氣動技術(shù)隨著科技的進步得到廣泛的應用,新型的氣動工具逐步進入市場,其中氣動葫蘆具有很強的市場競爭力,在軍工、石油、化工等具有易燃易爆的危險環(huán)境中被廣泛使用,逐步取代了現(xiàn)有的手拉葫蘆和電動葫蘆。但通過對國內(nèi)外氣動葫蘆研究現(xiàn)狀的分析和實際調(diào)研發(fā)現(xiàn),國內(nèi)氣動葫蘆普遍存在殼體負載能力不足、制動性能差、馬達噪聲大、無限載限位保護等諸多問題,對其安全生產(chǎn)和推廣使用產(chǎn)生了很大的影響。針對以上情況,本論文首先根據(jù)論文對氣動葫蘆技術(shù)指標的要求,對機械結(jié)構(gòu)進行總體設計,分析了影響負載能力和提升速度的因素,依據(jù)氣動馬達的工作原理和結(jié)構(gòu)特點,建立馬達內(nèi)部壓力變化的數(shù)學模型和轉(zhuǎn)矩平衡方程,并進行運動仿真分析,利用仿真結(jié)果修正馬達結(jié)構(gòu)參數(shù)以提高馬達工作運行的平穩(wěn)性;另外制動器被認為是氣動葫蘆安全生產(chǎn)中的關(guān)鍵部件,在對主體結(jié)構(gòu)進行合理設計的同時,還對彈簧受力情況進行分析優(yōu)化,得出彈簧的振動方程,提高了氣動葫蘆的制動效果。其次論文借助ANSYS Workbench分析軟件,對氣動葫蘆的殼體進行了結(jié)構(gòu)靜力分析,雖然出現(xiàn)局部的應力集中現(xiàn)象,但是殼體在額定負載的情況下,最大應變值0.038mm小于殼體材料的彈性應變,可保證...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景與意義
    1.2 氣動葫蘆國內(nèi)外發(fā)展概述
        1.2.1 國外氣動葫蘆發(fā)展概述
        1.2.2 國內(nèi)氣動葫蘆發(fā)展概述
    1.3 氣動葫蘆的種類和特點
        1.3.1 氣動葫蘆的分類
        1.3.2 氣動葫蘆的主要特點
    1.4 氣動葫蘆研究目前存在的主要問題
    1.5 本課題主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 主要研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
    1.6 本章小結(jié)
2 限載式氣動葫蘆的機械結(jié)構(gòu)設計
    2.1 限載式氣動葫蘆的總體結(jié)構(gòu)設計
        2.1.1 限載能力的設計
        2.1.2 額定提升速度的設計
    2.2 殼體與閥體的設計
    2.3 氣動馬達的設計
        2.3.1 氣動馬達的結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.3.2 葉片式氣動馬達的特性
        2.3.3 葉片式氣動馬達內(nèi)部壓力變化
        2.3.4 氣動馬達理論耗氣量
        2.3.5 氣動馬達的排量及轉(zhuǎn)速
        2.3.6 氣動馬達的理論轉(zhuǎn)矩
    2.4 減速機構(gòu)的設計
        2.4.1 減速機構(gòu)的選型
        2.4.2 減速機構(gòu)的傳動方式
        2.4.3 齒輪傳動效率的計算
        2.4.4 減速齒輪模數(shù)的計算
        2.4.5 減速器齒輪參數(shù)的確定
    2.5 制動器的設計
        2.5.1 制動器的主體結(jié)構(gòu)設計
        2.5.2 彈簧受力分析
    2.6 本章小結(jié)
3 氣動葫蘆關(guān)鍵部件的有限元分析
    3.1 ANSYS Workbench簡介
    3.2 基于ANSYS Workbench的靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析
        3.2.1 葫蘆殼體的靜力學分析過程
        3.2.2 仿真分析結(jié)果
    3.3 基于ANSYS Workbench的瞬態(tài)動力學分析
        3.3.1 制動器的瞬態(tài)分析過程
        3.3.2 仿真結(jié)果分析
    3.4 氣動馬達的模態(tài)分析
        3.4.1 模態(tài)分析理論介紹
        3.4.2 氣動馬達的模態(tài)分析
    3.5 本章小結(jié)
4 氣動系統(tǒng)的建模和仿真分析
    4.1 AMESim軟件簡介
        4.1.1 AMESim介紹
        4.1.2 AMESim的氣動元件庫模型分析
    4.2 方向控制閥的建模與仿真
        4.2.1 方向控制閥數(shù)學建模
        4.2.2 方向控制閥仿真模型的建立
        4.2.3 仿真結(jié)果分析
    4.3 整個控制系統(tǒng)建模與仿真分析
        4.3.1 氣動控制系統(tǒng)AMESim模型
        4.3.2 首選子模型
        4.3.3 參數(shù)設置
        4.3.4 仿真結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
5 氣動控制系統(tǒng)的設計與試驗
    5.1 氣動控制系統(tǒng)的設計
        5.1.1 氣源裝置的選擇
        5.1.2 氣動執(zhí)行元件的選擇
        5.1.3 氣動控制元件和輔助元件的選擇
    5.2 氣動系統(tǒng)的驗證試驗
        5.2.1 氣動控制系統(tǒng)原理
        5.2.2 試驗模擬過程
        5.2.3 試驗結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介及攻讀碩士期間的研究成果



本文編號：3872855