基于solidworks的环网柜左侧组件测绘及其结构优化设计.doc

基于Solidworks的环网柜左侧组件测绘及其结构优化设计


1.88万字 46页 原创作品，已通过查重系统


目 录
摘要 1
Abstract 2
引言 3
第一章 环网柜理论基础 4
1.1环网柜的概念 4
1.2 环网柜的特点与作用 4
1.2.1环网柜的特点 4
1.2.2 环网柜的作用 5
1.3 环网柜的分类 5
1.3.1 真空开关（AIS） 5
1.3.2 空气绝缘SF6开关（AIS） 6
1.3.3 气体绝缘SF6开关（GIS） 6
1.3.4 固体绝缘真空开关(SIS) 6
1.4 环网柜控制原理 7
1.5环网柜安装 9
本章小结 9
第二章 环网柜合分闸储能机构的结构设计 10
2.1环网柜中间机械装置装配总图 10
2.2弹簧储能的研究背景及意义 11
2.3弹簧储能操作机构 11
2.3.1弹簧储能操作机构合分闸的要求 11
2.3.2弹簧储能操作机构的结构 12
2.3.3弹簧储能机构的安装 12
2.4弹簧自锁装置 14
2.4.1弹簧自锁装置结构与原理 14
2.4.2弹簧自锁机构的安装 15
本章小结 17
第三章 弹簧储能操作机构的弹簧设计及其优化 18
3.1平面涡卷弹簧的定义 18
3.2弹簧基本参数指标 19
3.3平面涡卷弹簧的特性曲线 20
3.4平面涡卷弹簧的设计计算 21
3.5平面涡卷弹簧的优化设计 23
3.5.1平面涡卷弹簧储能密度计算 23
3.5.2平面涡卷弹簧优化分析 25
本章小结 27
第四章 异型截面平面涡卷弹簧的有限元分析 28
4.1异型截面平面涡卷弹簧Solidworks三维模型建立 28
4.2建立异型截面平面涡卷弹簧ANSYS力学模型模型 29
4.3划分网格 30
4.4边界条件的确定 31
4.5施加约束 32
4.6施加载荷并求解 32
4.7异型截面平面涡卷弹簧应力分析 32
本章小结 33
第五章 经济可行性分析 34
5.1 研究的基本内容 34
5.1.1 经济可行性 34
5.1.2 技术经济性 34
5.2 环境对方案的影响 35
5.2.1 低温环网柜的基本特征 36
5.2.2 低温条件下的分析 36
本章小结 38
第六章 全文总结与展望 39
致谢 40
参考文献 41


摘要 随着技术和经济的发展，以及社会用电量的不断持续增加，社会对供电的持续性和可靠性的要求越来越高，以确保和提高电网安全可靠的运行。充气环网柜[1]是电气系统中一个很重要的开关设备，一旦出现质量问题，将极有可能造成整台开关设备的报废，影响负载的正常用电。所以要保证零部件质量就要严格控制零部件的材料、加工工艺和检验方法，其机械强度、电气性能等各方面参数均必须满足产品的要求。而我们需要在中间组件的零件结构合理运行的条件下，对零件尺寸精确细化，以提高产品技术水平，制定更合理的技术标准，降低材料及工艺成本，进行技术创新。
本文主要针对充气环网柜的两个关键问题，一个是对其左侧组件的结构设计，另一个则是对其运动的仿真。本文首先根据对充气环网柜左侧结构的测绘，对其典型机构进行分析研究。本文采用的是基于参数化设计的软件Solidworks来重组环网柜的各个零部件，然后用Solidworks的装配模块来装配成样机模型；利用ANSYS l2.0平台，建立了涡簧柔性体模型并对其进行了动力学仿真分析，得到了涡簧的变形图和施加了恒定角速度的涡簧的刚度曲线和储能曲线，仿真结果与涡簧实际刚度变化曲线相一致。


关键词: 充气环网柜 Solidworks 结构设计 运动仿真