臂盘式制动器数字化设计平台的研究与开发

发布时间：2017-05-30 23:08

  本文关键词：臂盘式制动器数字化设计平台的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代工业的快速发展,现代工业制造水平不断提高,包括起重机械在内的机械设备正一步步向大型化、智能化等方面发展,制动器作为起重机械系统重要的部件之一,其设计方法也需要与行业的发展同步。所以如何快速开发出能适应新机型、满足实际要求和用户需求的工业制动器,对于加快新产品设计研发周期的重要性不言而喻。制动器的设计、开发及制造历来被企业和设计人员所重视,特别是随着工业制动器各零部件设计的标准化、系列化、通用化,实现制动器零部件的参数化设计已成为大势所趋,而计算机技术和CAD技术的迅速发展,又为参数化设计提供了软件实现条件。本文以工业臂盘式制动器为研究对象,开发其数字化设计平台系统。主要完成以下研究工作： (1)研究制动器数字化设计系统的关键技术,包括：参数化建模技术、数据库技术、SolidWorks二次开发技术及基于ANSYS二次开发的APDL语言结构有限元分析设计技术。在对工业臂盘式制动器进行功能和结构分析的基础上,对系统总体结构研究和规划,建立平台总体框架。 (2)研究制动器零部件参数化建模技术,应用基于尺寸驱动的参数化建模方法建立臂盘式制动器零部件三维模型和其包含的通用件和标准件的三维模型,在零件参数化建模基础上,应用基于装配约束的参数化建模方法,在零件中引入关联参数和装配约束,解决制动器部件参数化建模问题,建立了制动器整体结构三维模型。 (3)研究SolidWorks工程图自动生成技术,对制动器参数化设计系统进行工程图二次开发,对生成符合企业要求的二维工程图有重要作用,对提高设计效率,缩短开发周期,实现快速设计具有重要意义。 (4)研究臂盘式制动器结构参数化有限元分析技术,应用基于臂盘式制动器拓扑结构形式不变的方法进行参数化建模,在修改模型参数的基础上可以实现结构的快速重新建模与分析,在满足结构承载要求的情况下,改变结构尺寸达到结构重量的轻量化,对于结构设计的校核具有重要的意义。 本课题以SolidWorks软件为平台,以SQL Server为后台数据库,在Visual Basic6.0编译环境中通过API函数的调用对SolidWorks进行二次开发,建立参数化零部件三维模型和自动生成工程图。通过VB与ANSYS的接口程序,运用ANSYS的二次开发技术,实现APDL语言下的臂盘式制动器有限元分析模型的参数化,建立界面友好的工业臂盘式制动器数字化设计平台,对相关设计人员具有重要的参考价值和现实意义。
【关键词】：臂盘式制动器 拓扑结构 参数化设计 二次开发 数字化设计平台
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH21;TP391.72
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目录8-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题题目及来源11
• 1.1.1 课题题目11
• 1.1.2 课题来源11
• 1.2 课题研究背景及意义11-13
• 1.3 本课题国内外研究现状与趋势13-15
• 1.3.1 国内外数字化设计技术研究现状13-14
• 1.3.2 港机用制动器的发展趋势与设计方法14-15
• 1.4 论文研究的内容15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第2章 臂盘式制动器数字化设计关键技术17-29
• 2.1 基于SolidWorks二次开发的参数化建模技术17-20
• 2.1.1 基于尺寸驱动建模的参数化方法17-19
• 2.1.2 基于装配约束参数化的建模方法19-20
• 2.2 SQL Server数据库管理技术20-22
• 2.2.1 SQL Server数据库简述20
• 2.2.2 数据库访问技术20-21
• 2.2.3 ADO数据库访问技术21-22
• 2.3 基于ActiveX Automation的SolidWorks二次开发22-24
• 2.3.1 ActiveX Automation技术22-23
• 2.3.2 SolidWorks二次开发接口技术23-24
• 2.4 基于APDL参数化语言的ANSYS二次开发技术24-28
• 2.4.1 APDL参数化语言简述25
• 2.4.2 ANSYS二次开发调用技术25-27
• 2.4.3 臂盘式制动器数字化设计系统方案27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 臂盘式制动器模型参数化与工程图29-55
• 3.1 臂盘式制动器关键参数确定及计算29-37
• 3.1.1 臂盘式制动器结构设计过程29-31
• 3.1.2 臂盘式制动器关键设计参数计算31-33
• 3.1.3 制动器性能与结构校核计算33-37
• 3.2 制动器零件模型参数化设计37-44
• 3.2.1 零件模型参数化设计方法37
• 3.2.2 基于特征的参数化建模过程实现37-40
• 3.2.3 制动器中拉杆零件的参数化建模实例40-44
• 3.3 制动器模块部件级模块参数化设计44-52
• 3.3.1 制动器模块划分44-45
• 3.3.2 部件级模块模型参数化设计方法45-46
• 3.3.3 基于装配约束的部件级模块参数化流程46-48
• 3.3.4 通用件与标准件参数化设计系统48
• 3.3.5 制动器杠杆组件模块参数化建模实例48-52
• 3.4 工程图自动生成与管理52-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第4章 臂盘式制动器结构参数化有限元分析55-69
• 4.1 臂盘式制动器结构分析55-56
• 4.2 结构简化与假设56-57
• 4.3 制动器参数化有限元模型建立57-63
• 4.3.1 制动器结构分析关键参数确定58-59
• 4.3.2 制动器分析初始化59-61
• 4.3.3 基于APDL语言的参数化模型建立61-63
• 4.4 制动器结构分析与结果提取63-68
• 4.4.1 边界条件处理方法63-65
• 4.4.2 制动器结构分析与结果65-68
• 4.5 本章小结68-69
• 第5章 制动器数字化设计平台设计与实现69-83
• 5.1 数字化平台的规划及实现流程69-72
• 5.1.1 平台系统功能划分69-70
• 5.1.2 平台各模块功能介绍70-72
• 5.1.3 数字化设计实现流程72
• 5.2 数字化平台的设计72-77
• 5.2.1 平台系统界面设计73-74
• 5.2.2 制动器零部件参数化程序设计74-76
• 5.2.3 制动器结构有限元分析程序设计76-77
• 5.3 平台系统运行与应用77-82
• 5.3.1 平台系统运行环境77-78
• 5.3.2 数字化设计平台的应用78-82
• 5.4 本章小结82-83
• 第6章 全文总结与展望83-86
• 6.1 全文总结83-84
• 6.2 工作展望84-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-90

【参考文献】

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本文编号：408110