文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
TZG216-110型铁钻工铰接臂优化设计研究
姓名:谷敏永
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:张洪生
20100518
摘要大钳采用悬吊方式安装,移动困难,操作不便。由于设备重且需多人频繁操作,,设计满足性能要求的机构,建立其三维模型并通过软件进行机构分析,验证了满足设计要求。最终优化设计得出优化参数。本文首先通过对目前国际市场常见类型铁钻工产品的对比分析,对铁钻工的结构、工作原理、技术参数进行了阐述。通过对国内液压大钳和国外铁钻工产品中对铁钻工的运动学和动力学仿真分析,得出运动轨迹和各关键点件进行有限元分析;最后在卸越陆颖劢峁菇杏呕钪杖范足设计要求的优化尺寸参数。为新型铁钻工研制提供了理论参考依据。关键词:铁钻工;铰接臂;机构分析;优化;运动学;动力学在我国石油开采钻、修井过程中,多采用液压动力大钳上、卸扣。液压动力对人身的安全构成了极大的威胁,存在许多安全隐患,工作效率低。因此,铁钻工作为架设在钻井平台上的自动旋扣装置,有着广阔的应用空间。研制处于刚刚起步的阶段,其机构以及结构等各项基本技术参数的设计是否最优的工作原理、性能参数、设计方案的对比分析,;在三维设计软件中对铰接臂进行虚拟设计及装配;在的受力,验证了铁钻工铰接臂部分设计的合理性,并对铁钻工铰接臂的关键零部硕士学位论文
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插图索引图位置描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图方位描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图铁钻工本体虚拟样图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图机构中愕脑硕媛伞图前粗臂位移图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图蟠直塾ατΡ渫肌图便携式铁钻工和型铁钻工⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.吞旯ず蚐吞旯ぁ图坐标平移变换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图坐标综合变换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图铰接臂机构简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图铰接臂零件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图铰接臂机构简化图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图曲柄摇杆机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图矢量环⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图机构中愕脑硕媛伞图末端运动规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图铰接点作用力分解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图曲柄摇杆机构各杆件受力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图驱动杆件运动规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图各铰接点受力图及驱动力矩图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图前粗臂受力图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图前粗臂应力、应变情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图连杆应力、应变情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图连杆位移图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图蟠直畚灰仆肌图亍⒛┒怂俣扔胧奔渫肌图慕蟮那亍⒛┒怂俣仁奔渫肌图产品设计过程与獭图优化的几何解释⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图铰接臂内部机构简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图机构参数变化对模型应力及合位移的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图硕士学位论文
图优化结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图初始设计受力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图设计变量的迭代过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图目标函数的变化趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...缣闠机构优化设计研究
附表索引表普通液压大钳主要参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表气动旋扣钳主要技术参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表便携式铁钻工主要技术参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表手臂式铁钻工主要技术参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...吞旯ぶ饕2问表关键点在时刻运动学参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表关键点在时刻运动学参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表关键点在时刻运动学参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表概要结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表机构参数值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表设计情形结果概要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表硕士学位论文
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