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需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(論文) ( 屆) 系 題 目: 學(xué) 號: 姓 名: 專業(yè)班級: 指導(dǎo)教師: 職稱 : 職稱 : 年 月 日 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 誠信承諾書 我謹(jǐn)在此承諾:本人所寫的畢業(yè)設(shè)計(論文)均系本人獨(dú)立完成,沒有抄襲行為,凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料,均作了引用注釋,如出現(xiàn)抄襲及侵犯他人知識產(chǎn)權(quán)的情況,后果由本人承擔(dān)。 承諾人(簽名): 年 月 日 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 I 摘要 : 轉(zhuǎn)椅是一種坐著的部分可以轉(zhuǎn)動的椅子 , 通常由:頭枕 、 背 、 椅坐 、 扶手 、 支撐桿( 液壓桿 ) 、 轉(zhuǎn)軸 、 五爪 、 爪輪子組成。 轉(zhuǎn)椅升降 最關(guān)鍵的部件就是 升降裝置中有一個 液壓桿 , 液壓桿以 液體為工作介質(zhì) , 可以起支撐、緩沖、制動、高度調(diào)節(jié)及角度調(diào)節(jié)等功能的彈性元件 。 本次設(shè)計首先,調(diào)查了 轉(zhuǎn)椅液壓桿的工作原理 ;接著, 根據(jù)現(xiàn)有轉(zhuǎn)椅液壓桿參數(shù)要求設(shè)計處理液壓桿的初步結(jié)構(gòu)尺寸 ;其次, 采用 維設(shè)計軟件構(gòu)建了三維模型并進(jìn)行了虛擬裝配 ;然后, 采用 件 對初步設(shè)計的液壓桿進(jìn)行有限元分析并優(yōu)化設(shè)計結(jié)果; 最后, 采用件繪制了優(yōu)化后的轉(zhuǎn)椅液壓桿裝配圖及主要零件圖 。 通過本次設(shè)計,鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識,如:機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、材料力學(xué)、機(jī)械制圖等; 并 掌握了 件,對今后的工作與生活具有極大意義。 關(guān)鍵詞: 轉(zhuǎn)椅 , 液壓桿 , 有限元分析 , 優(yōu)化 設(shè)計 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 he is of be is a to as a of is to of to a to of to of to of is of of 要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 錄 1 緒論 . 1 椅介紹 . 1 椅液壓桿介紹 . 1 椅液壓桿工作原理 . 1 椅液壓桿常見故障 . 2 限元分析簡介 . 2 2 液壓桿的初步設(shè)計 . 3 壓桿參數(shù)選定 . 3 壓桿初步設(shè)計 . 3 力分 析 . 3 作壓力的選定 . 3 塞及活塞桿設(shè)計 . 3 底和缸蓋的設(shè)計 . 5 壓桿缸筒的設(shè)計 . 6 壓桿結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 6 3 基于 三維設(shè)計 . 8 件概述 . 8 壓桿三維模型的建立 . 8 壓桿導(dǎo)向筒 . 8 壓桿內(nèi)、外缸筒 . 9 壓桿活塞 . 9 壓桿缸蓋、開關(guān)頂桿 . 9 壓桿虛擬裝配 . 10 4 基于 有限元分析及優(yōu)化設(shè)計 . 12 件概述 . 12 壓桿基于 有限元分析 . 12 于 靜力分析 . 12 于 屈曲分析 . 15 于 模態(tài)分析 . 