毕业论文可回转电动平车设计..pdf

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1、潍坊学院本科毕业设计 I 摘要 电动平车是电动轨道运输车辆，在车间内搬运产品。 它具有结构简单、 使用 方便、容易维护、承载能力大、污染小等特点。普遍用于机械和冶金行业的车间 产品运输。本文在大量查阅资料的基础上， 在实践中，进行可回转电动平车设计。 在设计时，依据可回转电动平车设计任务书，对电动平车车架、传动系统、 行走机构进行设计并分析车轮的性能加以选择。在设计过程中， 主要有三个设计 重点。第一：车轮的选用。车轮虽然是标件，但车轮的选择为以后的设计工作提 供了基础。 首先要确定出车轮的相关参数，特别是车轮的直径。第二：传动系 统的设计。 在设计的过程中， 一共设计了两种传动系统可以选择，

2、两种传输方案 是使用 3 维建模分析， 最后由设计的传动系统安装第二种合理性。第三：行走机 构的设计。在这块的设计中，对主动轮轴及从动轮轴进行设计并加以分析校核。 为进一步测试驱动轮轴是不是符合强度要求，采用UG8.0分析主动轮轴。 关键词 ：电动平车行走机构传动系统回转机构 潍坊学院本科毕业设计 II ABSTRACT Electric-car electric rail transport vehicles, carrying products in the workshop. It has a simple structure, easy to use, easy to maintain

3、, large carrying capacity, little pollution. Drag product widely used transport machinery and metallurgical industries. Based on a large number of access to information, in practice, make may turn electric flat car design。 At design time, according to the rotatable electric-car design task book, for

4、 electric-car chassis, transmission, running gear design and analysis of the performance of the wheel to choose. During the design process, there are three main design focus. First: the wheels of choice. While the wheel is standard items, but the wheels of choice provides the basis for future design

5、 work. First, to determine the relevant parameters of the wheel, in particular the diameter of the wheel. Second: drive system design. In the design process, the design of a total of two drive systems to choose from, two transmission solution is to use 3-D modeling and analysis, and finally install

6、a second drive system designed by the rationality. Third: walking mechanism design. In this design, to take the initiative and driven axle shaft design and analyze check. To further test the strength of the drive shaft is in line with the requirements analysis using UG8.0 active axle 。 Key words: el

7、ectric vehicles travel agencies Transmission rotating mechanism. 潍坊学院本科毕业设计 III 潍坊学院本科毕业设计 目录 1 引言 1 1.1 电动平车的相关概念 1 1.2 电动平车的分类. 1 1.3 电动平车的主要技术参数 1 2 电动平车的总体设计 . 2 3 电动平车车轮的选用 2 3.1 车轮的材料选用 2 3.2 车轮的结构选用. 3 3.3 车轮的直径选用. 3 4 电动平车传动系统的设计与计算 . 4 4.1 电动机的选用 . 4 4.1.1 电动机的类型选用 . 4 4.1.2 电动机的功率选用 4 4.1.

8、3 电动机的转速选用 . 5 4.2 计算总传动比和分配各级传动比 5 4.3 计算传动装置的运动和动力参数 6 4.3.1 各轴转速 . 6 4.3.2 各轴功率 . 6 4.3.3 各轴转矩 . 6 5 行走机构的设计 7 5.1 主动轮轴的设计 . 7 5.1.1 确定主动轮轴的结构和尺寸设计 7 6 电动平车车架的设计 8 6.1 车架的材料选用 8 6.2 车架的结构选用 8 7 回转机构的设计 9 7.1 回转支承装置 . 9 7.1.1 回转支撑齿轮的设计. 9 7.1.2 回转支撑轴的设计 10 7.2 回转驱动装置 10 8 电动平车主动轮轴的有限元分析 8.1 有限元法的概

