S-電機(jī) 有限元
S-電機(jī) 有限元,S-電機(jī),有限元,電機(jī),機(jī)電
寧
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
電機(jī)定轉(zhuǎn)子有限元分析
所在學(xué)院
機(jī)械與電氣工程學(xué)院
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
班 級
姓 名
學(xué) 號
指導(dǎo)老師
2015 年 3 月 31 日
摘 要
電機(jī)（英文：Electric machinery，俗稱“馬達(dá)”）是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。在電路中用字母M（舊標(biāo)準(zhǔn)用D）表示。它的主要作用是發(fā)生驅(qū)動力矩，電氣和各種機(jī)器的動力。發(fā)電機(jī)在電路中英文字母G表示。它的主要作用是利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，現(xiàn)在最常用的利用，發(fā)燒，水能源推進(jìn)發(fā)電等發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。電者分布參數(shù)系統(tǒng)問題集中參數(shù)系統(tǒng)的問題解總結(jié)是司空見慣的。有限的數(shù)值解法是這種相同的想法。但是有限元登場后電工業(yè)界遠(yuǎn)不及應(yīng)用領(lǐng)域等充分力學(xué)。有限要素法的特點(diǎn)是適用各種形式解幾何，物理上的復(fù)雜的問題精度高通用性強(qiáng)的處理問題的徹底又系統(tǒng)采用適用的電子計(jì)算機(jī)方式。那本書是線性問題解法但是，迭代法例如牛頓-拉裴森迭代法也巧妙地解決問題的非線性。用解電磁場問題遠(yuǎn)電工的行業(yè)中常用的圖解法、電解槽法等的優(yōu)勢。所以隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展各類超高壓，大容量、高精度的電器產(chǎn)品的開發(fā)這個磁場等直接關(guān)系正確計(jì)算的這個產(chǎn)品的優(yōu)異的性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。有限要素法的強(qiáng)有力的工具電工的行業(yè)中電磁研究領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用。有限要素法異步電動機(jī)的性能分析的方法實(shí)際電機(jī)產(chǎn)品檢驗(yàn)。磁場向量場B的旋渦中函數(shù)
關(guān)鍵詞：飼料裝置；； 改進(jìn)設(shè)計(jì)
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.
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Key Words: rice thresher threshing; improved design;
21
目 錄
摘 要 III
Abstract IV
目 錄 V
第1章 緒論 1
第2章 定轉(zhuǎn)子類型確定 3
2.1 超聲電機(jī)概況 6
2.2電機(jī)定轉(zhuǎn)子總體設(shè)計(jì) 8
2.2.1電機(jī)定轉(zhuǎn)子的類型定位 10
2.2.2 電機(jī)定轉(zhuǎn)子的整機(jī)結(jié)構(gòu)及選擇 12
2.2.3 電機(jī)定轉(zhuǎn)子的主要承載 13
第3章 電機(jī)原理 15
3.1 定子工作原理 18
3.2 轉(zhuǎn)子工作原理 20
第4章 力學(xué)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(shè)定 25
4.5 后處理 26
4.6 結(jié)果分析 27
結(jié)論 28
