具有跟随保险装置顶升机结构设计与动力学分析
发布时间：2021-05-14 20:46
重载顶升设备广泛应用于矿山、建筑、桥梁等工程领域,其安全性能是设计的关键。针对当前液压顶升设备在实际工程中存在的安全隐患,设计了具有跟随保险装置的顶升机,并使用有限元分析技术对所设计的顶升机进行了冲击动力学分析以及模态特性分析,在模态分析的基础上进行了结构改进,最后完成了原理样机的设计制造与调试,主要内容和成果如下:（1）提出了顶升机的结构设计方案,完成了承重零部件的设计与计算。在总体设计方案的基础上确定了保险装置传动设计方案并完成了传动系统的设计与计算。根据设计结果,完成了顶升机各零部件的三维建模与装配。（2）根据具有跟随保险装置顶升机的工作原理,针对顶升过程中可能存在液压缸失效,重物跌落冲击保险装置的情况,运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对顶升机保险装置进行了冲击动力学分析。分析得到了重物跌落距离对保险装置螺杆组合稳定性的影响规律,并且得到了冲击过程螺杆组合动态响应特性和发生动态屈曲时的形态,分析选取了螺杆组合可承受重物最大的跌落距离。对受到重物在该距离跌落冲击时保险装置的整体稳定性和关键零部件强度进行了验证,分析了重物最大跌落距离取值的合理性,为顶升机跟随控制设计提供...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.2 顶升设备及保险装置的应用与研究
1.2.1 机械式顶升设备与研究
1.2.2 液压式顶升设备与研究
1.2.3 液压千斤顶保险装置研究现状与发展趋势
1.3 本文的主要工作
1.4 本章小节
第2章 顶升机结构设计与计算
2.1 具有跟随保险装置顶升机的预期功能及要求
2.2 顶升机结构与工作原理
2.3 承重零部件设计
2.3.1 螺杆螺母设计
2.3.2 连接顶板设计
2.3.3 上固定板、承重立柱及底板设计
2.4 顶升机传动系统方案设计选择与计算
2.4.1 传动系统方案设计与选择
2.4.2 传动系统设计计算
2.5 顶升机三维模型建立与装配
2.6 本章小结
第3章 顶升机保险装置冲击动力学仿真分析
3.1 冲击动力学基本理论
3.1.1 冲击的基本概念
3.1.2 冲击问题及分析方法
3.1.3 冲击动力学的非线性有限元分析理论
3.2 保险装置螺杆组合冲击稳定性分析
3.2.1 螺杆组合有限元模型建立
3.2.2 仿真结果分析
3.3 保险装置整体冲击稳定性及强度验证
3.3.1 保险装置整体有限元模型建立
3.3.2 仿真结果分析
3.4 本章小结
第4章 顶升机模态分析与结构改进
4.1 模态分析及谐响应分析理论
4.2 顶升机模态分析
4.2.1 顶升机工作状态及激振载荷频率分析
4.2.2 模态分析有限元模型的建立
4.2.3 模态分析结果
4.3 顶升机结构改进设计
4.4 顶升机谐响应分析
4.4.1 弯曲响应分析
4.4.2 扭转响应分析
4.5 本章小结
第5章 原理样机的制造与调试
5.1 原理样机设计制造与装配
5.2 电控系统安装接线
5.3 样机调试
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺栓预紧力对螺栓结合面特性参数的影响规律研究[J]. 赵功,王宝瑞,于广,阳红,黄新宇. 机械强度. 2018(02)
[2]刚性路面结构基频变化规律研究[J]. 薛华鑫. 港口科技. 2015(09)
[3]冲击载荷作用下螺纹连接件屈服强度研究[J]. 高俊斌. 机械设计与制造. 2015(03)
[4]滚珠丝杆升降机的一种制动结构设计与分析[J]. 苗玉刚,赵峰. 重型机械. 2014(05)
[5]双柱式机械设备检修举升机[J]. 武英亮. 科技风. 2014(01)
[6]自升式平台齿轮齿条升降系统结构设计[J]. 蒙占彬,曹宇光,张士华. 机械设计与制造. 2013(11)
[7]螺旋升降机的选用[J]. 王宇,王艳丰. 机械工程师. 2013(02)
[8]高速重载齿轮传动多目标优化设计研究[J]. 王颖,王三民,郭家舜. 机械设计与制造. 2012(09)
[9]基于ANSYS WORKBENCH的发动机连杆有限元分析[J]. 杨国旗,虞彪. 装备制造技术. 2011(10)
[10]自升式平台支撑升降系统结构设计与分析[J]. 王钢,孟祥伟,彭曼,王立权. 机械设计. 2011(07)
硕士论文
[1]施工升降机结构分析及优化[D]. 邵肖肖.长安大学 2016
