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1、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
2、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
3、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
4、 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
5、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
6、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
7、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,结束,谢谢大家,