9、念. 10 潍坊学院本科毕业设计 8.2 有限元法的计算过程 8.2.1 问题和求解域的确定 11 8.2.3 状态变量以及控制方法的确定 11 8.2.4 单元推导 11 8.2.5 总装求解 11 8.2.6 联立方程组的求解以及结果分析 11 8.3 有限元的优势 . 11 8.4 结果分析 12 9 结论. 12 参考文献 13 致 谢 13 潍坊学院本科毕业设计 1 1 引言 现代化厂房，车库内货物转运时，电动平车因其装卸非常方便，承载能力很 强，操作简单而充当着重要角色。 该车具有结构简单， 使用方便，易于维修能力， 大的优点，使用寿命长等特点。同时，因为它是耐用，易于清洁，经济实

10、用等优 点，成为企业厂房内部短距离点经常搬运重物的首选交通工具 1 。 1.1 电动平车的相关概念 电动平车，又称平车、电动平板车、过跨车、台车、地爬车等，是一种厂内有 轨电动运输车辆， 一般情况下是台面平整无厢盖， 特殊情况下是台面非平面但无 厢盖，因为车体无方向盘所以只能依靠轨道前进、后退和转弯； 另外它是用于电 力驱动车辆， 在减速电机的驱动下自动运行；再次它是一种轨道型运输车辆，为 保证平车的正常行驶，地面上需要有轨道，一般使用工字型面接触道轨。5 1.2 电动平车的分类 电动平车可以分为三大类包括： 低压轨道供电式电动平车、 卷筒供电式电动平 车和蓄电池供电时电动平车。 低压轨道供电

11、式电动平车， 运行轨道是导电轨， 电车线路连接轨供电。 地面变 压器控把单相或三相交流380V 电压降变成单相或三相36V 电压，由和轨道相连 接的滑触线传输给平车，然后由车载升压变压器将36V 单向或三向电压升为 380V 单相或三相交流电。对平车用单相电容电动机或三相电机功率YZ起重冶 金。因为这种平车不使用电缆， 所以非诚安全且不怕脏还不妨碍交叉运输，可以 进行实遥控， 使厂区的运输布置非常方便。但通常的轨道施工要求较高，必须保 证轨道绝缘， 超过一定距离的运行轨迹应该是铜线路补偿后加入。运行距离很长 时要增加降压变压器数量。 因为此电动平车启动时在轨道处产生特别大的启动电流可达到100

12、0 A ，所以 在轨道的另一端有很大的电压降，造成单相电容电机启动困难， 因此最大载重吨 位为 50T 以下时，使用单相 36V 低压轨道为电动平车供电，使用单向电容电机。 最大载重吨为 50T 以上时，采用 36V 低压轨道供电，使用YZ 起重冶金用电机。 卷筒供电式电动平车， 380V 交流电由电缆卷筒提供。为了保证电缆受力均匀 和不易拉坏，电缆卷筒要为磁滞耦合式。平车上电机由380V 交流电提供动力， 从而使平车运行。 当平车运行电缆卷筒自动将电缆卷或释放，由于电源绕线长度 的影响，最大工作距离一般小于200mm 。 以蓄电池供电的电动平车是蓄电池供电式电动平车。直流牵引电机提供电源，

13、直流电机驱动的电动平车运行。和交流电机相比，不易烧损，起动力矩大，过载 能力强的优点是交流电机不具有的。和另外两种电动平车相比， 它的机动性灵活 性和安全性能更好， 并且没有运行距离的限制， 也没有对轨道绝缘的要求， 所以 施工方便费用低廉。 1.3 电动平车的主要技术参数 平车的技术参数包括：供电方式、载重吨位、台面尺寸、台面高度、轨道长 潍坊学院本科毕业设计 2 度、轨道间距、 操作方式其中供电方式和载重吨位是最重要的技术参数。电源轨 道电动平车确定型，一个载重吨位确定其大小。 2 电动平车的总体设计 电气控制系统、导电系统、传动系统、车体和车轮组构成了平车。电控系统主 要有：配套变压器、

