Проектирование конструкции автомобильной лебедки с использованием конечно-элементного анализа

Сун, Цилун Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является разработка конструкции лебедки автомобильной и исследование их напряженно-деформированного состояния.
В рамках работы были выполнены:
В первой главе описаны общие сведения об элементах автомобильной лебёдки и анализ конструкции каждых деталей.
Во второй главе рассмотрены разработка конструкции лебедки для автомобиля массой до 2000-х килограммов, разработка технологии сборки лебедки, разработка основных геометрических параметров редуктора и их проверка.
В третьей главе были исследованы напряженно-деформированного состояния и экономически анализ изготовления деталей.
Область применения: автомобильная промышленность.

Реферат………………………………………………………………………………………………… 5
Оглавление…………………………………………………………………………………………… 7
Введение………………………………………………………………………………………………. 9
I. Элементы автомобильной лебёдки……………………………………………………… 10
1.1. Барабаны для намотки каната………………………………………………………… 10
1.1.1. Барабаны………………………………………………………………………………….. 10
1.1.2. Канатоукладчик……………………………………………………………………….. 11
1.1.3. Канаты…………………………………………………………………………………….. 12
1.2. Понижающий редуктор………………………………………………………………… 15
1.2.1. Цилиндрический редуктор……………………………………………………….. 16
1.2.2. Планетарный редуктор……………………………………………………………… 16
1.2.3. Червячный редуктор…………………………………………………………………. 17
1.3. Привод…………………………………………………………………………………………. 18
1.3.1. Ручные автомобильные лебедки……………………………………………….. 19
1.3.2. Электрические автомобильные лебедки……………………………………. 19
1.3.3. Механические автомобильные лебедки…………………………………….. 20
1.3.4. Гидравлические автомобильные лебедки………………………………….. 20
II. Разработка конструкции автомобильной лебёдки………………………………. 22
2.1. Исходные данные…………………………………………………………………………. 22
2.2. Конструирование барабана……………………………………………………………. 22
2.2.1. Определение силы тяги…………………………………………………………….. 22
2.2.2. Определение диаметра каната…………………………………………………… 22
2.2.3. Расчет и проверка основных конструктивных размеров барабана.. 22
2.2.4. Вычисление минимального крутящего момента редуктора……… 24
2.3. Выбор электродвигателя……………………………………………………………….. 25
2.3.1. Определение требуемой мощности электродвигателя……………. 25
2.3.2. Выбор электродвигателя…………………………………………………………… 27
2.4. Проектирование редуктора……………………………………………………………. 28
2.4.1. Определение передаточного отношения……………………………………. 28
2.4.2. Проектирование редуктора……………………………………………………….. 28
2.4.3. Расчет основных геометрических параметров редуктора……………. 28
2.5. Проектирование и проверка соединительных элементов……………. 37
2.5.1. Расчет шпоночных или шлицевых соединений…………………… 37
2.5.2. Расчет валов…………………………………………………………………………….. 39
2.5.3. Расчет болтовых соединений…………………………………………………….. 40
III. Моделирование НДС. ……………………………………………………………………… 43
3.1. Сформирование 3D модель каждых деталей…………………………………… 43
3.1.1. Центральные валы лебедки………………………………………………………. 43
3.1.2. Планетарное колесо первой ступени…………………………………………. 44
3.1.3. Планетарное колесо второй ступени…………………………………………. 45
3.1.4. Опоры и корпусы……………………………………………………………………… 47
3.1.5. Другие элементы……………………………………………………………………… 47
3.1.6. Полный вид лебедки………………………………………………………………… 49
3.2. Анализ напряженно-деформированного состояния……………………….. 50
3.2.1. Центральные валы лебедки………………………………………………………. 50
3.2.2. Планетарное колесо первой ступени…………………………………………. 53
3.2.3. Планетарное колесо второй ступени…………………………………………. 57
3.2.4. Опоры и другие элементы………………………………………………………… 61
3.3. Настройка системы и результаты………………………………………………….. 64
IV. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбере-
жение…………………………………………………………………………………………………… 78
Введение…………………………………………………………………………………………….. 78
4.1. Краткое описание выполненной работы…………………………………………. 79
4.2. План проекта………………………………………………………………………………… 79
4.3. Продолжительность этапов работ………………………………………………….. 80
4.4. Расчет сметы затрат на выполнение проекта…………………………………… 85
4.4.1. Расчет затрат на материалы………………………………………………………. 85
4.4.2. Расчет заработной платы………………………………………………………….. 87
4.4.3. Расчет затрат на социальный налог……………………………………………. 87
4.4.4. Расчет затрат на электроэнергию………………………………………………. 88
4.4.5. Расчет амортизационных расходов……………………………………………. 89
4.4.6. Расчет расходов, учитываемых непосредственно на основе
платежных (расчетных) документов (кроме суточных) ………………………… 90
4.4.7. Расчет прочих расходов……………………………………………………………. 91
4.5. Расчет общей себестоимости разработки……………………………………….. 91
4.6. Расчет прибыли…………………………………………………………………………….. 92
4.7. Расчет НДС…………………………………………………………………………………… 92
4.8. Цена разработки НИР……………………………………………………………………. 92
4.9. Оценка сравнительной эффективности исследования…………………….. 93
V. Социальная ответственность ……………………………………………………………. 97
5.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности…. 101
5.2. Профессиональная социальная безопасность…………………………………. 103
5.2.1. Анализ выявленных вредных факторов проектируемой
производственной среды………………………………………………………………………. 103
5.2.2. Обоснование мероприятий по снижению воздействия опасных и
вредных факторов на исследователя……………………………………………………… 107
5.3. Экологическая безопасность…………………………………………………………. 108
5.4. Защита в ЧС………………………………………………………………………………….. 109
Заключение …………………………………………………………………………………………. 110
Список использованных источников …………………………………………………….. 111
Приложение А ……………………………………………………………………………………… 114
Приложение Б ……………………………………………………………………………………… 133

