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正文內(nèi)容

直推式自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-07-16 13:36 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 第三級(jí)液壓缸作為舉升定位作用,再在另一端創(chuàng)建一個(gè)17的圓和15的圓,完成草圖將其拉伸1厘米,再將其與主要部分進(jìn)行求和,然后將所有部件求和,使之成為一個(gè)零件,再在那端相距底部10厘米的地方,移動(dòng)絕對(duì)坐標(biāo)系,同時(shí)Z方向移動(dòng)10厘米,創(chuàng)建一個(gè)2厘米高,直徑為6厘米的圓柱,同樣在YZ平面對(duì)稱地方創(chuàng)建一個(gè)一樣的圓柱。再以圓柱表面為草圖繪制平面,建立一個(gè)直徑為4厘米的圓,將其拉伸4厘米,同樣在另一端圓柱表面上也用同樣的方法創(chuàng)建一個(gè)小圓柱。此圓柱是用來作為轉(zhuǎn)軸與車架支架完成配合,完成車廂的舉升。在相距外圓柱下方6厘米的地方,沿著Y軸創(chuàng)建一個(gè)直徑為3厘米,高為5厘米的圓柱,在將外圓柱創(chuàng)建螺紋,使其成為液壓缸的輸油管,然后完成上述步驟后,得到模型如圖416所示。 圖416最后一級(jí)液壓缸 最后一級(jí)液壓缸底座建模打開軟件,以XY為草圖平面,創(chuàng)建一個(gè)直徑為17厘米,厚度為5厘米的圓柱,其采用焊接的方法與最后一節(jié)液壓缸進(jìn)行連接,得到如圖417所示。 圖417最后一級(jí)液壓缸底座 第五章 舉升機(jī)構(gòu)的裝配 舉升機(jī)構(gòu)的裝配首先打開UG軟件,單擊“新建”然后選著“裝配”得到如圖51所示。 圖51裝配界面在裝配的界面內(nèi),單擊添加組件,首先選定第一級(jí)液壓缸頂部,第一級(jí)缸,第二級(jí)缸,第三級(jí)缸,最后一級(jí)缸。最后一級(jí)缸的底部。再通過動(dòng)態(tài)移動(dòng)與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng)得到最終液壓缸的裝配圖,如圖52所示。 圖52液壓缸裝配 基本結(jié)構(gòu)的裝配首先打開軟件,選著項(xiàng)目為裝配,單擊確定,進(jìn)入裝配界面,添加組件,首先添加車架,然后添加兩個(gè)車架支架,再添加四個(gè)車架吊耳和四個(gè)鏡像的車架吊耳。然后進(jìn)行移動(dòng),在移動(dòng)過程中,對(duì)組件進(jìn)行軸向移動(dòng),或是圍繞某一個(gè)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而得到合適的位置,完成裝配。將車架吊耳進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),在轉(zhuǎn)到合適的位置時(shí),將移動(dòng)中的動(dòng)態(tài)移動(dòng)改為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng),同時(shí)將選擇的點(diǎn)由自動(dòng)的點(diǎn)改為圓心,如圖53所示首先選擇車架吊耳的最后一個(gè)圓孔的圓心,在選擇車架最后一個(gè)圓孔的圓心,用同樣的方法完成八個(gè)車架吊耳的裝配。裝配完車架吊耳以后,緊接著安裝車架支架,采用同樣的方法,首先進(jìn)行動(dòng)態(tài)移動(dòng),然后進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的移動(dòng),與車架完成裝配。在裝配完車架與車架吊耳和車架支架后,對(duì)其添加組件螺栓進(jìn)行固定,將螺栓與車架進(jìn)行動(dòng)態(tài)移動(dòng)與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的移動(dòng),然后對(duì)其進(jìn)行約束,選擇面與面之間的接觸,完成所有螺栓的裝配,得到如圖54所示,其中支架細(xì)節(jié)如圖55所示。 圖53移動(dòng)組件界面 圖54車架裝配 圖55支架裝配細(xì)節(jié)將車架與車架支架和車架吊耳裝配以后緊接著裝配車廂,單擊添加組件,選擇車廂組件。選定車廂組件,單擊“移動(dòng)”按鈕,對(duì)車廂進(jìn)行移動(dòng),選著點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng)。選擇起點(diǎn)為車廂與車架鉸接處的轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心,選擇終點(diǎn)為車架支架的孔的圓心,然后再將車廂進(jìn)行約束調(diào)整,保證其對(duì)稱,這樣就完成了車廂與車架的裝配。完成裝配如圖56所示。 圖56車廂與車架的裝配完成車廂與車架裝配后,再裝配車廂吊耳。單擊添加組件,選定車廂吊耳選擇數(shù)量為2。將車廂吊耳進(jìn)行動(dòng)態(tài)移動(dòng),移動(dòng)到合適的位置。選擇點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng),選著起點(diǎn)為車廂吊耳的下端圓孔的圓心,選擇終點(diǎn)為車廂上的下端圓孔的圓心,完成兩個(gè)車廂吊耳的裝配。