14、回转警示灯、限位开关等。本次设计主要针对传动装置、车 体和车轮进行设计。 平车的传动装置包括：电机、减速器、齿轮。作用是驱动平车行驶。传动系统 的设计如图 2.1 所示。 平车车身是钢结构，由钢板焊接而成。该框架由钢和钢钢板焊接。 3 电动平车车轮的选用 车轮支持电动平车和步行轮装置的重量，它可以分为轨道和无轨运行车轮，本 设计为轮轨运行。 3.1 车轮的材料选用 根据轮驱动模式、 提升工作水平等因素确定车轮的材料。当机械驱动速度大于 潍坊学院本科毕业设计 3 30 米/ 分钟 时，工作类型为中级或中级以上，并且使用高于 ZG55 的钢，且表 面进行淬火（火焰淬火或高频淬火），硬度要高于HB

15、= 300 350 ，淬火深度 不少于 5mm ，这对提高耐磨性和车轮表面的使用寿命有很大的影响。当人力驱 动或机械驱动轻级工作类型且速度小于30 米/ 分钟 时，车轮使用铸铁， 表面硬 度为 HB = 180 240 。 在本次设计时，由拟定任务和传动方案的以及参照起重机械设计手册，用 机械驱动来驱动电动平车，设定中级工作级别，30m / min 的运行速度，综合多 种因素，车轮材质为ZG 55 钢，表面淬火，要求表面淬火硬度为HB = 300 350 ， 不小于 20mm 的淬火深度。 3.2 车轮的结构选用 车轮有双缘的、 单缘的和无缘的三种形式。 由于轮缘具有导向和防止脱轨的作 用，所

16、以双轮缘用于大车车轮， 相反的单轮缘用于小车车轮。车轮的踏面有圆柱 形、圆锥形和鼓形三种形式，大部分起重机使用前两种。 有设计任务书可知，轮组的操作不需要特别要求, 采用单轮缘式小车车轮可以 降低其制造成本 , 代号为 DL 。其结构简图如图 3.1 所示。 3.3 车轮的直径选用 确定车轮的压力大小， 直径较大的车轮压的增加而增加，但增加太大， 设备的 成本，和车轮转速的变化由于低复杂的传动机构。所以，当你不再增大车轮直径， 通常增加轮数降低轮压。 为了使轮压分布， 当超过四个轮子， 铰链架装置应采用 平衡。 N = 8为轮初步设计数， m = 3T为电动车辆的重量，通过以上，根据设计要 求

17、和负载的最大轮压是已知的： p=M+m/n=50+3/8=6.6T （3.1 ） 参考 8 表 6-1 和 6-2 表，选择单轮胎面边缘的圆柱，选D310mm ，N = 8 的数量。 车轮图如下 潍坊学院本科毕业设计 4 4 电动平车传动系统的设计与计算 设计参数： 1运输重量： 15T 22轨距： 1200mm 33行走速度： 22.9m / min 44. 台面尺寸： 3400 1500mm 4.1 电动机的选用 4.1.1 电动机的类型选用 冶金和起重用三相异步电动机是用来驱动起重机械和辅助机械的专用产品。 过载能力大和机械强度高是它用于短时或断续周期运行、经常启动和制动、 可能 过负荷

18、和有显著地振动与冲击的设备的基础。9 绕线转子电动机是YZR 系列，笼型转子电动机是YZ 系列。YZR 系列大多用 于冶金和起重用电动机， 其中 30kw 以下电动机且启动不频繁电网容量又允许满 压启动的地方，也可采用 YZ 系列。由此选择YZR 、YZ 系列冶金及起重用三相 异步电动机。 4.1.2 电动机的功率选用 电动机 的功率应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载 下运行。选择时应注意以下两点： (1) 如果电动机功率选得过小就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期 潍坊学院本科毕业设计 5 过载使其绝缘因发热而损坏甚至电动机被烧毁。 (2) 如果电动机功率选得过大

