本文關(guān)鍵詞：行星減速器結(jié)構(gòu)輕量化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：行星齒輪傳動減速器通常應(yīng)用于大轉(zhuǎn)矩、大傳動比、高效率和高可靠性的提升、挖掘、運輸機(jī)械等領(lǐng)域。同常規(guī)平行軸齒輪傳動的減速器相比，其承載能力強(qiáng)、占用空間位置相對小、效率高，且其傳動比和輸出扭矩較大，傳動精度較高，而這些優(yōu)點與其結(jié)構(gòu)設(shè)計有較大的聯(lián)系，因此對行星減速器的主要部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究具有重要的意義。 本文針對海上鉆井平臺上的一種新型的行星減速器—L型行星減速器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析研究，研究內(nèi)容如下： （1）研究分析了國內(nèi)外行星減速器和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，探討了現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要方法，為本文對某一具體行星減速器的研究提供了方向。 （2）分析研究了由常規(guī)經(jīng)驗公式設(shè)計出的行星減速器，并建立了三維零件圖及裝配圖；研究零件有限元分析數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)按常規(guī)方法設(shè)計出來的行星減速器結(jié)構(gòu)安全系數(shù)過高，造成部分結(jié)構(gòu)的冗余量過大，使得零件重量偏大，可運用輕量化設(shè)計理論加以改進(jìn)。 為此，分析研究了行星減速器中的一個關(guān)鍵零件—行星架結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行有限元分析，得出行星架的應(yīng)力和位移變化云圖，通過分析發(fā)現(xiàn)行星架部分區(qū)域有大量的結(jié)構(gòu)冗余，不但增加了行星架的重量，同樣也是對材料的一種浪費。在研究了行星架的應(yīng)力等云圖后，本文提出對其冗余較大的部分采用切除部分材料的方法，即在其冗余較大部分的中心挖去一定形狀的孔來加以解決，，再通過有限元分析證明這種辦法是可行的，為進(jìn)一步對行星架結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化研究提供了可靠的依據(jù)。 另外，采用相同的方法對行星減速器箱體部分結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了輕量化研究減小筋板厚度、改善了箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其結(jié)果也為以后的箱體輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了參考依據(jù)。 （3）雖然對行星架的有限元分析證明了“挖孔”方法的可行性，但是對所挖去部分多少才是最好的尺寸大小卻無法準(zhǔn)確的確定，為此，研究并建立了求解滿足各項條件下的結(jié)構(gòu)尺寸最優(yōu)值數(shù)學(xué)模型，運用MATLAB對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行編程計算，對計算結(jié)果進(jìn)行了有限元分析，分析結(jié)果表明所建立的數(shù)學(xué)模型是正確可靠的。
【關(guān)鍵詞】：行星減速器 結(jié)構(gòu)設(shè)計 輕量化 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.46
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目錄9-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題背景12-14
• 1.2 課題研究的國內(nèi)外研究概況14-19
• 1.2.1 行星減速器國內(nèi)外研究概況14-15
• 1.2.2 行星減速器國內(nèi)外研究趨勢15-16
• 1.2.3 輕量化的研究狀況16-19
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容19
• 1.4 本章小結(jié)19-20
• 第2章 有限元分析20-26
• 2.1 有限元分析理論20-23
• 2.1.1 有限元方法20-21
• 2.1.2 有限元分析的目的21-22
• 2.1.3 有限元分析的步驟22-23
• 2.2 SolidWorks 軟件介紹23-25
• 2.2.1 SolidWorks Simulation 介紹24
• 2.2.2 SolidWorks Simulation 模塊的功能24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 L 型行星減速器建模及主要部件有限元分析26-42
• 3.1 L 型行星減速器建模26-28
• 3.1.1 L 型行星減速器簡介26
• 3.1.2 L 型行星減速器傳動原理26-27
• 3.1.3 L 型行星減速器的特點27-28
• 3.2 行星架的有限元分析28-36
• 3.2.1 行星架概述28-30
• 3.2.2 行星架有限元分析30-36
• 3.3 箱體的有限元分析36-41
• 3.3.1 箱體結(jié)構(gòu)概述36-37
• 3.3.2 箱體結(jié)構(gòu)有限元分析37-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 行星架的優(yōu)化設(shè)計42-54
• 4.1 優(yōu)化設(shè)計原理42-43
• 4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法43-44
• 4.2.1 拓?fù)鋬?yōu)化方法43
• 4.2.2 尺寸優(yōu)化方法43
• 4.2.3 形狀優(yōu)化方法43-44
• 4.3 MATLAB 軟件介紹44-46
• 4.3.1 MATLAB 主要模塊44
• 4.3.2 MATLAB 軟件特點44-46
• 4.3.3 MATLAB 在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用46
• 4.4 行星架的優(yōu)化設(shè)計46-52
• 4.4.1 建立行星架數(shù)學(xué)模型47-49
• 4.4.2 優(yōu)化設(shè)計49-52
• 4.5 本章小結(jié)52-54
• 第5章 結(jié)論與展望54-56
• 5.1 結(jié)論54-55
• 5.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 攻讀碩士期間已發(fā)表的論文60-62
• 致謝62

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：行星減速器結(jié)構(gòu)輕量化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：352965