前處理 24
4.4 工況設定 25
4.5 后處理 26
4.6 結果分析 27
結論 28
參考文獻 29
致 謝 30
第2章 總體方案確定
第1章 緒論
電氣工作者把分布參數系統(tǒng)問題歸結為集中參數系統(tǒng)問題求解是屢見不鮮的。有限元數值解法就是這種相同的思考方法。但是有限元問世后在電工行業(yè)中卻遠不及力學領域等應用得充分。 有限元法的特點是適用于求解各種形式幾何上、物理上復雜的問題精度高通用性強對問題的處理既徹底又系統(tǒng)適用于采用電子計算機方式。它本是線性問題的解法但通過迭代法如牛頓-拉裴森迭代法也能巧妙地解決非線性問題。用來求解電磁場問題遠較電工行業(yè)中常用的圖解法、電解槽法等優(yōu)越。因此隨著科學技術的發(fā)展各類超高壓、大容量、高精度的電工產品的研制其磁場等的精確計算直接關系到該產品的優(yōu)異性能和技術經濟指標。有限元法這一有力工具在電工行業(yè)中在電磁研究領域里越來越有廣泛的應用。 用有限元法對異步電動機性能進行分析的方法在實際電機產品中得到驗證。在磁場中向量場函數B的旋度 (1) 通常用向量位A來描述即 (2) 則磁場的基本方程 (3) 式中 B——磁感應強度 μ——介質常數 J——電流密度 從電機中截出橫斷面在這里的磁場可視為平行平面場。 設選定坐標使B和A在Z軸方向的分量為零向量磁位A、電流密度向量J只有Z軸方向的分量令磁阻率 于是方程3化為二維形式。 (4) 電機定、轉子為硅鋼片迭成由于鐵磁物質受飽和影響磁化特性非線性,如圖1示磁阻是磁場強度H的函數所以方程4是一個偏微分方程直接求解這樣的非線性偏微分方程是比較困難的使用數值計算法——有限元法可得到較高精度的解。 圖1 DG41(厚度0.35mm)硅鋼片磁化曲線。
第2章 定轉子類型確定
2.1 超聲電機電機概況
1.按工作電源種類劃分:可分為直流電機和交流電機。
1)直流電動機按結構及工作原理可劃分:無刷直流電動機和有刷直流電動機。
有刷直流電動機可劃分:永磁直流電動機和電磁直流電動機。
電磁直流電動機劃分:串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。
永磁直流電動機劃分:稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。
2)其中交流電機還可劃分:單相電機和三相電機。
2.按結構和工作原理可劃分:可分為直流電動機、異步電動機、同步電動機。
1)同步電機可劃分:永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。
2)異步電機可劃分:感應電動機和交流換向器電動機。
感應電動機可劃分:三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。
交流換向器電動機可劃分:單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。
3.按起動與運行方式可劃分:電容起動式單相異步電動機、電容運轉式單相異步電動機、電容起動運轉式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。
4.按用途可劃分:驅動用電動機和控制用電動機。
1)驅動用電動機可劃分:電動工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具)用電動機、家電(包括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等)用電動機及其他通用小型機械設備(包括各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等)用電動機。
2)控制用電動機又劃分:步進電動機和伺服電動機等。
5.按轉子的結構可劃分:籠型感應電動機(舊標準稱為鼠籠型異步電動機)和繞線轉子感應電動機(舊標準稱為繞線型異步電動機)。
6.按運轉速度可劃分:高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調速電動機。低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。
調速電動機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無級變速電動機外,還可分為電磁調速電動機、直流調速電動機、PWM變頻調速電動機和開關磁阻調速電動機。
異步電動機的轉子轉速總是略低于旋轉磁場的同步轉速。
同步電動機的轉子轉速與負載大小無關而始終保持為同步轉速。
2.2電機定轉子總體設計