參考文獻(xiàn) 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(shù)系統(tǒng)問題歸結(jié)為集中參數(shù)系統(tǒng)問題求解是屢見不鮮的。有限元數(shù)值解法就是這種相同的思考方法。但是有限元登場后電工業(yè)界遠(yuǎn)不及應(yīng)用領(lǐng)域等充分力學(xué)。有限要素法的特點(diǎn)是適用各種形式解幾何，物理上的復(fù)雜的問題精度高通用性強(qiáng)的處理問題的徹底又系統(tǒng)采用適用的電子計(jì)算機(jī)方式。那本書是線性問題解法但是，迭代法例如牛頓-拉裴森迭代法也巧妙地解決問題的非線性。用解電磁場問題遠(yuǎn)電工的行業(yè)中常用的圖解法、電解槽法等的優(yōu)勢。所以隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展各類超高壓，大容量、高精度的電器產(chǎn)品的開發(fā)這個磁場等直接關(guān)系正確計(jì)算的這個產(chǎn)品的優(yōu)異的性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。有限要素法的強(qiáng)有力的工具電工的行業(yè)中電磁研究領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用。有限要素法異步電動機(jī)的性能分析的方法實(shí)際電機(jī)產(chǎn)品檢驗(yàn)。磁場向量場中函數(shù)B的旋渦（1）通常矢量位A描繪即（2）磁場的基本方程（3）式中B——磁感應(yīng)強(qiáng)度μ——介質(zhì)常數(shù)J——電流密度開始電機(jī)出來截橫斷這里的磁場電視平行平面場。設(shè)施的選定坐標(biāo)A是B和Z軸方向的分量是零磁化位A，電流密度矢量J Z軸方向的分量令磁阻率于是方程3化二次元形式。定，（4）電機(jī)轉(zhuǎn)子硅鋼片成為從迭鐵磁性物質(zhì)的影響?yīng)ワ柡痛呕匦苑蔷€性，圖1示磁阻磁場強(qiáng)度H的函數(shù)所以方程4偏微分方程直接解決方案的非線形微分方程很難使用數(shù)值計(jì)算法——有限要素法可得到高精度解。圖1 DG 41（厚度0.35毫米）硅鋼片磁化曲
第2章 定轉(zhuǎn)子類型確定
2.1 超聲電機(jī)電機(jī)概況
一點(diǎn)根據(jù)工作電源的種類可分為分類：直流電機(jī)和交流電機(jī)。
1）直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理是區(qū)分：刷直流電動機(jī)和刷子直流電動機(jī)。
刷子的直流電動機(jī)可以，永磁直流電動機(jī)和電磁直流電動機(jī)。
電磁直流電動機(jī)區(qū)分：直卷直流電動機(jī)，并勵直流電動機(jī)，他勵直流電動機(jī)和復(fù)勵電動機(jī)。
永磁直流電動機(jī)區(qū)分：稀土的永磁直流電動機(jī)，鐵氧體永磁直流電動機(jī)和niko永磁直流電動機(jī)。
2）那種交流電機(jī)也區(qū)別：單相電機(jī)和三相電機(jī)。
2，按結(jié)構(gòu)和工作原理是區(qū)分：可分為直流電動機(jī)，異步電動機(jī)，同步電動機(jī)。
1）同步電機(jī)區(qū)分：永久磁鐵同步電動機(jī)，磁阻同步電動機(jī)和磁滯同步電動機(jī)。
2）異步電機(jī)感應(yīng)電動機(jī)和可以交流，刷馬達(dá)。
感應(yīng)電動機(jī)區(qū)分：三相非同期電動機(jī)單相異步電動機(jī)和罩等極異步電動機(jī)。
刷電動機(jī)可以交流：單相串激電動機(jī)，通用汽車和推斥電動機(jī)。
三點(diǎn)按開始和運(yùn)行方式分類：電容器起動式三相異步電動機(jī)，電容器運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)，電容器起動運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)和分相式三相異步電動機(jī)。
4 .用途，可以驅(qū)動用馬達(dá)和控制用電動機(jī)。
1）驅(qū)動用馬達(dá)可以，電動工具（包括鉆孔、打磨、磨礪，開槽切割、令等工具）用電動機(jī)，家電（包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、冰箱，空調(diào)，錄音機(jī)，視頻，DVD機(jī)，吸塵器，照相機(jī)，吹風(fēng)機(jī)，電動剃須刀等）電動機(jī)和其他通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床，小型機(jī)械，醫(yī)療機(jī)器、電子設(shè)備等）用電動機(jī)。
