本文關鍵詞：基于Petri網(wǎng)的汽車漲緊輪支架新型夾具設計及有限元分析

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【摘要】：汽車漲緊輪支架是汽車變速箱里的傳動裝置零部件,傳動裝置的可靠性直接影響汽車行駛中的安全性與穩(wěn)定性,所以在機械制造行業(yè)中生產(chǎn)精度高、可靠性好的漲緊輪支架就顯得尤為重要。在汽車漲緊輪支架加工過程中,夾具系統(tǒng)起著保證工件在加工過程中精確、穩(wěn)固地安裝在機床上的作用,在一定程度上直接決定待加工件的質(zhì)量優(yōu)劣和生產(chǎn)成本高低,并且間接影響到由這些零部件組裝出來的產(chǎn)品特性,對生產(chǎn)功效有著顯著的實際意義。本文就某型號汽車漲緊輪支架零部件,在加工中心的通用夾具上面,不易裝夾,多次裝夾導致加工精度低、效率低和成本增加等弊端,對該支架進行了專用夾具系統(tǒng)的設計。首先,在課題背景與研究意義方面對汽車漲緊輪支架夾具系統(tǒng)的需求做了闡述,著重分析了國內(nèi)外概念設計方法在夾具學科中的應用發(fā)展狀況。其次,對概念性設計方法的Petri網(wǎng)建模理論進行了介紹,給出了Petri網(wǎng)建模理論的原理、概念、定義和性質(zhì)等知識內(nèi)容,提出了一種基于Petri網(wǎng)的夾具設計方法。該方法以Petri網(wǎng)建模軟件HIPs為平臺,對汽車漲緊輪支架夾具系統(tǒng)進行了建模和分析,并在后期對夾具系統(tǒng)在Petri網(wǎng)模型中的重要節(jié)點進行了詳細設計。其中,在定位單元中,采用一面兩孔與偏心定位銷支架輔助支撐配合的方式進行定位,并進行了誤差的校驗計算;在夾緊單元中,進行了銑削力與夾緊力的計算,科學的選取了夾緊元件和夾緊動力裝置;在安裝單元中,根據(jù)實際加工經(jīng)驗給時延Petri網(wǎng)賦予延時參數(shù),通過動態(tài)仿真計算出其安裝-加工-拆卸的時間,進而預估出產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。然后,運用三維建模Solidworks軟件對汽車漲緊輪支架夾具系統(tǒng)進行三維建模,給出初步設計結(jié)果。同時,在不影響靜態(tài)校驗結(jié)果的情況下,對模型進一步簡化,并導入到ANSYS Workbench有限元分析軟件中,對夾具系統(tǒng)進行靜態(tài)結(jié)構校驗。在校驗結(jié)果滿足需求的情況下,實際生產(chǎn)出該汽車漲緊輪支架夾具。最后,總結(jié)了基于Petri網(wǎng)的汽車漲緊輪支架新型夾具設計技術的優(yōu)勢和不足,同時指出Petri網(wǎng)建模理論在夾具設計中進一步的研究內(nèi)容與方向。
【關鍵詞】：夾具系統(tǒng) 概念性設計 Petri網(wǎng)建模 有限元分析
【學位授予單位】：上海工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U468.2
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 符號和縮略詞說明13-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 引言15
• 1.2 課題背景及研究意義15-17
• 1.2.1 課題背景15-16
• 1.2.2 研究意義16-17
• 1.3 夾具的國內(nèi)外發(fā)展概況17-20
• 1.4 本文研究目的及主要內(nèi)容20-21
• 1.5 本章小結(jié)21-22
• 第二章 Petri網(wǎng)理論介紹22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 Petri網(wǎng)基礎理論22-27
• 2.2.1 Petri網(wǎng)的基本概念22-24
• 2.2.2 Petri網(wǎng)的基本定義24-25
• 2.2.3 Petri網(wǎng)的重要性質(zhì)25-26
• 2.2.4 Petri網(wǎng)的分析方法26-27
• 2.3 高級Petri網(wǎng)概念27-30
• 2.3.1 時間Petri網(wǎng)與時延Petri網(wǎng)27-28
• 2.3.2 工作流網(wǎng)28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 Petri網(wǎng)在夾具設計中的應用31-48
• 3.1 引言31
• 3.2 零件分析31-32
• 3.2.1 零件結(jié)構分析31-32
• 3.2.2 零件加工要求32
• 3.3 夾具方案設計32-34
• 3.3.1 夾具設計路線32-33
• 3.3.2 夾具系統(tǒng)功能分解33-34
• 3.4 夾具系統(tǒng)概念設計Petri網(wǎng)建模34-47
• 3.4.1 夾具需求行為分析34-35
• 3.4.2 定位單元Petri網(wǎng)建模35-37
• 3.4.3 定位單元Petri網(wǎng)模型分析37-39
• 3.4.4 夾緊單元Petri網(wǎng)建模39-40
• 3.4.5 夾緊單元Petri網(wǎng)模型分析40-42
• 3.4.6 安裝單元時延Petri網(wǎng)建模42-43
• 3.4.7 安裝單元時延Petri網(wǎng)模型分析43-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第四章 夾具系統(tǒng)的詳細設計48-60
• 4.1 引言48
• 4.2 定位部件詳細設計48-53
• 4.3 夾緊單元機構設計53-57
• 4.3.1 銑削力的計算54-55
• 4.3.2 夾緊力的計算55-57
• 4.4 夾具體的設計57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第五章 三維建模及有限元分析60-71
• 5.1 引言60
• 5.2 夾具系統(tǒng)三維建模60-63
• 5.2.1 定位部件三維建模61-62
• 5.2.2 夾緊機構三維建模62-63
• 5.2.3 安裝單元三維建模63
• 5.3 有限元分析63-69
• 5.3.1 汽車漲緊輪支架夾具系統(tǒng)有限元分析的意義63-65
• 5.3.2 夾具系統(tǒng)在有限元中幾何模型的建立65-66
• 5.3.3 有限元模型網(wǎng)格的劃分66-67
• 5.3.4 有限元模型載荷約束施加67-68
• 5.3.5 有限元模型的求解68-69
• 5.4 夾具實際驗證69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻73-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及取得的相關科研成果76-77
• 1. 發(fā)表的學術論文76
• 2. 取得的相關科研成果76-77
• 致謝77-78

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1 高磊;基于Petri網(wǎng)的汽車漲緊輪支架新型夾具設計及有限元分析[D];上海工程技術大學;2016年

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本文編號：1030167