定子是電動機靜止不動的部分。定子由定子鐵芯、定子繞組和機座三部分組成。定子的主要作用是產生旋轉磁場,而轉子的主要作用是在旋轉磁場中被磁力線切割進而產生(輸出)電流。定子通常由鐵心、線圈、骨架(有的沒有)、引線、拉簧等組成。定子有兩種接線方式,一種是4線式,轉子串連接在2個定子繞組之間,一種是2線式,2個定子繞組連接好后再與轉子串連接好后再與轉子串連接,(將4線式對角的2根引線接在一起)。兩種接線方式不同,但可以通用。引接線方式有兩種:一種是軟線引出;一種是靠骨架上的插接件引出,該種繞線時要保留骨架。
2.2.1電機定轉子的類型定位
根據ISO標準,由軸承支撐的旋轉體稱為轉子。轉子多為動力機械和工作機械中的主要旋轉部件。典型的轉子有透平機械轉子、電機轉子、各種泵的轉子和透平壓縮機的轉子等。轉子在某些特定的轉速下轉動時會發(fā)生很大的變形并引起共振,引起共振時的轉速稱為轉子的臨界轉速。在工程上,工作轉速低于第一階臨界轉速的轉子稱為剛性轉子,大于第一階臨界轉速的轉子稱為柔性轉子。由于轉子作高速旋轉運動,所以需要平衡。靜平衡主要用于平衡盤形轉子的慣性力。剛性轉子的動平衡可以通過通用平衡機來平衡慣性力和慣性力偶,消除轉子在彈性支承上的振動。柔性轉子的動平衡比較復雜,從原理上區(qū)分,有振型平衡法和影響系數法兩類。
轉子因換向困難、轉速高、各種故障多發(fā)。常見的故障有換向器損壞、軸承損壞、風葉損壞、電刷磨損、轉子繞組燒毀等。
1、換向器損壞
換向器常見的故障是表面燒成洞、換向片飛出、換向片與換向片之間短路、換向器失圓、換向器磨損過度、云母片凸出、換向片與線圈引線虛接等。
換向器表面燒成洞、換向片飛出、換向片與換向片之間短路、換向器磨損過度的故障,要對換向器進行更換,同時轉子繞組也需要更換。
對于換向器失圓的故障,用臥式車床進行加工處理后,還可繼續(xù)使用。
換向片與線圈引起虛接的,視情況可對虛接的故障點進行沖洗鉚接或焊接。如無法找到故障點的,只能對換向器進行更換,同時轉子繞組也需要更換。
換向器云母片凸出的,可將鋼鋸條帶齒的一側打磨薄后,將云母片刻低,并進行倒角和研磨處理。
2、軸承損壞
電動工具常用的軸承型號有608、629、101、102、200、201等。
軸承的常見故障是間隙過大、軸承碎裂、跑外套、跑內套、抱死等。
對于軸承間隙過大、軸承碎裂、抱死等故障,需要換上新軸承。對于某些跑外套、間隙過大的,可墊薄鐵皮(如可用某些鐵制的飲料瓶)或更換機殼。而對于某些間隙不是特別大的,可涂AB萬能膠來解決。對于某些跑內套的,可在轉軸上用沖麻點的方法來解決。
3、風葉損壞
風葉多見故障時風葉碎裂、變形、松動,可拆舊件或換上新品。對于鐵質風葉變形的,也可用尖嘴鉗進行校正。對于風葉與軸之間松動的,也可涂AB萬能膠來粘牢。
4、電刷磨損
一般情況下,當電刷的長度磨損到原長度的1/3時,應進行更換。電刷過短,很容易燒毀換向器而造成轉子報廢。電刷的尺寸,一般用長×寬×高表示,更換時除要求尺寸一樣外,還要用相同的牌號來更換。一般情況下,2個電刷應同時更換。
2.2.2 電機定轉子的整機結構及選擇
一、三相異步電動機的結構,由定子、轉子和其它附件組成。
(一)定子(靜止部分)
1、定子鐵心
作用:電機磁路的一部分,并在其上放置定子繞組。
構造:定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成,在鐵心的內圓沖有均勻分布的槽,用以嵌放定子繞組。
定子鐵心槽型有以下幾種:
半閉口型槽:電動機的效率和功率因數較高,但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機中。 半開口型槽:可嵌放成型繞組,一般用于大型、中型低壓電機。所謂成型繞組即繞組可事先經過絕緣處理后再放入槽內。
開口型槽:用以嵌放成型繞組,絕緣方法方便,主要用在高壓電機中。
2、定子繞組
作用:是電動機的電路部分,通入三相交流電,產生旋轉磁場。
構造:由三個在空間互隔120°電角度、隊稱排列的結構完全相同繞組連接而成,這些繞組的各個線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內。
定子繞組的主要絕緣項目有以下三種:(保證繞組的各導電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。
1)對地絕緣:定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。
2)相間絕緣:各相定子繞組間的絕緣。
3)匝間絕緣:每相定子繞組各線匝間的絕緣。
電動機接線盒內的接線:
電動機接線盒內都有一塊接線板,三相繞組的六個線頭排成上下兩排,并規(guī)定上排三個接線樁自左至右排列的編號為1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三個接線樁自左至右排列的編號為6(W2)、4(U2)、5(V2),.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時均應按這個序號排列。
