某惯性制动器的动力学分析、仿真与改进

发布时间：2021-06-21 10:14

　　本论文运用动力学方法对某惯性制动器的性能参数和运动规律进行了理论推导，并用机械系统动力学软件ADAMS进行了仿真分析，在此基础上对制动器结构进行了改进。 首先对惯性制动器进行了静、动力学分析，建立了惯性制动器的数学模型，推导出了惯性制动器相关性能参数的计算公式和关键零件的运动规律，为制动器的设计和改进提供了理论依据。 其次，结合三维建模软件Pro／Engineer，运用动力学分析软件ADAMS，对惯性制动器进行了动态仿真，得到了惯性制动器的相关测试曲线，并将仿真结果与理论计算值和分析结果进行了比较，发现仿真结果跟理论计算结果很接近，证明了仿真模型和仿真方法的正确性和可信性。 第三，从推导出的主动顶轴向移动加速度与螺旋面升角之间的关系式出发，找到了削弱制动器轴向冲击的办法—减少螺旋面升角，根据这一办法进行相应改进后的仿真结果也证实了该改进的有效性和正确性。 第四，通过运用ADAMS／Vibration模块，对惯性制动器进行振动分析，发现制动器的特征值里具有实部接近零的特征值，在此基础上，根据控制理论的稳定性定义和判据，将惯性制动器位于内制动环（或制动盘和顶压盘）同... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 概论
    1.1 制动器综述
        1.1.1 制动器的概念
        1.1.2 制动器分类
        1.1.3 国内外制动器发展与研究的现状及趋势
    1.2 惯性制动器
        1.2.1 惯性制动器简介
        1.2.2 惯性制动器的性能特点
        1.2.3 惯性制动器的工作原理
        1.2.4 某惯性制动器的工作过程及性能指标
    1.3 本课题的研究背景及研究内容
        1.3.1 研究背景
        1.3.2 研究内容
    1.4 本章小结
第2章 某惯性制动器的力学分析
    2.1 惯性制动器的静力学分析
        2.1.1 完全打开制动器所需驱动转矩的计算
        2.1.2 制动力矩的计算
    2.2 惯性制动器开启状态下的动力学分析
    2.3 制动器带动机械负载运转时的动力学分析
    2.4 惯性制动器制动过程中的动力学分析
    2.5 本章小结
第3章 ADAMS的分析和计算方法
    3.1 ADAMS软件简介
    3.2 广义坐标的选择
    3.3 动力学方程的建立
    3.4 动力学方程的求解
        3.4.1 微分一代数方程的求解算法
        3.4.2 坐标缩减的微分方程求解算法
    3.5 静力学分析、运动学分析和初始条件分析
        3.5.1 静力学分析
        3.5.2 运动学分析
        3.5.3 初始条件分析
    3.6 计算分析过程综述
    3.7 本章小结
第4章 某惯性制动器动态仿真分析
    4.1 ADAMS多刚体系统
        4.1.1 ADAMS多刚体系统的坐标系
        4.1.2 ADAMS多刚体系统的组成
        4.1.3 自由度
    4.2 ADAMS建立动力学仿真模型的方法
        4.2.1 设置工作环境
        4.2.2 创建物体
        4.2.3 创建约束
        4.2.4 施加力
        4.2.5 仿真和动画
        4.2.6 输出测量曲线
    4.3 某惯性制动器动力学仿真
        4.3.1 某惯性制动器的建模
        4.3.2 惯性制动器的相关量的测量
        4.3.3 建模过程中应注意的几点
        4.3.4 仿真曲线及分析
    4.4 本章小结
第5章 某惯性制动器的振动分析
    5.1 ADAMS/VIBRATION模块简介
        5.1.1 ADAMS/Vibration介绍
        5.1.2 ADAMS/Vibration的理论
        5.1.3 振动实体的建模
        5.1.4 振动求解
    5.2 某惯性制动器的振动分析
        5.2.1 惯性制动器的受迫响应分析
        5.2.2 正交模态分析
        5.2.3 惯性制动器的频率响应曲线
    5.3 本章小结
第6章 某惯性制动器的改进
    6.1 减弱惯性制动器的冲击的改进
        6.1.1 主动顶压向从动顶的轴向加速度
        6.1.2 螺旋面升角对主动顶轴向加速度的影响
        6.1.3 结构改进—减少螺旋面升角
        6.1.4 结构改进前后仿真结果对比
    6.2 提高惯性制动器稳定性的改进
        6.2.1 系统的稳定性
        6.2.2 结构改进—整合摩擦片
        6.2.3 改进结构后的振动分析
    6.3 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]湿式盘式制动器的设计仿真[J]. 杨旭霞,陈道炯,宫赤坤,韦光辉.  工程机械. 2004(10)
[2]工业制动器技术的最新发展[J]. 吴建伟,王国宝.  机电信息. 2001(01)
[3]多体动力学仿真软件 ADAMS 理论及应用研讨[J]. 张越今,宋健.  机械科学与技术. 1997(05)



本文编号：3240495