17 壓桿優(yōu)化設(shè)計 . 18 總 結(jié) . 19 參考文獻(xiàn) . 20 致 謝 . 21 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 1 1 緒論 椅 介紹 轉(zhuǎn)椅 是一種坐著的部分可以轉(zhuǎn)動的椅子。 轉(zhuǎn)椅一般又分為半轉(zhuǎn)椅和全轉(zhuǎn)椅兩種。半轉(zhuǎn)椅就是能夠正面左右各 90 度的旋轉(zhuǎn)。全轉(zhuǎn)椅是指能夠 360 度旋轉(zhuǎn)的椅子。 轉(zhuǎn)椅 通常由:頭枕,背,椅坐,扶手, 支撐桿 ( 液壓桿 ), 轉(zhuǎn)軸 ,五爪,爪輪子組成。 圖 1椅 椅液壓桿介紹 椅 液壓桿工作原理 轉(zhuǎn)椅之所以能升降,是因?yàn)樯笛b置中有一個氣壓棒,氣壓棒是一種以氣體和液體為工作介質(zhì)的,可以起支撐、緩沖、制動、高度調(diào)節(jié)及角度調(diào)節(jié)等功能的彈性元件,其基本原理是內(nèi)部充有高壓氮?dú)猓捎谠诨钊麅?nèi)部設(shè) 有通孔,活塞兩端氣體壓力相等,而活塞兩側(cè)的截面積不同,一端接有活塞桿而另一端沒有,在氣體壓力作用下,產(chǎn)生向截面積小的一側(cè)的壓力,即氣壓棒的彈力,人坐上去給升降軸壓力,升降軸就平緩地下降,速度均勻,可以降到最低點(diǎn)。不給升降軸外力,升降軸升回到最高點(diǎn)。 該種 液壓桿 借助釋放裝置,可以在行程中的任意位置停止,并且停止以后有很大的鎖緊力(可以達(dá)到 10000N 以上)。 圖 1椅液壓桿 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 2 椅 液壓桿 常見故障 調(diào)查市場 轉(zhuǎn)椅 ,發(fā)現(xiàn) 液壓桿 常見故障主要有以下幾種形式: ( 1)泄漏,導(dǎo)致轉(zhuǎn)椅升降失效; ( 2)活塞桿斷裂 ,導(dǎo)致轉(zhuǎn)椅支撐斷裂而無法使用 ; ( 3)缸體爆裂 ,導(dǎo)致轉(zhuǎn)椅支撐損壞而無法使用,甚至?xí)<叭松戆踩?。 因此解決 轉(zhuǎn)椅液壓桿 的這些故障尤為重要。而在 上述故障中,泄漏是由于密封圈失效導(dǎo)致;而活塞桿斷裂和缸體爆裂均是液壓桿 零件強(qiáng)度不足導(dǎo)致,因此設(shè)計 出 合理的 液壓桿零件尺寸尤為重要。 限元分析簡介 有限元分析( 用數(shù)學(xué)近似的方法對真實(shí)物理系統(tǒng)(幾何和載荷工況)進(jìn)行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素,即單元,就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未 知量的真實(shí)系統(tǒng)。 有限元分析是用較簡單的問題代替復(fù)雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成,對每一單元假定一個合適的 (較簡單的)近似解,然后推導(dǎo)求解這個域總的滿足條件 (如結(jié)構(gòu)的平衡條件),從而得到問題的解。這個解不是準(zhǔn)確解,而是近似解,因?yàn)閷?shí)際問題被較簡單的問題所代替。由于大多數(shù)實(shí)際問題難以得到準(zhǔn)確解,而有限元不僅計算精度高,而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀,因而成為行之有效的工程分析手段。 有限元是那些集合在一起能夠表示實(shí)際連續(xù)域的離散單元。有限元的概念早在幾個世紀(jì)前就已產(chǎn)生并得到了應(yīng)用, 例如用多邊形(有限個直線單元)逼近圓來求得圓的周長,但作為一種方法而被提出,則是最近的事。有限元法最初被稱為矩陣近似方法,應(yīng)用于航空器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算,并由于其方便性、實(shí)用性和有效性而引起從事力學(xué)研究的科學(xué)家的濃厚興趣。