19、就会出现“大马拉小车”现象其输出机械功率 不能得到充分利用， 功率因数 和效率都不高， 不但对用户和电网不利。 而且还会 造成电能浪费。 工作机所需功率为： 1000 gvmu s 1000 Fv sw p ） （ M =kw8. 3 1000 60 9.22 8. 95. 31505. 0 1. 1 ）（ （4.1 ） 式中： S 安全系数，其值为S = 1.1 ； u 摩擦系数，其值为 u = 0.05； M 平车的载重量，其值为 M = 15T ； m 平车自重，其值为 m = 3.5T ； v行走速度，其值为v = 22.9m / min 。 g 重力加速度（ N / kg ），其值为

20、 m = 9.8N / kg 。 工作机所需电动机输出功率为： 3 2 2 3 1 wPw d P P kw3.4（4.2 ） 式中：h1滚动轴承效率； h 2 齿轮传动效率， h3摆线针轮减速器传 动效率。 查2 表 1-7 的 h1 = 0.98 、h2 = 0.98 ，h3 = 0.97 。 由2 表 12-7 可知电动机额定功率为5kw 。 4.1.3 电动机的转速选用 同一电机同步转速有几个不同但具有相同的额定功率。低速电机系列，外轮 廓尺寸较大， 较重，价格较高，但总的传动比和传动尺寸减小，高速电机则相反， 应该充分考虑各种因素，选择合适的电机转速。根据负荷的不同性质，电动 机有四

21、种常用的工作制分别为：S2(短时工作制 ) 、S3(断续周期工作制)、S4 （包括启动的断续周期性工作制）、S5(包括电制动的断续周期工作制)。 电机 额定的 S3工作制度，每个工作周期是10 分钟，这相当于 6 倍等效开始 / 小时。 FC = 40%是电动机的基准负载持续率，FC 为工作时间 / 一个工作周期：起动和 制动时间组成工作时间。7 如前所述，电动机WXDY11 - 6 选着（开环）系统的负载持续时间（6h），FC = 40%的转速的电动机，其同步转速值为960r / min 。 4.2 计算总传动比和分配各级传动比 总传动比为 i ，带传动的传动比为i 0 ，高速级齿轮传动的传

22、动比为i 1，低速级 齿轮传 动的传动比为 i 2 。 根据已知的总传动比前面介绍的要求，合理选择传输和分配水平比传动比应考虑 以下的传动比计算。 车轮的转速： D v1000 wn min r 8.20（4.3 ） 潍坊学院本科毕业设计 6 式中：D车轮直径，其值为 D = 350mm ； v行走速度，其值为v = 22.9m / min 。 总传动比： w m n n i 46.15 （4.4 ） 摆线针轮减速机传动比i0 =29 ，（4.5 ） 直齿轮组传动比： i i 0 1 5.1 i 1.030 取 i1 = 1 （4.6 ） ） i ii i ii 012 210 (i i 锥齿

23、轮组传动比 i 2 = 46.15/(29 1)=1.591 ；（4.7 ） 式中： mn 电动机满载转速，值为 960mn r / min ； w n 车轮转速，其值为 w n = 20.8r / min。 4.3 计算传动装置的运动和动力参数 轴的功率、转速和转矩作为机械传动的主要运动和动力参数，给设计和计算 传动件提供了重要依据。12 在对传动件进行设计计算时，要先计算各轴的转速、功率和转矩。各轴的运 动和动力参数要由电动机的一般移动计算。 4.3.1 各轴转速 轴：min r 103.33 29 960 i n n 0 m ；（4.8 ） 轴：； min r 103.33 1 103.

