金属橡胶减振器结构分析与优化开题报告

1. 研究目的与意义

金属橡胶硅油减振器（以下简称减振器），是一种可以起到缓冲、减振实现防振动的功能性部件。它主要应用于工程机械中挖掘机、起重机司机室等，为操作者提供舒适的工作环境。减振器有不同的结构和类型，用以满足不同的部件减振需求。工程机械中司机室减振主要使用的就是金属橡胶硅油减振器，因为把减振器固定在座架上，所以又称为固定金属橡胶硅油减振器。

减震器参数一般采用m、k、c三个来表示：1、m是减震器所承受的负荷（kg或n）。2、k是刚度，当产品在动态额定负荷m的作用下，其动态力与变形的关系为动刚度

3、c为阻尼系数。

2. 课题关键问题和重难点

1、选择减震器型号，考虑其使用的背景与使用要求，并查询相关文献，结合机械设计相关知识，对金属橡胶硅油减振器进行结构设计，同时考虑金属橡胶硅油减振器的安装环境，设计满足要求的减震器。注意要考虑储油缸筒中需要足够的液压油（但是要注意空间的压缩）和工作缸筒中不能有空气进入。

2、对设计完成的金属橡胶硅油减震器进行三维建模，要做的和所设计的数据符合，同时需要在建模添加材料的选择。注意，ansys软件对与建模细节要求高，要努力克服相关难度。在初次分析后需要再一次进行修改模型参数，方便再次进行分析。

3、以起重机硅油减振器为研究对象,在对硅油减振器组成结构及减振机理进行分析的基础之上,利用软件开发具有友好型界面参数化输入、参数化设计与建模等功能的硅油减振器集成系统软件;同时利用ansys软件对集成软件导出的硅油减振器三维模型进行力学特性研究、强度计算分析，根据得到的结果进行结构优化并再次进行刚度分析以求达到要求。在这过程中，会遇到大量的类比数据，这就要求的理论和经验的熟练运用。

3. 国内外研究现状（文献综述）

一、研究背景

金属橡胶硅油减振器（以下简称减振器），是一种可以起到缓冲、减振实现防振动的功能性部件。它主要应用于工程机械中挖掘机、起重机司机室等，为操作者提供舒适的工作环境。减振器有不同的结构和类型，用以满足不同的部件减振需求。工程机械中司机室减振主要使用的就是金属橡胶硅油减振器，因为把减振器固定在座架上，所以又称为固定金属橡胶硅油减振器。

减震器参数一般采用m、k、c三个来表示：1、m是减震器所承受的负荷（kg或n）。2、k是刚度，当产品在动态额定负荷m的作用下，其动态力与变形的关系为动刚度

4. 研究方案

（1）选择减震器型号，考虑应用材料以及可能用到的材料，以及可能会用到的加工方式，如脱脂、喷涂、硫化。

（2）查询资料对减震器刚度和振动传递率设计计算。研究环形橡胶减震器几何参数对垂直方向支撑刚度的影响,在ansys workbench软件平台上进行环形橡胶减震器的垂直方向刚度计算,分析应力状态对几何参数的响应分析,并以所选橡胶减震器垂直方向刚度最大化为优化目标,以减震器的大小为约束条件,进行环形橡胶减震器的几何参数优化设计。

（3）根据查阅所得的基础数据，利用ug，solid work等建模软件都所选的金属橡胶减震器进行建模。网格划分完成后，对模型质量进行检查，并修补不合格单元。

5. 工作计划

1、（1-2月）充分调研，明确课题的性质、意义、设计内容、设计要达到的技术经济指标。反复论证，确定对减震器零件设计方案。选择减震器型号，考虑其使用的背景与使用要求，并查询相关文献，结合机械设计相关知识，对金属橡胶硅油减振器进行结构设计，同时考虑金属橡胶硅油减振器的安装环境，设计满足要求的减震器。

2、(2月)对ansys—workbench等相关软件进行学习，理解。

3、（2-3）月对确定的金属橡胶减震器进行三维建模，对设计完成的金属橡胶硅油减震器进行三维建模，要做的和所设计的数据符合，同时需要在建模添加材料的选择。注意，ansys软件对与建模细节要求高，要努力克服相关难度。在初次分析后需要再一次进行修改模型参数，方便再次进行分析。