低压断路器操动机构的设计及优化

目    录
摘  要 ……………………………………………………………………………………I
Abstract  …………………………………………………………………………………I
第1章　概述………………………………………………………………………………1
   1.1  低压断路器的概论及国内外现状………………………………………………1
   1.2　万能式断路器发展方向…………………………………………………………3
   1.3　虚拟样机技术的概述……………………………………………………………4
 1.3.1 虚拟样机技术的背景与研究范畴…………………………………………4
 1.3.2 ADAMS软件的简介 ………………………………………………………5
 1.4　DW16系列万能式断路器开发的必要性与前提………………………………5
 1.4.1 DW16系列断路器开发的必要性…………………………………………5
 1.4.2 DW16开发的前提…………………………………………………………5
 1.5　课题的目的与主要内容…………………………………………………………6
 1.5.1　课题的目的…………………………………………………………………6
 1.5.2　课题的主要内容……………………………………………………………6
第2章　断路器操动机构的设计…………………………………………………………7
   2.1 操动机构的简述……………………………………………………………………7
　 2.2 传动机构的简介及设计要求………………………………………………………7
 　 2.3 机构的特性分析与计算……………………………………………………………8　　

2.3.1开关机构的分析与力的计算………………………………………………8
 2.3.2 凸轮的的设计计算……………………………………………………………9
　　　2.3.3 四连杆的设计计算…………………………………………………………14
　　　2.3.4 弹簧的设计与计算…………………………………………………………17
　　　2.3.5反力特性曲线计算…………………………………………………………21
　　　2.3.6闭合功的计算……………………………………………………………… 22
　2.4  操动机构的CAD设计图样及配置要求…………………………………………22
第3章 操动机构的三维实体造型…………………………………………………………25
  3.1 PRO/E概述…………………………………………………………………………25
 3.2 Pro/ENGINEER的设计过程…………………………………………………………26
 3.2 操动机构三维实体造型……………………………………………………………27
第4章 ADAMAS仿真与优化………………………………………………………………28
 4.1 ADAMS软件………………………………………………………………………28
 
 4.1.1 ADAMS的简述…………………………………………………………28
 4.1.2 ADAMS体系结构的介绍…………………………………………………29
 4.2 Admas的机械仿真过程及应注意的问题………………………………………31
 4.2.1 样机建模…………………………………………………………………31
 4.2.2 样机约束的施加…………………………………………………………31
 4.2.3 仿真分析…………………………………………………………………32
 4.3 MECHANISM/PRO模块简介及使用 ………………………………………………33
 4.3.1 MECHANISM/PRO模块简介 ………………………………………………33
 4.3.2 MECHANISM/PRO的仿真设计流程………………………………………34
 4.3.3 MECHANISM/PRO模块的应用……………………………………………34
 4.3.3.1 创建装配模型………………………………………………………35
 4.3.3.2 定义刚体 ……………………………………………………………35
 4.3.3.3 创建约束副 …………………………………………………………36
 4.4 ADAMS仿真分析 …………………………………………………………………37
结束语……………………………………………………………………………………41
参考文献…………………………………………………………………………………42
致 谢………………………………………………………………………………………43

摘 要：低压断路器由导电系统、灭弧室、热脱扣器和电磁式瞬动机构组成，其中操动机构的性能直接关系断路器动作的可靠性，本课题利用Pro/E对操动机构进行三维实体造型，然后将利用多体动力学仿真软件ADAMS进行仿真，完成对DW16型低压断路器的常用操动机构的设计和优化。其设计主体思路首先通过ADAMS与Pro/E的接口模块MECHANISM/PRO定义刚体和施加约束，形成了机械系统模型，然后使用ADAMS的求解器ADAMS/Solver对其进行动力学仿真。
关键词：低压断路器；多体动力学；ADAMS

The design of the organization with
The low-voltage breaker

Abstract: The low voltage breaker is composed of electric conducted system,extinguish-arc room, heat tripper and electric magnetism wink-moved mechanism.The functions of move mechanism directly impact the reliability of breaker’s move. This topic is imported by using the exchange module of multibody dynamics simulation software automatic dynamic analysis of mechanical system,and then its movement was simulated by applying ADAMS,with the design and the optimization of DW16 Low-voltage breaker’s ususal mechanical movement.This design ‘s main thinking uses the interface module of  ADAMS and Pro/E, MECHANISM/PRO define rigid body and exert constraint, formed mechanism system module. Then ADAMS’s solver do some analyse of dynamics simulation.
Key words: Air CircuitBreaker；Multibody Dynamics；Adams