高空作業(yè)車(chē)的轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析【含圖紙】
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徐 州 師 范 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告及工作實(shí)施計(jì)劃院 系 機(jī) 電 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自化 年級(jí) 、 班級(jí) 03 機(jī) 制 44 班姓 名 鄒 學(xué) 花 指 導(dǎo) 教 師 蔣 紅 旗 開(kāi)題報(bào)告日期 07年4月12日徐州師范大學(xué)教務(wù)處印制填 表 須 知1、開(kāi)題報(bào)告由學(xué)生本人領(lǐng)取后,在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下填寫(xiě)此表;2、工作實(shí)施計(jì)劃應(yīng)由指導(dǎo)教師填寫(xiě);3、本表一式三份,一份交院(系)教務(wù)部門(mén),一份由教研室保存,一份裝訂到畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)資料袋中。一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)(論文)題目高空作業(yè)車(chē)的轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析研 究 方 向機(jī)械設(shè)計(jì)、CAE課 題 來(lái) 源國(guó)家部委省市廠礦自選備注課 題 類(lèi) 型理論研究應(yīng)用研究工程技術(shù)跨學(xué)科研 究其他一、課題綜述及研究意義高空作業(yè)車(chē)作為一種工程機(jī)械設(shè)備,目前廣泛應(yīng)用在船舶、建筑、市政建設(shè)、消防、港口等行業(yè),有著廣闊的發(fā)展前景。本課題以徐州海倫哲工程機(jī)械有限公司研制開(kāi)發(fā) “GKZ14型高空作業(yè)車(chē)” 為研究對(duì)象,對(duì)該車(chē)上的重要結(jié)構(gòu)-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和有限元分析。高空作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)、回轉(zhuǎn)減速器及回轉(zhuǎn)發(fā)小齒輪、回轉(zhuǎn)支承等組成。進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí),液壓馬達(dá)輸出動(dòng)力,通過(guò)回轉(zhuǎn)減速器減速后帶動(dòng)輸出軸上的小齒輪旋轉(zhuǎn),小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的齒圈嚙合,由于回轉(zhuǎn)支承的齒圈與車(chē)架剛性連接,因而回轉(zhuǎn)減速器帶動(dòng)與之相連的轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)臺(tái)是高空作業(yè)車(chē)的主要承載構(gòu)件之一,構(gòu)造及受力復(fù)雜。轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)對(duì)高空作業(yè)小車(chē)在工作時(shí)有著極為重要的作用。轉(zhuǎn)臺(tái)傳統(tǒng)的手工計(jì)算方法,通常是將轉(zhuǎn)臺(tái)底板作為固定,臂鉸點(diǎn)軸孔受力的一個(gè)簡(jiǎn)支懸臂梁來(lái)計(jì)算。一般取幾個(gè)截面來(lái)計(jì)算其強(qiáng)度、剛度,計(jì)算復(fù)雜,且未考慮變幅集中力等載荷的影響,誤差大,難以反映轉(zhuǎn)臺(tái)真正的受力狀況。隨著有限元理論的不斷完善和有限元軟件功能的不斷提高,有限元法在工程實(shí)踐得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。以有限元方法為工具對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行強(qiáng)度和剛度有限元分析,其分析結(jié)果對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。 二、課題擬采取的研究方法和技術(shù)路線本課題擬采用有限元法對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并通過(guò)建立有限元模型,進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度分析,確定危險(xiǎn)截面或危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力分布及變形,找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不合理因素,并對(duì)之進(jìn)行改進(jìn),為同類(lèi)型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改造提供了科學(xué)的理論依據(jù)。本課題所采用是技術(shù)路線: 首先,通過(guò)大量的調(diào)查研究,比較不同回轉(zhuǎn)支承的優(yōu)劣,根據(jù)作業(yè)車(chē)的工作特點(diǎn)和受載狀況,制定回轉(zhuǎn)支承方案。然后,對(duì)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)主體由高腹板鋼板和大小箱形相互連接而成??傮w設(shè)置采用倒形的高鉸點(diǎn)布置。變幅液壓缸下鉸點(diǎn)布置在回轉(zhuǎn)中心前或后,與主立板連接而成箱形。變幅集中力通過(guò)主立板均勻地?cái)U(kuò)散后作用在轉(zhuǎn)臺(tái)底板上,轉(zhuǎn)臺(tái)底板用螺栓與回轉(zhuǎn)支承連接,回轉(zhuǎn)支承固定在底架上。在變幅平面內(nèi),吊載荷通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)、回轉(zhuǎn)支承傳遞給車(chē)架,使轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)生較大的彎矩,同時(shí),作業(yè)臂可能承受側(cè)載,轉(zhuǎn)臺(tái)還應(yīng)具有抗扭的能力。第三,在AUTOCAD或PRO/E中對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)建立三維模型,然后導(dǎo)入有限元分析軟件件中,選擇BRICK45單元,確定材料屬性,劃分網(wǎng)格,施回載荷和約束,進(jìn)行結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度分析,確定危險(xiǎn)截面或危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力分布及變形。第四,根據(jù)有限元分析結(jié)果,找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不合理因素,提出改進(jìn)方案,并對(duì)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,對(duì)兩種分析結(jié)果進(jìn)行比較。