本文關(guān)鍵詞：基于虛擬樣機技術(shù)的自動旋轉(zhuǎn)工作臺關(guān)鍵機構(gòu)研究

  更多相關(guān)文章： 干涉檢查 槽輪機構(gòu) 運動仿真 虛擬樣機 有限元分析（FEA）

【摘要】：在汽車工業(yè)的快速發(fā)展給環(huán)境帶來的嚴重影響下，以新能源電動汽車自循環(huán)水冷卻鋁合金電機殼體自動焊接工藝研究及裝備開發(fā)為技術(shù)背景，對電動汽車自循環(huán)水冷卻鋁合金電機殼體手工焊接所存在的效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定等缺陷，研究新能源電動汽車自循環(huán)水冷卻鋁合金電機殼體自動焊接工藝及裝備，并針對自動旋轉(zhuǎn)工作臺中的關(guān)鍵傳動機構(gòu)進行探討研究。 在論文中首先針對目前自循環(huán)水冷卻鋁合金電機殼體手工焊接所存在的效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，，研究了鋁合金電機殼體的裝備生產(chǎn)線工藝路線。然后運用SolidWorks三維建模軟件，建立了齒輪、軸等零部件的三維模型，使用SolidWorks中的裝配模式對各零部件進行虛擬裝配，并對裝配體進行干涉檢查分析，再進一步驗證齒輪傳動機構(gòu)的傳動比。其次，對自動旋轉(zhuǎn)工作臺中的槽輪機構(gòu)進行參數(shù)化建模，采用Motion對槽輪機構(gòu)進行運動仿真，分析槽輪的角速度、角加速度及停歇時間的運動規(guī)律。根據(jù)接觸應(yīng)力較大的缺陷，運用機構(gòu)學(xué)基本原理，提出了一種具有新型組合輪廓線的槽輪機構(gòu)，并根據(jù)凸輪輪廓線的設(shè)計方法，建立起新型槽輪機構(gòu)的幾何模型，提出了此機構(gòu)的設(shè)計方法。在討論了直線槽輪存在的固有缺陷的前提下，分析出曲線槽輪機構(gòu)的運動特性，并應(yīng)用新型組合輪廓線槽輪機構(gòu)的設(shè)計方法，對自動旋轉(zhuǎn)工作臺進行了改善設(shè)計，應(yīng)用這種設(shè)計方法建立了新型槽輪機構(gòu)的虛擬樣機，對改善后的槽輪機構(gòu)進行三維建模，再次利用Motion對新機構(gòu)進行運動仿真，并與之前的仿真結(jié)果進行了對比分析，驗證此種設(shè)計方法的可行性。為該機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工程應(yīng)用提供了理論依據(jù)。 最后，在有限元分析模塊Simulation中對新型組合輪廓線槽輪機構(gòu)柔性體虛擬樣機進行有限元分析，得到1/4處的槽輪的應(yīng)力，應(yīng)變分布及變形，為新型組合輪廓線槽輪機構(gòu)設(shè)計提供了理論分析。通過對優(yōu)化結(jié)果的對比分析，驗證了新型機構(gòu)在柔性條件下也得到了相應(yīng)改善。 通過上述內(nèi)容的理論研究，在自動旋轉(zhuǎn)工作臺設(shè)計過程中，結(jié)合虛擬樣機技術(shù)可以較大程度地提高產(chǎn)品的設(shè)計效率、縮短研發(fā)周期、降低設(shè)計成本，在很多方面都具有較高的實用價值，同時能夠滿足現(xiàn)代企業(yè)對機械機構(gòu)設(shè)計技術(shù)的發(fā)展需求。
【關(guān)鍵詞】：干涉檢查 槽輪機構(gòu) 運動仿真 虛擬樣機 有限元分析（FEA）
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 課題的研究背景及意義11-12
• 1.2 論文研究內(nèi)容和價值12-14
• 1.2.1 論文的研究內(nèi)容12-13
• 1.2.2 課題的理論意義及實用價值13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究背景概述14-15
• 1.3.1 關(guān)于齒輪減速器設(shè)計的現(xiàn)狀14
• 1.3.2 關(guān)于槽輪機構(gòu)改進方案研究的現(xiàn)狀14-15
• 第二章 虛擬樣機技術(shù)和 SolidWorks 軟件的介紹15-18
• 2.1 虛擬樣機技術(shù)的介紹15-16
• 2.2 基于 SolidWorks 軟件的虛擬樣機技術(shù)及應(yīng)用16-17
• 2.3 本章小結(jié)17-18
• 第三章 關(guān)于自動旋轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計研究18-23
• 3.1 電動汽車鋁合金電機殼體焊接生產(chǎn)工藝18-19
• 3.1.1 電動車電機殼體生產(chǎn)技術(shù)18
