【摘 要】
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电力液压块式制动器广泛应用于冶金、机械、船舶等工业领域,是使机械运动停止的机械部件,也是保证机械安全性的重要组成部件。本文利用Creo、MATLAB优化、三维设计和族表法、ANSYS Workbench有限元分析现代设计方法对该类产品进行设计校核和系列化设计,利用本文提出的系列化设计方法可方便快速地找出该产品的薄弱环节,提高该类产品的设计质量和研发效率。介绍了制动器的发展状况、电力液压块式制动器的
【基金项目】
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国家2017年重点研发专项“高温熔融金属作业事故预防与控制技术研究”（课题编号为2017YFC0805103）中的课题三“冶金起重机健康监测诊断技术及装备研发”；
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电力液压块式制动器广泛应用于冶金、机械、船舶等工业领域,是使机械运动停止的机械部件,也是保证机械安全性的重要组成部件。本文利用Creo、MATLAB优化、三维设计和族表法、ANSYS Workbench有限元分析现代设计方法对该类产品进行设计校核和系列化设计,利用本文提出的系列化设计方法可方便快速地找出该产品的薄弱环节,提高该类产品的设计质量和研发效率。介绍了制动器的发展状况、电力液压块式制动器的组成和工作原理及其主要零部件的特点,以典型规格电力液压块式制动器为研究对象,对制动器主要零部件建立力能参数计算的数学模型、强度和刚度校核方法,并计算了电力液压推力。通过MATLAB优化方法,寻求制动器体积最小和制动器耗能最小这两个目标的优化,获得电力液压块式制动器结构尺寸参数和性能的最优解;优化结果显示,在两优化目标加权系数相等且满足设计条件的情况下,制动器体积下降了2.9%,本优化方法有利于新规格研发中各参数自动确定。通过Creo软件完成了结构尺寸优化后制动器全部零件的三维建模及装配,采用ANSYS Workbench软件对制动器就抱闸和开闸两个工况分别进行了静力学有限元分析,将有限元分析结果与理论值进行了对比分析,比较结果显示,有限元结果比材料力学的值稍大,满足设计要求,验证了结构尺寸的正确性。根据不同制动力矩要求,探讨了该类产品系列化的一定规律,建立了新规格同类制动器系列化研发方法,即采用插值法得新制动器的参数、MATLAB优化、得到新制动器结构重要参数、Creo族表法得新制动器全部零件的结构参数,进而Creo建模和ANSYS有限元静力学分析。建立了新规格机械产品的系列化设计方法。
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