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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    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
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020год
    🏢 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)