得到裝配后如圖57所示。 圖57車廂吊耳的裝配 整體裝配整體裝配就是將前面的舉升機(jī)構(gòu)的裝配與前面的基本結(jié)構(gòu)裝配,線性裝配到一起。選著車架的基本裝配,用UG軟件打開它,然后單擊添加組件,單擊舉升機(jī)構(gòu)的裝配組件,單擊確定。首先選定舉升機(jī)構(gòu)的所有液壓缸作為一個(gè)部件,單擊移動(dòng)按鈕進(jìn)行移動(dòng),采用動(dòng)態(tài)移動(dòng),使其移動(dòng)到合適的位置,在選擇點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng),選擇起點(diǎn)為液壓缸頂部的轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心,在選擇終點(diǎn)為車架支架的圓孔的圓心,完成初步裝配。再將液壓缸作為一個(gè)整體部件進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)到合適的位置,使其與車廂吊耳完成配合。得到完整裝配模型如圖58所示。 圖58整體裝配舉升起來后得到裝配模型圖如圖59所示。 圖59舉升時(shí)整體裝配第六章 舉升機(jī)構(gòu)的仿真 仿真的初處理 選擇連桿首先打開UG,選擇“建?!?,然后單擊確定按鈕,進(jìn)入建模界面后。單擊“開始”按鈕,選擇“運(yùn)動(dòng)仿真”。單擊“連桿”按鈕,選擇車架,車架支架和車架吊耳以及車架上的長螺栓和螺帽為固定連桿,記為連桿L001,如圖61所示。再選擇車廂和車廂吊耳以及車廂吊耳上的短螺栓和螺帽為自由連桿,記為連桿L002。選擇液壓缸第一級(jí)液壓缸頂部為自由連桿,記為L003。選擇第一級(jí)液壓缸為自由連桿,記為L004。選著第二級(jí)缸為自由連桿,記為連桿L005。選擇第三級(jí)液壓缸為自由連桿,記為連桿L005。選擇第三級(jí)液壓缸記為自由連桿,記為L006。再選擇最后一級(jí)液壓缸為自由連桿,記為L007。 圖61連桿選定界面 添加運(yùn)動(dòng)副單擊運(yùn)動(dòng)副,選擇旋轉(zhuǎn)副,然后單擊車廂所在的連桿,選擇點(diǎn)為車廂支架轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心,選擇轉(zhuǎn)軸為X軸。單擊嚙合連桿,選擇嚙合連桿為車架所在的連桿中,為保證舉升時(shí)位置正確,選擇點(diǎn)還為上述所說的點(diǎn),選擇轉(zhuǎn)軸為X軸,然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功。然后單擊車廂所在的連桿,選擇點(diǎn)為車廂支架轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心,選擇轉(zhuǎn)軸為X軸。單擊嚙合連桿,選擇嚙合連桿為車架所在的連桿中,為保證舉升時(shí)位置正確,選擇點(diǎn)還為上述所說的點(diǎn),選擇轉(zhuǎn)軸為X軸,然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功,如圖62所示。然后單擊車廂所在的連桿,選擇點(diǎn)為車廂支架轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心,選擇轉(zhuǎn)軸為X軸。單擊嚙合連桿,選擇嚙合連桿為車架所在的連桿中,為保證舉升時(shí)位置正確,選擇點(diǎn)還為上述所說的點(diǎn),選擇轉(zhuǎn)軸為X軸,然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功。然后單擊車廂所在的連桿,選擇點(diǎn)為車廂支架轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心,選擇轉(zhuǎn)軸為X軸。單擊嚙合連桿,選擇嚙合連桿為車架所在的連桿中,為保證舉升時(shí)位置正確,選擇點(diǎn)還為上述所說的點(diǎn),選擇轉(zhuǎn)軸為X軸,然后單擊確定添加運(yùn)動(dòng)副成功。 圖62添加運(yùn)動(dòng)副添加車廂吊耳與第一級(jí)液壓缸頂部之間的運(yùn)動(dòng)副,首先單擊第一級(jí)液壓缸所在的連桿,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸外端圓柱轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心,選擇轉(zhuǎn)軸為X軸。單擊嚙合連桿,選擇嚙合連桿為車廂所在的連桿中,為保證舉升時(shí)位置正確,選擇點(diǎn)還為上述所說的點(diǎn),選擇轉(zhuǎn)軸為X軸,然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功。首先單擊第一級(jí)液壓缸所在的連桿,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸另一外端圓柱轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心,選擇轉(zhuǎn)軸為X軸。單擊嚙合連桿,選擇嚙合連桿為車廂所在的連桿中,為保證舉升時(shí)位置正確,選擇點(diǎn)還為上述所說的點(diǎn),選擇轉(zhuǎn)軸為X軸,然后單擊確定添加運(yùn)動(dòng)副成功。