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!

    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 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
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 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)