【正文】 .................. 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 課題來源 在升降機(jī)的設(shè)計(jì)和制造過程中，零件的裝配和運(yùn)動(dòng)分析是極其重要的一步。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)將來在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的地位。 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。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。 水平固定剪叉式機(jī)構(gòu)，通過分析計(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。該機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)任意位置撤銷動(dòng)力自鎖， “安全可靠 ”和 “小動(dòng)力大推力 ”是它的主要特征。齒輪齒條結(jié)構(gòu)支撐完美同步，環(huán)境惡劣也 可保持同步。圖中的三種結(jié)構(gòu)形式的不同之處在于驅(qū)動(dòng)件液壓缸的安裝位置不同。 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。 雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計(jì)算 由圖 32 可知 圖 32 位置參數(shù)示意圖 2 1 / 2s in (1 c o s ) ,C L C LH ll????? （ 1） 2 2 2()c o s 。 雙鉸接剪叉式升降平 臺(tái)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 圖 34 動(dòng)力參數(shù)示意圖 圖中， P 是由液壓缸作用于活塞桿上的推力， Q 是升降平臺(tái)所承受的重力載荷。一般我們都采用單作用柱塞缸，因?yàn)椴捎眠@樣的缸比較經(jīng)濟(jì)，而且總體泄漏量少，密封件壽命長(zhǎng)。計(jì)算結(jié)果見表 表 2 和統(tǒng)計(jì)圖（其中滾動(dòng)摩擦忽略不計(jì)）。 從直觀的角度分析考慮，如下圖： 桿1桿2 圖 36 液壓缸工作示意圖 我們可以從圖上看出，液壓缸的尾部是連接在右側(cè)支撐桿活動(dòng)的區(qū)域的，液壓缸的頭部是連接在桿 1 的右端（偏向桿 1 的活動(dòng)鉸連接）。存在的問題是在剪叉機(jī)構(gòu)折合后的高度 h 較湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 小的情況下（即 角較?。?，所需液壓缸的推力將大大增加。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 39 剪叉機(jī)構(gòu)實(shí)例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 剪叉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸： h=400~1 200mm,l =2 000mm, a =535mm, e =770mm, f =主要參數(shù)計(jì)算結(jié)果見下表： 參 數(shù) 液壓缸布置在左側(cè) 液壓缸布置在右側(cè) 桿 FD 傾角 ? 1sin2hl? 1sin2hl? 液壓缸傾角 ? 1 ( ) sinta n ( ) co slal a e??? ??? 1 ( ) sinta n ( ) c o slaf l a ? ?? ??? 起始角 0? /( ) 起始角 0? /( ) 起始活塞速度0v yv yv 起始活塞推力0P 終止角 max? /( ) 終止角 max? /( ) 活塞有效行程L/mm 253 365 從統(tǒng)計(jì)表中的數(shù)值比較可以看出，液壓缸在剪叉機(jī)構(gòu)中的布置方式對(duì)其運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)有著較明顯的差異。如圖所示： 圖 310 機(jī)構(gòu)各項(xiàng)參數(shù) 其轉(zhuǎn)換過程如圖 211 所示 ,將兩根支撐桿的右側(cè)部分折合到 左側(cè)，產(chǎn)生四根相對(duì)比較短的支撐桿，即可達(dá)到目的。為了增強(qiáng)其湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 安全可靠性，可以設(shè)其總承載量為 2 1 0 0 0 9 8 1 9 6 0 0W t . N? ? ? ?總 ，則平均每個(gè)升降臺(tái)的承載量為 2 980 0W W / N??總 。其形狀見圖紙。 B WN sin N???， 1225BA39。由于剛剛計(jì)算出的桿 3 與桿 4 的最大彎矩和最大軸向力都小于桿 1 的值，故不對(duì)桿 3 桿 4 計(jì)算工作應(yīng)力。這里取 25b mm? ，即叉桿的橫截面為 hb??100? 25 2mm 。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖裝配 制作機(jī)構(gòu)仿真 進(jìn)入 機(jī)構(gòu)應(yīng)用程序 ， 程序 應(yīng)用程序列表 得到如下 界面 ： 機(jī)構(gòu)仿真界面 點(diǎn)右邊界面條 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 工作條 添加伺服電機(jī) 單擊 添加伺服電動(dòng)機(jī) 出現(xiàn)如下界面 伺服電機(jī)定義 添加伺服電機(jī) 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 伺服電機(jī)定義 設(shè)置速度為 2 進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析 接下來 設(shè)置 機(jī)構(gòu)分析 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 分析定義 設(shè)置終止時(shí)間為 20 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 分析定義 設(shè)置兩個(gè)電動(dòng)機(jī)時(shí)間， ServoMotor1 時(shí)間從開始至 10； ServoMotor2 時(shí)間從11 至終止 點(diǎn)擊運(yùn)行，液壓升降臺(tái)開始運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，充分運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，查找相關(guān)資料，讓我們體會(huì)到理論與實(shí)際還有很大差別。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 參考文獻(xiàn) [1] 王凱 ,曹西京 .基于 Pro/E 的機(jī)械產(chǎn)品機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的仿真設(shè)計(jì) [J].輕工機(jī)械 ,2021 [2] 鄭伯學(xué) ,吳俊海 . 基于 Pro/E 的三維機(jī)械設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真 [J].煤礦機(jī)械 , 2021 [3] 葛建兵 ,翟雪琴 . 基于 Pro/E 的直擺凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 [J].輕工機(jī)械 , 2021 [4] 劉春景 . 基于 PRO/E 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)仿真 [J]. 安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) , 2021 年 [5] 劉振宇 ,譚建榮 . 面向過程的虛擬環(huán)境中產(chǎn)品裝配建模研究 [J]機(jī)械工程學(xué)報(bào) , 2021 年 [6] 楊福增 ,傅向華 ,楊芳 ,薛惠嵐 ,李新廣 ,王鵬飛 . 基于 Pro/E 的播種機(jī)零部件參數(shù)化造型 [J]農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) , 2021 年 [7] 劉仕良 .方建軍 .機(jī)械動(dòng)態(tài)仿真與工租分析 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2021年 [8] 冷晟 ,魏孝斌 ,王寧生 . 基于 Pro/E 的虛擬設(shè)計(jì)與制造環(huán)境的研究與開發(fā) [J]機(jī)械與電子 , 2021 年 [9] 和青芳 .徐征 .Pro/ENGINEER 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 年 [10] 王凱 ,曹西京 . 基于 Pro/E 的機(jī)械產(chǎn)品機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的仿真設(shè)計(jì) [J]輕工機(jī)械 , 2021 [11] 蘭勇 ,文懷興 ,白路 . 基于 Pro/E 的工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真 [J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械 , 2021 年 [12] 吳婷 , 張禮兵 . 基于 Pro/E 的屏蔽電泵三維造型與機(jī)構(gòu)仿真 [J]. 機(jī)電工程 , 2021 年 [13] 鄭伯學(xué) ,吳俊海 . 基于 Pro/E 的三維機(jī)械設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真 [J]煤礦機(jī)械 , 2021 [14] 楊方飛 ,閻楚良 ,林洪義 . 水泵葉片三維造型原理與工程應(yīng)用 [J]農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) , 2021 年