經(jīng)過短短數(shù)十年的努力,隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和普及,有限元方法迅速從結(jié)構(gòu)工程強(qiáng)度分析計算擴(kuò)展到幾乎所有的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,成為一種豐富多彩、應(yīng)用廣泛并且實(shí)用高效的數(shù)值分析方法 。 常用 的有限元 軟件 有以下幾種: ( 1) 國外軟件 大型通用有限元商業(yè)軟件:如 以分析多學(xué)科的問題,例如:機(jī)械、電 磁、熱力學(xué)等;電機(jī)有限元分析軟件 。還有三維結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的 都是比較強(qiáng)大的。 ( 2) 國內(nèi)軟件 國產(chǎn)有限元軟件: 。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 3 2 液壓桿的 初步設(shè)計 壓桿參數(shù)選定 調(diào)研市場現(xiàn)有轉(zhuǎn)椅,本次設(shè)計我們選定常用的轉(zhuǎn)椅液壓桿進(jìn)行設(shè)計,其參數(shù)要求如下: ( 1)行程: 80 2) 安裝距離 : 200( ( 3)可承受壓力: 2500N 壓桿初步設(shè)計 力分析 式中, 液壓桿 軸線方向上的外作用力 ( N) 液壓桿 軸線方向上的重力 ( N) 運(yùn)動部件的慣性力 ( N) R: 液壓桿 的工作負(fù)載 ( N) 液壓桿 參數(shù): 外作用力為 液壓桿 上部所有件重量此處取約: 000 慣性力: m 1252/)060/60(250 因 液壓桿 載荷較大,位置精度要求較高,故頂升速度不宜過大,最大頂升速度應(yīng)控制在 60mm/ 故總負(fù)載力為: 125 作壓力的選定 由以上得到工作負(fù)載 R,再根據(jù)表 R 在 0 到 5000N 之間,所以選擇系統(tǒng)壓力為 1 表 壓桿 工作壓力參考表 表 壓桿 公稱壓力( 0 16 20 25 活塞 及 活塞 桿 設(shè)計 ( 1) 液壓桿 內(nèi)徑及活賽桿直徑計算 負(fù)載( N) 50000 工作壓力( N) 10d 時,要進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算: 式中, 液壓桿 穩(wěn)定臨界力 P: 液壓桿 最大推力 穩(wěn)定性安性系數(shù), =2活塞桿計算柔 度 :安裝形式系數(shù),取 0.7 l: 活塞桿長度 A:活塞桿的橫截面積, 24 0 所以, 21 為柔度系數(shù), 102 ,因此只需校核強(qiáng)度。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 5 則按壓縮強(qiáng)度計算: M P 3 . 0 50/(2 1 2 5/ 62 所以取 6 滿足強(qiáng)度要求 活塞桿及加工要求 活塞桿常用材料為 35、 45 號鋼。 活塞桿的工作部分公差等級可以取 ,表面粗糙度不大于 ,工作 表面的直線度誤差在 500 活塞桿在粗加工后調(diào)質(zhì),硬度為 ,必要時可以進(jìn)行高頻淬火,厚度 度為 。 ( 4) 缸筒 壁厚的確定 一般,低壓系統(tǒng)用的 液壓桿 都是薄壁缸,缸壁可用下式計算: )2/( DP p 式中, 缸壁厚度 試驗(yàn)壓力 當(dāng)額定壓力 6 時, %150 p 當(dāng)額定壓力 6 時, %125 p D 液壓桿 內(nèi)徑 , o n 安全系數(shù),一般取 n=5 注:如果計算出的 液壓桿 壁厚較薄時,要按結(jié)構(gòu)需要適當(dāng)加厚。 由 6 ,所以用 6 , M P p 5 0 由上述已算出 D=50101 2 05/6 0 0/ p . 