减速器试验台加载器的有限元分析及其布局研究

发布时间：2020-07-14 12:18

【摘要】：由于能源短缺问题迫在眉睫,而减速器测试所用的机械封闭试验台与开式试验台相比而言动力消耗只有后者的10%左右,所以机械封闭试验台得到广泛应用。加载器是机械封闭试验台中测试减速器的重要装置。本论文在大量参阅了国内外分析以及功率流的研究资料后,结合测试加载器的自身特点,应用多种优化方法对电机和加载器安放位置以及加载器的工作状态分析等一系列问题展开了研究,以实现实际生产成本最低化和加载器工作的高度可靠。 1.综合介绍了国内外关于减速器测试试验台及其加载器的各种形式以及当前研究现状,在选用最合适的加载器之后,确定课题研究的方向和内容。 2.根据功率流原理,以电机和加载器的安放位置为研究对象,通过不同的位置组合来推导出电机和加载器位置安放的不同,对所需电机容量和加载器的加载力矩有很大的影响。经过试验论证,电机和加载器安放在功率流末端时,所需的功率最小,产生扭矩最大。 3.本论文用三维软件Pro/E对叶片式液压加载器进行建模。对定位螺栓和键施压最大油压进行校核,结果是它们满足使用要求。 4.目前对叶片式液压加载器的有限元分析研究尚不多见。本论文在分析加载器工作原理的基础上找出加载器的关键部件,将关键部件实体模型导入有限元分析软件ANSYS,并成功地建立了有限元分析模型。分别施加额定油压和最大油压,分析关键部件在这两种状态下的变形和应力,结果关键部件满足使用要求。 5.考虑到加载器的工作环境和本身的刚度,对核心部件进行模态分析,得到其固有频率及振型等动态特性,验证了关键部件的可行性和可靠性。 6.根据实际给出的可靠度,运用平均分配法对加载器各个零件进行可靠性分配。然后根据零件的实际需要进行适当的调整。根据得到的叶片轴的可靠度计算出叶片轴的平均半径,发现实际设计的满足要求。 本课题用Pro/E软件完成有限元分析的前处理工作,快速建立有限元分析模型,方便分析调用,还节省了大量的时间。将有限元方法应用到加载器上的研究,有效地缩短加载器设计周期,减少反复试验和经验判断的误差,提高产品开发效率。
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH132.46
【图文】：

对于疲劳耐久的实验来说能量消耗非常大，且随着功率大幅度的提高，原动力与大容量的测功设备难以解决，不宜进行大功率实验。如水力测功器加载，全部能量消耗在加载装置中，损失功率大(如图1.1)。特别是当今世界能源短缺，从这方面出发，开式试验台必然会被淘汰。电动机下试验齿轮箱加载装置〔水力测功器)\— \\\\\图1.1开式试验台 F19.1.1TheoPentest一bed

士学位论文减速器试验台加载器的有限元分析及其布电封闭式试验台通过发电机发电来实现加载[4]一[81。电能回馈有两种方馈和交流回馈。直流回馈系统的能量流向为:直流电机一被试件~直损失的能量由补能柜补给(如图1.2)。交流回馈系统的能量流向为动设备一被试件一直流电机一逆变柜一电网，即驱动设备从电网吸收被试件驱动加载直流机发电，而加载直流机通过逆变柜将能量回馈之差即为试验系统所消耗的电能(如图1.3)。电反馈封闭试验台虽部分电能、动力，但效率并不是太高(50%)，而且是电动机与发少与实验减速器的功率相当才一行，所以需要相当容量的原动机、发套的电能回收控制系统，投资高昂，且操作较复杂[9]一[’0]。

士学位论文减速器试验台加载器的有限元分析及其布电封闭式试验台通过发电机发电来实现加载[4]一[81。电能回馈有两种方馈和交流回馈。直流回馈系统的能量流向为:直流电机一被试件~直损失的能量由补能柜补给(如图1.2)。交流回馈系统的能量流向为动设备一被试件一直流电机一逆变柜一电网，即驱动设备从电网吸收被试件驱动加载直流机发电，而加载直流机通过逆变柜将能量回馈之差即为试验系统所消耗的电能(如图1.3)。电反馈封闭试验台虽部分电能、动力，但效率并不是太高(50%)，而且是电动机与发少与实验减速器的功率相当才一行，所以需要相当容量的原动机、发套的电能回收控制系统，投资高昂，且操作较复杂[9]一[’0]。

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本文编号：2754962