2022年本科生大学设计 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 本科生毕业设计（论文）开题报告中文题目： 27m3矿用挖掘机斗杆结构有限元分析英文题目： The Finite Element Analysis of the Dipper Handle of the27m 3Mining Shovel名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目录一、毕业设计题目背景、目地 1 1背景 1 2目地 4 二、毕业设计主要内容及要求 5 1工作内容 5 2要求 5 名师归纳总结 三、毕业设计技术难点5 第 2 页,共 9 页四、毕业设计进度表6 五、文献阅读情形6 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 一、毕业设计题目背景、目地1背景1.挖掘机市场情形分析a.整个行业受工程机械行业整体上扬带动高速进展中国工程机械制造业受国家加大基础设施建设投资以及扩大内需政策地拉动与出口贸易增长地影响 ,从 1998 年下半年显现旺销地好形势 .特殊是 2001 年来 ,随着西部大开发战略地实施 ,以及“ 西气东输”,“ 南水北调”,“ 西电东输” 等重大工程工程地逐步实施 ,工程机械地国内市场需求进一步上升 ,国内工程机械行业整体显现高速上扬 ,将来一段时间工程机械行业前景乐观 .挖掘机械是一种重要地土方工程机械 ,广泛应用在房屋建设、道路工程、水利建设、农田开发、港口建设、国防工事等土方施工和矿山采掘作业中,对减轻繁重地体力劳动,保证工程质量 ,加快建设速度 ,提高劳动生产率起到庞大地作用 .挖掘机其本身由于工况恶劣 ,且属效率型设备 ,使用寿命 更新期快 . 7000 小时 ,较其他工程机械为低 ,市场b. 近几年中国国内挖掘机市场分析 ,挖掘机市场前景连续看好当前 ,我国挖掘机行业正处在一个历史性进展关键时期 .2000 年我国挖掘机产量为 8111台,2001年猛增到 12569台,挖掘机地销量也从 2000年地 7926台跃升到 2001 年地 12397台.2001 年与 2000 年比较 ,全国挖掘机地产、销量分别增长 55%和 56%.2002 年是我国工程机械行业历史上增长速度最快、经济形势最好地一年 ,堪称“ 井喷之年”.挖掘机产品全年销量 1.9 万台 ,同比增长 58%,挖掘机在整个工程机械行业中是产、销量增长最快地机种之一 .2004 年国内生产销售挖掘机 33000 台,比 2003 年回落 1000 余台,其中出口较往年有大幅增长 ,达到2000 多台.产销下降始于2 月份 ,6 月份到 8 月份下降得最厉害 ,10 月份开头回升.05 年工程机械行业经受了宏观调控地大浪淘沙 ,市场形势发生了翻天覆地地变化,就挖掘机而言 ,国内品牌市场份额上升 ,已经接近名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 15%,而此前3 年国内品牌地市场占有率分别是5%、8%、10%.这几年我国把70%地精力放在了国产挖掘机上,现在我欣慰地看到努力已经有了结果. c.宏观调控打乱了外资挖掘机企业地战略部署 会. ,给了国产挖掘机一个崛起地机在前几年市场热销地时候 ,“ 萝卜快了不洗泥” 地现象时有发生 ,而且售后服务也跟不上 ,宏观调控给了企业一个搞产品开发、抓质量治理地机会 . 近几年 ,不管是国有企业仍是民营企业,其生产地新一代挖掘机产品地性能、可靠性都已达到了较高水平,柳工、徐挖以及三一开发地挖掘机,关键部件都选用国外进口配套件 .目前国内其他企业也先后开发了一批采纳国外液压件、发动 机等优质配套件地新机型 ,主要性能参数与日韩相当 . 将来几年国内品牌挖掘机 地市场份额确定仍会有所上升 ,五到八年内将达到 20%. 2.国产挖掘机地崛起27 立方 M 自主产权矿用挖掘机地产生,标志着大型挖掘机在我国地技术可行性得到表达 ,2006 年 12 月 18 日,太原重型机械集团有限公司 以下简称太重 研制地重大装备 27 立方 M 矿用挖掘机通过了用户地出厂试车验收 . 27 立方 M 矿用挖掘机是太重继胜利开发出我国第一台具有完全自主学问产权地 20 立方 M 矿用挖掘机以来 ,开发出地又一大型矿用挖掘机 ,这是我国自主制造并拥有自主学问产权地最大挖掘机 .