24、33 i n n 1 （4.9 ） 轴： min r 804.20 591.1 103.33 i n n 2 。（4.10 ） 4.3.2 各轴功率 轴：；kw09.497.098.03.4 31dpp （4.11 ） 轴：；kw93.398.098.009.4 21 pp （4.12 ） 轴： 。kw77.398.098.093.3 21pp （4.13 ） 4.3.3 各轴转矩 潍坊学院本科毕业设计 7 轴：；m9.1179 103.33 09.4 95509550 n p N T （4.14 ） 轴：；m8.1133 103.33 93.3 95509550 n p N T （4.15

25、） 轴： 。m6.1730 804.20 77.3 95509550 n p N T （4.16 ） 5 行走机构的设计 轮轴和车轮是电动平车的主要组成部分，其中，轴上装有轴承套筒，套筒，和 其他关键部件。 10 前面描述如何选择车轮，本节中对轮轴设计进行介绍。 轴结构在设计时要有合理的形状以及所有轴尺寸。主要考虑以下因素: 轴的加 工工艺以及加工工艺轴安装所需零件的类型，尺寸, 数量以及和轴连接的方法； 载荷的性质 , 大小, 方向和分布轴的加工技术等。设计时, 必须根据不同情况作具 体分析。但是必须要符合: 轴的制造工艺性要良好；轴和轴上的零件的工作位置 要准确；轴上的零件的装拆和调整要方

26、便等。 5.1 主动轮轴的设计 5.1.1 确定主动轮轴的结构和尺寸设计 已知条件 : 主动轮轴的输入功率PIII = 3.77 kw ，转速 n = 20.804r / min 和转矩m6.1730 N T 主动轮轴上安装着主动轮组和从动齿轮和用于与车架 连接的支座。该支座的连接为轴承连接, 轴与主动轮组和从动齿轮的连接为键连 接, 并且从动齿轮和轴承都应该在轴向设置定位轴肩. 轮组轨距为 1200mm ；台面 宽度为 1500mm 。根据上述因素，如图5.1 所示的主动轮轴的结构设计。 由于圆锥齿轮存在轴向分力，所以选择圆锥滚子轴承。安装80 个圆锥滚子 轴承和轴套在轴的左右两端的驱动轮，

27、根据车轮直径轴承的类型是30216，其中 内径 d80，外径 D140 ，a28 为具体参数；轴与滚动轴承配合为过渡配合, 轴的直 径尺寸公差为 m6 ； 90 的轴颈装主动轮组， 车轮和轴的配合为间隙很小的配合, 采用 H7/h6 配合；图 5-1 右端120 的轴颈装从动锥齿轮。此外，为了合理的 安装轴和框架，使长度约束轴1980mm 。如图 5.1 所示为各轴承直径值和长度。 在平键连接头有利于传动轴上沿圆周方向的运动和动力部分。从动齿轮传动 周位置和功率也由平键来实现， 在同一时间使用圆形键连接， 根据该段轴的直径 由表 4-1 可知平键截面 bh = 28 20 ，键长 l =100

28、mm 。在轴的一端在 245 度倒角加工。 潍坊学院本科毕业设计 8 图 5.1 6 电动平车车架的设计 该电动平车的框架是一个可移动的金属结构。它不仅承受重量， 还支撑行走机 构，是电动平车的基础。1617 整个电动平车重量的大部分就是电动平车车架。因此，合理的结构设计， 不仅 可以节省用钢量电动平板车本身，也有助于降低成本。 另外，电动平车车架结构 的质量优劣的一个重要指标是自重， 除此之外车架结构设计时还要考虑其它方面 的要求。首先，要满足刚度和强度的要求。且体积小，工艺简单，适合大批量自 动化生产，维修方便，和一系列的因素。许多这些因素都是相互矛盾的，应结 合使用和制造条件的考虑。而且