3、機座
作用:固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉子,并起防護、散熱等作用。
構造:機座通常為鑄鐵件,大型異步電動機機座一般用鋼板焊成,微型電動機的機座采用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積,防護式電機的機座兩端端蓋開有通風孔,使電動機內外的空氣可直接對流,以利于散熱。
(二)轉子(旋轉部分)
1、三相異步電動機的轉子鐵心:
作用:作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內放置轉子繞組。
構造:所用材料與定子一樣,由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成,硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔,用來安置轉子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內圓來沖制轉子鐵心。一般小型異步電動機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上,大、中型異步電動機(轉子直徑在300~400毫米以上)的轉子鐵心則借助與轉子支架壓在轉軸上。
2、
2.2.3 電機定轉子的主要承載
三相異步電動機的轉子繞組
作用:切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流,并形成電磁轉矩而使電動機旋轉。
構造:分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。
1)鼠籠式轉子:轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉子鐵心,整個繞組的外形像一個鼠籠,故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組,對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。
2)繞線式轉子:繞線轉子繞組與定子繞組相似,也是一個對稱的三相繞組,一般接成星形,三個出線頭接到轉軸的三個集流環(huán)上,再通過電刷與外電路聯接。
特點:結構較復雜,故繞線式電動機的應用不如鼠籠式電動機廣泛。但通過集流環(huán)和電刷在轉子繞組回路中串入附加電阻等元件,用以改善異步電動機的起、制動性能及調速性能,故在要求一定范圍內進行平滑調速的設備,如吊車、電梯、空氣壓縮機等上面采用。
(三)三相異步電動機的其它附件
1、端蓋:支撐作用。
2、軸承:連接轉動部分與不動部分。
3、軸承端蓋:保護軸承。
4、風扇:冷卻電動機。
二、直流電動機采用八角形全疊片結構,不僅空間利用率高,而且當采用靜止整流器供電時,能承受脈動電流和快速的負載電流變化。直流電動機一般不帶串勵繞組,適用于需要正、反 電動機轉的自動控制技術中。根據用戶需要也可以制成帶串勵繞組。中心高100~280mm的電動機無補償繞組,但中心高250mm、280mm的電動機根據具體情況和需要可以制成帶補償繞組,中心高315~450mm的電動機帶有補償繞組。中心高500~710mm的電動機外形安裝尺寸及技術要求均符合IEC國際標準,電機的機械尺寸公差符合ISO國際標準。
第3章電機原理
3.1 定子工作原理
定子是電動機靜止不動的部分。定子由定子鐵芯、定子繞組和機座三部分組成。定子的主要作用是產生旋轉磁場,而轉子的主要作用是在旋轉磁場中被磁力線切割進而產生(輸出)電流。
3.2 轉子工作原理
據ISO標準,由軸承支撐的旋轉體稱為轉子。轉子多為動力機械和工作機械中的主要旋轉部件。典型的轉子有透平機械轉子、電機轉子、各種泵的轉子和透平壓縮機的轉子等。轉子在某些特定的轉速下轉動時會發(fā)生很大的變形并引起共振,引起共振時的轉速稱為轉子的臨界轉速。在工程上,工作轉速低于第一
階臨界轉速的轉子稱為剛性轉子,大于第一階臨界轉速的轉子稱為柔性轉子。由于轉子作高速旋轉運動,所以需要平衡。靜平衡主要用于平衡盤形轉子的慣性力。剛性轉子的動平衡可以通過通用平衡機來平衡慣性力和慣性力偶,消除轉子在彈性支承上的振動。柔性轉子的動平衡比較復雜,從原理上區(qū)分,有振型平衡法和影響系數法兩類。
轉子因換向困難、轉速高、各種故障多發(fā)。常見的故障有換向器損壞、軸承損壞、風葉損壞、電刷磨損、轉子繞組燒毀等。
第10章 破碎裝置其他部分設計
第4章力學分析
本設計中模型參考現有電機定轉子建立。重點部分為機身,工作部分,鉆頭部分,也就是受力部分,為后續(xù)做分析做模型基礎。
建模如下圖所示
4.3有限元分析
4.3.1模型導入
1?ANSYS與Solidworks之間的數據轉換??
