PC轨道梁锚固螺杆检测系统机械臂设计

论文摘要

跨座式单轨交通系统是日本和欧美等发达国家在20世纪60年代提出的一种先导城市交通形式,但在PC轨道梁铸钢支座锚固螺杆健康在线监测方面的技术开发却至今未见大量报道。本文是结合PC轨道梁铸钢支座锚固螺杆健康监测系统项目,并依据课题进展过程中所不断出现的各种问题进行研究和解决而撰写完成的。本文对PC轨道梁锚固螺杆健康监测系统机械臂的结构型式进行详细分析,并结合力平衡原理,求得机械臂所受载荷,对机械臂在实际约束状态下进行固有振动特性分析,得出其前10阶模态的固有频率和振型。从提高其抗振性能和减少重量的角度出发,根据计算结果,分析了各个零部件的薄弱环节以及可能出现的共振区域,为优化设计提供参考依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题来源及意义
• 1.1.1 轻轨的定义及特点
• 1.1.2 轻轨在城市交通中的地位
• 1.1.3 跨座式单轨交通的特点
• 1.1.4 重庆跨座式单轨PC 轨道梁系统
• 1.2 锚固螺杆健康监测系统的研究现状
• 1.2.1 国外现状
• 1.2.2 国内现状
• 1.3 本文的研究内容
• 2 机械系统的设计
• 2.1 机械系统的设计目标
• 2.2 机械系统的工作原理
• 2.3 驱动系统的选择
• 2.4 机械系统运动机构型式的选择
• 2.5 机械系统传动方案
• 2.5.1 水平调整机构方案
• 2.5.2 三坐标移动机构
• 2.5.3 检测盘机构
• 2.6 本章小结
• 3 机械系统设计计算
• 3.1 机械臂载荷计算
• 3.2 弹性支承轴受力分析
• 3.3 角接触轴承预紧力的确定
• 3.4 角接触轴承的径向刚度
• 3.5 本章小结
• 4 机械系统的动态特性分析
• 4.1 有限元法概述
• 4.1.1 有限元法的基本概念
• 4.1.2 有限元法在工程中的应用
• 4.2 固有振动特性分析的基本理论
• 4.3 ANSYS 软件简介
• 4.4 机械臂的固有振动特性分析
• 4.4.1 结构模型的简化
• 4.4.2 有限元模型的建立及约束
• 4.4.3 模态提取方法的选择
• 4.4.4 机械臂的模态计算结果及分析
• 4.4.5 机械臂优化后的模态计算结果及分析
• 4.4.6 机械臂的优化前后的对比分析
• 4.5 本章小结
• 5 总结
• 5.1 本文结论
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文