某高速运动体制动器的分析与研究

发布时间：2017-05-24 17:22

  本文关键词：某高速运动体制动器的分析与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为制动过程中的执行部件,制动器的性能优劣直接关系到被制动物体运动的安全性以及减速的平稳性,因此对制动器制动性能进行研究具有重要意义。本论文以某高速运动体制动器为研究对象,提出了其总体设计方案并应用有限元技术对实体模型进行了模态分析,采用多体系统动力学理论对制动器进行了动力学仿真分析。首先综述了制动器的研究现状、发展趋势以及国内外关于制动器的动力学建模仿真概况,分析了制动器的工作原理,在此基础上提出了制动器的总体设计方案,并对其关键部件进行了详细设计,在SolidWorks软件中建立了其三维实体模型。接着利用ANSYS软件对上下摩擦片及导轨进行了模态分析,依据模态特性提出了今后结构优化的建议。然后利用ADAMS软件,建立了制动器的刚柔耦合动力学模型,通过对制动器制动过程进行动力学仿真分析,验证了所设计的制动器能够实现运动体平稳减速的制动性能。通过对卸载过程的动力学仿真,分析了卸载机构的运动规律,证明了所设计的卸载机构能够很好地满足制动器的卸载需求。本论文为以后此类高速运动体制动器的设计和研究提供了有益的依据和指导,具有好的参考价值。
【关键词】：导轨制动器 高速运动体 模态分析 动力学仿真 刚柔耦合 卸载机构
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH134
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 课题研究的背景和意义8
• 1.2 国内外概况8-11
• 1.2.1 国内外关于制动器的研究现状及趋势8-10
• 1.2.2 国内外关于制动器的动力学建模仿真概况10-11
• 1.3 本文研究的主要内容11
• 1.4 本章小结11-12
• 2 制动原理及相关理论分析12-22
• 2.1 制动器制动原理的研究12-15
• 2.1.1 制动器在运动系统中所处的位置及其特点分析12
• 2.1.2 制动器的工作原理12-13
• 2.1.3 制动器制动力的分析13-15
• 2.2 基础理论分析15-17
• 2.2.1 制动摩擦理论15-16
• 2.2.2 接触非线性16-17
• 2.3 制动过程及能量转换分析17-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 某高速运动体制动器的方案设计22-33
• 3.1 系统组成及工作流程22-23
• 3.1.1 系统总体组成22
• 3.1.2 系统工作流程22-23
• 3.2 制动器总体结构的提出23-24
• 3.3 制动器摩擦片的设计24-25
• 3.3.1 摩擦片的结构设计24
• 3.3.2 摩擦片的强度校核24-25
• 3.4 制动器弹簧组件的设计25-28
• 3.4.1 弹簧力的计算26
• 3.4.2 弹簧的选型26
• 3.4.3 碟形弹簧的设计计算26-28
• 3.4.4 碟形弹簧安装形式的设计28
• 3.5 制动器卸载组件的设计28-31
• 3.5.1 设计要求28
• 3.5.2 卸载原理分析28-29
• 3.5.3 偏心圆凸轮机构的分析计算29-31
• 3.6 导轨的设计31-32
• 3.7 本章小结32-33
• 4 制动器的模态特性分析33-44
• 4.1 模态分析的理论基础33-35
• 4.1.1 模态分析的概述33-34
• 4.1.2 模态分析的基本理论34-35
• 4.2 摩擦组件的模态分析35-40
• 4.2.1 上摩擦片整体部件的模态分析35-38
• 4.2.2 下摩擦片整体部件的模态分析38-40
• 4.3 导轨的模态分析40-43
• 4.4 本章小结43-44
• 5 制动系统刚柔耦合动力学模型的建立44-53
• 5.1 多体动力学的理论基础44-46
• 5.2 制动器的动力学模型简化及各部件的约束分析46-48
• 5.2.1 制动器动力学模型的简化处理46-47
• 5.2.2 连接件的约束关系47
• 5.2.3 卸载组件的约束关系47-48
• 5.2.4 摩擦片、导轨之间的约束关系48
• 5.3 柔性体的选择及模态中性文件的建立48-50
• 5.3.1 柔性体的选择48-49
• 5.3.2 获得柔性体方法49
• 5.3.3 生成模态中性文件的步骤49-50
• 5.3.4 创建模态中性文件过程中的注意问题50
• 5.4 动力学模型的建立50-52
• 5.4.1 模型中引入刚性体50
• 5.4.2 模型中引入柔性体50-51
• 5.4.3 柔性体与刚性体之间的连接51-52
• 5.5 本章小结52-53
• 6 基于刚柔耦合模型的制动器动力学仿真与分析53-63
• 6.1 制动器工作过程的分析53-54
• 6.1.1 加速阶段53
• 6.1.2 变轨阶段53-54
• 6.1.3 主制动阶段54
• 6.1.4 卸载阶段54
• 6.2 仿真方案的制定54-55
• 6.3 仿真结果与分析55-62
• 6.3.1 制动效果分析55-56
• 6.3.2 运动体和制动器运动状态的对比分析56-59
• 6.3.3 摩擦片受力分析59-60
• 6.3.4 卸载过程分析60-62
• 6.4 本章小结62-63
• 7 总结与展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 附录68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 王德广;吴玉程;焦明华;黄新民;解挺;俞建卫;;粉末成形过程中摩擦行为研究进展[J];机械工程学报;2009年05期

2 徐亚军,崔柳,朱军;基于虚拟样机的液压支架运动仿真和动态干涉检查[J];煤矿机械;2004年12期

3 沙亮;顾军;;偏心凸轮式对称夹紧机构[J];科技资讯;2012年22期

4 田春琴;李桂芳;;JGQ-04x24型夹轨制动器[J];现代商贸工业;2012年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 张琪;基于总成的盘式制动器强度和刚度分析[D];武汉理工大学;2011年

2 管仁梅;大客车鼓式制动器的多柔体ADAMS建模[D];吉林大学;2004年

3 张坤;基于ADAMS的盘式制动器多柔体仿真分析[D];武汉理工大学;2010年

4 杨磊;滚动直线导轨副力学及动态特性分析研究[D];华中科技大学;2009年

5 胡宗华;基于ADAMS的起重机啃轨因素分析[D];江苏科技大学;2012年

6 罗显莅;基于扫频方法的振动时效设备研究[D];东北大学;2009年

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本文编号：391466