使用ANSYS進行有限元分析時,技術人員在進行三維模型的建立過程中耗費了大量的時間與精力。由于ANSYS自帶的建模功能非常有限,只能建立一些結構簡單的模型。隨著ANSYS的應用日益廣泛,在很多時候需要對非常復雜的模型進行有限元模型的建立,其需要處理的模型也越來越復雜,ANSYS自帶的建模功能顯出很多的不足之處。??
Solidworks作為一款三維CAD軟件,其擁有強大的參數化建模能力,可以建立非常復雜的實體模型。因此,如果充分利用Solidworks快速準確建模的特長,把在Solidworks建立好的模型導入到ANSYS中進行分析就可以很好地解決ANSYS建模能力的不足。現在,大多數的技術人員都是利用三維CAD軟件建模,通過ANSYS與三維CAD軟件之間的圖形接口將建立好的模型導入到ANSYS。了解ANSYS與Solidworks之間的導入接口,能有效提高模型質量,簡化分析工作,對CAE分析人員有著非常重要的意義。將模型導入ansys軟件,如下圖所示:
進入ansys界面,在model模塊中,點擊geometry拖進project schematic界面,然后在analysis systems中點擊static structural模塊,將其拖到剛剛創(chuàng)建的geometry模塊上。
4.3.2模型特性定義
進入分析模塊界面,如下圖所示
首先對模型進行材質定義,點擊model,彈出界面,如下,在assignment框后面選擇structural steel。結構鋼,點擊確認,對材料成功賦予材質。如下圖
4.3.3網格劃分
使用ANSYS進行有限元分析時,技術人員在進行三維模型的建立過程中耗費了大量的時間與精力。由于ANSYS自帶的建模功能非常有限,只能建立一些結構簡單的模型。隨著ANSYS的應用日益廣泛,在很多時候需要對非常復雜的模型進行有限元模型的建立,其需要處理的模型也越來越復雜,ANSYS自帶的建模功能顯出很多的不足之處。??
Solidworks作為一款三維CAD軟件,其擁有強大的參數化建模能力,可以建立非常復雜的實體模型。因此,如果充分利用Solidworks快速準確建模的特長,把在Solidworks建立好的模型導入到ANSYS中進行分析就可以很好地解決ANSYS建模能力的不足?,F在,大多數的技術人員都是利用三維CAD軟件建模,通過ANSYS與三維CAD軟件之間的圖形接口將建立好的模型導入到ANSYS。了解ANSYS與Solidworks之間的導入接口,能有效提高模型質量,簡化分析工作,對CAE分析人員有著非常重要的意義。眾所周知,對于有限元分析來說,網格劃分是其中最關鍵的一個步驟,網格劃分的好壞直接影響到解算的精度和速度。在ANSYS中,大家知道,網格劃分有三個步驟:定義單元屬性(包括實常數)、在幾何模型上定義網格屬性、劃分網格。在這里,我們僅對網格劃分這個步驟所涉及到的一些問題,尤其是與復雜模型相關的一些問題作簡要闡述。?????
自由網格劃分??
