一种磁流变控复合轮系软启动的设计

发布时间：2017-05-30 01:00

  本文关键词：一种磁流变控复合轮系软启动的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文运用一种新型智能材料磁流变液与传统差动行星轮系相结合，以带式输送机软启动为背景，设计了一种新型软启动装置，通过磁流变控制装置输入电流的变化调节输出转速及扭矩，达到输送机平缓启动的目的，这种新型软启动方式运用在输送机上能够实现软启动、智能速度调节、过载保护等功能。 论文通过磁流变液传动机理以及差动轮系的研究，针对传动比较大、磁流变控制装置传递转矩有限等问题，提出了磁流变控二级行星轮系软启动整体方法，依据内齿圈总体积最小优化原则分析确定了一二级传动比的分配，利用pro-e三维设计软件，采用全参数化设计方法设计出差动行星传动机构模型，根据输送机软启动的要求,对传动机构进行运动学分析和动力学分析，得到磁流变控制装置所需转矩、功率曲线。在此基础上，利用pro-e/mechanic模块对传动中受力较为复杂的行星架进行了结构静力学仿真分析，并对其进行了局部参数灵敏度分析以及优化分析，运用梯度投影优化算法，分析找出了在满足约束条件下使得行星架总体质量最小的参数值。 另外，，对磁流变控制装置主要结构参数进行了设计以及仿真分析，利用Matlab拟合工具得到磁流变液-H曲线方程，建立了磁流变液传递力矩数学模型，利用Ansys软件对结构磁场分布进行了电磁仿真分析，得到磁流变液磁感应强度分布规律。最后对软启动装置控制方案进行了探讨。
【关键词】：软启动 磁流变液 全参设计 动力学分析 优化设计
【学位授予单位】：煤炭科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 磁流变液的研究与发展9-10
• 1.2 磁流变器件研究应用概况10-11
• 1.2.1 阻尼器减震器10
• 1.2.2 磁流变液抛光技术10-11
• 1.2.3 磁流变传动技术11
• 1.3 论文的选题背景及其意义11-14
• 1.3.1 电机类软启动技术12
• 1.3.2 机电结合类软启动技术12-13
• 1.3.3 机械类软启动技术13-14
• 1.4 总结14-15
• 第二章 磁流变液控制装置方案设计15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 磁流变液的组成15-16
• 2.2.1 磁性颗粒15
• 2.2.2 基液15-16
• 2.2.3 添加剂16
• 2.3 磁流变液种类简介16-17
• 2.4 磁流变理论17-18
• 2.5 磁流变液本构模型18-21
• 2.5.1 宏观模型19-20
• 2.5.2 微观模型20-21
• 2.6 磁流变传动的工作模型21-23
• 2.7 磁流变传动的结构类型23-24
• 2.8 总结24-25
• 第三章 差动行星传动装置结构方案设计25-33
• 3.1 引言25
• 3.2 行星轮系的选择25-28
• 3.2.1 行星轮系类型26
• 3.2.2 机构 2K-H 型26-28
• 3.3 传动装置总体设计28-33
• 3.3.1 总传动方案28-29
• 3.3.2 联轴器29
• 3.3.3 均载机构29-31
• 3.3.4 行星架31-33
• 第四章 差动行星传动装置结构参数设计33-61
• 4.1 设计初始参数33
• 4.2 传动比计算33-34
• 4.3 传动比的分配34-38
• 4.3.1 传动比分配原则34
• 4.3.2 确定设计变量、约束条件34-36
• 4.3.3 目标函数为体积函数36-38
• 4.4 传动机构力矩的计算38-40
• 4.5 传动机构工作效率的计算40
• 4.6 机构仿真分析40-49
• 4.6.1 建模及装配41-43
• 4.6.2 加载43-45
• 4.6.3 系统仿真分析45-49
• 4.7 行星架仿真分析49-52
• 4.7.1 初始条件50
• 4.7.2 加载及约束50-51
• 4.7.3 求解51-52
• 4.8 行星架优化分析52-61
• 4.8.1 灵敏度分析53-59
• 4.8.2 优化设计59-61
• 第五章 磁流变控制装置结构设计与控制61-81
• 5.1 磁流变控制装置结构设计61-66
• 5.1.1 力学模型61-65
• 5.1.2 结构参数设计65-66
• 5.2 磁路设计66-77
• 5.2.1 磁流变液 -H数学模型66-68
• 5.2.2 磁路材料68-72
• 5.2.2.1 选用原则68
• 5.2.2.2 材料的分配68-69
• 5.2.2.3 磁阻的计算69-72
• 5.2.3 线圈的选择72
• 5.2.4 仿真分析72-77
• 5.2.4.1 Ansys 简介72-73
• 5.2.4.2 分析前处理73-75
• 5.2.4.3 求解与后处理75-77
• 5.3 散热分析77-79
• 5.3.1 发热类型78
• 5.3.2 热源78-79
• 5.3.3 散热方式79
• 5.4 控制系统79-81
• 第六章 总结81-83
• 6.1 论文主要内容81-82
• 6.2 展望82-83
• 参考文献83-86
• 硕士期间发表论文86-87
• 致谢87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：406008