【正文】 ................... 17 兩種布置方式的分析和比較： ......................................................... 18 實(shí)例計(jì)算 ............................................................................................. 19 第四章 臺(tái)板與叉桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................................................................... 24 確定叉桿的結(jié)構(gòu)材料及尺寸 .................................................................... 24 對(duì)支撐叉桿進(jìn)行受力分析 ................................................................. 24 計(jì)算其最大彎矩及軸向力： ............................................................. 25 IV 橫軸的選取 ................................................................................................ 28 第五章 液壓式剪叉升降機(jī)構(gòu)的仿真 ............................................................. 30 制作機(jī)構(gòu)仿真 ............................................................................................ 31 添加伺服電機(jī) ..................................................................................... 32 進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析 ..................................................................................... 33 總 結(jié) .................................................................................................................. 37 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 38 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒 論 課題來(lái)源 在升降機(jī)的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，零件的裝配和運(yùn)動(dòng)分析是極其重要的一步。傳統(tǒng)的升降 機(jī)裝配和運(yùn)動(dòng)分析是在制造出成品后進(jìn)行反復(fù)的裝配和實(shí)驗(yàn)，這樣既浪費(fèi)資源同時(shí)耽誤研發(fā)的進(jìn)度?，F(xiàn)研究基于 Pro/ENGINEER 對(duì)升降機(jī)的造型、裝配與運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真分析即可節(jié)省資源縮短研發(fā)時(shí)間。 研究目的和意義 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品的供求雙方都發(fā)生了很大的變化。就消費(fèi)者而言，其消費(fèi)需求日益主體化、個(gè)性化、多元化，而且不同程度地體現(xiàn)出短時(shí)性；而對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)，隨著區(qū)域性、國(guó)際性市場(chǎng)壁壘的淡化，他們面對(duì)著的是全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。這就要求制造企業(yè)需要以最短的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間、最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量、最低的成本和價(jià)位、最優(yōu)的服務(wù)、快 速的市場(chǎng)適應(yīng)性來(lái)贏得市場(chǎng)，即依靠產(chǎn)品強(qiáng)化企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就要求人們將制造技術(shù)與飛速發(fā)展著的系統(tǒng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等有機(jī)融合，形成全新概念的具有信息化、自動(dòng)化、智能化、敏捷化等特點(diǎn)的虛擬設(shè)計(jì)制造技術(shù)。 設(shè)計(jì)是升降機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程中至關(guān)重要的一環(huán)。設(shè)計(jì)階段決定了升降機(jī)如何加工、如何裝配，甚至決定了升降機(jī)將來(lái)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的地位。設(shè)計(jì)成本雖然只占產(chǎn)品開(kāi)發(fā)總成本的 5%，卻決定了產(chǎn)品總成本的 7080%。 裝配是升降機(jī)生命周期的重要環(huán)節(jié)，是升降機(jī)功能實(shí)現(xiàn)的主要過(guò)程。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造必須等零件 全部加工完成之后才可進(jìn)行裝配，不能體現(xiàn)并行設(shè)計(jì)的思想。一般要反復(fù)修改，進(jìn)行多次試裝配，致使升降機(jī)的開(kāi)發(fā)周期延長(zhǎng)，研發(fā)成本增加，因而升降機(jī)的設(shè)計(jì)極有可能成為限制新產(chǎn)品研發(fā)速度的瓶頸。裝配仿真作為虛擬設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵技術(shù)之一，具有廣闊的應(yīng)用前景。它是用可視化手段來(lái)模擬裝配體的實(shí)際裝配過(guò)程，即利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和仿真技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上建立機(jī)械系統(tǒng)模型，并進(jìn)行三維可視化處理，模擬產(chǎn)品的實(shí)際裝配過(guò)程。這樣，在不需要做出物理樣機(jī)的情況下，就可以解決大部分的產(chǎn)品裝配問(wèn)題，從而能夠大大縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低設(shè)計(jì) 成本。 國(guó)內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢(shì) Pro/Engineer 是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 1． 參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能 Pro/Engineer 是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫(huà)草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。 2． 單一數(shù)據(jù)庫(kù) Pro/Engineer 是建立在統(tǒng)一 基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不象一些傳統(tǒng)的 CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶(hù)在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門(mén)的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變， NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。這一優(yōu)點(diǎn)使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng) ，價(jià)格也更便宜。 Pro/Engineer 是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型，三維上色實(shí)體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動(dòng)，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。 Pro/Engineer 是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過(guò)各種不同設(shè)計(jì)專(zhuān)用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（ Ribs）、槽（ Slots）、倒角（ Chamfers）和抽空（ Shells）等，采用這種手段來(lái)建立形體，對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是更自然，更直觀，無(wú)需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號(hào) 式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 各式升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 剪式升降機(jī)構(gòu) 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 剪式升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及性能 氣液動(dòng)剪叉式升降平臺(tái)具有制造容易、價(jià)格低廉、堅(jiān)實(shí)耐用、便于維修保養(yǎng)等特點(diǎn)。在民航、交通運(yùn)輸、冶金、汽車(chē)制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應(yīng)用。 直立固定剪叉式結(jié)構(gòu)，液壓缸的行程等于平臺(tái)的升降行程，整體結(jié)構(gòu) 尺寸龐大，且球鉸鏈加工負(fù)載，在實(shí)際種應(yīng)用較少。 水平固定剪叉式機(jī)構(gòu)，通過(guò)分析計(jì)算可知，平臺(tái)的升降行程大于液壓缸的行程，在應(yīng)用過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)快速控制升降的目的，但不足之處是活塞桿受到橫向力的作用，影響密封件的使用壽命。而且活塞桿所承受的載荷力要比實(shí)際平臺(tái)上的載荷力要大的多。所以實(shí)際也很少采用。 雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)避免了上述缺點(diǎn)。結(jié)構(gòu)比較合理，平臺(tái)的升降行程可以達(dá)到液壓缸行程的二倍以上。因此，在工程實(shí)際中逐漸得到廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)就重點(diǎn)對(duì)雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)形式加以分析、論述。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 渦輪 絲桿 式升降機(jī)構(gòu) 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 渦輪絲桿式升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及性能 渦輪絲桿式升降機(jī)構(gòu) 通過(guò)蝸輪副減速傳遞扭矩，并由絲杠轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)任意位置撤銷(xiāo)動(dòng)力自鎖， “安全可靠 ”和 “小動(dòng)力大推力 ”是它的主要特征。 齒條升降機(jī)構(gòu) 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 齒條升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及性能 齒輪齒條和滾輪齒條組成的齒輪箱和鏈接齒輪軸相組合的結(jié)構(gòu)，是向上 /向下操作時(shí) 維持上部和下部平臺(tái)同步的機(jī)構(gòu)。齒輪箱內(nèi)部機(jī)構(gòu)齒輪相互銜接運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎不產(chǎn)生噪音。向上 /向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受到 50%以?xún)?nèi)的偏壓也可做通暢的向上 /向下操作。與直線導(dǎo)軌，滑動(dòng) 軸承，直線軸承不同，它的導(dǎo)軌以單元形式組成，固容易維修，部件的規(guī)格化也使部件更換迅速。 齒條升降平臺(tái)的特點(diǎn) 部件小巧、耐久性強(qiáng)而且不出現(xiàn)故障，只要定期注入潤(rùn)滑油就不需要保養(yǎng)。可以根據(jù)設(shè)計(jì)者的意圖多樣設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)時(shí)間。向上