輕量化橋式起重機小車動力學分析.pdf

1、橋式起重機作為一種典型的物料搬運設備，具有結構緊湊、機動靈活、操作方便和作業(yè)范圍廣等優(yōu)勢。目前在國內市場，起升機構各零部件分別支撐的方案仍占據(jù)主導地位，但龐大的傳動鏈尺寸、復雜的結構形式、小車剛性過大，這都會造成小車重量及尺寸均偏大。輕量化小車設計方案是將起升機構重新進行優(yōu)化，簡化支撐方式，使整個小車結構緊湊。輕量化橋式起重機小車及起升機構的動態(tài)特性變得更加復雜，國內對這方面的研究處于探索階段。本文在國家科技支撐計劃課題“橋式起重機械輕

2、量化共性技術研究”（課題編號:2015BAF06B01）資助下完成，以輕量化橋式起重機小車為研究重點，對其進行動力學分析。主要工作內容如下:
　　(1)在考慮小車傳動系彈性的基礎上，基于等效系統(tǒng)參數(shù)計算原理、質量推算原理、達朗貝爾公式等建立了小車動力學模型及運動微分方程，分析了小車固有頻率、內力矩、動力系數(shù)等動態(tài)特性的影響因素，根據(jù)拉格朗日原理建立小車動載方程并對起升工況下小車動載荷進行了研究。
　　(2)基于輕量化起升機構

3、結構特點，對三個支座的支反力及減速器箱體輸出端受力進行基礎力學分析，并建立了輕量化橋式起重機小車剛柔耦合動力學模型，利用假設模態(tài)法建立了起升工況下小車的動力學方程，利用MAPLE軟件分析了該工況下小車重力方向上的動態(tài)位移變化趨勢。
　　(3)基于ANSYS軟件建立了輕量化橋式起重機小車有限元模型，根據(jù)鋼絲繩與小車關系，在對小車結構進行受力分析后，對小車進行了靜力學分析、模態(tài)分析，并根據(jù)起升機構卸載工況對小車及起升機構進行瞬態(tài)動力學

4、仿真分析，對比研究了靜力學計算與動力學仿真結果，為小車剛柔耦合建模仿真分析提供數(shù)據(jù)基礎。
　　(4)基于ANSYS、ADAMS、PROE軟件分別建立了輕量化橋式起重機小車的多剛體模型與剛柔耦合模型，對小車兩種模型進行動載荷對比仿真分析。并對小車剛柔耦合模型在四大典型工況下進行動力學仿真分析，比較研究了小車上各零部件振幅、速度等振動特性變化情況，分析了關鍵零部件應力變化趨勢，通過部分仿真分析驗證了理論計算結果。
　　(5)基于