發(fā)布時間：2017-06-26 20:13

  本文關(guān)鍵詞：坑道鉆機動力頭動態(tài)設(shè)計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文主要研究坑道鉆機動力頭各主要組成零部件的動態(tài)特性及動態(tài)設(shè)計方法�？拥楞@機作為坑道內(nèi)作業(yè)的鉆孔機械有著與其他鉆機不同的工況和設(shè)備性能要求，傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計方法所得到的設(shè)計結(jié)果往往不能很好的滿足實際工作時出現(xiàn)的動態(tài)的工作參數(shù)，尤其是對于鉆機面臨來自地層或其他振動激勵時，鉆機的振動響應(yīng)可能過大甚至達到共振，這將導(dǎo)致鉆機結(jié)構(gòu)加速破壞或者導(dǎo)致功能失效，因此將實際工況中的動態(tài)因素在靜態(tài)設(shè)計之后、樣機實驗之前對鉆機動態(tài)設(shè)計，是很有意義的。 動態(tài)設(shè)計中，主要考慮的是鉆機動力頭各組件的模態(tài)情況，即主要從振動學(xué)理論出發(fā)，研究它們的各階固有頻率和振型變化。為了避免振動劇烈甚至共振，一般將各組件的各階固有頻率遠(yuǎn)離激振頻率，常用提高固有頻率的方法來避免這類情況的發(fā)生。不同零部件由于所處的環(huán)境和功能不盡相同，因此對動力頭上的主要零部件采用不同的動態(tài)設(shè)計方法設(shè)計。整篇文章的研究內(nèi)容包括以下幾方面： （1）坑道鉆機動力頭部分機械系統(tǒng)概念設(shè)計。 概念設(shè)計是工程設(shè)計的先導(dǎo)部分，坑道鉆機動力頭部分概念設(shè)計針對坑道鉆機動力頭所需功能進行功能建模并作功能分解，以市場上常見的動力頭驅(qū)動方式為目標(biāo)，分別從多種常見考核指標(biāo)出發(fā)對其評價，最后利用模糊識別模型選擇最優(yōu)方案。 （2）坑道鉆機動力頭靜態(tài)設(shè)計、三維建模及相關(guān)優(yōu)化設(shè)計。 按照坑道鉆機鉆進過程所消耗功率，根據(jù)（1）中所選擇最優(yōu)方案，擬定動力頭動力機型號，按設(shè)計要求選定適合的減速比，利用MATLAB優(yōu)化設(shè)計傳動機構(gòu)，針對目前卡盤類型及優(yōu)缺點設(shè)計新型卡盤，并初步利用三維軟件Pro/E三維建模，并對模型利用ANSYS進行動力學(xué)分析、利用ADAMS進行運動學(xué)分析。 （3）坑道鉆機動力頭動態(tài)設(shè)計 根據(jù)動態(tài)設(shè)計理論，分別對傳動系統(tǒng)、主軸、動力頭箱體、新型卡瓦進行結(jié)構(gòu)的動態(tài)性分析與設(shè)計。各部分所利用的動態(tài)設(shè)計方法也不同，傳動系統(tǒng)的動態(tài)設(shè)計方法主要是從行星輪系現(xiàn)有研究理論和其在負(fù)載作用下的運動情況來考慮其結(jié)構(gòu)修改，這部分除了考慮常規(guī)設(shè)計條件以外，另外主要研究中心輪齒數(shù)與行星輪個數(shù)之間關(guān)系來改善運動振動情況；主軸動態(tài)設(shè)計主要利用ANSYS分析其各階模態(tài)，并研究其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對各階模態(tài)的影響程度，求出各參數(shù)對各階固有頻率的靈敏度，最后以提高頻率為目標(biāo)驅(qū)動，求出優(yōu)化設(shè)計方案；動力頭箱體主要研究其各階振型變化，針對其中相對振幅較大部分結(jié)構(gòu)修改，減小相對振幅；新型卡瓦主要利用Pro/E建模后，取其中某些參數(shù)研究其對頻率的全局靈敏度，，得出各參數(shù)較好取值范圍，最后以質(zhì)量降低和頻率提高為目標(biāo)函數(shù)，求出最優(yōu)解。
【關(guān)鍵詞】：坑道鉆機動力頭 模態(tài)分析 固有頻率及振型 靈敏度 動態(tài)設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH122
