JHX-5新型调度及回柱两用绞车的仿真设计与有限元分析

摘要

本文对JHX-5新型调度及回柱两用绞车的仿真设计与有限元分析进行了研究。文章首先在理论上推导出JHX-5新型调度及回柱两用绞车的基本参数计算，确定JHX-5新型调度及回柱两用绞车滚筒在运动过程中的受力极限条件，为后面使用ANSYS对滚筒进行有限元分析提供了可靠依据。其次，利用三维工程设计软件Solidworks对JHX-5新型调度及回柱两用绞车零部件3D建模、虚拟装配和二维工程图转化；然后将三维模型转换到ANSYS环境中来，对JHX-5新型调度及回柱两用绞车滚筒进行有限元分析。实现JHX-5新型调度及回柱两用绞车运动状态的可视化，为进一步分析渐开线少齿差运动学、动力学性质奠定基础。最后，提出JHX-5新型调度及回柱两用绞车性能的实验方案，并加以比较，确定了最佳实验方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

1绪论

1.1渐开线少齿差绞车的研究现状及发展趋势

1.1.1渐开线少齿差绞车研究现状

1.1.2渐开线少齿差绞车的优势

1.1.3渐开线少齿差绞车还存在的问题

1.1.4发展方向

1.2 JHX-5型调度及回柱两用渐开线少齿差绞车

1.3.本课题研究的意义

1.4论文的主要研究内容

2 JHX-5新型调度及回柱绞车的结构与工作原理

2.1 JHX-5新型调度及回柱绞车的结构

2.2传统JH-5型回柱绞车

2.3 JHX-5新型调度及回柱绞车的优点

2.4渐开线少齿差减速器工作原理

3滚筒的强度计算

3.1滚筒的强度

3.1.1钢绳拉力降低系数

3.1.2多层缠绕时钢绳的拉力降低系数

3.2滚筒的外载荷及筒壳变形微分方程

3.2.1滚筒的外载荷

3.2.2筒壁计算的力学模型

3.2.3筒壳变形的微分方程式及其通解

3.3筒壳的强度计算

3.3.1单元梁的应力分析和强度校核计算公式

4 JHX-5新型调度及回柱两用绞车滚筒的有限元分析

4.1有限元的发展及基本思想

4.1.1有限元法的发展

4.1.2有限元的基本思想

4.2 ANSYS简介

4.2.1 ANSYS的基本构架

4.2.2 ANSYS的分析功能及分析步骤

4.3滚筒有限元分析

4.3.1滚筒结构及力学模型

4.3.2滚筒有限元模型的建立

4.3.3边界条件的简化

4.3.4外载荷的施加

4.4滚筒光筒有限元分析

4.4.1材料设置与网格划分

4.4.2加载及求解

4.4.3后处理

5 JHX-5新型调度及回柱两用绞车零部件的三维零件设计

5.1设计环境

5.1.1软件选型

5.1.2硬件选型

5.2零部件设计所用到Solidworks功能

5.2.1建立基于特征的零件实体造型

5.3 JHX-5新型调度及回柱两用绞车零部件设计举例

5.3.1滑移齿轮的造型

5.3.2其他需要注意的零件

5.4二维工程图的生成

6 JHX-5新型调度及回柱绞车虚拟装配和运动仿真

6.1虚拟装配技术起源及发展

6.2虚拟装配技术的应用

6.3 JHX-5新型调度及回柱绞车虚拟装配开发流程

6.4虚拟装配

6.4.1零件之间的位置约束关系分析

6.4.2 JHX-5新型调度及回柱绞车装配原则及应用

6.4.3减速箱三维建模

6.4.4滚筒三维建模

6.4.5制动机构三维建模

6.4.6联轴器三维建模

6.4.7换档机构三维建模

6.5运动仿真

6.5.1连接建立及条件假设

6.5.2运动仿真

7 JHX-5新型调度及回柱两用绞车的性能实验方案研究

7.1引言

7.2试验台方案设计

7.2.1实验方法及流程图

7.3两种试验分析比较

7.4数据测量及处理

7.5结论

第八章全文总结

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果及发表的论文