同时 ,太重仍充分发挥其技术潜力 ,将大型起重机产品向铁路建设领域延长 ,与意大利爱登公司技术合作 ,胜利研制了世界首台具有过隧道功能地铁路架桥专用设备-900 吨架桥机 ,这是世界上起重量最大、能起重最长件地架桥机. 长期以来 ,我国露天矿所需地斗容2050 立方 M大型矿用挖掘机全部为进口或与外国公司合作制造.1983 年,太重引进了美国P&H 公司地大型挖掘机成套制造技术,但核心技术 -可控硅整流柜未被转让.太重与 P&H 公司合作制造16.8 立方 M 挖掘机 ,随着合作台数地增加 ,国产化率从名师归纳总结 34% 提 高 到80% 以 上 .1998 年 , 太 重 继 续 与P&H公 司 合 作 , 生 产第 4 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 35.2 立方 M 挖掘机铲斗、斗杆及起重臂等关键装置.通过 20 多年引进消化吸取和合作制造 ,太重完全把握了 P&H 地成套设计和制造技术 ,并在此基础上实现了 再创新 ,特殊是针对 P&H 没有转让地核心技术 -电气掌握部分 ,进行了自主开发 ,胜利地研制了世界上最先进地沟通变频调速系统.在神华准格尔能源有限公司、首钢矿业公司等单位地大力支持下 ,2005 年,太重自主开发出我国第一台具有完全自主学问产权地 20 立方 M 矿用挖掘机 ,经过准格尔黑岱沟露天矿近一年地运行 ,2006 年 3 月正式投入使用 ,并且性能杰出 ,达到了国际同类产品地先进水平 ,生产才能已远远超出其设计生产才能.此后 ,太重又赢得了华能集团伊敏煤电公司地 3 台 20 立方 M 制造合同 ,承接了中电投霍林河煤电集团 3 台 27 立方M 矿用挖掘机制造合同 ,神华准格尔能源有限公司1 台 35 立方 M 矿用挖掘机地制造合同和中煤集团 2 台 55 立方 M 矿用挖掘机地制造意向 .这台 27 立方 M矿用挖掘机试车验收 ,标志着太重已为我国独立开发1500 万吨级大型露天矿奠定了坚实地基础 .太重成为与美国 P&H 公司和美国 B-E 公司全球并列地能独立制造大型矿用挖掘机地企业 . 3.关键词：大型电动挖掘机大型电动挖掘机主要由机械和电气两部分组成.其中机械部分包括：斗杆、斗杆、起重臂与推压机构、开斗机构、提升机构、回转机构、回转平台、中心枢轴、辊盘、底架、行走机构、履带装置、上部其余组件、下部其余组 件、压气操纵系统、润滑系统及润滑室、机棚及其通风除尘装置、司机室及其空调、梯子、栏杆、走台、配重等主要部分.挖掘机地推压机构采纳齿轮-齿条推压结构 ,电气掌握系统部分包括：供电、高压集电环、避雷器、高压开关 柜、主变压器、帮助变压器、低压集电环、变频驱动电机、AFE 变频驱动系 统、 PLC 掌握及综合监控系统、帮助电气系统、加热及通风装置、限位保名师归纳总结 护、照明及通讯系统、电缆等.第 5 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2.目地1.以 27m3 矿用挖掘机地斗杆为参考模型,运用高校四年地学到地专业知识,（例如：虚拟样机技术 ,ANSYS 软件,UG,机械设计理论等）对其进行模型地构筑 ,并对斗杆结构进行有限元理论分析,依据最优化原理和方法综合各方面地因素 ,以人机协作方式或“ 自动探究” 方式,在运算机上进行半自动或自动设计,摒着最优设计地设计原就；运用电子运算机及运算程序地设计手段；采纳最优化数学方法地设计方法,以选出在现有工程条件下地正确设计方案,实现结构优化. 2.ANSYS 地讨论范畴主要是机械系统运动学和动力学以及应力应变分析 ,其核心是利用运算机帮助分析技术进行机械结构地动力学分析 ,以确定系统及其各构件在任意时刻地应变和应力,通过求解代数方程组确定引起系统及其各构件运动所需地作用力及其反作用力.步骤： 1.基于多体动力学理论,对挖掘装载机地斗杆装置做运动学及动力学分析.详尽分析动臂机构 ,斗杆机构 ,斗杆连杆机构地设计要求 ,特殊是传动角 ,各铰点和结构布置地空间几何要求 .基于斗杆装置对整机稳固性进行分析 . 2.基于虚拟样机及仿真技术 ,应用 ANSYS 软件对矿用挖掘机地斗杆建模 ,并对斗杆工作装置参数化建模,加载 ,约束；应用参数分析对斗杆挖掘工作装置仿真优化,建立优化后地系统模型,讨论系统工作地稳固性（校核约束） . 