В современном мире перспективность научного исследования

определяется ни сколько масштабом открытия, оценить которое на первых
этапах бывает достаточно трудно, сколько коммерческой ценностью
разработки. Необходимым условие оценки коммерческой ценности

разработки является поиск источников финансирования для проведения
научного исследования и коммерциализации его результатов. Это важно для
разработчиков, которые должны представлять состояние и перспективы
проводимых научных исследований. С помощью этой оценки ученый может
найти партнера для дальнейшего проведения научного исследования,
коммерциализации результатов такого исследования и открытия бизнеса.
Коммерческая привлекательность научного исследования определяется
не только превышением технических параметров над предыдущими
разработками, но и насколько быстро разработчик сумеет найти ответы на

При выполнении магистерской диссертации был проведен анализ
конструкций автомобильной лебедки, которая применяются отечественными
и зарубежными исследователями. На основании данных работ была
спроектирована уменьшенная подобная конструкция, которая мотивированна
главным образом подобностью используемых для исследования механизмов.

В ходе проведения данной работы была разработка конструкции лебедки
для автомобиля массой до 2000-х килограммов. На основе конструкторской
работы были проектированы понижающий редуктор, барабан, канатоукладчик
и привод. После конструкторской работы производил моделирование
напряженно-деформированного состояния с использованием системы CAE.

При сравнительной оценке результатов исследования с использованием
спроектированного метода определения силовых характеристик механизма и
с использованием системы CAE видно, что при равных начальных условиях
значения приближенно находятся в одном порядке. Таким образом можно
сказать, что спроектированная методика определения усилий в исследуемом
зацеплении схожа с алгоритмом определения тех же усилий в системах CAE.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии изготовления деталей насос-дозатора с применением операции дорнования
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии автоматической сварки под слоем флюса тавровых балок на установке Corimpex
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)