• 3.1.2 汽車電機殼體材料及成型工藝18-19
• 3.1.3 自循環(huán)水冷卻鋁合金電機殼體的結(jié)構(gòu)介紹19
• 3.2 鋁合金電機殼體自動化焊接生產(chǎn)線設(shè)計19-22
• 3.2.1 鋁合金電機殼體自動化焊接生產(chǎn)線設(shè)計19-21
• 3.2.2 自動化焊接生產(chǎn)線中自動旋轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計21-22
• 3.3 本章小結(jié)22-23
• 第四章 基于 Solidworks 的減速器三維建模與干涉分析23-34
• 4.1 Solidworks 軟件建模系統(tǒng)的簡介23
• 4.2 三維零件的實體建模23-27
• 4.2.1 三維環(huán)境下零件的建模與裝配23-24
• 4.2.2 坐標系與位姿矩陣之間的變換24-26
• 4.2.3 調(diào)整零件的位姿的設(shè)置26-27
• 4.2.4 構(gòu)件運動控制的介紹27
• 4.3 基于 Solidworks 減速器三維參數(shù)化建模27-30
• 4.4 減速傳動機構(gòu)的干涉分析30-31
• 4.4.1 裝配干涉問題的解決30
• 4.4.2 減速傳動機構(gòu)的干涉檢查30-31
• 4.5 減速傳動機構(gòu)運動仿真的實現(xiàn)31-33
• 4.6 本章小結(jié)33-34
• 第五章 基于虛擬樣機的槽輪機構(gòu)設(shè)計與改善方法的研究34-58
• 5.1 參數(shù)化建模及其實現(xiàn)方法的介紹34
• 5.1.1 完全參數(shù)化建模34
• 5.1.2 參數(shù)修改法建模34
• 5.2 槽輪機構(gòu)的虛擬樣機的建立34-37
• 5.2.1 外槽輪機構(gòu)參數(shù)化設(shè)計35-37
• 5.2.2 外槽輪機構(gòu)的三維實體建模37
• 5.3 基于 Motion 的傳統(tǒng)槽輪機構(gòu)的運動仿真分析37-46
• 5.3.1 虛擬樣機 Motion 仿真分析的主要步驟37-39
• 5.3.2 撥盤和槽輪兩者之間的接觸39-41
• 5.3.3 運動驅(qū)動的參數(shù)設(shè)置41-42
• 5.3.4 槽輪機構(gòu)虛擬樣機的建立42-44
• 5.3.5 仿真運行與結(jié)果分析44-46
• 5.4 新型槽輪機構(gòu)的設(shè)計方法的研究46-54
• 5.4.1 改變傳統(tǒng)槽輪設(shè)計的眾多方法46-47
• 5.4.2 全曲線槽輪方法的提出及研究現(xiàn)狀47-49
• 5.4.3 新型槽輪機構(gòu)設(shè)計的產(chǎn)生49-50
• 5.4.4 新型槽輪機構(gòu)的輪廓線數(shù)學(xué)模型的求解50-54
• 5.5 新型槽輪機構(gòu)虛擬樣機的建立及與傳統(tǒng)槽輪的對比分析54-57
• 5.5.1 新型槽輪機構(gòu)虛擬樣機的建立及運動仿真分析54-56
• 5.5.2 新型槽輪與傳統(tǒng)槽輪仿真結(jié)果對比56-57
• 5.6 本章小結(jié)57-58
• 第六章 槽輪機構(gòu)柔性體虛擬樣機的建立與仿真分析58-74
• 6.1 柔性體虛擬樣機的概述58
• 6.2 有限分析方法的理論基礎(chǔ)58-62
• 6.2.1 有限元分析方法的基本思路58-61
• 6.2.2 Simulation 模塊的介紹61-62
• 6.2.3 Simulation 有限元分析的基本步驟62
• 6.3 傳統(tǒng)外槽輪機構(gòu)的有限元分析62-69
• 6.3.1 外槽輪有限元模型的建立62-63
• 6.3.2 指定槽輪機構(gòu)的材料屬性63
• 6.3.3 夾具的選擇63-64
• 6.3.4 添加外部載荷64-65
• 6.3.5 網(wǎng)格的劃分65-67
• 6.3.6 后處理67-69
• 6.4 新型槽輪機構(gòu)的有限元分析的另一種方法69-72
• 6.4.1 在 Motion 中直接求解 FEA69
• 6.4.2 模擬參數(shù)設(shè)置69-71
• 6.4.3 結(jié)果分析71-72
• 6.5 兩種槽輪機構(gòu)模擬結(jié)果的對比分析72-73
• 6.6 本章小結(jié)73-74
• 第七章 全文總結(jié)及展望74-76
• 7.1 全文總結(jié)74
• 7.2 對本課題未來研究工作的一些展望74-76
• 參考文獻76-79
• 發(fā)表論文和科研情況說明79-80
• 致謝80-81

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