基于数值模拟的气动钉枪减振手柄动力学研究
发布时间：2022-12-10 00:56
气动钉枪在使用过程中产生的振动,会由气动钉枪的枪体传到手柄,并直接经由手上传至人体。激烈且频繁的振动给操作者身体健康带来极大的危害。因此,如何减小气动钉枪手柄传递到操作者手上的振动,已经成为急需解决的问题。目前国产气动钉枪的减振手柄设计刚开始起步,在减振设计方面的研究十分有限。本文针对目前国内气动钉枪行业普遍存在的振动过大问题,结合手持式气动工具产品的振动测试要求,以国内某企业生产的XU10021型气动钉枪为研究对象,以有限元软件ANSYS Workbench为计算平台,对气动钉枪整枪振动加速度进行分析,并以此为基础,讨论了文中减振方案的有效性。 本文以气动钉枪结构分析为基础,抽象出气动钉枪手柄振动系统的数学模型,并结合当前气动工具的减振手柄设计状态,提出了气动钉枪减振设计的要点,自行设计了多种减振方案;运用柔体动力学方法,对不同皮套材料、不同皮套厚度及不同皮套一手柄配合结构下的不同减振方案,进行了整枪振动加速度均方根值和各方向振动加速度的计算,并讨论了各种减振方案的有效性。本文的研究表明,运用柔体动力学方法可以对气动钉枪及其它手持式气动工具进行振动加速度分析;同时,采用ANSY...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 气动工具及气动钉枪概述
1.2.1 气动工具概述
1.2.2 气动钉枪概述
1.2.3 气动钉枪振动对人体健康的影响
1.3 气动工具振动研究
1.3.1 气动工具振动的评价标准
1.3.2 气动工具振动研究现状
1.4 本文主要内容
第2章 气动钉枪减振手柄设计
2.1 气动钉枪结构简介
2.1.1 气动钉枪结构介绍
2.1.2 气动钉枪冲击力的产生和振动传递
2.1.3 气动钉枪主要性能参数
2.2 气动工具减振设计概述
2.2.1 气动工具减振方式
2.2.2 减振材料特性
2.2.3 国内外减振手柄设计现状
2.3 气动钉枪减振手柄设计
2.3.1 气动钉枪减振手柄的当前设计状态
2.3.2 本文的气动钉枪减振设计方案
2.4 本章小结
第3章 有限元分析方法的理论基础
3.1 多体动力学理论基础
3.1.1 刚体动力学
3.1.2 柔体动力学
3.1.3 动力学普遍方程
3.2 有限元理论基础
3.2.1 有限元法概述
3.2.2 有限元分析基本步骤
3.3 有限元软件ANSYS及ANSYS Workbench简介
3.3.1 有限元软件ANSYS简介
3.3.2 ANSYS Workbench简介
3.4 本章小结
第4章 皮套材料对振动影响的有限元分析
4.1 几何模型建立与网格生成
4.2 边界条件定义
4.3 材料性能定义
4.3.1 橡胶材料概述
4.3.2 橡胶材料性能的表征方式
4.3.3 ANSYS Workbench中橡胶材料模型
4.3.4 材料数据的获得
4.3.5 ANSYS Workbench中材料模型的参数拟合
4.4 其它零部件材料性能定义
4.5 整枪振动加速度的有限元求解
4.6 有限元分析结果
4.7 本章小结
第5章 皮套结构对振动影响的有限元分析
5.1 皮套厚度对整枪振动加速度的影响分析
5.1.1 几何模型建立与网格生成
5.1.2 整枪振动加速度的有限元求解
5.1.3 有限元分析结果
5.2 不同皮套-手柄配合结构对整枪振动加速度的影响分析
5.2.1 几何模型建立与网格生成
5.2.2 枪体高水压测试有限元分析
5.2.3 整枪振动加速度的有限元求解
5.2.4 有限元分析结果
5.3 本章小结
第6章 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Ansys Workbench的减速器箱体应力分析[J]. 陈义东,钱明佺,王想连. 机械工程师. 2007(11)
[2]振动作业工人早期症状及诊断指标的探讨[J]. 张凯,林立,许萍,张春之. 济宁医学院学报. 2006(04)
[3]我国凿岩机械现状[J]. 甘海仁,杨永顺,李永星. 凿岩机械气动工具. 2006(01)
[4]ANSYS中超弹性模型及其在橡胶工程中的应用[J]. 张振秀,聂军,沈梅,辛振祥. 橡塑技术与装备. 2005(09)
[5]人体工程学与电动工具[J]. 朱强,秦泳元. 电动工具. 2005(02)
[6]你正在面临危险!——浅析职业振动及影响[J]. Donald E.Wasserman,王生. 现代职业安全. 2003(10)
[7]国际标准 机械振动——人体接触手传振动的测量和评价指南[J]. 秦兆生 ,孙佳韵. 电动工具. 2002(04)
[8]手持式动力工具的振动度测量[J]. 佳韵. 电动工具. 2001(04)
[9]局部振动作业工人手健康调查[J]. 周威. 航空航天医药. 2001(01)
[10]振动的危害及预防[J]. 韩文成. 劳动保护. 2000(03)
硕士论文
[1]基于有限元法的气钉枪手柄形态人机评价及改良设计[D]. 吴佳丽.浙江工业大学 2008