2）控制用馬達(dá)區(qū)分：步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)等。
按5 .轉(zhuǎn)子的構(gòu)造分割：籠型感應(yīng)電動機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)被稱為籠型異步電動機(jī)）和繞組轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)被稱為線異步電動機(jī)）。
6點(diǎn)駕駛速度不同的作用，高速電動機(jī)，低速電動機(jī)，恒速電動機(jī)，調(diào)速電動機(jī)。低速電動機(jī)齒輪減速馬達(dá)、電磁減速馬達(dá)，扭矩馬達(dá)和指甲極同步電動機(jī)等。
調(diào)速電動機(jī)以外可分為級恒速電動機(jī)，無級恒速電動機(jī)，級變速電動機(jī)和無級變速箱外，可分為電磁調(diào)速電動機(jī)，直流電動機(jī)，PWM控制頻率控制馬達(dá)和控制開關(guān)磁阻電動機(jī)。
異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)總是有點(diǎn)下旋轉(zhuǎn)磁場的同步速度。
同步電動機(jī)的速度和負(fù)荷的大小無關(guān)轉(zhuǎn)子始終同步速度。
2.2電機(jī)定轉(zhuǎn)子總體設(shè)計(jì)
固定子是電動機(jī)不動的部分。固定子在定子核心，定子繞組和機(jī)床的三部分。定子的主要作用是發(fā)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子的主要作用是旋轉(zhuǎn)磁場在磁力線切割并且發(fā)生（輸出）電流。固定子，通常，核心，線圈，骨骼（有），里德，拉簧等構(gòu)成。固定子兩個連接方式，一種是4線式轉(zhuǎn)子串，連接兩個定子繞組之間，一種是2線式，2個定子繞組連接后再和轉(zhuǎn)子串連接后再和轉(zhuǎn)子串連接（4線式對角的2條導(dǎo)線接在一起）。兩種連接方式不同，但通用。引結(jié)線方法有兩種：一是代碼引出；一種插接板件骨架上抽屜，這種線圈保留骨骼。
2.2.1電機(jī)定轉(zhuǎn)子的類型定位
ISO標(biāo)準(zhǔn)來，軸承旋轉(zhuǎn)支撐身體被稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子機(jī)械和機(jī)床的動態(tài)中的主要旋轉(zhuǎn)部件。典型的轉(zhuǎn)子透平機(jī)械轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子，各種泵的轉(zhuǎn)子和渦輪壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子等。轉(zhuǎn)子的特定的速度轉(zhuǎn)動時(shí)大變形產(chǎn)生共鳴，引起共振時(shí)的速度和被稱為轉(zhuǎn)子的臨界速度。工程，工作比第1樓臨界轉(zhuǎn)速稱為剛性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子，比第1樓臨界旋轉(zhuǎn)稱為柔性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子作品從高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平衡。靜平衡主要是平衡盤形轉(zhuǎn)子的慣性力。剛性轉(zhuǎn)子的動平衡，通過通用平衡機(jī)慣性力和慣性力偶平衡轉(zhuǎn)子彈性支持的振動。撓性轉(zhuǎn)子的動平衡復(fù)雜，原理分，振型平衡法和影響度法二類。
轉(zhuǎn)子整流困難，速度高，各種糾紛頻發(fā)。一般的障礙刷子帶來損壞，軸承帶來損壞，風(fēng)葉損壞、電刷磨耗，轉(zhuǎn)子繞組燒毀等。
1，刷傷害
刷一般的障礙表面燒結(jié)洞，換向片飛出，換向片和換向片之間短路和刷子失敗日元，電刷磨耗過度、云母凸出，換向片和領(lǐng)導(dǎo)虛次線圈等。
刷子的表面燒成洞，換向片飛出，換向片和換向片之間電刷磨耗短路和過度的故障，刷的更換，同時(shí)轉(zhuǎn)子繞組也需要更換。
刷子的失敗日元的故障，臥式車床加工處理后，還繼續(xù)使用。
換向片和虛次線圈引起的情況是虛的故障點(diǎn)迎來清洗鉚接或焊接。如果故障點(diǎn)找不到，只是用刷子進(jìn)行交換，同時(shí)轉(zhuǎn)子繞組也需要更換。
