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徐 州 師 范 大 學 畢業(yè)設計（論文）開題報告及工作實施計劃 院 系　 機 電 學 院 專 業(yè) 機械設計制造及其自化 年級 、 班級 03 機 制 44 班 姓 名 鄒 學 花 指 導 教 師 蔣 紅 旗 開題報告日期 07年4月12日 徐州師范大學教務處印制 填 表 須 知 1、開題報告由學生本人領取后，在指導教師的指導下填寫此表； 2、工作實施計劃應由指導教師填寫； 3、本表一式三份，一份交院（系）教務部門，一份由教研室保存，一份裝訂到畢業(yè)設計（論文）資料袋中。 一、畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目 高空作業(yè)車的轉(zhuǎn)臺結構設計及有限元分析 研 究 方 向 機械設計、CAE 課 題 來 源 國家 部委 省 市 廠礦 自選 備注 √ 課 題 類 型 理論 研究 應用 研究 工程 技術 跨學科 研 究 其他 √ 一、課題綜述及研究意義 高空作業(yè)車作為一種工程機械設備，目前廣泛應用在船舶、建筑、市政建設、消防、港口等行業(yè)，有著廣闊的發(fā)展前景。 本課題以徐州海倫哲工程機械有限公司研制開發(fā) “GKZ14型高空作業(yè)車” 為研究對象，對該車上的重要結構----回轉(zhuǎn)機構轉(zhuǎn)臺進行結構設計和有限元分析。 高空作業(yè)車轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)機構由液壓馬達、回轉(zhuǎn)減速器及回轉(zhuǎn)發(fā)小齒輪、回轉(zhuǎn)支承等組成。進行回轉(zhuǎn)時，液壓馬達輸出動力，通過回轉(zhuǎn)減速器減速后帶動輸出軸上的小齒輪旋轉(zhuǎn)，小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的齒圈嚙合，由于回轉(zhuǎn)支承的齒圈與車架剛性連接，因而回轉(zhuǎn)減速器帶動與之相連的轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)臺是高空作業(yè)車的主要承載構件之一，構造及受力復雜。轉(zhuǎn)臺結構的合理設計對高空作業(yè)小車在工作時有著極為重要的作用。 轉(zhuǎn)臺傳統(tǒng)的手工計算方法，通常是將轉(zhuǎn)臺底板作為固定，臂鉸點軸孔受力的一個簡支懸臂梁來計算。一般取幾個截面來計算其強度、剛度，計算復雜，且未考慮變幅集中力等載荷的影響，誤差大，難以反映轉(zhuǎn)臺真正的受力狀況。隨著有限元理論的不斷完善和有限元軟件功能的不斷提高，有限元法在工程實踐得到越來越廣泛的應用。以有限元方法為工具對轉(zhuǎn)臺進行強度和剛度有限元分析，其分析結果對產(chǎn)品開發(fā)設計具有指導意義。 二、課題擬采取的研究方法和技術路線 本課題擬采用有限元法對轉(zhuǎn)臺的結構進行分析，并通過建立有限元模型，進行轉(zhuǎn)臺結構的強度和剛度分析，確定危險截面或危險點的應力分布及變形，找出結構設計中的不合理因素，并對之進行改進，為同類型產(chǎn)品的結構設計和改造提供了科學的理論依據(jù)。 本課題所采用是技術路線： 首先，通過大量的調(diào)查研究，比較不同回轉(zhuǎn)支承的優(yōu)劣，根據(jù)作業(yè)車的工作特點和受載狀況，制定回轉(zhuǎn)支承方案。 然后，對回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺進行結構設計，轉(zhuǎn)臺結構主體由高腹板鋼板和大小箱形相互連接而成?？傮w設置采用倒形的高鉸點布置。變幅液壓缸下鉸點布置在回轉(zhuǎn)中心前或后，與主立板連接而成箱形。變幅集中力通過主立板均勻地擴散后作用在轉(zhuǎn)臺底板上，轉(zhuǎn)臺底板用螺栓與回轉(zhuǎn)支承連接，回轉(zhuǎn)支承固定在底架上。在變幅平面內(nèi)，吊載荷通過轉(zhuǎn)臺、回轉(zhuǎn)支承傳遞給車架，使轉(zhuǎn)臺產(chǎn)生較大的彎矩，同時，作業(yè)臂可能承受側載，轉(zhuǎn)臺還應具有抗扭的能力。 