發(fā)布時(shí)間：2017-05-04 12:07

  本文關(guān)鍵詞：鑄造吊起升減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鑄造吊是冶金生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備,起升減速器作為吊車核心部件,其性能、壽命將對(duì)吊車整機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生重要影響。如何最大限度地提高減速器性能,成為該領(lǐng)域研究關(guān)鍵問題。本文對(duì)鑄造吊起升減速器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,建立等強(qiáng)度齒輪承載能力減速器傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型,利用遺傳算法求解齒輪結(jié)構(gòu)最優(yōu)參數(shù)；應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化方法進(jìn)行減速器關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 首先,結(jié)合鑄造吊起升減速器功能特點(diǎn)、性能指標(biāo),提出減速器總體方案,對(duì)齒輪軸、齒輪、軸系、箱體等減速器關(guān)鍵零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)、尺寸設(shè)計(jì),構(gòu)建減速器關(guān)鍵部件力學(xué)模型。 其次,基于等強(qiáng)度設(shè)計(jì)目標(biāo),針對(duì)各級(jí)齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度建立數(shù)學(xué)模型,確定以齒輪的模數(shù)、齒數(shù)作為優(yōu)化變量的數(shù)學(xué)模型。以減速器的中心距、傳動(dòng)比作為幾何約束,以齒輪副的接觸疲勞強(qiáng)度、變位系數(shù)、齒頂不干涉以及不變尖等要求作為約束條件,建立減速器傳動(dòng)的優(yōu)化模型；采用遺傳算法,利用MATLAB軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)模型的優(yōu)化求解；建立了起升減速器主要零部件有限元分析模型,完成了齒輪機(jī)構(gòu)彎曲疲勞強(qiáng)度一致性驗(yàn)證。 最后,基于OptiStruct平臺(tái)綜合考慮靜態(tài)剛度以及動(dòng)態(tài)低階頻率,進(jìn)行減速器的關(guān)鍵部件多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),依據(jù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)減速器箱體進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),完成箱體靜態(tài)強(qiáng)度、剛度分析以及模態(tài)分析,得到具有良好力學(xué)性能的箱體結(jié)構(gòu)。 分析結(jié)果表明優(yōu)化設(shè)計(jì)的鑄造吊起升減速器承載能力及可靠性提高。本文設(shè)計(jì)方法對(duì)冶金行業(yè)大噸位鑄造吊減速器設(shè)計(jì)具有理論指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：起升減速器 彎曲疲勞強(qiáng)度 約束條件 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TF303;TH132.46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 減速器設(shè)計(jì)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容12-13
• 2 鑄造吊起升減速器方案設(shè)計(jì)13-28
• 2.1 減速器總體方案設(shè)計(jì)13-16
• 2.1.1 減速器布置形式13-15
• 2.1.2 減速器傳動(dòng)方案15-16
• 2.2 減速器關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)16-23
• 2.2.1 齒輪軸、齒輪設(shè)計(jì)16-19
• 2.2.2 軸系設(shè)計(jì)19-22
• 2.2.3 箱體設(shè)計(jì)22-23
• 2.3 減速器受力分析23-27
• 2.3.1 齒輪軸、齒輪受力分析23-25
• 2.3.2 箱體的受力分析25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化模型28-43
• 3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)28-30
• 3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)變量30-37
• 3.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)約束條件37-42
• 3.3.1 減速器中心距約束條件37
• 3.3.2 傳動(dòng)比約束條件37
• 3.3.3 模數(shù)約束條件37-38
• 3.3.4 齒數(shù)約束條件38
• 3.3.5 變位系數(shù)約束條件38-39
• 3.3.6 接觸疲勞安全系數(shù)約束條件39-41
• 3.3.7 重合度約束條件41
• 3.3.8 齒頂不干涉約束條件41-42
• 3.3.9 齒頂不變尖約束條件42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 4 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)43-59
• 4.1 優(yōu)化算法選擇43-44
• 4.2 優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)44-48
• 4.2.1 確定編碼機(jī)制44-46
• 4.2.2 遺傳操作46-47
• 4.2.3 算法的實(shí)現(xiàn)47-48
• 4.3 優(yōu)化結(jié)果分析48-52
• 4.3.1 原始設(shè)計(jì)結(jié)果48-50
• 4.3.2 彎曲強(qiáng)度優(yōu)化結(jié)果50-51
• 4.3.3 優(yōu)化結(jié)果分析51-52
• 4.4 優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證52-58
• 4.4.1 有限元方法概述52-53
• 4.4.2 有限元分析校核53-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 5 減速器關(guān)鍵部件優(yōu)化設(shè)計(jì)59-69
• 5.1 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)概述59-60
• 5.2 減速器箱體概念設(shè)計(jì)60-64
• 5.2.1 拓?fù)鋬?yōu)化模型建立60-61
• 5.2.2 拓?fù)鋬?yōu)化參數(shù)設(shè)置61-62
• 5.2.3 拓?fù)鋬?yōu)化方案設(shè)計(jì)62-64
• 5.3 減速器箱體性能分析64-68
• 5.3.1 材料屬性及單元類型64
• 5.3.2 網(wǎng)格劃分64-65
• 5.3.3 施加載荷邊界條件65
• 5.3.4 計(jì)算結(jié)果分析65-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72-73
• 致謝73-74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：345029