[2]气动钉枪流场数值模拟及气动性能分析研究[D]. 毕向秋.浙江工业大学 2007
[3]基于刚柔耦合悬架汽车动力学及运动学研究[D]. 张宇.辽宁工学院 2007
[4]汽车前碰撞中驾驶员下肢的动力学响应和损伤防护研究[D]. 陈辉鹏.湖南大学 2006
[5]气动工具制造过程质量控制与管理的研究[D]. 李洪.天津大学 2004
[6]吊管机工作装置的多刚体动力学仿真研究[D]. 李浩东.河北工业大学 2003
本文编号：3715728
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 气动工具及气动钉枪概述
1.2.1 气动工具概述
1.2.2 气动钉枪概述
1.2.3 气动钉枪振动对人体健康的影响
1.3 气动工具振动研究
1.3.1 气动工具振动的评价标准
1.3.2 气动工具振动研究现状
1.4 本文主要内容
第2章 气动钉枪减振手柄设计
2.1 气动钉枪结构简介
2.1.1 气动钉枪结构介绍
2.1.2 气动钉枪冲击力的产生和振动传递
2.1.3 气动钉枪主要性能参数
2.2 气动工具减振设计概述
2.2.1 气动工具减振方式
2.2.2 减振材料特性
2.2.3 国内外减振手柄设计现状
2.3 气动钉枪减振手柄设计
2.3.1 气动钉枪减振手柄的当前设计状态
2.3.2 本文的气动钉枪减振设计方案
2.4 本章小结
第3章 有限元分析方法的理论基础
3.1 多体动力学理论基础
3.1.1 刚体动力学
3.1.2 柔体动力学
3.1.3 动力学普遍方程
3.2 有限元理论基础
3.2.1 有限元法概述
3.2.2 有限元分析基本步骤
3.3 有限元软件ANSYS及ANSYS Workbench简介
3.3.1 有限元软件ANSYS简介
3.3.2 ANSYS Workbench简介
3.4 本章小结
第4章 皮套材料对振动影响的有限元分析
4.1 几何模型建立与网格生成
4.2 边界条件定义
4.3 材料性能定义
4.3.1 橡胶材料概述
4.3.2 橡胶材料性能的表征方式
4.3.3 ANSYS Workbench中橡胶材料模型
4.3.4 材料数据的获得
4.3.5 ANSYS Workbench中材料模型的参数拟合
4.4 其它零部件材料性能定义
4.5 整枪振动加速度的有限元求解
4.6 有限元分析结果
4.7 本章小结
第5章 皮套结构对振动影响的有限元分析
5.1 皮套厚度对整枪振动加速度的影响分析
5.1.1 几何模型建立与网格生成
5.1.2 整枪振动加速度的有限元求解
5.1.3 有限元分析结果
5.2 不同皮套-手柄配合结构对整枪振动加速度的影响分析
5.2.1 几何模型建立与网格生成
5.2.2 枪体高水压测试有限元分析
5.2.3 整枪振动加速度的有限元求解
5.2.4 有限元分析结果
5.3 本章小结
第6章 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Ansys Workbench的减速器箱体应力分析[J]. 陈义东,钱明佺,王想连. 机械工程师. 2007(11)
[2]振动作业工人早期症状及诊断指标的探讨[J]. 张凯,林立,许萍,张春之. 济宁医学院学报. 2006(04)
[3]我国凿岩机械现状[J]. 甘海仁,杨永顺,李永星. 凿岩机械气动工具. 2006(01)
[4]ANSYS中超弹性模型及其在橡胶工程中的应用[J]. 张振秀,聂军,沈梅,辛振祥. 橡塑技术与装备. 2005(09)
[5]人体工程学与电动工具[J]. 朱强,秦泳元. 电动工具. 2005(02)
[6]你正在面临危险!——浅析职业振动及影响[J]. Donald E.Wasserman,王生. 现代职业安全. 2003(10)
[7]国际标准 机械振动——人体接触手传振动的测量和评价指南[J]. 秦兆生 ,孙佳韵. 电动工具. 2002(04)
[8]手持式动力工具的振动度测量[J]. 佳韵. 电动工具. 2001(04)
[9]局部振动作业工人手健康调查[J]. 周威. 航空航天医药. 2001(01)
[10]振动的危害及预防[J]. 韩文成. 劳动保护. 2000(03)
硕士论文
[1]基于有限元法的气钉枪手柄形态人机评价及改良设计[D]. 吴佳丽.浙江工业大学 2008
[2]气动钉枪流场数值模拟及气动性能分析研究[D]. 毕向秋.浙江工业大学 2007
[3]基于刚柔耦合悬架汽车动力学及运动学研究[D]. 张宇.辽宁工学院 2007
[4]汽车前碰撞中驾驶员下肢的动力学响应和损伤防护研究[D]. 陈辉鹏.湖南大学 2006
[5]气动工具制造过程质量控制与管理的研究[D]. 李洪.天津大学 2004
[6]吊管机工作装置的多刚体动力学仿真研究[D]. 李浩东.河北工业大学 2003
本文编号：3715728
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