29、，车架的材料的选用也十分重要，正确的材料 选用可以更好的保证车架的刚度和强度。1920 6.1 车架的材料选用 由起重机设计手册可知，电动平车车体主要使用钢材。铝合金和钢相比， 延伸率大，比重小且钢的弹性模量仅为13，且成本高，不使用电动平车车体 设计。由钢的可焊性决定电动平车金属结构所用的材料是钢Q 235A。电动平车的 重要承载构件要根据GB700-88 碳素结构钢采用Q 235B 。由于 Q 235B 力学性 能居中，它主要用于建筑结构，桥梁等。它也可用于一般零件如螺丝，螺母，螺 栓，销一般强度的要求制造等。它的特点如表6.1 所示。 表 6.1Q235 钢的特性 6.2 车架的结构选用

30、 支承和安装传动系统、车轮系统等部件需要车架支承。在设计中，应有足够 的轻度和一定的刚度，质量轻，便于安装制造。由于它是一个较大的部件，在保 证其强度、刚度足够的要求下，降低它的重量，对降低轮压、减小负载和节省 钢材方面具有很大的意义。车架的型式，有铸造，铆接和焊接三种。有很强的工 作，轴承架，便于移动和变化特征，该车具有一些缺点：铸造及加工难度大，和 铆接和焊接的比重框架。 和铸造车架相比， 因铆接的车架具有重量轻的特点，被 广泛采用。近年来，由于焊接工艺的发展，已经取代了铆接的车架。焊接的车 架是由型钢（槽钢、工字钢、角钢）和港版焊接而成。型钢的刚度较好。根据 潍坊学院本科毕业设计 9 车

31、架的设计要求， 选用焊接的车架。 该车架由型钢槽钢和钢板焊接而成。该 车架具有结构简单，加工方便，自重小等优点。其三维建模图如图 6.1 所示。 图 6.1 7 回转机构的设计 回转机构包括：回转支承装置和回转驱动装置两部分。前者支承起重机的回 转部分，后者驱动回转部分回转。 7.1 回转支承装置 回转支承装置简称回转支承。 主要有 主柱和旋转两类， 根据不同的应用需求， 合理的选择根据制造厂的加工条件。本次设计选用柱式回转支承装置。 7.1.1 回转支撑齿轮的设计 1）根据工作要求选用直齿圆柱齿轮传动。 潍坊学院本科毕业设计 10 2）精度等级选用 7 级精度。 3）材料选择： 由表 10-

32、1 可知主动齿轮材料选择45# 钢，齿面硬度为 280HBS 。 从动齿轮材料也是45# 钢，齿面硬度为 250HBS , 材料硬度差为 30 HBS 。 4）选齿轮模数为 10，大齿轮齿数104 z2 ，小齿轮齿数19 z 1 。 7.1.2 回转支撑轴的设计 支撑与框架相连接，传动轮组和从动齿轮安装在传动轴。在支座处为轴承连接, 在轴与主动轮组和从动齿轮处为键连接, 并且与从动齿轮和轴承在轴向定位轴肩. 轮组轨距为 1200mm ；台面宽度为 1500mm 。因上述因素 , 主动轮轴为图 7.1 所 示的结构设计。 图 7.1 7.2 回转驱动装置 起重机的回转部分通常装有回转驱动装置，起

33、重机的回转是通过电动机的减 速器带动最后一级小齿轮来实现的，小齿轮和起重机固定部分上的大齿圈相啮 合。 本驱动机构选用功率4kw转速为 1440minr的电机。 8 电动平车主动轮轴的有限元分析 8.1 有限元法的概念 有限元法最初作为结构力学位移法的拓展，它的基本思路就是将复杂的结构 看成由有限个单元仅在节点处连接的整体，首先对每一个单元分析去特性， 建立 相关的物理量之间的相关联系。然后，依据单元之间的联系， 再将个单元组装成 整体，从而获得整体性方程， 在应用方程相应的解法， 即可完成整个问题的分析。 这种先“或整为零”然后再“化零为整”和“化未知为已知”的研究方法，是有 普遍意义的。有