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-17
• 1.1 選題背景10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 課題研究內(nèi)容16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第2章 坑道鉆機動力頭概念設(shè)計17-35
• 2.1 坑道鉆機總體設(shè)計17-19
• 2.1.1 坑道鉆機總體設(shè)計概述17
• 2.1.2 總體設(shè)計具體內(nèi)容17-19
• 2.2 坑道鉆機動力頭概念設(shè)計19-34
• 2.2.1 概念設(shè)計概述19-20
• 2.2.2 有關(guān)概念定義20-23
• 2.2.3 基于模糊模式識別理論的機械系統(tǒng)方案評價算法23-24
• 2.2.4 坑道鉆機驅(qū)動方案模糊識別過程24-31
• 2.2.5 實驗分析31-34
• 2.3 本章小結(jié)34-35
• 第3章 坑道鉆機動力頭靜態(tài)設(shè)計及三維建模35-56
• 3.1 動力頭靜態(tài)設(shè)計概述35-36
• 3.2 動力頭所需功率36-39
• 3.2.1 動力頭功率計算基本公式36-37
• 3.2.2 動力頭功率計算公式動態(tài)推導(dǎo)37-39
• 3.3 新型雙楔形液壓卡盤設(shè)計及計算39-45
• 3.3.1 傳統(tǒng)卡盤的常見類型及特點39-42
• 3.3.2 新型雙楔形液壓卡盤設(shè)計42-43
• 3.3.3 卡盤承載力計算43-44
• 3.3.4 等效夾緊力44-45
• 3.4 傳動系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化45-52
• 3.4.1 傳動系統(tǒng)整體方案設(shè)計45-46
• 3.4.2 基于MATLAB的傳動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計46-52
• 3.5 液壓馬達設(shè)計52-54
• 3.6 三維建模及功能描述54-55
• 3.6.1 三維建模概述54
• 3.6.2 坑道鉆機建模及功能介紹54-55
• 3.7 本章小結(jié)55-56
• 第4章 坑道鉆機動力頭運動學(xué)分析56-67
• 4.1 運動學(xué)分析概述56-57
• 4.2 傳動機構(gòu)部分運動仿真57-61
• 4.2.1 建立傳動機構(gòu)運動仿真模型57-58
• 4.2.2 齒輪接觸力設(shè)置58-59
• 4.2.3 運動學(xué)仿真分析59-61
• 4.2.4 結(jié)果分析61
• 4.3 卡盤運動仿真61-66
• 4.3.1 建立減速機構(gòu)運動仿真模型62-63
• 4.3.2 運動學(xué)仿真分析63-65
• 4.3.3 結(jié)果分析65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第5章 坑道鉆機動力頭動態(tài)設(shè)計67-112
• 5.1 動態(tài)設(shè)計概述67-71
• 5.2 動態(tài)設(shè)計準(zhǔn)則和基本步驟71-72
• 5.2.1 動態(tài)設(shè)計準(zhǔn)則71
• 5.2.2 動態(tài)設(shè)計常用步驟71-72
• 5.3 動力頭具體動態(tài)設(shè)計72-110
• 5.3.1 行星齒輪傳動部分動態(tài)設(shè)計72-80
• 5.3.2 主軸動態(tài)設(shè)計80-95
• 5.3.3 動力頭箱體動態(tài)設(shè)計95-99
• 5.3.4 新型雙楔形卡瓦動態(tài)設(shè)計99-110
• 5.4 本章小結(jié)110-112
• 結(jié)論112-114
• 致謝114-115
• 參考文獻115-120
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果120

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：487469