轻量化桥式起重机小车动力学分析机械制造及其自动化专业论文.docxVIP

大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 作者签名．一一．量＆亟 堑 日期：韭年—￡月—竺日 学位论文题目： 蕉量丝叠盛超重狃丛：主型左堂佥堑 万方数据 大连理工大学硕士学位论文摘 大连理工大学硕士学位论文 摘 要 桥式起重机作为一种典型的物料搬运设备，具有结构紧凑、机动灵活、操作方便和 作业范围广等优势。目前在国内市场，起升机构各零部件分别支撑的方案仍占据主导地 位，但庞大的传动链尺寸、复杂的结构形式、小车刚性过大，这都会造成小车重量及尺 寸均偏大。轻量化小车设计方案是将起升机构重新进行优化，简化支撑方式，使整个小 车结构紧凑。轻量化桥式起重机小车及起升机构的动态特性变得更加复杂，国内对这方 面的研究处于探索阶段。本文在国家科技支撑计划课题“桥式起重机械轻量化共性技术 研究”(课题编号：2015BAF06801)资助下完成，以轻量化桥式起重机小车为研究重 点，对其进行动力学分析。主要工作内容如下： (1)在考虑小车传动系弹性的基础上，基于等效系统参数计算原理、质量推算原 理、达朗贝尔公式等建立了小车动力学模型及运动微分方程，分析了小车固有频率、内 力矩、动力系数等动态特性的影响因素，根据拉格朗日原理建立小车动载方程并对起升 工况下小车动载荷进行了研究。 (2)基于轻量化起升机构结构特点，对三个支座的支反力及减速器箱体输出端受 力进行基础力学分析，并建立了轻量化桥式起重机小车刚柔耦合动力学模型，利用假设 模态法建立了起升工况下小车的动力学方程，利用MAPLE软件分析了该工况下小车重 力方向上的动态位移变化趋势。 (3)基于ANSYS软件建立了轻量化桥式起重机小车有限元模型，根据钢丝绳与小 车关系，在对小车结构进行受力分析后，对小车进行了静力学分析、模态分析，并根据 起升机构卸载工况对小车及起升机构进行瞬态动力学仿真分析，对比研究了静力学计算 与动力学仿真结果，为小车刚柔耦合建模仿真分析提供数据基础。 (4)基于ANSYS、ADAMS、PROE软件分别建立了轻量化桥式起重机小车的多 刚体模型与刚柔耦合模型，对小车两种模型进行动载荷对比仿真分析。并对小车刚柔耦 合模型在四大典型工况下进行动力学仿真分析，比较研究了小车上各零部件振幅、速度 等振动特性变化情况，分析了关键零部件应力变化趋势，通过部分仿真分析验证了理论 计算结果。 (5)基于轻量化桥式起重机小车试验平台，根据小车结构特点，对小车部分零部 件进行动态试验研究，分析在典型工况下动力学特性，通过与仿真模型进行对比，验证 了仿真模型合理性，完成了轻量化小车从理论分析到实际验证的动态分析过程。 关键词：轻量化；桥式起重机小车；动力学；仿真；试验 万方数据 轻量化桥式起重机小车动力学分析Dynamic 轻量化桥式起重机小车动力学分析 Dynamic Analysis of Lightweight Bridge Crane Trolley Abstract As typical materials handling equipment，bridge crane has lots of advantages，such as compact structure，flexibility，convenient operation，wide application and SO on，so it is widely used in plant for transportation．Currently，the domestic market mostly adopts the support by oneself，but it has huge transmission chain，complex structure，and large trolley rigid and mass．Design of lightweight trolley is optimizing hoisting mechanism and simplifying support positions，making compact structure for the whole trolley．Dynamic characteristic of lightweight bridge crane tro