[2]桥梁同步顶升技术及其计算机仿真研究[D]. 白凤明.湖北工业大学 2013
[3]液压支架结构优化与静力学分析[D]. 周晓萍.太原理工大学 2013
[4]自升式塔机顶升结构系统建模方法及有限元计算分析[D]. 牛坤.哈尔滨工业大学 2010
[5]复杂结构的冲击动力学分析与仿真[D]. 李艳敏.西北工业大学 2005
[6]冲击载荷下结构动态屈曲的数值研究[D]. 唐柱才.大连理工大学 2004
[7]仿人机器人有限元分析研究[D]. 欧阳兴.清华大学 2003
本文编号：3186301
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.2 顶升设备及保险装置的应用与研究
1.2.1 机械式顶升设备与研究
1.2.2 液压式顶升设备与研究
1.2.3 液压千斤顶保险装置研究现状与发展趋势
1.3 本文的主要工作
1.4 本章小节
第2章 顶升机结构设计与计算
2.1 具有跟随保险装置顶升机的预期功能及要求
2.2 顶升机结构与工作原理
2.3 承重零部件设计
2.3.1 螺杆螺母设计
2.3.2 连接顶板设计
2.3.3 上固定板、承重立柱及底板设计
2.4 顶升机传动系统方案设计选择与计算
2.4.1 传动系统方案设计与选择
2.4.2 传动系统设计计算
2.5 顶升机三维模型建立与装配
2.6 本章小结
第3章 顶升机保险装置冲击动力学仿真分析
3.1 冲击动力学基本理论
3.1.1 冲击的基本概念
3.1.2 冲击问题及分析方法
3.1.3 冲击动力学的非线性有限元分析理论
3.2 保险装置螺杆组合冲击稳定性分析
3.2.1 螺杆组合有限元模型建立
3.2.2 仿真结果分析
3.3 保险装置整体冲击稳定性及强度验证
3.3.1 保险装置整体有限元模型建立
3.3.2 仿真结果分析
3.4 本章小结
第4章 顶升机模态分析与结构改进
4.1 模态分析及谐响应分析理论
4.2 顶升机模态分析
4.2.1 顶升机工作状态及激振载荷频率分析
4.2.2 模态分析有限元模型的建立
4.2.3 模态分析结果
4.3 顶升机结构改进设计
4.4 顶升机谐响应分析
4.4.1 弯曲响应分析
4.4.2 扭转响应分析
4.5 本章小结
第5章 原理样机的制造与调试
5.1 原理样机设计制造与装配
5.2 电控系统安装接线
5.3 样机调试
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺栓预紧力对螺栓结合面特性参数的影响规律研究[J]. 赵功,王宝瑞,于广,阳红,黄新宇. 机械强度. 2018(02)
[2]刚性路面结构基频变化规律研究[J]. 薛华鑫. 港口科技. 2015(09)
[3]冲击载荷作用下螺纹连接件屈服强度研究[J]. 高俊斌. 机械设计与制造. 2015(03)
[4]滚珠丝杆升降机的一种制动结构设计与分析[J]. 苗玉刚,赵峰. 重型机械. 2014(05)
[5]双柱式机械设备检修举升机[J]. 武英亮. 科技风. 2014(01)
[6]自升式平台齿轮齿条升降系统结构设计[J]. 蒙占彬,曹宇光,张士华. 机械设计与制造. 2013(11)
[7]螺旋升降机的选用[J]. 王宇,王艳丰. 机械工程师. 2013(02)
[8]高速重载齿轮传动多目标优化设计研究[J]. 王颖,王三民,郭家舜. 机械设计与制造. 2012(09)
[9]基于ANSYS WORKBENCH的发动机连杆有限元分析[J]. 杨国旗,虞彪. 装备制造技术. 2011(10)
[10]自升式平台支撑升降系统结构设计与分析[J]. 王钢,孟祥伟,彭曼,王立权. 机械设计. 2011(07)
硕士论文
[1]施工升降机结构分析及优化[D]. 邵肖肖.长安大学 2016
[2]桥梁同步顶升技术及其计算机仿真研究[D]. 白凤明.湖北工业大学 2013
[3]液压支架结构优化与静力学分析[D]. 周晓萍.太原理工大学 2013
[4]自升式塔机顶升结构系统建模方法及有限元计算分析[D]. 牛坤.哈尔滨工业大学 2010
[5]复杂结构的冲击动力学分析与仿真[D]. 李艳敏.西北工业大学 2005
[6]冲击载荷下结构动态屈曲的数值研究[D]. 唐柱才.大连理工大学 2004
[7]仿人机器人有限元分析研究[D]. 欧阳兴.清华大学 2003
本文编号：3186301
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/3186301.html
