礦山隧道用巖石裝載機傳動系統(tǒng)設(shè)計——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)度計劃

一、課題的背景、目的及意義1.課題背景

裝載機廣泛應(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，故其對加快工程建設(shè)速度、減輕勞動強度、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)作為裝載機的重要組成部分，其性能的好壞直接影響整機的使用性能。變速器、驅(qū)動橋又成為傳動系設(shè)計的關(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實體建模功能，建立三維實體模型，并進(jìn)行傳動系統(tǒng)運動學(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)，可以了解裝載機傳動系統(tǒng)的形式結(jié)構(gòu)及設(shè)計方法。通過本課題的設(shè)計，可以鍛煉自己提出、分析、解決問題的能力。通過Pro/Engineer、ADAMS等計算機軟件的應(yīng)用，可以提高實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，小型機多采用機械式傳動，中型和大型裝載機采用動力換擋(液力機械或全液壓傳動)，超大型裝載機(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。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)行實體建模、模態(tài)分析、仿真分析，進(jìn)行傳動系的運動學(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：

了解裝載機傳動系的結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計方法了解廠家所提供的傳動系的形式及結(jié)構(gòu)特點結(jié)合所學(xué)知識并查閱相關(guān)資料，確定所要設(shè)計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)計相關(guān)的參數(shù)交給控制系統(tǒng)設(shè)計部門，根據(jù)這些參數(shù)及總體參數(shù)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計反之，將結(jié)果反饋給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對結(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)計過程完畢反之，將信息傳給控制系統(tǒng)設(shè)計和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計部門進(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)計方案在硬件方面需要的設(shè)備較少，充分考慮了設(shè)計成本。在軟件方面，該方案需要UG的實體建模功能，ANSYS的模態(tài)分析功能，ADAMS的仿真分析功能。該設(shè)計方案注重裝載機傳動系的仿真分析，避免了試驗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，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傳動系工作過程中存在的各種問題。了解各因素的作用機理與作用方式，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、計算機、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.工程機械設(shè)計.武漢：武漢大學(xué)出版社，2006［2］何正忠.裝載機.北京：冶金工業(yè)出版社，2000［3］杜海若，黃松和，管會生等.工程機械概論