自由網格劃分是自動化程度最高的網格劃分技術之一,它在面上(平面、曲面)可以自動生成三角形或四邊形網格,在體上自動生成四面體網格。通常情況下,可利用ANSYS的智能尺寸控制技術(SMARTSIZE命令)來自動控制網格的大小和疏密分布,也可進行人工設置網格的大?。ˋESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令)并控制疏密分布以及選擇分網算法等(MOPT命令)。點擊工程對話框的mesh選項,,并設置relvence選項值為100,這樣可以得到較高的網格區(qū)域,右擊,點擊mesh,軟件自動進行網格劃分。互粉成功后如下圖所示
4.3.4工況條件
對模型進行工況設置,包括固定部分和受力部分。點擊supports下的fixed support定義固定載荷,本模型中,設定地面為固定。如下圖
設置受力載荷,由于西電機定轉子在工作過程中,受到與鉆頭相反方向的力,為向上和向后的力??梢栽陔姍C定轉子支架上定義兩個分力,分別為向上和向后。如下圖所示:
4.3.5解析
對于某些結構,從概念的角度看,可以認為它是幾何不變的穩(wěn)定體系。但如果結構相近的幾個主要構件剛度相差懸殊,在數值計算中就可能導致數值計算的較大誤差,嚴重的可能會導致結構的幾何可變性——忽略小剛度構件的剛度貢獻。
如出現上述的結構,要分析它,就得降低剛度很大的構件單元的剛度,可以加細網格劃分,或著改用高階單元(BEAM->SHELL,SHELL->SOLID)。構件的連接形式(剛接或鉸接)等也可能影響到結構的剛度。
充分利用ANSYS MAP分網和SWEEP分網技術,盡可能獲得六面體網格,這一方面減小解題規(guī)模,另一方面提高計算精度。
工況條件設置完畢可以進行解析,點擊solve按鈕,軟件進入解析狀態(tài)。如下圖
解析最終結果包括應力,應變,位移。
近切取一個各平面都平行于坐標平面的六面體。此六面體上三個互相垂直的三個平面上的應力分量即可表示該點的應力狀態(tài)[1]?。
為規(guī)定應力分量的正負號,首先假設:法向與坐標軸正向一致的面為正面;與坐 標軸負向一致的面為負面。進而規(guī)定:正面上指向坐標軸正向的應力為正,反之為負; 負面上指向坐標軸負向的應力為正,反之為負。三個正面上共有九個應力分量(包括三個正應力和六個切應力)。此九個應力分量可寫成如下矩陣形式:
如果作用在某一截面上的全應力和這一截面垂直,即該截面上只有正應力,切應力為零,則這一截面稱為主平面,其法線方向稱為應力主方向或應力主軸,其上的應力稱為主應力。如果三個坐標軸方向都是主方向,則稱這一坐標系為主坐標系。
應力張量不變量
在求解主應力的過程中會得到以主應力為未知數的三次方程,叫做狀態(tài)方程[2]?。
狀態(tài)方程的三個系數唯一由主應力確定,而一點的主應力是唯一的,這樣就得到了不隨坐標變化的三個量,叫作應力張量不變量
用一般應力表示為
紅色部分代表最大的值。由彩虹圖可以看出每一部分的值,也可以通過軟件設定,看任何部位的分析結果
紅色部分代表最大的值。由彩虹圖可以看出每一部分的值,也可以通過軟件設定,看任何部位的分析結果
參考文獻
結論
一、總結
第一部分,文獻資料的搜集與整理。通過專利網、文獻庫和老師給的資料,了解了當前主流的幾種機車轉向架助推器類型。然后根據文獻資料,綜合分析每種助推器的優(yōu)劣,綜合比較借鑒,初步確定采用撬棍杠桿式助推方式。
第二部分,確定局部和整體方案。進一步分析撬棍式助推器的助推方式,及需要哪些相配合的機構,將助推器分為執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和驅動系統(tǒng)三部分。然后先對執(zhí)行機構進行理論受力分析,分析其位移量。借此計算出傳動部分帶輪減速的傳動比和需要的電機的轉矩,從而確定電機選型,至此傳動部分和驅動部分也同時確定下來。
第四部分,各部件具體機構設計和校核。根據前面三章的內容,確定執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)各部件的具體結構尺寸,確定軸上零件的定位和裝配方式,最后選擇合適的軸承并對各部件進行校核。
二、設計的不足之處
這次的設計還只是階段性的,助推器的結構還可以進行局部優(yōu)化,中間的傳動系統(tǒng)也有很多不同的方案可以選擇,比如選擇帶輪傳動代替鏈傳,
三、個人體會
畢業(yè)設計是大學四年期間最后一次正式的機構設計了,可以說是跨出大學校園的最后一步。需要考察自己大學期間學習的各項專業(yè)技能和課程知識,并且要綜合運用,對自己也是一次全面的提高。
因為考研的關系,很多時間被占用了,所以畢業(yè)設計的時間比較緊,中間過程略顯倉促。剛開始做課題使并沒有什么頭緒,不知道從哪里下手。就像無頭的蒼蠅,這里做一些,那里做一些,其中受力分析就做了很多遍,事實證明這些都是無用功。后來跟指導老師溝通了很多次,確定下來步驟。先綜合分析助推器的總體結構,分成幾部分,比如驅動、傳動、執(zhí)行部分,這樣就有了一個大的方向。
因此,我體會到初步設計必須確定每一部分的工作,由大到小,先分析結構,再對結構的運動和動力性能綜合分析,不斷的修正、不斷的改進,這樣才能做出完整的設計。
參考文獻
[1]楊穎萍,施俊俊,孫英彪.客車轉向架構架焊修工藝的探討[A].第十四屆全國機械設計年會論文集[C].中國機械工程學會,2008.
