立体车库中减速与制动系统性能分析与优化设计

发布时间：2017-04-07 08:24

  本文关键词：立体车库中减速与制动系统性能分析与优化设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汽车保有量的迅速增加,带来了交通拥堵、停车难等一系列的问题。立体车库优化了空间的利用,同时存取方便,使得立体车库的应用及技术水平得到迅速发展。人们在存取车的时候对立体车库需要其运行平稳、效率高、安全。减速系统和制动系统为其关键核心部分。本文围绕着立体车库的减速和制动系统展开理论分析与实验研究,主要内容如下:(1)对立体车库制动系统进行研究。为揭示制动器的制动盘温度应力分布规律,以便更好选择制动盘材料及后期优化设计,对制动器进行了热-应力耦合分析。根据其实际尺寸,建立了制动器有限元模型,在确定其热流输入边界条件和对流换热边界条件之后,通过有限元软件ANSYS对电磁激励弹簧加压制动器进行制动过程时热-结构耦合有限元数值模拟并作出其温度场和应力场云图。通过云图得出制动器瞬时温度场和应力场的耦合分布特征,通过不同点的温度和应力曲线图分析了制动盘制动过程中温度和应力的变化趋势。为制动盘磨损分析提供理论依据,也为制动盘的优化改良设计奠定了基础。(2)对立体车库的减速系统进行研究,设计提出了一种新型少齿差行星轮减速器,对其整机结构设计和校核,并基于优化设计模糊算法的基本理论,研究少齿差行星减速器的运行状态及相关工况条件,针对少齿差齿轮副的传动特性,建立了少齿差行星轮减速器的数学模型,通过确立齿轮体积和重合度的目标函数,优化少齿差行星轮的几何参数。为了揭示其工作原理及运动特性,运用solidworks软件建立减速器的三维模型,并导入Adams软件中,建立其虚拟样机模型。通过Adams对其进行运动学和动力学仿真。模拟仿真减速器在工作中啮合力在时域和频域上的动态变化曲线,同时输出其他运动物理参数曲线。得到仿真结果与理论计算值大致吻合,验证了虚拟样机仿真的正确性。为减速器的优化设计提供了理论指导。
【关键词】：立体车库 制动器 少齿差行星轮减速器 模拟仿真
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.71
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 课题研究背景及意义8-10
• 1.1.1 立体车库的概述8-9
• 1.1.2 立体车库中关键技术的概述9-10
• 1.2 国内外发展现状10-15
• 1.2.1 立体车库的国内外发展现状10-12
• 1.2.2 制动器国内外发展现状12-14
• 1.2.3 少齿差行星轮减速器国内外发展现状14-15
• 1.3 论文主要研究内容15-16
• 第2章 立体车库中制动系统的研究16-30
• 2.1 ANSYS有限元技术简介16-18
• 2.1.1 有限元的基本概述16-17
• 2.1.2 ANSYS软件简介17
• 2.1.3 主要求解分析类型17
• 2.1.4 ANSYS的发展17-18
• 2.2 制动器参数及具体工况18-20
• 2.3 制动器热—应力耦合有限元分析20-27
• 2.3.1 瞬态热传导理论及边界条件的建立20-22
• 2.3.2 制动器模型的建立及网格的划分22-23
• 2.3.3 数值模拟仿真的结果及分析23-27
• 2.4 理论计算验证27-28
• 2.5 本章小结28-30
• 第3章 立体车库中减速系统的设计30-42
• 3.1 减速系统中减速器的整机结构设计30-32
• 3.2 减速器关键零部件设计校核32-36
• 3.3 少齿差齿轮对多目标优化设计36-41
• 3.3.1 优化设计数学模型的建立36-39
• 3.3.2 优化求解39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 立体车库中减速系统的动力学与运动学分析42-54
• 4.1 ADAMS虚拟样机技术简介42-44
• 4.1.1 虚拟样机技术简介42-43
• 4.1.2 ADAMS软件简介43-44
• 4.2 少齿差行星轮减速机运动学与动力学分析44-50
• 4.2.1 ADAMS多刚体运动学与动力学基本理论44-45
• 4.2.2 模型的导入及约束副的添加45-47
• 4.2.3 碰撞参数的选择及载荷的添加47-48
• 4.2.4 ADAMS后处理及仿真结果分析48-50
• 4.3 结果验证50-52
• 4.4 本章小结52-54
• 第5章 总结与展望54-56
• 5.1 总结54-55
• 5.2 展望55-56
• 参考文献56-59
• 致谢59-60
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文60

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