电梯轿架参数化设计方法研究与实践

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1、今Ｍｉｒ－ｔｆ．ｍｌ＠ｉ矣东Ａ審ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中国第－所现代大学ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５诚＇＇。皆Ｖ■嘴：．Ｐｍ程硕±学位论文机械工程．ｒ领域：；躬。孙洁；＾作者姓名佳指导教师：李．雙‘－白贺斌高级ＸＳ师：企业导师；！勢＃天津大学研究生院；；２０１５年５月；ＨＫ．独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作和取得的研巧成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天

2、津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。）＾月学位论文作者签名；或ｋｆｔ签字日期：〇的１：年诚日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可＾＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检，并采用影印、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校索、缩印或扫描等复制手段保存向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：ｏｂ／Ｊ：年走月

3、日签字日期：年＾月／日天津大学硕士学位论文电梯轿架参数化设计方法研究与实践StudyonParametricDesignofElevatorCarframeMethodandPractice工程领域：机械工程作者姓名：孙洁指导教师：李佳教授企业导师：白贺斌高级工程师天津大学机械学院二零一五年五月中文摘要面对市场需求的多样性和市场竞争的日趋激烈，电梯企业对其产品覆盖范围、开发周期和成本都提出了更高的要求。企业在提高产品设计效率、减少重复性工作的同时，还要兼顾产品质量和产品结构的安全，以保证电梯高效、安全、可靠的运行。显然，传统的设计方法是达不到电梯行业发展速度的，市场需求的快速

4、发展急需设计方法的改进。参数化设计方法作为一种全新的设计方法，利用其对产品进行设计建模、有限元分析及优化，在产品系列化设计、相似性设计及优化设计方面具有较大的应用价值；还可以缩短产品的设计开发周期，降低产品成本，提高企业的生产效率和竞争力，具有重要的社会意义和经济意义。本课题以电梯轿架为研究对象，以Creo和ANSYSWorkbench为工具，首先研究基于Top-Down的电梯轿架参数化建模方法，通过布局设计、初定产品结构、骨架模型实现设计信息的一致性传递，最终得到可利用全局关键参数驱动整体模型再生更新的轿架参数化模型；在此基础上创建有限元模型，在网格划分、约束和加载的基础上进行结

5、构静力学分析，校验了结构的安全可靠性以及后续进行优化设计的必要性。本课题提出了电梯轿架参数优化设计的新思路：以侧梁为例，依据优化设计、遗传算法和实验设计的相关理论，以侧梁截面尺寸和厚度为设计变量，以侧梁最大等效应力和侧梁质量为目标函数，研究侧梁截面尺寸的优化方法。优化后的侧梁最大等效应力由186.27MPa降低到168.87MPa，降低了12.35%，质量由20.27kg降低到17.767Kg，降低了9.34%。在此基础上，进一步以侧梁厚度和高度为设计变量，通过参数灵敏度分析，确定出对等效应力不敏感但对重量敏感的3个设计变量，并根据响应曲线，分析设计变量和目标函数的变化规律。通过对

6、侧梁的优化设计，实现了侧梁的轻量化，降低了生产成本，使侧梁结构更加趋于合理，并为电梯其他结构部件的优化设计提供了参考和借鉴。关键词：电梯，轿架，参数化设计，Creo，TOP-DOWN(自顶向下设计方法)IABSTRACTFacingthediversityofmarketdemandandmarketcompetitionbecomesmoreintense,thecoverageoftheelevatorcompany,thedevelopmentcycleandthecostofitsproductshaveputforwardhigherrequirements.Enterp

7、risestoimproveproductdesignefficiencyandreduceduplicationofwork,wemustalsotakeintoaccountthesafetyoftheproductqualityandproductstructuretoensureefficientelevator,safeandreliableoperation.Clearlythetraditionaldesignmethodscannotkeepupthe