矿山隧道用岩石装载机传动系统设计-开题报告.ppt

矿山隧道用岩石装载机传动系统 设计 开题报告 学生姓名：宫信 学 号： 0812106494 专 业：车辆工程 指导教师：刘瑞军 主要内容 一、课题的背景、目的及意义 二、近年来国内外研究现状 三、设计方案的可行性分析和预期目标 四、所需要的仪器设备、材料 五、课题分阶段进度计划 一、课题的背景、目的及意义 1.课题背景 装载机广泛应用于建 筑、铁路、公路、水电、 港口、矿山、农田基本建 设及国防等工程中 ，它 具有作业速度快、效率高、 操作轻便等优点，故其对 加快工程建设速度、减轻 劳动强度、提高工程质量、 降低工程成本有着重要的 作用。 传动系统作为装载机的重要组成部分，其性能的好坏直接 影响整机的使用性能。变速器、驱动桥又成为传动系设计 的关键所在。 2.课题目的 利用所掌握的基础理论知识和专业知识，通过资料 搜集与 分析，全面了解装载机传动系形式及结构。 结合所学知识并查阅相关资料，确定所要设计的传 动系各组成部分的结构形式。 结合所给数据，利用 Pro/Engineer实体建模功能， 建立三维实体模型，并进行传动系统运动学和动力 学仿真和关键零部件的疲劳寿命分析。 利用 ADAMS，建立传动系的动力学模型，模拟传 动系的工作过程，分析各相关参数对传动过程的影 响。 3课题意义 传动系效率和性能直接关系到装载机的性能发挥， 是衡量其 技术性能的一个重要指标。 本课题通过查阅大量国内外文献，可以了解装载机传动系统 的形式结构及设计方法。 通过本课题的设计，可以锻炼自己提出、分析、解决问题的 能力。 通过 Pro/Engineer、 ADAMS等计算机软件的应用，可以提 高实体建模和仿真分析的能力。 二、近年来国内外研究现状 20世纪 60年代初，装载 机的特征结构形式已基本 定型，其传动系的型式格 局也随之框定，小型机多 采用机械式传动，中型和 大型装载机采用动力换挡 (液力机械或全液压传动 )， 超大型装载机 (矿山开挖 ) 采用电拖动及电动轮方式 (如美国马拉松公司的产 品 )。 液力机械传动的发展有两种流派，一是以克拉克为代表的定 轴式，产品强度高、可靠、耐用：另一类是以卡特彼勒为代 表的行星式。 国内外装载机知名品牌 临工 柳工 龙工 厦工 徐工 成工 卡特彼勒 晋工 沃尔沃 小松 三 .设计方案的可行性分析和预期目标 1.研究内容： 搜集资料，针对当前不同型号装载机传动系结构形式进行分 类比较。 结合所学知识并查阅相关资料，了解厂家所提供的传动系的 形式及结构特点。 根据厂家提出的问题，考虑解决问题的方案。 利用 Pro/Engineer， ANSYS， ADAMS等软件进行实体建模、 模态分析、仿真分析，进行传动系的运动学仿真和关键零部 件的疲劳寿命分析，根据仿真模拟的结果提出解决问题的具 体措施。 2.技术路线： 了解装载机传动系的结构 形式、设计方法 了解厂家所提供的传动系 的形式及结构特点 结合所学知识并查阅相关 资料，确定所要设计的传 动系的形式和关键部件的 形式，完成传动系的设计 充分考虑传动系效率和可靠 性等问题，利用 Pro/Engineer软件根据总体 参数进行结构设计和几何建 模 将建好的几何模型传入 ANSYS软件中进行有限元分 析，完成强度校核和模态解 算 如果有限元分析结果符合要 求，就将模型和与控制系统 设计相关的参数交给控制系 统设计部门，根据这些参数 及总体参数进行控制系统设 计 反之，将结果反馈给结构 设计人员对结构进行修改 得到满意结果后，将有限 元模型及相关刚体模型传 输到 ADAMS中进行多体建 模并定义所需变量 通过 ADAMS与 MATLAB的 接口，将上述变量传输到 MATLAB的 SIMULINK模块 中，在这个模块中对控制 部门设计的控制方案进行 仿真 再将仿真结果传回 ADAMS 中分析数据结果，如果结 果满意，设计过程完毕 反之，将信息传给控制系 统设计和结构系统设计部 门进行修改，重复上述过 程，直到满意为止。 3可行性分析： 该设计方案在硬件方面需要的设备较少，充分考虑 了设计成本。在软件方面，该方案需要 UG的实体建 模功能， ANSYS的模态分析功能， ADAMS的仿真 分析功能。 该设计方案注重装载机传动系的仿真分析，避免了 试验研究所存在的工作环境复杂、影响因素多 , 不可 重复性等缺点，同时降低了成本。 该方案能够结合具体车型数据，分析研究不同传动 系可靠性问题，具有一定的通用性。通过本方案模 拟分析得到的结果，可以与已有的试验所得结论进 行分析对比，使方案的正确性得到印证。 4预期目标： 尽量全面地找出装载机传动系工作过程中存在的各种问题。 了解各因素的作用机理与作用方式，通过对传动系的优化抑 制各因素对传动系统的影响。 通过仿真分析得到的数据对整车及其传动系统进行改进与优 化，采取适当的措施避免出现的各种问题，达到课题的研究 目的。 四、所需要的仪器设备、材料 1、计算机、 ATOS设备， Pro/Engineer、 ADAMS、 ANSYS等软件。 2、参考文献 1吴庆鸣，何小新等 .工程机械设计 .武汉：武汉大学 出版社， 2006 2何正忠 .装载机 .北京：冶金工业出版社， 2000 3杜海若，黄松和，管会生等 .工程机械概论 .成都： 西南交通大学出版社， 2006 4陈新轩，展朝勇，郑忠敏 .现在工程机械发动机与 底盘构造 .北京：人民交通出版社， 2002 5王进 .工程机械概论 .北京：人民交通出版社， 2011 五、课题分阶段进度计划