34、限元法作为一种近似的数值分析方法，它借助于矩阵等数学工具， 尽管计算工作量很大， 但是整体分析是一致的， 有限强的规律性和统一模式，因 此特别适合于编制计算机程序来处理。一般来说， 一定条件下的分析近似值， 随 潍坊学院本科毕业设计 11 着离散化网络的不断细化，计算精度也随之改变。所以随着计算机硬件, 软件技 术的飞速发展，有限元分析技术得到了越来越多的应用。 8.2 有限元法的计算过程 8.2.1 问题和求解域的确定 求解域的物理性质和几何区域要根据设计中的实际问题来确定。 8.2.2 域的离散化的求解 域的离散化求解作为有限元法的核心技术之一。就是把求解域近似的划分为 形状大小不同但相互

35、联系的有限个单元构成的离散域。要使计算结果精确， 就要 把网格划分得越细，但会增加计算量和误差。 8.2.3 状态变量以及控制方法的确定 具体的物理问题需要用一组包含问题状态变量边界条件的微分方程式表示。 为方便有限元的求解，通常将微分方程式转化为等价的泛函形式。 8.2.4 单元推导 构建一个适用的近似解的表达式为单元。有限元模型， 包括选择和建立合理的 单元坐标系，建立正确的功能单元， 并给出了各状态变量的离散单元之间的关系， 以便建立单元矩阵，单元矩阵也叫刚度阵或柔度阵。 为了确保解决问题的收敛性， 遵循原则，导出单位。工程应用中，需要注意的是，每个单元的解决问题和性能 约束的重要。 要

36、划分规范的单元形状规则，否则不仅精度变低， 而且会有缺秩的 可能，无法求解。 8.2.5 总装求解 通用矩阵方程将单元组件形成离散域，即联合方程，反映离散域的域要求的 近似解，即函数的连续性单位以满足特定条件的连续。安装在相邻节点之间的单 个元素进行，状态变量及其导数（如果可以引导）基于节点的连续性。 8.2.6 联立方程组的求解以及结果分析 解方程组的方法有直接法、 迭代法和随机法。 解得结果是单元结点处状态变量 的近似值。通过和设计准则提供的允许值比较来评论计算结果质量的好坏，来觉 定需不需要重复计算。 有限元分析有 3 个阶段：前处理阶段、 求解阶段和后处理 阶段。建立有限元模型和完成单

37、元网格划分为前处理阶段；收集分析结果为后处 理阶段。方便用户提取有效信息，了解计算结果。 8.3 有限元的优势 1 概念浅显，容易掌握，可以在不同理论层面上建立起对有限元法的理解，既 可以通过非常直观的物理解释来理解，也可以建立基于严格的数学理论分析。 2 有很强的适用性， 应用范围极其广泛。 它不仅能成功地处理线性弹性力学问题、 费均质材料、各向异性材料、非线性应立- 应变关系、大变形问题、动力学问题 已及复杂非线性边界条件等问题，而且随着其基本理论和方法的逐步完善和改 进，能成功地用来求解如热传导、流体力学、电磁场等领域的各类线性、非线性 潍坊学院本科毕业设计 12 问题。他几乎适用于求解

38、所有的连续介质和场问题，以至于目前开始向纳米量级 的分子动力学渗透。 3 有限元法采用矩阵形式表达，便于编制计算机软件。这样，不仅可以充分利用 高速计算机所提供的方便， 使问题得以快速求解， 而且可以使求解问题的方法规 范化、软件商业化，为有限元法推广和应用奠定了良好的基础。 8.4 结果分析 要使零件的分析令人满意时，首先要考虑零件的是零件的最大应力值应小于 材料的许用应力；同时，零件的变形应小于允许变形。如果符合上述基本条件， 它是可能使用的结构设计，但应力分布部分修改为多，使应力分布更加均匀。 通过的主动轮轴的有限元分析，最终得到如上述图所示的应力云图。通过 观察得出，主动轮轴的危险截面