添加液壓缸之間的滑動(dòng)副,單擊運(yùn)動(dòng)副,選擇滑動(dòng)副,選擇連桿為第一級(jí)液壓缸頂部,單擊點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部底端外圓的圓心,選擇方向?yàn)槠矫媾c法線的方法,選擇第一級(jí)缸的底部,選擇反向按鈕,再單擊嚙合連桿,選著嚙合連桿為最后一級(jí)缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部下端圓的圓心,選擇方向?yàn)樯鲜鏊x擇的方向,單擊應(yīng)用按鈕,添加滑動(dòng)副成功。選擇連桿為第一級(jí)缸,單擊點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底端外圓的圓心,選擇方向?yàn)槠矫媾c法線的方法,選擇第一級(jí)缸的底部,選擇反向按鈕,再單擊嚙合連桿,選著嚙合連桿為最后二級(jí)缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部下端圓的圓心,選擇方向?yàn)樯鲜鏊x擇的方向,單擊應(yīng)用按鈕,添加滑動(dòng)副成功。選擇連桿為第二級(jí)缸,單擊點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部底端外圓的圓心,選擇方向?yàn)槠矫媾c法線的方法,選擇第一級(jí)缸的底部,選擇反向按鈕,再單擊嚙合連桿,選著嚙合連桿為第三級(jí)缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部下端圓的圓心,選擇方向?yàn)樯鲜鏊x擇的方向,單擊應(yīng)用按鈕,添加滑動(dòng)副成功。選擇連桿為第三級(jí)缸,單擊點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底端外圓的圓心,選擇方向?yàn)槠矫媾c法線的方法,選擇第一級(jí)缸的底部,選擇反向按鈕,再單擊嚙合連桿,選著嚙合連桿為最后一級(jí)缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸下端圓的圓心,選擇方向?yàn)樯鲜鏊x擇的方向,單擊確定按鈕,添加滑動(dòng)副成功。添加液壓缸之間的共線副,單擊運(yùn)動(dòng)副,選擇共線副,選擇連桿為第一級(jí)缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心,選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線方向,單擊反向按鈕,選擇嚙合連桿為第二級(jí)液壓缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心,選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線方向,單擊反向按鈕,單擊應(yīng)用按鈕,添加共線副成功。選擇連桿為第二級(jí)缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心,選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線方向,單擊反向按鈕,選擇嚙合連桿為第三級(jí)液壓缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心,選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線方向,單擊反向按鈕,單擊應(yīng)用按鈕,添加共線副成功。選擇連桿為第三級(jí)缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心,選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線方向,單擊反向按鈕,選擇嚙合連桿為最后一級(jí)液壓缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心,選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線方向,單擊反向按鈕,單擊應(yīng)用按鈕,添加共線副成功。選擇連桿為第一級(jí)液壓缸頂部,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部底端外圓的圓心,選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸頂部底端外圓平面的法線方向,單擊反向按鈕,選擇嚙合連桿為最后一級(jí)液壓缸,選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部底端外圓的圓心,選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸頂部底端外圓平面的法線方向,單擊反向按鈕,單擊確定按鈕,添加共線副成功,如圖63所示。 圖63添加共線副 仿真的解算方案 單擊“工具條”選項(xiàng),再選擇“解算方案”按鈕,選擇指定方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部平面的法線方向,而且是反向,選擇時(shí)間為50,選擇步數(shù)為1000步,單擊確定按鈕,如圖64所示。 圖64解算 仿真的求解 單擊“求解”按鈕,經(jīng)過一系列的運(yùn)算,得到運(yùn)動(dòng)仿真的模型,如圖65所示。 