刷云母狀態(tài)一樣，鋼鋸條帶齒側(cè)打磨薄后，云母片刻低、倒角、研磨處理。
2，軸承傷害
電動工具常用的軸承，有608 629，101，102，200，201等。
軸承的常見故障的間隙太大，軸承破裂、奔跑、奔跑內(nèi)球場套、搖滾等。
軸承間隙太大了，軸承破裂、搖滾等故障需要更改，新的軸承。一部分跑夾克，差距大，墊薄鐵片（例如使用一些鐵制的飲料瓶）或交換腸衣。一些空隙特別大，AB可涂萬能膠解決。一套跑，轉(zhuǎn)動軸沖稀稀落落的方法解決。
3，風(fēng)葉傷害
風(fēng)葉多見故障時(shí)的風(fēng)葉破裂，變形，松弛，可拆卸舊件或換上新。鐵風(fēng)的葉子變形，或者尖嘴鉗校正。風(fēng)葉和軸之間的涂也能粘牢AB萬能膠。
4，電刷磨耗
一般情況下，當(dāng)電刷的長度磨損到原長度的1/3時(shí)，應(yīng)進(jìn)行更換。電刷過短，很容易燒毀換向器而造成轉(zhuǎn)子報(bào)廢。電刷的尺寸，一般用長×寬×高表示，更換時(shí)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(yīng)同時(shí)更換。
2.2.2 電機(jī)定轉(zhuǎn)子的整機(jī)結(jié)構(gòu)及選擇
一、三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)，定子，轉(zhuǎn)子和其他的附件構(gòu)成。
（1）固定子（靜止部分）
1，定子鐵心
效果：電機(jī)電磁電路部分，并在其上放置定子繞組。
構(gòu)造：定子鐵心一般～0.5毫米厚零點(diǎn)35%，表面是絕緣層硅鋼片衝制，重疊壓上，核心內(nèi)圓海域均勻分布的槽嵌在定子繞組。
定子鐵心槽型以下：
半閉口無言樸槽：電動機(jī)的效率和功率高，繞組嵌線和絕緣都比較困難。一般的小型低壓電機(jī)。半開口：型槽嵌成型繞組，普通的大，中低壓電機(jī)。所謂的成型繞組即繞組事前絕緣處理后放入槽內(nèi)。
開口型槽：放在成形絕緣繞組鑲，方法是很方便的，主要是高壓電機(jī)中。
2，定子繞組
效果：馬達(dá)的電路部分，通入三相交流電流発生回転磁場。
構(gòu)造：三個空間相互120°角隔電，隊(duì)稱排隊(duì)的結(jié)構(gòu)完全相同的線連接，這些繞組線圈的各有一定規(guī)律分別各槽內(nèi)嵌在定子。
定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目以下三種：（保證繞組各導(dǎo)電部分和核心之間的信賴的絕緣繞組之間的信賴的東西和絕緣）。
1）對地絕緣：定子繞組整體定子鐵心間絕緣。
層間絕緣）2：各相定子線圈間絕緣。
3）匝間絕緣：每回合定子繞組各生產(chǎn)線間絕緣。
電動機(jī)端子箱內(nèi)部的布線：
電動機(jī)配電箱里也是一個電路板、三相繞組的6個頭緒兩排，三個樁子是連接，并規(guī)定從左到右排列的號碼從1（U 1），2（V 1），3（W 1），下排3個連接樁從左邊右邊排列的號碼是6（W 2），4（U 2），5（V）、.三相繞組接成星形連接和三角接線。一般來說，制造和維修時(shí)規(guī)定這個號碼排列。
3，皮帶驅(qū)動
效果：固定定子鐵心前后的蓋，加強(qiáng)，轉(zhuǎn)子，防護(hù)散熱等的作用。
構(gòu)造：皮帶驅(qū)動普通鑄鐵件，大型アシンクロナスモーターベルト驅(qū)動一般用鋼板焊接，微電機(jī)的機(jī)床采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)機(jī)床外散熱肌散熱面積增加，防護(hù)式電機(jī)的機(jī)床的兩端安上蓋通風(fēng)孔電動機(jī)的內(nèi)外空氣對流，有利直接散熱。
（二）轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）
1，三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子芯：
效果：電機(jī)電路的一部分和核心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。
構(gòu)造：材料和定子一樣，0.5毫米厚的硅鋼片衝制，重疊壓，硅鋼片外周海域均勻分布的孔，用來安置轉(zhuǎn)子繞組。通常定子鐵心衝遅了硅鋼片圓來衝制轉(zhuǎn)子芯。普通的小型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子芯軸直接壓大中型異步電動機(jī)（旋翼直徑300～400毫米以上）的轉(zhuǎn)子芯支柱轉(zhuǎn)子壓力軸。
