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徐 州 師 范 大 學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告及工作實(shí)施計(jì)劃
院 系 機(jī) 電 學(xué) 院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自化
年級(jí) 、 班級(jí) 03 機(jī) 制 44 班
姓 名 鄒 學(xué) 花
指 導(dǎo) 教 師 蔣 紅 旗
開題報(bào)告日期 07年4月12日
徐州師范大學(xué)教務(wù)處印制
填 表 須 知
1、開題報(bào)告由學(xué)生本人領(lǐng)取后,在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下填寫此表;
2、工作實(shí)施計(jì)劃應(yīng)由指導(dǎo)教師填寫;
3、本表一式三份,一份交院(系)教務(wù)部門,一份由教研室保存,一份裝訂到畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)資料袋中。
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
設(shè)計(jì)(論文)題目
高空作業(yè)車的轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析
研 究 方 向
機(jī)械設(shè)計(jì)、CAE
課 題 來 源
國家
部委
省
市
廠礦
自選
備注
√
課 題 類 型
理論
研究
應(yīng)用
研究
工程
技術(shù)
跨學(xué)科
研 究
其他
√
一、課題綜述及研究意義
高空作業(yè)車作為一種工程機(jī)械設(shè)備,目前廣泛應(yīng)用在船舶、建筑、市政建設(shè)、消防、港口等行業(yè),有著廣闊的發(fā)展前景。
本課題以徐州海倫哲工程機(jī)械有限公司研制開發(fā) “GKZ14型高空作業(yè)車” 為研究對(duì)象,對(duì)該車上的重要結(jié)構(gòu)----回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和有限元分析。
高空作業(yè)車轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)、回轉(zhuǎn)減速器及回轉(zhuǎn)發(fā)小齒輪、回轉(zhuǎn)支承等組成。進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí),液壓馬達(dá)輸出動(dòng)力,通過回轉(zhuǎn)減速器減速后帶動(dòng)輸出軸上的小齒輪旋轉(zhuǎn),小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的齒圈嚙合,由于回轉(zhuǎn)支承的齒圈與車架剛性連接,因而回轉(zhuǎn)減速器帶動(dòng)與之相連的轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)臺(tái)是高空作業(yè)車的主要承載構(gòu)件之一,構(gòu)造及受力復(fù)雜。轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)對(duì)高空作業(yè)小車在工作時(shí)有著極為重要的作用。
轉(zhuǎn)臺(tái)傳統(tǒng)的手工計(jì)算方法,通常是將轉(zhuǎn)臺(tái)底板作為固定,臂鉸點(diǎn)軸孔受力的一個(gè)簡(jiǎn)支懸臂梁來計(jì)算。一般取幾個(gè)截面來計(jì)算其強(qiáng)度、剛度,計(jì)算復(fù)雜,且未考慮變幅集中力等載荷的影響,誤差大,難以反映轉(zhuǎn)臺(tái)真正的受力狀況。隨著有限元理論的不斷完善和有限元軟件功能的不斷提高,有限元法在工程實(shí)踐得到越來越廣泛的應(yīng)用。以有限元方法為工具對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行強(qiáng)度和剛度有限元分析,其分析結(jié)果對(duì)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。
二、課題擬采取的研究方法和技術(shù)路線
本課題擬采用有限元法對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并通過建立有限元模型,進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度分析,確定危險(xiǎn)截面或危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力分布及變形,找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不合理因素,并對(duì)之進(jìn)行改進(jìn),為同類型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改造提供了科學(xué)的理論依據(jù)。
本課題所采用是技術(shù)路線:
首先,通過大量的調(diào)查研究,比較不同回轉(zhuǎn)支承的優(yōu)劣,根據(jù)作業(yè)車的工作特點(diǎn)和受載狀況,制定回轉(zhuǎn)支承方案。
然后,對(duì)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)主體由高腹板鋼板和大小箱形相互連接而成。總體設(shè)置采用倒形的高鉸點(diǎn)布置。變幅液壓缸下鉸點(diǎn)布置在回轉(zhuǎn)中心前或后,與主立板連接而成箱形。變幅集中力通過主立板均勻地?cái)U(kuò)散后作用在轉(zhuǎn)臺(tái)底板上,轉(zhuǎn)臺(tái)底板用螺栓與回轉(zhuǎn)支承連接,回轉(zhuǎn)支承固定在底架上。在變幅平面內(nèi),吊載荷通過轉(zhuǎn)臺(tái)、回轉(zhuǎn)支承傳遞給車架,使轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)生較大的彎矩,同時(shí),作業(yè)臂可能承受側(cè)載,轉(zhuǎn)臺(tái)還應(yīng)具有抗扭的能力。
第三,在AUTOCAD或PRO/E中對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)建立三維模型,然后導(dǎo)入有限元分析軟件件中,選擇BRICK45單元,確定材料屬性,劃分網(wǎng)格,施回載荷和約束,進(jìn)行結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度分析,確定危險(xiǎn)截面或危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力分布及變形。
第四,根據(jù)有限元分析結(jié)果,找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不合理因素,提出改進(jìn)方案,并對(duì)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,對(duì)兩種分析結(jié)果進(jìn)行比較。
