GETM12P60永磁同步曳引机的机械性能分析

论文摘要

电梯是解决垂直方向升降运载作业的工具,是目前支撑城市向空中延伸的科技手段。现代电梯主要由轿厢、曳引机、对重和滑轮几部分组成,“曳引机是电梯的心脏”,而永磁同步曳引机更是代表着曳引机新的技术和发展潮流,是电梯强劲有力并且节能环保的心脏。传统的永磁同步曳引机有着效率高等优点,但是编码器放置在外面,造成曳引机体积庞大,又使编码器不易安装并且容易损坏。经过改装设计把曳引机的主轴设计成空心主轴,把编码器后置放置在空心主轴内可以有效解决上述问题。本文以东奥电梯公司的GETM12P60永磁同步曳引机为原型,在参照其实物图的基础上建立永磁同步曳引机的二维图纸,然后建立力学模型为静力分析做准备,利用Pro/E软件建立起永磁同步曳引机的三维结构模型,将其三维模型导入有限元分析软件ANSYS中,采用通用化有限元分析软件ANSYS作为分析工具。为了研究改装后永磁同步曳引机强度和刚度问题是否满足要求,对永磁同步曳引机进行整体静力分析,同时永磁同步曳引机在工作环境下不可避免的会受到各种形式的振动和冲击,为了检验优化后的永磁同步曳引机不仅要满足静态要求,还要满足永磁同步曳引机的动态要求,对永磁同步曳引机进行整体模态分析,通过对永磁同步曳引机在外界激励下的固有特性分析,发现虽然永磁同步曳引机在各个方向上存在一定的弯曲与扭转,但仍然满足使用要求。本文的研究工作,为解决永磁同步曳引机体积庞大、编码器容易损坏的问题提供了一种新思路,为永磁同步曳引机的优化设计提供了理论依据。对永磁同步曳引机的模态分析也为永磁同步曳引机进一步的动态分析奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的意义及目的
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 永磁同步曳引机的发展
• 1.2.2 永磁同步曳引机的优劣分析
• 1.2.3 永磁同步曳引机的发展趋势
• 1.2.4 永磁同步曳引机的行业趋势
• 1.2.5 永磁同步曳引机的设计与研发的现状
• 1.3 课题研究内容
• 1.4 小节总结
• 第二章 永磁同步曳引机力学模型建立
• 2.1 机械系统动力学模型的建立
• 2.1.1 机械系统力学模型
• 2.1.2 机械系统数学模型
• 2.2 曳引机力学模型建立及受力分析
• 2.2.1 曳引系统动力学模型建立
• 2.2.2 轿厢与对重的关系的分析
• 2.3 小节总结
• 第三章 永磁同步曳引机分析方法的理论
• 3.1 有限单元法简介
• 3.2 有限元方法分析步骤
• 3.2.1 建模阶段
• 3.2.2 计算阶段
• 3.2.3 后处理阶段
• 3.3 有限元方法计算步骤
• 3.4 小节总结
• 第四章 永磁同步曳引机静力分析
• 4.1 引言
• 4.2 永磁同步曳引机静力分析步骤
• 4.3 应用软件介绍
• 4.3.1 ANSYS 软件介绍
• 4.3.2 PRO/E 软件介绍
• 4.4 永磁同步曳引机模型建立
• 4.5 永磁同步曳引机网格划分
• 4.5.1 定义单元类型和材料属性
• 4.5.2 模型网格划分
• 4.5.3 施加约束
• 4.6 永磁同步曳引机静力分析求解
• 4.7 永磁同步曳引机静力分析计算结果
• 4.8 小节总结
• 第五章 永磁同步曳引机整体模态分析
• 5.1 曳引机动力学问题
• 5.2 模态分析理论
• 5.2.1 概述
• 5.2.2 模态坐标与模态参数
• 5.2.3 模态分析的基本步骤
• 5.3 永磁同步曳引机模态分析
• 5.3.1 永磁同步曳引机模型建立
• 5.3.2 模型修正及简化处理
• 5.3.3 定义单元类型和材料属性
• 5.3.4 施加约束
• 5.3.5 计算结果与分析
• 5.4 小节总结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 存在的问题及展望
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