2.2.3 電機(jī)定轉(zhuǎn)子的主要承載
三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組
效果：カットステータ旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生感應(yīng)電動勢和電流形成電磁扭矩馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。
構(gòu)造：籠式轉(zhuǎn)子和繞線型轉(zhuǎn)子。
1）：籠式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子繞組插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個循環(huán)端環(huán)構(gòu)成。如果去掉轉(zhuǎn)子芯，整個繞組的形狀像籠籠型和繞組。小型籠型電動機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組、100 KW以上的電動機(jī)采用銅條和銅的一端環(huán)焊接。
2）：繞線型轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組相似，對稱的三相繞組，一般有以下三個星，頭突破軸的3個匯流環(huán)上，刷和外回路連接。
特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以繞線式電動機(jī)的應(yīng)用如鼠籠式馬達(dá)不寬。但是，集流環(huán)和刷子轉(zhuǎn)子繞組電路串附加抵抗等零部件，異步電動機(jī)的改善，剎車性能和控制性能，所以在一定范圍內(nèi)要求平滑流量調(diào)整的設(shè)備等，起重機(jī)，電梯，空氣壓縮機(jī)等采用。
（3）三相非同期電動機(jī)其他附屬品
1，瓶蓋支撐作用。
2，軸承：連接旋轉(zhuǎn)部分和不動的部分。
3，軸承蓋：保護(hù)軸承。
4，風(fēng)扇：冷卻電動機(jī)。
二，直流電動機(jī)采用八角形的全層狀結(jié)構(gòu)，不僅是空間利用率高，并且采用同步整流供電，能承受，紋波電流和快速的負(fù)荷電流變化。直流電動機(jī)沒有直繞組適用必要，反馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的自動控制技術(shù)。根據(jù)用戶的需求也可以直繞組。中心高100～280毫米的電動機(jī)無補(bǔ)償繞組，中心高250毫米，280毫米的馬達(dá)的情況，需要根據(jù)制作和補(bǔ)償繞圈，中心高315～450毫米帶有電動機(jī)的補(bǔ)償繞組。中心高500～710毫米馬達(dá)形狀的安裝尺寸及技術(shù)要求IEC符合國際標(biāo)準(zhǔn)，電機(jī)機(jī)械尺寸公差I(lǐng)SO國際標(biāo)準(zhǔn)。
第3章電機(jī)原理
3.1 定子工作原理
定子是電動機(jī)靜止不動的部分。定子由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座三部分組成。定子的主要作用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，而轉(zhuǎn)子的主要作用是在旋轉(zhuǎn)磁場中被磁力線切割進(jìn)而產(chǎn)生（輸出）電流。
3.2 轉(zhuǎn)子工作原理
ISO標(biāo)準(zhǔn)稱，軸承旋轉(zhuǎn)支撐身體被稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子機(jī)械和機(jī)床的動態(tài)中的主要旋轉(zhuǎn)部件。典型的轉(zhuǎn)子透平機(jī)械轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子，各種泵的轉(zhuǎn)子和渦輪壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子等。轉(zhuǎn)子的特定的速度轉(zhuǎn)動時(shí)大變形產(chǎn)生共鳴，引起共振時(shí)的速度和被稱為轉(zhuǎn)子的臨界速度。工程，比起工作一次轉(zhuǎn)速度