第五,在上述分析研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié),得出轉(zhuǎn)臺(tái)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有限元模型的建立、鉸點(diǎn)位置的確定、單元類型選擇等方面的可靠數(shù)據(jù),為同類型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改造提供了科學(xué)的理論依據(jù)。
三、主要參考文獻(xiàn)
1.單斗液壓挖掘機(jī)第二版、同濟(jì)大學(xué)主編,中國建筑工業(yè)出版社
1986年12月。
2曹善華等:單斗挖掘機(jī),機(jī)械工業(yè)出版社,1989年11月。
3.洪昌銀:變量泵驅(qū)動(dòng)的液壓挖掘機(jī)最佳轉(zhuǎn)速計(jì)算,
液壓挖掘機(jī)論文集,1992年9月。
4.乾孝保;液壓挖掘機(jī)的節(jié)能措施,19860
5計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),機(jī)械工業(yè)出版社,1994年10月。
6.王述彥:變量系統(tǒng)掖壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)分析CAD, 2001
7.機(jī)械設(shè)計(jì),西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理教研室編,高等教育出版社,
9,何存興:液壓元件華中工學(xué)院,械工業(yè)出版社,1984年10月。
10.黎啟柏等二液壓元拌手冊(cè),冶金工業(yè)出版社,機(jī)械工業(yè)出版社,
11.機(jī)械工程師手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,2000年5月。
12.液壓傳動(dòng),哈爾濱工業(yè)大學(xué)液壓教研室編 1975年10月
13.周秋等:現(xiàn)代工程機(jī)械應(yīng)用技術(shù),長沙,國防科技人學(xué)出版社,
14.張光裕等:工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì),北京,中國建筑工業(yè)出版
社,1986年12月。
15.唐經(jīng)世.工程機(jī)械.中國鐵道出版社,1996
16.劉希平.工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,1990
17.鄭訓(xùn),劉杰.工程機(jī)械性能.人民交通出版社,1998
18.宋占偉,聞邦椿.21世紀(jì)工程機(jī)械發(fā)展趨勢(shì).建筑機(jī)械,1999
19.候?qū)?影響回轉(zhuǎn)支承承載能力的四個(gè)參數(shù).建筑機(jī)械,2002(1)
20.陳強(qiáng)業(yè),苗臻光.工程機(jī)械,機(jī)械工業(yè)出版社,1993
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作實(shí)施計(jì)劃
(一)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的理論分析與軟硬件要求及其應(yīng)達(dá)到的水平與結(jié)果
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中:主要是針對(duì)高空作業(yè)車轉(zhuǎn)臺(tái)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化。要求設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)方便的同時(shí),要能保證小車作業(yè)時(shí)的安全性,可靠性,以及結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。
在設(shè)計(jì)過程中要充分使用計(jì)算機(jī),對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用有限元進(jìn)行分析,從而來判斷設(shè)計(jì)的是否合理,再加以優(yōu)化達(dá)到一個(gè)理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。在對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)要充分發(fā)揮工具書的作用,根據(jù)工具書上的相關(guān)知識(shí)來確定方案。
在圖形的處理上主要采用的AUTOCAD制圖軟件進(jìn)行繪圖,PROE進(jìn)行圖形的建模。
要求設(shè)計(jì)的結(jié)果能達(dá)到預(yù)期的效果可以在指導(dǎo)老師的幫助下,以及本組同學(xué)的大力配合下完成,且質(zhì)量和水平上達(dá)到老師的要求。
(二)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度與安排
起訖日期
工 作 內(nèi) 容 和 要 求
備 注
1-2周
主要是針對(duì)性的找相關(guān)資料
3-4周
主要是進(jìn)行結(jié)構(gòu)的建模
5-6周
主要是將草圖在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行畫圖
5張零件圖
7周
主要是將裝配圖準(zhǔn)備好
1張裝配圖
8周
準(zhǔn)備畢業(yè)論文
設(shè)計(jì)說明書
9周
整理資料準(zhǔn)備答辯
三、對(duì)開題報(bào)告的審閱意見
指導(dǎo)教師綜合意見
課題擬采用有限元法對(duì)高空作業(yè)車回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過建立有限元模型,進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度分析,確定危險(xiǎn)截面或危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力分布及變形,找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不合理因素,并對(duì)之進(jìn)行改進(jìn),為同類型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改造提供了科學(xué) 的理論依據(jù)。
課題在選題上貼近生產(chǎn)實(shí)際,有一定的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。課題難易適中,研究?jī)?nèi)容清楚明確;所采用的研究方法和技術(shù)路線切實(shí)可行;工作進(jìn)度安排詳細(xì)合理。
同意開題!
指導(dǎo)教師(簽名)
年 月 日
開題報(bào)告審議意見
教研室主任(簽名)
年 月 日
院
系
意
見
教 學(xué) 院 長(簽名)
年 月 日