第五,在上述分析研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié),得出轉(zhuǎn)臺(tái)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有限元模型的建立、鉸點(diǎn)位置的確定、單元類(lèi)型選擇等方面的可靠數(shù)據(jù),為同類(lèi)型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改造提供了科學(xué)的理論依據(jù)。三、主要參考文獻(xiàn)1.單斗液壓挖掘機(jī)第二版、同濟(jì)大學(xué)主編,中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1986年12月。2曹善華等:單斗挖掘機(jī),機(jī)械工業(yè)出版社,1989年11月。3.洪昌銀:變量泵驅(qū)動(dòng)的液壓挖掘機(jī)最佳轉(zhuǎn)速計(jì)算,液壓挖掘機(jī)論文集,1992年9月。4.乾孝保;液壓挖掘機(jī)的節(jié)能措施,198605計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),機(jī)械工業(yè)出版社,1994年10月。6.王述彥:變量系統(tǒng)掖壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)分析CAD, 20017.機(jī)械設(shè)計(jì),西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理教研室編,高等教育出版社,9,何存興:液壓元件華中工學(xué)院,械工業(yè)出版社,1984年10月。10.黎啟柏等二液壓元拌手冊(cè),冶金工業(yè)出版社,機(jī)械工業(yè)出版社,11機(jī)械工程師手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,2000年5月。12液壓傳動(dòng),哈爾濱工業(yè)大學(xué)液壓教研室編 1975年10月13周秋等:現(xiàn)代工程機(jī)械應(yīng)用技術(shù),長(zhǎng)沙,國(guó)防科技人學(xué)出版社,14張光裕等:工程機(jī)械底盤(pán)構(gòu)造與設(shè)計(jì),北京,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1986年12月。15唐經(jīng)世.工程機(jī)械.中國(guó)鐵道出版社,199616劉希平.工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,199017鄭訓(xùn),劉杰.工程機(jī)械性能.人民交通出版社,1998 18宋占偉,聞邦椿.21世紀(jì)工程機(jī)械發(fā)展趨勢(shì).建筑機(jī)械,1999 19候?qū)?影響回轉(zhuǎn)支承承載能力的四個(gè)參數(shù).建筑機(jī)械,2002(1) 20陳強(qiáng)業(yè),苗臻光.工程機(jī)械,機(jī)械工業(yè)出版社,1993二、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作實(shí)施計(jì)劃(一)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的理論分析與軟硬件要求及其應(yīng)達(dá)到的水平與結(jié)果 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中:主要是針對(duì)高空作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)臺(tái)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化。要求設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)方便的同時(shí),要能保證小車(chē)作業(yè)時(shí)的安全性,可靠性,以及結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分使用計(jì)算機(jī),對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用有限元進(jìn)行分析,從而來(lái)判斷設(shè)計(jì)的是否合理,再加以優(yōu)化達(dá)到一個(gè)理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。在對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)要充分發(fā)揮工具書(shū)的作用,根據(jù)工具書(shū)上的相關(guān)知識(shí)來(lái)確定方案。 在圖形的處理上主要采用的AUTOCAD制圖軟件進(jìn)行繪圖,PROE進(jìn)行圖形的建模。 要求設(shè)計(jì)的結(jié)果能達(dá)到預(yù)期的效果可以在指導(dǎo)老師的幫助下,以及本組同學(xué)的大力配合下完成,且質(zhì)量和水平上達(dá)到老師的要求。(二)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度與安排起訖日期工 作 內(nèi) 容 和 要 求備 注1-2周 主要是針對(duì)性的找相關(guān)資料 3-4周主要是進(jìn)行結(jié)構(gòu)的建模 5-6周主要是將草圖在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行畫(huà)圖5張零件圖 7周主要是將裝配圖準(zhǔn)備好1張裝配圖 8周準(zhǔn)備畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9周整理資料準(zhǔn)備答辯三、對(duì)開(kāi)題報(bào)告的審閱意見(jiàn)指導(dǎo)教師綜合意見(jiàn)課題擬采用有限元法對(duì)高空作業(yè)車(chē)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)建立有限元模型,進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度分析,確定危險(xiǎn)截面或危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力分布及變形,找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不合理因素,并對(duì)之進(jìn)行改進(jìn),為同類(lèi)型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改造提供了科學(xué) 的理論依據(jù)。課題在選題上貼近生產(chǎn)實(shí)際,有一定的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。課題難易適中,研究?jī)?nèi)容清楚明確;所采用的研究方法和技術(shù)路線切實(shí)可行;工作進(jìn)度安排詳細(xì)合理。 同意開(kāi)題!指導(dǎo)教師(簽名) 年 月 日開(kāi)題報(bào)告審議意見(jiàn)教研室主任(簽名) 年 月 日院系意見(jiàn) 教 學(xué) 院 長(zhǎng)(簽名) 年 月 日
高空作業(yè)車(chē)的轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析含圖紙.zip |
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A3-轉(zhuǎn)臺(tái)前后加強(qiáng)筋.PDF |
A3-轉(zhuǎn)臺(tái)前后板.PDF |
A3-轉(zhuǎn)臺(tái)右側(cè)板圖.PDF |
A3-轉(zhuǎn)臺(tái)左側(cè)板圖.PDF |
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