0 0 50)101202/(2/( 66 為了增加安全系數(shù),適當(dāng)加厚 液壓桿 壁厚度為 。 底和缸蓋的設(shè)計 ( 1)缸底厚度的確定 對于 液壓桿 底有油孔的: )(222 式中 h 缸底的厚度( 2D 缸底止口內(nèi)徑 ( P 缸內(nèi)最大工作壓力 )10( 6 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 6 材料許用應(yīng)力 )10( 6 0d 缸底開口的直徑( 所以 : 0220( )10220(3 236 ,取 ( 2)缸蓋厚度 缸蓋厚度的設(shè)計與缸底的厚度一樣: h=10接方式:把缸底與缸蓋焊接在缸體上,這樣的方法比較簡單方便。 壓桿 缸筒的設(shè)計 ( 1)缸筒的尺寸確定 設(shè)計 液壓桿 的長度一般由工作行程長度確定,但還要注意制造工藝性和經(jīng) 濟(jì)性。 L 是 液壓桿 長度, D。:是缸體外徑。 由 2125020 由上面可以知 液壓桿 的長度過 0+D/2 式中, H:最小導(dǎo)向長度( m) 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 7 L:液壓桿 最大工作行程( m) D: 液壓桿 內(nèi)徑( m) 所以 H 0+=m) 取 H=30 2)活塞與缸體的密封方式 活塞和活塞桿密封均采用 O 形密封圈,其具體標(biāo)準(zhǔn)采用 壓氣動用 O 形密封圈。 這類密封為擠壓密封,結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,空間小,使用范圍廣,適用所選系統(tǒng)的工作壓力,活塞與缸體的密封 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 8 3 基于 三維 設(shè)計 件概述 參數(shù)化技術(shù)的先驅(qū),參數(shù)化是其最突出特點(diǎn)。是現(xiàn)今主流的 件之一,特別是在國內(nèi)汽車行業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)和產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域占據(jù)不可替代位置。本論文運(yùn)用件對機(jī)械手各零件進(jìn)行建模, 然后進(jìn)行裝配和運(yùn)動仿真。通過 建模清楚、形象、直觀地表達(dá)機(jī)械手各部分的特點(diǎn) 15。 件的主要特點(diǎn)是 : ( 1) 全參數(shù)化 ( 2) 基于特征的實(shí)體建模 ( 3) 相關(guān)性 虛擬樣機(jī)技術(shù),也稱為動態(tài)機(jī)械系統(tǒng)仿真技術(shù),是國際計算機(jī)輔助工程技術(shù)在 20 世紀(jì) 80 年代隨著計算機(jī)技術(shù)和迅猛的發(fā)展而發(fā)展。所謂虛擬樣機(jī)技術(shù)是建立在第一個物理樣機(jī)之前,利用計算機(jī)技術(shù)建立產(chǎn)品的計算機(jī)模型基礎(chǔ)上,通過在真實(shí)的工作環(huán)境中進(jìn)行仿真分析的可視化仿真運(yùn)動學(xué)和系統(tǒng)動力學(xué)的實(shí)體,并多次修改后的設(shè)計,最后得到的優(yōu)化 設(shè)計。 壓桿三維 模型的建立 模的一般過程如下 : ( 1) 建立或選取基準(zhǔn)特征作為模型空間定位的基準(zhǔn) :如基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)坐標(biāo)系等。建立每個實(shí)體特征時 , 都要利用基準(zhǔn)特征作為參照。 ( 2) 建立基礎(chǔ)實(shí)體特征 :拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合等。 ( 3) 建立工程特征 :孔、倒角、肋、拔模等。 ( 4) 特征的修改 :特征陣列、特征復(fù)制等編輯操作。 