[2]蒼松.動車組轉向架虛擬裝配技術的研究與應用[D].遼寧:大連交通大學,2009
[3]Http://www.easymover.it/en/pusher.php,5-20/2013-5-20
[4]Gregory James Newell. Materials handling device and system. [P].U.S. Patent No.7168514B2,Jan.30,2007
[5]Http://www.fetec-papier.de/Easy_Mover_-_Rllentransportger/Details_Easy_Mover/details_easy_mover.html,5-20/2013-5-20
[6]Http://www.mastermover.com,5-20/2013-5-20
[7]濮良貴,紀名剛,陳國定等.機械設計[M].第八版.北京:高等教育出版社,2006,5
[8]王昆,何小柏,汪信遠.機械設計、機械設計基礎課程設計[M].北京:高等教育出版社,1996
[9]馬明勛,王昆侖. 數控銑床微聯接加工工藝在鈑金制造中的應用[J]機械工程師, 2001,(12):47-48
[10]談筱瑜.數控銑床加工工藝的改進??[J]. 制造技術與機床,2003,(01):69-71
[11]李偉; 李佳.數控沖剪復合機床在鈑金加工工藝中的應用??[J].?科技資訊 ,2007,(17):80
[12] 馬明勛,王昆侖.數控銑床微聯接加工工藝在鈑金制造中的應用[J].機械工程師,2001,(12):47-48
[13] 熊清平.數控系統(tǒng)技術的發(fā)展趨勢 [J].機電工程技術,2004,(9):95-98
[14] 王張,馬明勛,. 數控銑床微聯接加工工藝在鈑金制造中的應用 [7]談筱瑜.數控銑床加工工藝的改進?
[15]李設定; 李分.數控沖剪復合機床在鈑金加工工藝中的應用??[J].?科技資訊 ,2007,(17):80
[16]劉明完全昆侖.數控銑床微聯接加工工藝在鈑金制造中的應用[J].機械工程師,2001,(12):47-48
[17] 熊讓,人控系統(tǒng)技術的發(fā)展趨勢 [J].機電工程技術,2004,(9):95-98
[18]華楚生主編,機械制造技術基礎,北京:機械工業(yè)出版社,1999,ISBN 7-111-06755-X/TH.906
[19]吳宗澤主編,機械設計,北京:高等教育出版社,2001
[20]王昆,何小柏,汪信遠主編,機械設計課程設計手冊,北京:高等教育出版社,1991,ISBN 7-302-00683-0/TH.29
[21]喻子建,張磊,邵偉平,機械設計習題與解題分析,沈陽:東北大學出版社,2000,ISBN 7-81054-5612
[22]孔凌嘉,張春林主編,機械基礎綜合課程設計,北京理工大學出版社, 2004,ISBN 7-5640-0093-7
致 謝
畢業(yè)設計也接近尾聲了,也意味我在大學的生活就要劃上一個句號?;剡^頭來看看自己做設計的過程,也有很多體會。助推器的助推方案不斷推倒,不斷重建。也讓我對專業(yè)技能有了更深的了解。
首先,誠摯感謝我的指導老師。每當我有不懂的問題的時候,老師總是耐心為我解答,而且解答地很詳細,讓我對下一步的工作有了清晰的認識。在我沒有頭緒的時候,老師總是適時地提出自己的建議,循循善誘,給我思考的空間,鍛煉了我的專業(yè)思維。老師總是抽出自己的時間來督促我論文的進度,這是很無私的。在此,向老師表示崇高的謝意!
感謝四年來同學、老師的陪伴,感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴暮蛯氋F的建議,有了他們的支持和鼓勵,才讓我度過了四年充實的大學生活。
收藏