智能電動執(zhí)行機構(gòu)的研究
本文關(guān)鍵詞:智能電動執(zhí)行機構(gòu)的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 電動執(zhí)行機構(gòu)是控制閥門的重要裝置,是構(gòu)成發(fā)電機組旁路系統(tǒng)不可缺少的基本單元。我國對現(xiàn)有發(fā)電機組旁路系統(tǒng)改造和新建的發(fā)電機組都需要大量高性能的智能電動執(zhí)行機構(gòu),但國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品多采用傳統(tǒng)的模擬控制,其控制精度較低,抗干擾性差,工作性能不能夠滿足使用要求,目前主要依靠進口,因此急需開發(fā)性能優(yōu)良且價格低廉的新一代智能電動執(zhí)行機構(gòu)。 本文根據(jù)國內(nèi)發(fā)電機組旁路系統(tǒng)實際應(yīng)用情況,在深入了解和分析國內(nèi)外現(xiàn)有電動執(zhí)行機構(gòu)及其控制器形式的前提下,借鑒了它們的有效的成功經(jīng)驗,提出一種以單片機為控制核心,利用變頻調(diào)速控制閥門開關(guān)工作速度的新的智能化設(shè)計方案;诖朔桨高M行了電動執(zhí)行機構(gòu)的總體設(shè)計、運動計算和動力計算,并完成了其各部分機械結(jié)構(gòu)的詳細設(shè)計。在設(shè)計中引入CAD/CAE(計算輔助設(shè)計/計算機輔助工程)技術(shù),提出基于參數(shù)化的設(shè)計方法,以UG軟件為平臺對所設(shè)計的結(jié)構(gòu)進行建模、虛擬裝配和運動仿真,使所設(shè)計結(jié)構(gòu)實體化、可視化,縮短了設(shè)計周期。在三維實體的基礎(chǔ)上,基于有限元原理,運用ANSYS軟件對機械結(jié)構(gòu)進行強度、剛度和模態(tài)分析,獲得其變形和應(yīng)力的分布規(guī)律及自身的固有頻率,驗證了設(shè)計的合理性,確保所設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)能夠達到使用要求。 本課題所設(shè)計的智能電動執(zhí)行機構(gòu)具有通用性好、控制精度高、運行平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、維護方便等特點,可以很好地滿足國內(nèi)發(fā)電機組旁路系統(tǒng)的使用要求。該設(shè)計可以達到國際同類產(chǎn)品的技術(shù)水平,解決智能電動執(zhí)行機構(gòu)的國產(chǎn)化問題,不僅可以填補國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的空白,而且能夠為國家節(jié)省大量外匯,具有廣闊的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】:執(zhí)行機構(gòu) 機械結(jié)構(gòu) 參數(shù)化 有限元
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:TP273.5
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-17
- 1.1 課題背景11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-15
- 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 國外發(fā)展概況及趨勢13-15
- 1.3 本文研究內(nèi)容15-17
- 第2章 總體設(shè)計17-26
- 2.1 設(shè)計要求17-18
- 2.2 工作原理18-19
- 2.2.1 閥門操控類型18-19
- 2.2.2 傳動原理19
- 2.3 布置形式19-21
- 2.4 運動設(shè)計21-23
- 2.5 動力計算23-25
- 2.5.1 功率和轉(zhuǎn)矩特性23-24
- 2.5.2 總傳動效率24
- 2.5.3 電機功率24-25
- 2.6 本章小結(jié)25-26
- 第3章 主要部件設(shè)計26-35
- 3.1 電機選擇26-27
- 3.2 減速裝置設(shè)計27-31
- 3.2.1 蝸輪蝸桿傳動設(shè)計27-30
- 3.2.2 軸承的選用30-31
- 3.2.3 箱體設(shè)計31
- 3.3 手動裝置設(shè)計31-32
- 3.4 輸出運動轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計32-33
- 3.5 潤滑與密封33-34
- 3.6 本章小結(jié)34-35
- 第4章 基于UG 的參數(shù)化設(shè)計與仿真35-50
- 4.1 參數(shù)化設(shè)計的概念35
- 4.2 Unigraphics 系統(tǒng)特點35-36
- 4.3 參數(shù)化建模流程36-37
- 4.4 蝸輪蝸桿參數(shù)化建模37-43
- 4.4.1 蝸輪蝸桿基本參數(shù)設(shè)置37-38
- 4.4.2 蝸輪參數(shù)化建模38-42
- 4.4.3 蝸桿參數(shù)化建模42-43
- 4.5 箱體的建模43
- 4.6 標(biāo)準(zhǔn)件的建立43-45
- 4.7 電動執(zhí)行機構(gòu)的虛擬裝配45-48
- 4.7.1 虛擬裝配的概述45
- 4.7.2 裝配的方法45-48
- 4.8 運動的仿真及實現(xiàn)48-49
- 4.8.1 運動仿真的概述48-49
- 4.8.2 運動仿真的過程49
- 4.9 本章小結(jié)49-50
- 第5章 有限元分析50-66
- 5.1 有限元方法的概述50
- 5.2 有限元軟件ANSYS 的簡介50-51
- 5.3 蝸輪的靜力學(xué)分析51-61
- 5.3.1 數(shù)學(xué)模型的建立51-52
- 5.3.2 模型的簡化52-53
- 5.3.3 蝸輪輪齒模型的導(dǎo)入53-54
- 5.3.4 單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分54-55
- 5.3.5 確定邊界條件和施加載荷55-56
- 5.3.6 有限元分析56-61
- 5.3.7 蝸輪有限元計算結(jié)果分析61
- 5.4 蝸輪的模態(tài)分析61-65
- 5.4.1 蝸輪模型的導(dǎo)入62
- 5.4.2 網(wǎng)格劃分62-63
- 5.4.3 邊界條件的確定63
- 5.4.4 有限元計算63-65
- 5.5 本章小結(jié)65-66
- 結(jié)論66-67
- 參考文獻67-70
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71
- 致謝71
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:智能電動執(zhí)行機構(gòu)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:312570
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