壓桿 導(dǎo)向筒 圖 3壓桿導(dǎo)向筒 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 9 壓桿 內(nèi)、外缸筒 圖 3壓桿 內(nèi)、 外缸筒 壓桿 活塞 圖 3 壓桿活塞 壓桿 缸蓋、開關(guān)頂桿 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 10 圖 3壓桿缸蓋、開關(guān)頂桿 壓桿 虛擬裝配 虛擬裝配技術(shù)是專為中的關(guān)鍵一環(huán),它被定義為利用電腦工具虛擬制造中心,產(chǎn)品并不一定是物理模型的實(shí)現(xiàn),通過分析,預(yù)測模型,可視化的數(shù)據(jù)表示與組件相關(guān)聯(lián)工程決策的。虛擬裝配是計算機(jī)零部件預(yù)組裝的產(chǎn)品,使結(jié)果的產(chǎn)品裝配工藝,裝配分析和評價。虛擬裝配是多項(xiàng)技術(shù),包括可視化,仿真,決策理論,組裝和制造過程,裝配生產(chǎn)設(shè)備開發(fā)技術(shù)的組合。利用虛擬裝配技術(shù),以減少產(chǎn)品開發(fā)時間,響應(yīng)迅速推向市場 ;先進(jìn)的設(shè)計方法和工具使設(shè) 計人員能夠方便應(yīng)用,提高裝配質(zhì)量,降低成本。目前,虛擬裝配技術(shù)沒有完全被業(yè)界采用,系統(tǒng)的商業(yè)化尚未到來。然而,作為一種技術(shù),它通常被認(rèn)為是一種可行的和有價值的。 裝配設(shè)計方法分為 三 種 : ( 1) 自底向上方法:從底層逐步向上裝配,將每個零件加入到裝配體中,這些零件已經(jīng)設(shè)計完成,例如標(biāo)準(zhǔn)件,己經(jīng)存儲的零件等。 ( 2) 自頂向下方法:生產(chǎn)裝配在頂部,建立裝配結(jié)構(gòu),逐步增加向下的部分,子裝配體或零部件生產(chǎn),這種設(shè)計方式更符合設(shè)計師的習(xí)慣路線,從組裝到設(shè)計的各個部分。 ( 3) 上下文設(shè)計方法:在裝配結(jié)構(gòu),采用裝配樹信息設(shè)計 零件其他部件的幾何形狀。 轉(zhuǎn)椅 液壓桿 采用自底向上的裝配方法,從底層逐步向上裝配,將己經(jīng)設(shè)計好的零件加入到裝配體中。先將相關(guān)零件組裝成子裝配體,然后把所有的子裝配體再裝配在一起,組成總的裝配體。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 11 圖 3壓桿 虛擬裝配模型 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 12 4 基于 有限元分析及優(yōu)化設(shè)計 件 概述 世界上著名的大型通用有限元計算軟件,它包括熱、電、磁、流體和結(jié)構(gòu)等諸多模塊,具有強(qiáng)大的求解器和前、后處理功能,為我們解決復(fù)雜、龐大的工程項(xiàng)目和致力于高水平的科研攻關(guān)提供了 一個優(yōu)良的工作環(huán)境,更使我們從繁瑣、單調(diào)的常規(guī)有限元編程中解脫出來。身不僅具有較為完善的分析功能,同時也為用戶自己進(jìn)行二次開發(fā)提供了友好的開發(fā)環(huán)境。 序自身有著較為強(qiáng)大三維建模能力,僅靠 形界面 )就可建立各種復(fù)雜的幾何模型;此外, 提供較為靈活的圖形接口及數(shù)據(jù)接口。因而,利用這些功能,可以實(shí)現(xiàn)不同分析軟件之間的模型轉(zhuǎn)換。 壓桿 基于 有限元分析 于 靜力分析 轉(zhuǎn)椅 液壓桿 主要用于 轉(zhuǎn)椅的升降 ,具有典型意義。首先定義參數(shù) 為:內(nèi)徑為 30徑為50塞桿直徑為 20程為 100小安裝距為 150作壓力為 1試驗(yàn)壓力為 2 考慮到專業(yè)的 三維建模軟件 有無縫連接,利用 先建立工程 液壓桿 的模型,進(jìn)而導(dǎo)入 ,其結(jié)果 如圖 4示。 