樓臨界旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子被稱為剛性轉(zhuǎn)子，比第1樓臨界旋轉(zhuǎn)稱為柔性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子作品從高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平衡。靜平衡主要是平衡盤形轉(zhuǎn)子的慣性力。剛性轉(zhuǎn)子的動平衡，通過通用平衡機(jī)慣性力和慣性力偶平衡轉(zhuǎn)子彈性支持的振動。撓性轉(zhuǎn)子的動平衡復(fù)雜，原理分，振型平衡法和影響度法二類。
轉(zhuǎn)子整流困難，速度高，各種糾紛頻發(fā)。一般的障礙刷子帶來損壞，軸承帶來損壞，風(fēng)葉損壞、電刷磨耗，轉(zhuǎn)子繞組燒毀等。
第4章力學(xué)分析
本設(shè)計(jì)中模型參考現(xiàn)有電機(jī)定轉(zhuǎn)子建立。重點(diǎn)部分為機(jī)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(chǔ)。
建模如下圖所示
4.3有限元分析
4.3.1模型導(dǎo)入
一ANSYS Solidworks之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
使用ANSYS有限要素解析的時(shí)候，技術(shù)者，3次元構(gòu)筑過程中需要大量的時(shí)間和精力。為了ANSYS自備的建模功能非常有限，一些模型，確立了構(gòu)造簡單，只有。隨著ANSYS應(yīng)用日益廣泛，很多時(shí)候?qū)Ψ浅?fù)雜的模型有限元模型的建立，這時(shí)就需要處理的模型也越來越復(fù)雜，ANSYS帶來的建模功能的許多不足。
Solidworks 1項(xiàng)的3維CAD軟件，其強(qiáng)大的參數(shù)化造型能力可以建立，非常復(fù)雜的實(shí)體模型。所以，如果充分利用快速準(zhǔn)確Solidworks建模的特長Solidworks好人的模型導(dǎo)入ANSYS分析解決好ANSYS造型能力的不足。現(xiàn)在，很多技術(shù)者都是利用3維CAD軟件建模，ANSYS 3維CAD軟件之間的圖形界面建立好的模式ANSYS導(dǎo)入到。理解ANSYS Solidworks之間的導(dǎo)入接口有效質(zhì)量提高模式，簡單分析工作，CAE分析者是很重要的意義。軟件引進(jìn)ansys模型，如下圖所示：
ansys接口進(jìn)入，模特模塊拉，點(diǎn)擊geometry進(jìn)項(xiàng)目schematic界面，然后在analysis systems靜態(tài)structural模塊點(diǎn)擊它拉，制作了只geometry模塊。
4.3.2定義模型特性
進(jìn)入分析模塊的接口，如下圖所示
首先是模特的材質(zhì)定義模型點(diǎn)擊界面，彈，如下，assignment箱后面選擇structural鋼。結(jié)構(gòu)鋼，點(diǎn)擊確認(rèn)，對材料成功給予材質(zhì)。下面的圖
4.3.3網(wǎng)格劃分
使用ANSYS有限要素解析的時(shí)候，技術(shù)者，3次元構(gòu)筑過程中需要大量的時(shí)間和精力。為了ANSYS自備的建模功能非常有限，一些模型，確立了構(gòu)造簡單，只有。隨著ANSYS應(yīng)用日益廣泛，很多時(shí)候?qū)Ψ浅?fù)雜的模型有限元模型的建立，這時(shí)就需要處理的模型也越來越復(fù)雜，ANSYS帶來的建模功能的許多不足。
Solidworks 1項(xiàng)的3維CAD軟件，其強(qiáng)大的參數(shù)化造型能力可以建立，非常復(fù)雜的實(shí)體模型。所以，如果充分利用快速準(zhǔn)確Solidworks建模的特長Solidworks好人的模型導(dǎo)入ANSYS分析解決好ANSYS造型能力的不足。現(xiàn)在，很多技術(shù)者都是利用3維CAD軟件建模，ANSYS 3維CAD軟件之間的圖形界面建立好的模式ANSYS導(dǎo)入到。理解ANSYS Solidworks之間的導(dǎo)入接口有效質(zhì)量提高模式，簡單分析工作，CAE分析者是很重要的意義。眾所周知，有限要素解析來說，網(wǎng)格區(qū)分是最關(guān)鍵的一個步驟分割、網(wǎng)格的好壞直接影響到解計(jì)算精度和速度。ANSYS中，大家都知道，網(wǎng)格區(qū)分三步驟：定義組合屬性（包括實(shí)常數(shù)），幾何模型上定義網(wǎng)格的屬性，分割網(wǎng)格。在這里，我們分開這個階段只網(wǎng)格相關(guān)的問題，特別是復(fù)雜的模型和相關(guān)的一些問題表示，簡潔的。
