礦山隧道用巖石裝載機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)-開題報告

礦山隧道用巖石裝載機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)——開題報告學(xué)生姓名：宮信學(xué)號：0812106494專業(yè)：車輛工程指導(dǎo)教師：劉瑞軍主要內(nèi)容一、課題的背景、目的及意義二、近年來國內(nèi)外研究現(xiàn)狀三、設(shè)計(jì)方案的可行性分析和預(yù)期目標(biāo)四、所需要的儀器設(shè)備、材料五、課題分階段進(jìn)度計(jì)劃

一、課題的背景、目的及意義1.課題背景

裝載機(jī)廣泛應(yīng)用于建筑、鐵路、公路、水電、港口、礦山、農(nóng)田基本建設(shè)及國防等工程中，它具有作業(yè)速度快、效率高、操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，故其對加快工程建設(shè)速度、減輕勞動強(qiáng)度、提高工程質(zhì)量、降低工程成本有著重要的作用。傳動系統(tǒng)作為裝載機(jī)的重要組成部分，其性能的好壞直接影響整機(jī)的使用性能。變速器、驅(qū)動橋又成為傳動系設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。2.課題目的

利用所掌握的基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)知識，通過資料搜集與分析，全面了解裝載機(jī)傳動系形式及結(jié)構(gòu)。結(jié)合所學(xué)知識并查閱相關(guān)資料，確定所要設(shè)計(jì)的傳動系各組成部分的結(jié)構(gòu)形式。結(jié)合所給數(shù)據(jù)，利用Pro/Engineer實(shí)體建模功能，建立三維實(shí)體模型，并進(jìn)行傳動系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真和關(guān)鍵零部件的疲勞壽命分析。利用ADAMS，建立傳動系的動力學(xué)模型，模擬傳動系的工作過程，分析各相關(guān)參數(shù)對傳動過程的影響。3．課題意義傳動系效率和性能直接關(guān)系到裝載機(jī)的性能發(fā)揮，是衡量其技術(shù)性能的一個重要指標(biāo)。本課題通過查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)，可以了解裝載機(jī)傳動系統(tǒng)的形式結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法。通過本課題的設(shè)計(jì)，可以鍛煉自己提出、分析、解決問題的能力。通過Pro/Engineer、ADAMS等計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用，可以提高實(shí)體建模和仿真分析的能力。二、近年來國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20世紀(jì)60年代初，裝載機(jī)的特征結(jié)構(gòu)形式已基本定型，其傳動系的型式格局也隨之框定，小型機(jī)多采用機(jī)械式傳動，中型和大型裝載機(jī)采用動力換擋(液力機(jī)械或全液壓傳動)，超大型裝載機(jī)(礦山開挖)采用電拖動及電動輪方式(如美國馬拉松公司的產(chǎn)品)。液力機(jī)械傳動的發(fā)展有兩種流派，一是以克拉克為代表的定軸式，產(chǎn)品強(qiáng)度高、可靠、耐用：另一類是以卡特彼勒為代表的行星式。國內(nèi)外裝載機(jī)知名品牌臨工柳工龍工廈工徐工成工卡特彼勒晉工沃爾沃小松三.設(shè)計(jì)方案的可行性分析和預(yù)期目標(biāo)1.研究內(nèi)容：搜集資料，針對當(dāng)前不同型號裝載機(jī)傳動系結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分類比較。結(jié)合所學(xué)知識并查閱相關(guān)資料，了解廠家所提供的傳動系的形式及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。根據(jù)廠家提出的問題，考慮解決問題的方案。利用Pro/Engineer，ANSYS，ADAMS等軟件進(jìn)行實(shí)體建模、模態(tài)分析、仿真分析，進(jìn)行傳動系的運(yùn)動學(xué)仿真和關(guān)鍵零部件的疲勞壽命分析，根據(jù)仿真模擬的結(jié)果提出解決問題的具體措施。2.技術(shù)路線：

了解裝載機(jī)傳動系的結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)方法了解廠家所提供的傳動系的形式及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)合所學(xué)知識并查閱相關(guān)資料，確定所要設(shè)計(jì)的傳動系的形式和關(guān)鍵部件的形式，完成傳動系的設(shè)計(jì)充分考慮傳動系效率和可靠性等問題，利用Pro/Engineer軟件根據(jù)總體參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和幾何建模將建好的幾何模型傳入ANSYS軟件中進(jìn)行有限元分析，完成強(qiáng)度校核和模態(tài)解算如果有限元分析結(jié)果符合要求，就將模型和與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)的參數(shù)交給控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)部門，根據(jù)這些參數(shù)及總體參數(shù)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)反之，將結(jié)果反饋給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改得到滿意結(jié)果后，將有限元模型及相關(guān)剛體模型傳輸?shù)紸DAMS中進(jìn)行多體建模并定義所需變量通過ADAMS與MATLAB的接口，將上述變量傳輸?shù)組ATLAB的SIMULINK模塊中，在這個模塊中對控制部門設(shè)計(jì)的控制方案進(jìn)行仿真再將仿真結(jié)果傳回ADAMS中分析數(shù)據(jù)結(jié)果，如果結(jié)果滿意，設(shè)計(jì)過程完畢反之，將信息傳給控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)部門進(jìn)行修改，重復(fù)上述過程，直到滿意為止。3．可行性分析：

該設(shè)計(jì)方案在硬件方面需要的設(shè)備較少，充分考慮了設(shè)計(jì)成本。在軟件方面，該方案需要UG的實(shí)體建模功能，ANSYS的模態(tài)分析功能，ADAMS的仿真分析功能。該設(shè)計(jì)方案注重裝載機(jī)傳動系的仿真分析，避免了試驗(yàn)研究所存在的工作環(huán)境復(fù)雜、影響因素多,不可重復(fù)性等缺點(diǎn)，同時降低了成本。該方案能夠結(jié)合具體車型數(shù)據(jù)，分析研究不同傳動系可靠性問題，具有一定的通用性。通過本方案模擬分析得到的結(jié)果，可以與已有的試驗(yàn)所得結(jié)論進(jìn)行分析對比，使方案的正確性得到印證。4．預(yù)期目標(biāo)：盡量全面地找出裝載機(jī)傳動系工作過程中存在的各種問題。了解各因素的作用機(jī)理與作用方式，通過對傳動系的優(yōu)化抑制各因素對傳動系統(tǒng)的影響。通過仿真分析得到的數(shù)據(jù)對整車及其傳動系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，采取適當(dāng)?shù)拇胧┍苊獬霈F(xiàn)的各種問題，達(dá)到課題的研究目的。四、所需要的儀器設(shè)備、材料1、計(jì)算機(jī)、ATOS設(shè)備，Pro/Engineer、ADAMS、ANSYS等軟件。2、參考文獻(xiàn)［1］吳慶鳴，何小新等.工程機(jī)械設(shè)計(jì).武漢：武漢大學(xué)出版社，2006［2］何正忠.裝載機(jī).北京：冶金工業(yè)出版社，2000［3］杜海若，黃松和，管會生等.工程機(jī)械概論