39、与大锥齿轮的配合时。剪切力的危险截面在于主 动轮及锥齿轮处。 将软件得出的应力等数据和材料的强度等参数比较，得知主轴校核是合格 的。 9 结论 根据导师提供的任务书及任务要求，本文描述了一个旋转的电动平板车的设计。 这辆车能满足工厂的工作的总体要求，是普遍的。 在全部设计过程中， 主要工作 如下： 1. 进行电动平车的结构设计。在这项工作中，使用机械系统设计中总体布局的 思想，尽可能的优化电动平车的各项参数。 2. 进行电动平车传动系统的设计。在本次设计过程时使用摆线针轮减速器及锥 齿轮两种机构，从从而节约了制造成本。最后，根据实际的装配，选择了此方 案的传动方案设计。 3. 为了便于传动系统

40、的维护和修理，将传动系统进行整体放置。 4. 在安装轮对时，采用自制轴承箱结构。使台面的高度，侧向稳定性降低。提 高车架的承载能力。 潍坊学院本科毕业设计 13 参考文献 1 濮良贵 , 纪名刚等 . 机械设计 .8 版. 北京：高等教育出版社,2006.5. 2 吴宗泽 , 罗圣国 . 机械设计课程设计手册. 北京：高等教育出版社,2006.5. 3 机械设计手册编委会. 机械设计手册 （单行本）滚动轴承 . 北京： 机械工业出版社,2007.3. 4 机械设计手册编委会. 机械设计手册（单行本）联轴器、离合器与制动器. 北京： 机械工 业出版社 ,2007.2. 5 机械设计手册编委会.

41、机械设计手册 （单行本） 起重运输机械零部件、操作件和小五金. 北京： 机械工业出版社,2007.3. 6 何铭新 , 钱可强 . 机械设制图 . 北京：高等教育出版社,2004.1. 7 成大先 . 机械设计手册 （单行本）减 （变）速器?电机与电器 . 北京： 化学工业出版社,2010.1. 8 李铮 .起重运输机械. 北京：冶金工业出版社,1982.6 9 北京钢铁学院，陈道南，盛汉中. 起重机课程设计. 北京：冶金工业出版社,1983.11. 10 陈道南，盛汉中等. 起重运输机械.北京：冶金工业出版社,1988.5.（ 2010.1 重印） 11 北京科技大学，东北大学. 工程力学

42、. 北京：高等教育出版社,2008.1 （2009 重印） 12 丁长红 . 电动平车供电方式. 设备管理与维护.2009.(6).4344. 13 赵韩 . 机械系统设计. 高等教育出版社.2005.3 13 刘鸿文 . 材料力学 . 高等教育出版社.2006.7 15 方新 . 机械 CAD/CAM 技术 . 西安电子科技大学出版社.2004.2 16 刘岩 . 钢铁公司用 200t 专用平车的研制. 铁道车辆 2010.48 （5） ：2729 17 贾潍 .100t 大型电动平车设计 18 梁志力 . 蓄电池直流电动转运平车的设计. 叉车技术 .2001. （2） ：1315 19 田

43、建东 .100t 电动平车无线遥控系统的应用. 一重技术 .2004. （4） ：1620 20 张明忠 .160t 电动平车设计探讨. 安徽冶金科技职业学院学报.2010.20:8995 21 郑祝斌 . 通用机械设备. 机械工业出版社.2011 潍坊学院本科毕业设计 14 致 谢 非常感谢宋建老师、宋老师在我大学的最后学习阶段毕业设计阶段给自 己的指导，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，他们给了 我耐心的指导和无私的帮助。 为了指导我们的毕业论文， 他们放弃了自己的休息 时间，他们的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向他们表示我诚挚的谢 意。同时，感谢所有任课老师和所有同学在这几年来给自己的指导和帮助，是他 们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于他们， 我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意， 并祝所有的老 师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！ 潍坊学院本科毕业设计 15