自由分開網(wǎng)格
自由網(wǎng)格區(qū)分是自動化程度最高的網(wǎng)格區(qū)分的技術(shù)之一，它是在臉上（平面、曲面）自動生成的三角形和四邊形柵極，身體自動生成四面體晶格。通常情況下，利用ANSYS智力尺寸控制技術(shù)（SMARTSIZE命令）和自動控制網(wǎng)格大小和密度分布，人工設(shè)置網(wǎng)格大?。ˋESIZE，LESIZE，KESIZE，ESIZE等一系列的密度分布控制命令）和選擇分網(wǎng)算法等（MOPT命令）。點(diǎn)擊工程的對話框的mesh選項(xiàng)設(shè)定，relvence選項(xiàng)的值100，這么高的網(wǎng)狀區(qū)域獲得，右鍵點(diǎn)擊軟件自動，mesh分，在柵極?；シ鄢晒笕缦聢D所示
4.3.4工況條件
對模型進(jìn)行工況設(shè)置，包括固定部分和受力部分。點(diǎn)擊supports下的fixed support定義固定載荷，本模型中，設(shè)定地面為固定。如下圖
設(shè)置受力載荷，由于西電機(jī)定轉(zhuǎn)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(jī)定轉(zhuǎn)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
一些構(gòu)造，對概念的角度來看，那是幾何學(xué)不變的穩(wěn)定系統(tǒng)。但是，如果附近的幾個主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度計(jì)算數(shù)值相差懸殊，導(dǎo)致大數(shù)值計(jì)算的誤差，嚴(yán)重的事結(jié)構(gòu)的幾何學(xué)可變性——忽略剛度構(gòu)件的剛度貢獻(xiàn)。
如果上述的結(jié)構(gòu)，它分析，剛度大構(gòu)件單元的剛度，細(xì)分網(wǎng)格分，或回?fù)舾唠A單元（光束-，- > > SHELL SHELL SOLID）。構(gòu)件的連接形式（剛下和合并）等也有可能影響到結(jié)構(gòu)的剛度。
充分利用ANSYS地圖分網(wǎng)SWEEP分網(wǎng)技術(shù)獲得，盡量六面體網(wǎng)格，在這方面解縮小規(guī)模，另一方面計(jì)算精度。
模式設(shè)定完成條件解析，solve點(diǎn)擊進(jìn)入狀態(tài)，軟件解析。下面的圖
解析最終結(jié)果包括應(yīng)力，應(yīng)變，位移。
附近被切下的各平面坐標(biāo)也平面平行六面體。這個六面體3個之間的3個平面垂直應(yīng)力的成分是那個時(shí)候[ 1 ]的應(yīng)力狀態(tài)。
規(guī)定應(yīng)力成分的負(fù)面的日，首先假說：法線與坐標(biāo)軸是一致的面坐在正面和目標(biāo)；軸負(fù)一致的面負(fù)。并且規(guī)定：正面指向坐標(biāo)軸應(yīng)力，反而負(fù)；負(fù)軸負(fù)的應(yīng)力，反而負(fù)。三個正面九的應(yīng)力成分（3個正應(yīng)力和6個應(yīng)力）。這9分鐘應(yīng)力寫下矩陣形式：
如果作用的斷面上的全應(yīng)力和這個斷面垂直，即同前方面正應(yīng)力，應(yīng)力為零，主要是這截面與平面，其法線方向或強(qiáng)烈主張應(yīng)力主軸，而且的應(yīng)力和主應(yīng)力。如果三坐標(biāo)軸方向主要方向，這個坐標(biāo)系為主的坐標(biāo)系。
應(yīng)力張量不變量
解主要應(yīng)力的過程中得到的主要應(yīng)力是未知數(shù)的三次方程的[ 2 ]狀態(tài)方程。
狀態(tài)方程的3個系數(shù)的唯一的主應(yīng)力確定，稍微的主要應(yīng)力唯一，得到它的不坐標(biāo)變化的3個量，應(yīng)力張量不變量
表示一般應(yīng)力
紅色部分代表最大值?？匆姴屎鐝膱D每一部分的值，軟件設(shè)定的分析結(jié)果，任何部位
紅色部分代表最大值。看見彩虹從圖每一部分的值，軟件設(shè)定的分析結(jié)果，任何部位
