平衡吊若干关键技术问题的分析研究

发布时间：2017-04-04 14:03

  本文关键词：平衡吊若干关键技术问题的分析研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：保持随遇平衡和更换升降螺母是电动平衡吊的设计和操作中常见的问题。经研究发现：影响平衡吊随遇平衡的重要因素之一是平行四边形机构杆件承载后的变形；改进丝杆螺旋副的结构,可以直接解决更换升降螺母困难的问题；或者通过设置润滑装置、增加丝杆螺母结构的润滑,提高升降螺母寿命,从而减少更换升降螺母的次数,间接减轻更换螺母困难的问题。 本论文研究的主要内容如下： (1)以电动平衡吊的理论原理,总结现有资料提供的电动平衡吊设计经验,完成1T电动平衡吊中两个关键结构——平行四边形比例放大机构和丝杆螺母机构的结构设计,并在SolidWorks中建立1T电动平衡吊的三维模型。 (2)以多体运动学和动力学理论为指导,运用仿真软件DAMS为工具对1T电动平衡吊进行了动力学仿真分析,由仿真结果得出了所设计的电动平衡吊满足运动不干涉,且得到运动过程中运动学和动力学特性。 (3)以有限元理论为基础,设置厚度不同、截面不同、有无加强筋等多组平行四边形杆件机构的模型,以Abaqus作为有限元分析平台,得到变形量和最大应力值最小且质量最轻的平行四边形杆件组合。分析结果表明,适当的杆件厚度、选择变截面、以及增加加强筋等方式可以有效地提高平行四边形机构的强度和刚度。 (4)提出四个改进丝杆螺母处的方案,并对各个方案进行分析评价,从中选择成本低且工作可靠的方案。
【关键词】：电动平衡吊 平行四边形比例放大机构 多体动力学 有限元法 丝杆螺母机构结构改进
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH21
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目录10-12
• 插图清单12-14
• 表格清单14-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 平衡吊的历史和发展趋势15-17
• 1.1.1 平衡吊概要15-16
• 1.1.2 电动平衡吊的结构16
• 1.1.3 国内外平衡吊的研究及发展现状16-17
• 1.2 有限元法在机械设计中的研究背景17-18
• 1.3 多体系统动力学在机械设计中的研究背景18-19
• 1.4 课题研究背景、目的和意义19-21
• 1.4.1 课题来源19-20
• 1.4.2 课题研究背景20
• 1.4.3 课题研究意义20-21
• 1.5 主要研究内容和及结构安排21-23
• 1.5.1 课题主要研究内容21
• 1.5.2 本文章节安排21-23
• 第二章 电动平衡吊的主要结构设计计算23-36
• 2.0 电动平衡吊的工作原理23-26
• 2.1 平衡吊运动分析26-27
• 2.1.1 平衡吊水平方向运动分析26-27
• 2.1.2 平衡吊竖直方向运动分析27
• 2.2 电动平衡吊的受力分析27-28
• 2.3 电动平衡吊的设计流程28
• 2.4 电动平衡吊平行四边形放大机构的设计28-32
• 2.4.1 基本布局图的确定28-30
• 2.4.2 各铰链的受力分析和截面尺寸的确定30-32
• 2.5 电动平衡吊丝杆螺母机构的设计32-34
• 2.5.1 选择材料32
• 2.5.2 按耐磨性分析32-33
• 2.5.3 螺母螺纹牙的强度计算33
• 2.5.4 螺纹自锁验证33-34
• 2.5.5 带减速器电机的选择34
• 2.6 1T电动平衡吊的建模34-35
• 2.7 本章小结35-36
• 第三章 电动平衡吊的运动学仿真36-46
• 3.1 多体系统动力学基本理论36-38
• 3.2 运动仿真软件Adams的介绍38-39
• 3.3 建立1T电动平衡吊运动仿真模型39-45
• 3.3.1 导入模型39
• 3.3.2 模型前处理39-41
• 3.3.3 仿真结果输出41-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 1T电动平衡吊杆件有限元分析46-58
• 4.1 杆件变形产生原因和影响46
• 4.2 电动平衡吊平行四边形机构的有限元分析46-49
• 4.2.1 有限元法及其步骤46-47
• 4.2.2 静力有限元法的理论基础47-49
• 4.3 电动平衡吊平行四边形机构的有限元分析49-51
• 4.3.1 电动平衡吊有限元分析的前处理49-50
• 4.3.2 有限元结果分析50-51
• 4.4 1T电动平衡吊杆件变形量的分析51-54
• 4.4.1 平衡吊自重的平衡分析52-53
• 4.4.2 对重平衡法53-54
• 4.4.3 弹簧平衡法54
• 4.5 不同杆件组模型对最终的应力应变值的影响54-57
• 4.5.1 有限元分析结果55-56
• 4.5.2 结果分析56-57
• 4.6 本章小结57-58
• 第五章 电动平衡吊传动机构的改进58-67
• 5.1 电动平衡吊丝杆螺母机构存在问题58
• 5.2 电动平衡吊传动机构改进方案58-63
• 5.3 四个方案对比评价分析63-66
• 5.3.1 四组方案的评价63
• 5.3.2 方案一的有限元分析63-64
• 5.3.3 方案二的有限元分析64-66
• 5.4 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 6.1 论文工作总结67-68
• 6.2 工作展望68-69
• 参考文献69-72
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王爱群,徐瑞,迟长志;铸造铝青铜的摩擦特性与机械性能[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2000年01期

2 高中庸;液压平衡吊的机构分析和力分析[J];广西工学院学报;1996年03期

3 郑柳;;机构放大倍数对平衡吊工作性能影响的分析与研究[J];装备制造技术;2010年09期

4 曹伟;郭伟;杨文珍;;平衡吊切向和径向操作力的控制[J];装备制造技术;2011年02期

5 吴春基;;200公斤移动式平衡吊[J];变压器;1978年03期

6 邓祁曾;牛光忠;;平衡吊起吊机构最大弯矩和压力的计算[J];贵州工学院学报;1987年03期

7 龙英;滕召金;赵福水;;有限元模态分析现状与发展趋势[J];湖南农机;2009年07期

8 赵春晖;;我国起重机械行业标准化工作现状与发展[J];机械工业标准化与质量;2009年08期

9 于亚婷,杜平安,王振伟;有限元法的应用现状研究[J];机械设计;2005年03期

10 陈锡栋;杨婕;赵晓栋;范细秋;;有限元法的发展现状及应用[J];中国制造业信息化;2010年11期

  本文关键词：平衡吊若干关键技术问题的分析研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：285630