圖 4壓桿 有限元模型 1) 定義材料屬性和網(wǎng)格劃分 通常 轉(zhuǎn)椅 液壓桿 材料為 45 號鋼,其彈性模量為 220松比為 同時考慮到 液壓桿 的結(jié)構(gòu)近似為階梯軸, 高階三維實(shí)體單元 ,其中 元是 20 節(jié)點(diǎn)六面體單元,仿真精度高,因此利用 體結(jié)構(gòu)單元可以很好模擬 液壓桿 的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 采用自由網(wǎng)格 (分 , 得到模型節(jié)點(diǎn)數(shù) 24602 ,單元數(shù) 12798。其網(wǎng)格模型如圖 4示。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 13 圖 4壓桿 網(wǎng)格劃分效果圖 2) 添加接觸單元 因活塞與缸筒之間,活塞桿與導(dǎo)向套之間是相對滑動的,因此需要建立接觸對,利用接觸向?qū)υ捒驅(qū)钊麠U與導(dǎo)向套之間和活塞與缸筒之間建立接觸對能夠?qū)崿F(xiàn)模擬活塞桿與缸筒之間的運(yùn)動情況。設(shè)定接觸剛度比例因子為 3) 施加約束和載荷 對構(gòu)件進(jìn)行有限元分析時,為使數(shù)值解存在且唯一,需要對結(jié)構(gòu)的剛體位移進(jìn)行消除,使總體剛度矩陣保持非奇異性??紤]到 程用型 液壓桿 在實(shí)際工程中的具體應(yīng)用情況,針對 扭轉(zhuǎn)情況,則設(shè)定 3 個旋轉(zhuǎn)自由度 兩端的耳環(huán)處 ,設(shè)定 1 個繞軸的旋轉(zhuǎn)的自由度來 模擬鉸接約束。 同時設(shè)定 對稱約束。 由于 液壓桿 的實(shí)際工作壓力為 1據(jù)國家規(guī)定的試驗(yàn)加載方式,對 液壓桿 進(jìn)行 2 倍載荷的施加,即對 液壓桿 施加 2力,分別對缸體內(nèi)表面、下表面及活塞底端施加載荷。其約束和載荷的加載情況如圖 4示。 圖 4壓桿 的約束和載荷 處理部分是將結(jié)果可視化,可幫助用戶有效、快捷地分析計算結(jié)果。 啟動 紙 咨詢 14951605 14 求解器對其進(jìn)行分析求解 ,獲得位移云圖、應(yīng)力云圖結(jié)果等具有借鑒意義的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。 圖 4壓桿 的靜力位移云圖 從圖 4可知道紅色部分變形量最大,最大值位于 ,最小值位于 。從其中 液壓桿 的最大變形為 于活塞處。 圖 4壓桿 的靜力應(yīng)力云圖 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 15 圖 4壓桿 的靜力局部應(yīng)力云圖 從圖 4可知,最大應(yīng)力為 位于耳環(huán)與活塞桿的連接處。圖 6 為活塞桿與耳環(huán)連接處的應(yīng)力分布。最大應(yīng)力位于耳環(huán)與活塞桿的連接處,其應(yīng)力值為 中 45 號鋼的屈服強(qiáng)度為 360拉強(qiáng)度為 610 液壓桿 的安全系數(shù)為: 3 6 0 / 1 7 5 2 n 由于 45 號鋼的安全系數(shù)為 以 液壓桿 的設(shè)計滿足強(qiáng)度要求。 于 屈曲 分析 當(dāng)結(jié)構(gòu)所受的載荷達(dá)到某一值時,若增加一微小的增量,則結(jié)構(gòu)的平衡位形將發(fā)生很大的改變,這種現(xiàn)象稱為結(jié)構(gòu)屈曲或結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。而在很多工況場合,當(dāng) 液壓桿 的軸向力達(dá)到和超過一定的限度即臨界載荷時就會出現(xiàn)失穩(wěn),使構(gòu)件失效,最終導(dǎo)致相關(guān)的裝置發(fā)生坍塌,由于這種突發(fā)失效具有突發(fā)性,常常帶來災(zāi)難性的的后果 5。 