參考文獻(xiàn)
結(jié)論
一、總結(jié)
第一部分，文獻(xiàn)資料的搜集與整理。通過專利網(wǎng)、文獻(xiàn)庫和老師給的資料，了解了當(dāng)前主流的幾種機(jī)車轉(zhuǎn)向架助推器類型。然后根據(jù)文獻(xiàn)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(jìn)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(jī)構(gòu)，將助推器分為執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)三部分。然后先對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行理論受力分析，分析其位移量。借此計(jì)算出傳動部分帶輪減速的傳動比和需要的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，從而確定電機(jī)選型，至此傳動部分和驅(qū)動部分也同時(shí)確定下來。
第四部分，各部件具體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核。根據(jù)前面三章的內(nèi)容，確定執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)各部件的具體結(jié)構(gòu)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(jìn)行校核。
二、設(shè)計(jì)的不足之處
這次的設(shè)計(jì)還只是階段性的，助推器的結(jié)構(gòu)還可以進(jìn)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(shè)計(jì)是大學(xué)四年期間最后一次正式的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了，可以說是跨出大學(xué)校園的最后一步。需要考察自己大學(xué)期間學(xué)習(xí)的各項(xiàng)專業(yè)技能和課程知識，并且要綜合運(yùn)用，對自己也是一次全面的提高。
因?yàn)榭佳械年P(guān)系，很多時(shí)間被占用了，所以畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)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(shí)證明這些都是無用功。后來跟指導(dǎo)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(jié)構(gòu)，分成幾部分，比如驅(qū)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(shè)計(jì)必須確定每一部分的工作，由大到小，先分析結(jié)構(gòu)，再對結(jié)構(gòu)的運(yùn)動和動力性能綜合分析，不斷的修正、不斷的改進(jìn)，這樣才能做出完整的設(shè)計(jì)。
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致 謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近尾聲了，也意味我在大學(xué)的生活就要劃上一個句號?；剡^頭來看看自己做設(shè)計(jì)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(dǎo)老師。每當(dāng)我有不懂的問題的時(shí)候，老師總是耐心為我解答，而且解答地很詳細(xì)，讓我對下一步的工作有了清晰的認(rèn)識。在我沒有頭緒的時(shí)候，老師總是適時(shí)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(shí)間來督促我論文的進(jìn)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(xué)、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(shí)的大學(xué)生活。
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