名师归纳总结 3.充分明白材料科学与工程,试图达到性价比最大化,充分考虑各种智能工,具地使用 ,以期给出技术经济性分析和技术可行性分析报告. 4.通过最终一次课程设计地机会,在导师地辅导下,充分发挥自主性,利用各种软硬件系统地对高校四年地课程进行一次归纳总结,为将来地学习和工作打下一个良好地基础. 第 6 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 二、毕业设计主要内容及要求1. 工作内容1.调研及可行性论证报告：在图书馆 ,阅览室查阅相关书籍和文献资料,完成 5000 汉字地外文文献翻译；写出可行性论证报告（开题报告）,主要内容应包括国内外进展趋势,技术经济分析,技术可行性分析 ,字数在 30005000字左右 . 2.斗杆结构形式讨论：讨论 27 立方 M 矿用挖掘机斗杆地结构受力特点 析,实现结构优化 . 3.软件：利用 ANSYS 软件进行应力及应变分析 . 4.完成 2 万字地论文2.要求,对其结构进行有限元分以 27 立方 M 矿用挖掘机地斗杆为参考模型 ,讨论斗杆结构地单元分析 ,利用有限元分析软件 ANSYS, 实现对 27 立方 M 挖掘机斗杆地结构应力等性能地分析 . 三、毕业设计技术难点1.充分把握有限元分析理论,并运用有限元分析理论对27m3 矿用机械式单斗挖掘机斗杆结构地有限元分析,实现结构优化 . 2.仔细学习 ANSYS 软件 ,并娴熟运用 ANSYS 软件实现对 27m3 斗杆地结构应力及应变等性能地分析 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 四、毕业设计进度表阶段日期方案完成工作量完成情形指导老师签字译文及开题报告总体设计：（建模 , 软件等）完成有限元分析 ,完 成 2 万字论文五、文献阅读情形1 LINEAR, NONLINEAR AND CLASSICAL CONTROL OF A1/5TH SCALE AUTOMA TED EXCA VATORE. Sidiropoulou_, E. M. Shaban_, C. J. Taylor_, W. Tych., A. Chotai._ Engineering Department, Lancaster University, Lancaster, UK, c.taylorlancaster.ac.uk Environmental Science Department, Lancaster University. 2 MULTI-ARM MECHANISM DESIGN MINIMIZING HINGEREACTIONS BETWEEN ARMSW. GUTKOWSKI, J. BAUER and Z. IWANOInstitute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Swietokrzyska 21,00-049 Warsaw, Poland J. PUTRESZAWS Atkins-Polska, Marszatkowska 82, 00-517 Warsaw. 3 阎书文 , 机械式挖掘机设计, 机械工业出版社,1982 年4 于仁灵 , 矿山机械构造 , 机械工业出版社5ANSYS10.0 结构分析及实例解读 , 机械工业出版社6UG NX3.0 应用软件入门及参考 , 机械工业出版社7 李占春 , 成来锁 ,WK-10 挖掘机无机械加工面 , 变断面高强度斗杆地研制 , 矿山机械 ,9871 8 武昭晖 , 机械零件强度地牢靠性设计与传统设计（太原高校, 山西太原 030009）名师归纳总结 9 王超 , 王金机械牢靠性理论北京：冶金工业出版社,1992 ,1987 第 8 页,共 9 页10 曹金榜现代设计技术与机械产品北京：机械工业出版社- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 11 周大力工程机械结构现代强度设计方法地讨论. 工程机械 ,1995 名师归纳总结 12WK-10 挖掘机地研制与试验太原重型机器厂,1985 第 9 页,共 9 页13 傅永华 . 有限元分析基础. 武汉 : 武汉高校出版社,2003 - - - - - - -