第三，在AUTOCAD或PRO/E中對轉(zhuǎn)臺建立三維模型，然后導入有限元分析軟件件中，選擇BRICK45單元，確定材料屬性，劃分網(wǎng)格，施回載荷和約束，進行結構結構的強度和剛度分析，確定危險截面或危險點的應力分布及變形。 第四，根據(jù)有限元分析結果，找出結構設計中的不合理因素，提出改進方案，并對改進后的結構進行有限元分析，對兩種分析結果進行比較。 第五，在上述分析研究的基礎上進行總結，得出轉(zhuǎn)臺在結構設計、有限元模型的建立、鉸點位置的確定、單元類型選擇等方面的可靠數(shù)據(jù)，為同類型產(chǎn)品的結構設計和改造提供了科學的理論依據(jù)。 三、主要參考文獻 1.單斗液壓挖掘機第二版、同濟大學主編，中國建筑工業(yè)出版社 1986年12月。 2曹善華等:單斗挖掘機，機械工業(yè)出版社，1989年11月。 3.洪昌銀:變量泵驅(qū)動的液壓挖掘機最佳轉(zhuǎn)速計算， 液壓挖掘機論文集，1992年9月。 4.乾孝保;液壓挖掘機的節(jié)能措施，19860 5計算機輔助設計，機械工業(yè)出版社，1994年10月。 6.王述彥:變量系統(tǒng)掖壓挖掘機回轉(zhuǎn)機構轉(zhuǎn)臺運動分析CAD, 2001 7.機械設計，西北工業(yè)大學機械原理教研室編，高等教育出版社， 9，何存興:液壓元件華中工學院，械工業(yè)出版社，1984年10月。 10.黎啟柏等二液壓元拌手冊，冶金工業(yè)出版社，機械工業(yè)出版社， 11．機械工程師手冊，機械工業(yè)出版社，2000年5月。 12．液壓傳動，哈爾濱工業(yè)大學液壓教研室編 1975年10月 13．周秋等:現(xiàn)代工程機械應用技術，長沙，國防科技人學出版社， 14．張光裕等:工程機械底盤構造與設計，北京，中國建筑工業(yè)出版 社，1986年12月。 15．唐經(jīng)世.工程機械.中國鐵道出版社，1996 16．劉希平.工程機械構造圖冊.機械工業(yè)出版社，1990 17．鄭訓，劉杰.工程機械性能.人民交通出版社，1998 18．宋占偉，聞邦椿.21世紀工程機械發(fā)展趨勢.建筑機械，1999 19．候?qū)?影響回轉(zhuǎn)支承承載能力的四個參數(shù).建筑機械，2002(1) 20．陳強業(yè)，苗臻光.工程機械，機械工業(yè)出版社，1993 二、畢業(yè)設計（論文）工作實施計劃 （一）畢業(yè)設計（論文）的理論分析與軟硬件要求及其應達到的水平與結果 在本次畢業(yè)設計過程中：主要是針對高空作業(yè)車轉(zhuǎn)臺部分的結構設計及優(yōu)化。要求設計的結構合理簡單設計方便的同時，要能保證小車作業(yè)時的安全性，可靠性，以及結構的經(jīng)濟性。 在設計過程中要充分使用計算機，對轉(zhuǎn)臺的結構應采用有限元進行分析，從而來判斷設計的是否合理，再加以優(yōu)化達到一個理想的設計結果。在對結構的設計時要充分發(fā)揮工具書的作用，根據(jù)工具書上的相關知識來確定方案。 在圖形的處理上主要采用的AUTOCAD制圖軟件進行繪圖，PROE進行圖形的建模。 要求設計的結果能達到預期的效果可以在指導老師的幫助下，以及本組同學的大力配合下完成，且質(zhì)量和水平上達到老師的要求。 （二）畢業(yè)設計（論文）工作進度與安排 起訖日期 工 作 內(nèi) 容 和 要 求 備 注 1-2周 主要是針對性的找相關資料 3-4周 主要是進行結構的建模 5-6周 主要是將草圖在計算機上進行畫圖 5張零件圖 7周 主要是將裝配圖準備好 1張裝配圖 8周 準備畢業(yè)論文 設計說明書 9周 整理資料準備答辯 三、對開題報告的審閱意見 指導教師綜合意見 課題擬采用有限元法對高空作業(yè)車回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺進行結構設計，通過建立有限元模型，進行轉(zhuǎn)臺結構的強度和剛度分析，確定危險截面或危險點的應力分布及變形，找出結構設計中的不合理因素，并對之進行改進，為同類型產(chǎn)品的結構設計和改造提供了科學 的理論依據(jù)。 課題在選題上貼近生產(chǎn)實際，有一定的生產(chǎn)應用價值。課題難易適中，研究內(nèi)容清楚明確；所采用的研究方法和技術路線切實可行；工作進度安排詳細合理。 同意開題！ 指導教師（簽名） 年 月 日 開題報告審議意見 教研室主任（簽名） 年 月 日 院 系 意 見 教 學 院 長（簽名） 年 月 日