圖65模型仿真單擊“動(dòng)畫”按鈕,選擇作圖,選擇對(duì)象為車廂吊耳與第一級(jí)液壓缸頂部的運(yùn)動(dòng)副,請求分量分別為位移和時(shí)間,在軸定義中添加一條曲線,單擊“確定”,得到一條時(shí)間位移曲線,如圖66所示。 圖66仿真位移曲線 單擊“動(dòng)畫”按鈕,選擇作圖,選擇對(duì)象為車廂吊耳與第一級(jí)液壓缸頂部的運(yùn)動(dòng)副,請求分量分別為速度和時(shí)間,在軸定義中添加一條曲線,單擊“確定”,得到一條時(shí)間位移曲線,如圖67所示。 圖67仿真速度曲線通過模型仿真得到,模型的舉升機(jī)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)的要求,可以保證貨車擁有著足夠的承載能力,同時(shí)也保證貨物能夠徹底的傾卸。結(jié)論與展望 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí),并能用來分析、解決實(shí)際問題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié),是對(duì)大學(xué)階段所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)與鞏固。 本次設(shè)計(jì)的題目是直推式自卸車舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真,設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之處是舉升機(jī)構(gòu)能否滿足設(shè)計(jì)要求。我以《設(shè)計(jì)任務(wù)書》的指導(dǎo)思想為中心,參照相關(guān)資料對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行了認(rèn)真設(shè)計(jì)??傮w來講,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)前期的主要任務(wù)是查找資料、完成文獻(xiàn)檢索和外文翻譯。在此期間,我對(duì)圖書館、網(wǎng)上資源等等都進(jìn)行了相關(guān)的資料查找,使自己對(duì)查找文獻(xiàn)方面的能力有了一定的提高。由于題目沒有給出具體的尺寸也沒有給出其它具體參數(shù),這就需要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和圖書館資源。中期主要任務(wù)是主要是對(duì)選定的車型參數(shù)進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì),同時(shí)建立模型。后期主要任務(wù)是圖紙的繪制以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的書寫,以及一系列的錯(cuò)誤修正。由于能力有限以及各方面的原因,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在著很多方面的不足和缺陷,希望老師指正并提出修改意見,使自己今后不再犯同樣的錯(cuò)誤,同時(shí)提高自己的能力。 經(jīng)過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),讓我對(duì)直推式自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)有了一定的了解,同時(shí)也學(xué)習(xí)了三維軟件UG的建模與仿真的操作,為我今后在公司就業(yè),提供了一定的基礎(chǔ)。致謝轉(zhuǎn)眼之間,畢業(yè)在即,在本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)寫作過程中, 首先,也是最主要感謝的是我的指導(dǎo)老師,王雷老師,在此深表感謝!同時(shí)也感謝其他幫助和指導(dǎo)過我的老師和同學(xué)。最后要感謝在整個(gè)論文寫作過程中幫助過我的每一位人。在整個(gè)過程中老師給了我很大的幫助,在論文題目制定時(shí),他首先肯定了我的題目大方向,同時(shí)又幫我具體分析本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體目標(biāo),讓我在寫作時(shí)有了具體方向。在論文提綱制定時(shí),我的思路不是很清晰,經(jīng)過老師的幫忙,讓我具體寫作時(shí)思路頓時(shí)清晰。在完成初稿后,老師認(rèn)真查看了我的文章,指出了我存在的很多問題。在此十分感謝王老師的細(xì)心指導(dǎo),才能讓我順利完成畢業(yè)論文。作者: 2013年6月參考文獻(xiàn)[1] 朱如鵬,郭學(xué)陶,等. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]. 第一版,北京: 航空工業(yè)出版社, 1995. 110[2] 衛(wèi)朝富,劉偉,[M].北京:科學(xué)出版社,2004[3] 魏兵,熊禾根,機(jī)械原理[M].第三版,武漢:華中科技大學(xué)出版社,2007[4] 王為,汪建曉,機(jī)械設(shè)計(jì)[M].第二版,武漢:華中科技大學(xué)出版社,2011 [5] 劉昌麗,周進(jìn). 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