轉(zhuǎn)椅 液壓桿 活塞桿 為關(guān)鍵承載部件,主要 承受軸向載荷, 特別是 當(dāng)活塞桿直徑與活塞桿的 計算長度之比大于 10 時, 必須 校核活塞桿的縱向彎曲強(qiáng)度。具體校核步驟如下: 1)計算靜力解 ,結(jié)果如圖 4 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 16 圖 4塞桿靜力位移云圖 2)計算特征值屈曲解(包括定義分析類型為屈曲分析、設(shè)定分析選項(xiàng)、設(shè)定載荷步選項(xiàng) , 完成上述設(shè)置并保存模型文件后, 進(jìn)入 解器 進(jìn)行求解)。 對 轉(zhuǎn)椅 液壓桿 提取一階屈曲形態(tài), 得到活塞桿的位移云圖,其中特征屈曲系數(shù)為 圖 4示。其單位壓力 2加橫截面積為 231012.3 m ,最終活 塞桿的失衡屈曲載荷為: F=特征屈曲系數(shù) 截面面積 單位壓力 613 10 N 計算結(jié)果看出,其值遠(yuǎn)大于液壓推力 46 10N ,所以 液壓桿 不容易發(fā)生屈曲變形,即構(gòu)件系統(tǒng)是穩(wěn)定性的, 液壓桿 結(jié)構(gòu)合理 。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 17 圖 4一階屈曲形態(tài) 于 模態(tài) 分析 液壓桿 在運(yùn)動中極易發(fā)生共振現(xiàn)象,針對這個問題,通過計算 液壓桿 的固 有頻率對于避免共振問題具有重要意義。具體分析步驟如下: 在使用 行 靜力解計算 時 ,注意一定要激活預(yù)應(yīng)力效應(yīng); 然后進(jìn)行 模態(tài)分析解計算(包括定義分析類型為模態(tài)分析、設(shè)定分析選項(xiàng),選用 法提取模態(tài),模態(tài)數(shù)設(shè)置為 4、指定載荷步選項(xiàng)、設(shè)定輸出控制選項(xiàng),之后進(jìn)行求解)。 為 清晰 地顯示發(fā)生共振后的變形,提取了一階模態(tài)和二階模態(tài)的變形云圖,如圖 4示。 圖 4階模態(tài)的變形云圖 圖 4階模態(tài)的變形云圖 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 18 由圖 4以看出, 通過對 轉(zhuǎn)椅 液壓桿 一階模態(tài)的固有頻率進(jìn)行計算 ,其結(jié)果為 z,由圖 4示 二階模態(tài)的固有頻率為 而且 最大位移在缸筒與活塞桿的連接處,發(fā)生比較大的變形,其值遠(yuǎn)大于靜力分析所求的值,對 液壓桿 損害性很大,因此通過計算模態(tài)可以有效避免共振的發(fā)生,具有很重要的工程價值。 壓桿 優(yōu)化設(shè)計 根據(jù)上述有限元分析結(jié)果,對 關(guān)于液壓桿的計算結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,優(yōu)化后結(jié)果如下,詳細(xì)結(jié)構(gòu)參見附件 紙。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 19 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的學(xué)習(xí)機(jī)會,通過這次對變電站巡檢全向移動小車?yán)碚?知識和實(shí)際設(shè)計的相結(jié)合,鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識,解決實(shí)際工程問題的能力,同時也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范能力以及其他專業(yè)知識水平,而且通過對整體的掌控,對局部
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