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超大扭矩动力装置的配置形式与分析

作　者: 郭蕾
导　师: 赵伟民
学　校: 东北石油大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 旋挖钻机 动力装置 液压仿真 有限元分析 结构优化设计
分类号: TU69
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着我国经济的飞速发展,配套的城市、铁路、公路等基本建设力度也在不断加大,而快速高效的施工装备成为其有力的保障。施工的需要,施工的规制要求以及施工双方对旋挖钻机的认可,促使旋挖钻机的市场展现出良好的前景。这不仅推动我国基础施工机械的发展,也推进了各种基本建设。论文在分析国内外旋挖钻机动力装置发展、结构形式与组成的基础上,利用三维工程软件建立了动力装置的模型,并对其进行了如下几方面的研究:分析了旋挖钻机动力装置的工作原理、特点以及国内外的发展概况,同时介绍了回转斗、短螺旋钻具在钻孔工况下的载荷状态及特性。分析了旋挖钻机动力装置的组成和结构,以三维软件SolidWorks为平台建立四种不同形式的动力装置模型。论述了典型动力装置液压控制系统的工作原理和结构,对液压回路进行设计并通过仿真软件对控制回路进行仿真,得出最佳仿真效果。对动力装置关键零部件进行静态、模态分析,了解各零部件的应力、位移分布情况,并且在满足结构强度、质量最小化的条件下,对零部件的结构尺寸进行优化设计,进而为动力装置的改进和生产提供了理论依据和方法。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-10
第一章 概述  10-18
  1.1 国内外旋挖钻机的发展  10-13
  1.2 旋挖钻机的组成及工作原理  13-15
    1.2.1 旋挖钻机的组成  13-14
    1.2.2 旋挖钻机的工作原理及分类  14-15
  1.3 国内外动力装置的发展现状  15-17
  1.4 课题研究的内容及意义  17
  1.5 本章小结  17-18
第二章 旋挖钻机的载荷状态及特性  18-29
  2.1 钻进状态的载荷特性  18-19
  2.2 回转斗钻具在钻进工况的载荷状态  19-22
    2.2.1 切削机构  19
    2.2.2 装载机构  19-20
    2.2.3 摩擦机构  20
    2.2.4 回转斗在掘削过程中的功率消耗  20-21
    2.2.5 钻进并加压时所产生的载荷状态  21-22
  2.3 螺旋钻具在钻进工况的载荷状态  22-28
    2.3.1 临界转速与输土速度  23-27
    2.3.2 输土阻力  27-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章 旋挖钻机动力装置的设计  29-39
  3.1 动力装置的组成及工作原理  29
  3.2 几种典型结构的动力装置配置形式  29-34
  3.3 动力装置的结构设计方案  34-38
    3.3.1 设计要求  34
    3.3.2 结构设计方案分析  34-35
    3.3.3 动力装置模型的建立  35-38
  3.4 本章小结  38-39
第四章 动力装置液压驱动系统动态仿真分析  39-44
  4.1 动力装置对液压驱动系统的要求  39
  4.2 典型动力装置液压驱动系统  39-41
    4.2.1 液压控制回路的选择  39-40
    4.2.2 典型液压控制回路的工作原理  40-41
  4.3 典型液压控制系统的数学模型及AMESim 仿真  41-43
    4.3.1 AMESim 环境下液压控制系统模型的建立  41-42
    4.3.2 AMESim 仿真结果  42-43
  4.4 本章小结  43-44
第五章 基于优化理论的动力装置安全可靠性分析  44-70
  5.1 安全可靠性的基本理论  44-45
  5.2 动力减速器齿轮强度安全可靠性分析  45-52
    5.2.1 动力减速器的静态分析  49-50
    5.2.2 动力减速器的模态分析  50-52
  5.3 减震弹簧的安全可靠性优化设计  52-60
    5.3.1 减震弹簧的静态分析  53-55
    5.3.2 减震弹簧的模态分析  55-56
    5.3.3 减震弹簧结构的优化设计  56-60
  5.4 驱动套的分析  60-63
    5.4.1 驱动套的静态分析  60-61
    5.4.2 驱动套的模态分析  61-63
  5.5 滑移架的分析  63
  5.6 动力箱安全可靠性优化设计  63-68
    5.6.1 动力箱的静态分析  63-64
    5.6.2 动力箱的模态分析  64-65
    5.6.3 动力箱结构的优化设计  65-68
  5.7 本章小结  68-70
结论与展望  70-71
参考文献  71-74
发表文章及专利目录  74-75
致谢  75-76
详细摘要  76-83

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑施工机械和设备 > 其他建筑机械和工具
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