扫雪机结构优化设计与动力稳定性分析

发布时间：2021-03-13 21:11

由于新疆地区气候特殊，冬季时间比较长，降雪比较多，因此寻找一种效率较高，结构比较简单，成本又低的扫雪方式成为目前的当务之急。与传统的融雪剂、物理微波、人工除雪相比，除雪机械具有应用范围广、耗能低、效率高、无污染等特点。因此在国外得到了迅速发展和广泛运用。本研究基于国内外已有的扫雪设备和方法的研究列出了雪的机械物理性，提出了一种适合新疆地区区情的小型扫雪设备的工作原理和设计方案，进行设计计算以及机构创新。对扫雪机重要的传动部分进行校核计算，还用UG NX7.0软件建立了扫雪机各个零部件的三维建模，创建三维实体模型，基于ANSYS Workbench软件对扫雪机重要零部件刷子进行有限元分析。本论文对小型路面机器扫雪车进行了深入的分析，并进一步完善了此机构，优化设计出此种扫雪装备。在对本课题钻研中，主要采用了如下关键技术：（1）利用UG NX7.0软件三维实体建模技术和装配技术，创建了扫雪机零件的三维实体模型，完成了整机的三维实体装置模型，实现了面向装配的设计。（2）利用有限元分析的优化设计技术，，对刷子关键零件进行了有限单元网格划分，进行了有限元动力分析。
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U418.326

文章目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 选题的意义

1.2 国内外发展现状与发展趋势

1.2.1 国内发展现状

1.2.2 国外发展现状

1.2.3 发展趋势

1.3 扫雪途径及其应用范围

1.4 扫雪机的分类及特色

1.5 扫雪机市场调查

1.6 课题主要工作

第二章路面积雪特点的研究

2.1 积雪的物理性质

2.1.1 积雪的密度

2.1.2 积雪的湿度

2.2 积雪的力学性能

2.2.1 积雪的硬度

2.2.2 积雪的摩擦系数

第三章扫雪机结构方案设计

3.1 总体方案及其比较

3.2 工作原理概述

3.2.1 基本结构

3.2.2 工作原理

3.3 原动机的选择和具体的实施方式

3.3.1 原动机的选择

3.3.2 扫雪装置的设计

第四章扫雪机的设计计算和校核

4.1 传动装置运动及动力参数计算

4.1.1 分配传动比

4.1.2 运动和动力参数计算

4.2 带传动计算

4.3 变速器的设计计算

4.3.1 选定齿轮范例，精度，质料和齿数

4.3.2 根据齿面接触强度计算

4.3.3 按齿根弯曲强度计算

4.3.4 几何尺寸计算

4.4 链传动计算

第五章总体三维建模与虚拟装配

5.1 UG NX 7.0 功能简介

5.2 UG NX 7.0 建模方法介绍

5.2.1 UG NX 7.0 用户

5.3 相关专业技术

5.3.1 三维机械装配的基本概念

5.3.2 装配建模方法

5.4 各个零部件的三维实体建模

5.5 扫刷子的设计和工作状态

5.5.1 扫刷子的尺寸设计

5.5.2 毛刷的选择

5.5.3 毛刷在工作中的状态

第六章扫雪装置关键零部件的有限元分析

6.1 有限元分析概述

6.1.1 ANSYS workbench 软件简单介绍

6.2 ANSYS 分析求解步骤

6.3 静力分析和动力稳定性分析

6.3.1 扶手推时的静力分析

6.3.2 扶手压时的静力分析

6.3.3 扶手的模态分析

6.3.4 扶手谐响应分析

6.3.4.1 单扶手谐响应分析

6.3.4.2 双扶手谐响应分析

6.3.5 刷子的静力分析

6.3.6 刷子的模态分析

结论与展望

致谢

参考文献

【参考文献】