【文章內容簡介】 臺的傳感器標定裝置由測力傳感器 傳感器標定上銷軸 傳感器標定下銷軸計量院傳感器線 標準負荷測量儀 圖顯示推拉力計 傳感器電纜線 液壓千斤 頂 傳感器下端標定架 計量院傳感器 10 和傳感器上端活動架 11 組成。 1 測力傳感器、 2 測力傳感器標定上銷軸、 3 測力傳感器標定下銷軸、 4 計量院傳感器線 5 標準負荷測量儀、 6 圖顯示推拉力計、 7 傳感器電纜線、 8 液壓千斤頂 9 傳感器下端標定架、 10 計量院傳感器、 11 傳感器上端活動架 圖 28 傳感器標定裝置示意圖 傳感器下端標定架 9安裝在地面上，液壓千斤頂 8 放在傳感器下端標定架 9的標定架底板中間，上端支撐著計量院傳感器 10。計量院傳感器 10 固定安裝在傳感器上端活動架 11 的底端。測力傳 感器 1上端圓形通孔套裝在傳感器標定上第 2 章 駐車力檢測臺的檢測原理及結構 12 銷軸 2上，并通過傳感器標定銷軸 2將測力傳感器聯(lián)接到活動架 11 上，測力傳感器 1下端通過傳感器標定下銷軸 3聯(lián)接到傳感器下端標定架 9的立柱槽鋼上端圓形通孔中。標準負荷測量儀 5 通過傳感器線 4連接到計量院傳感器 10的接線柱上，標準負荷測量儀 5的型號為 20xxB0，計量院傳感器 10 的型號為 CL11。圖顯示推拉力計 6通過傳感器電纜線 7 連接到測力傳感器 1的接線柱上。駐車制動力傳感器標定裝配體中沒有設計導向裝置，這是因為當壓液壓千斤頂 8對計量院傳感器 10 施加垂直向上的力時，力最終傳到 稱重傳感器 1上端圓形通孔，使稱重傳感器 1被拉伸，即使液壓千斤頂 8所作用的力不是沿垂直方向，也能夠自行調整到垂直方向。 向下壓液壓千斤頂 8的壓桿，液壓千斤頂 8對計量院傳感器 10 施加垂直向上的力，通過標準負荷測量儀 5 可以讀出所施加的力的大小，液壓千斤頂 8 所施加向上的力通過傳感器上端頂?shù)交顒蛹?11 的下平面，在千斤頂?shù)耐苿酉?，活動?11 上升，導致傳感器標定上銷軸 2 和下銷軸 3的距離增加，傳感器標定下銷軸 3固定在傳感器下端標定架 9上（固定端），致使測力傳感器 1受到垂直向上的作用力，所以測力傳感器 1 所受大的力的大小 與計量院傳感器 10 所受的力的大小相等，因而可以通過標準負荷測量儀 5上的讀數(shù)來標定圖顯示推拉力計 6上的讀數(shù)，使二者數(shù)值相等。 對同一量，進行多次計量，取其平均值，不確定度既是指其偏離平均值的正負差值。其差值越大，則計量的不確定度就越大。在數(shù)理統(tǒng)計學上，不確定度一般用方差（ S）來表示： 不確定度的計算公式如下： 注： xi 為測量值，為平均值，為測量的次數(shù)。方差越大，其不確定度則越大；方差越小，其不確定度就越小。示值誤差 =（測力示值 檢定點力值） /儀器滿量程值測力系統(tǒng)示值誤差應小于177。 1%[20]。 改進型駐車力檢測試驗臺的受力分析及基本強度校核 駐車反力牽引車裝配體的受力分析及基本強度校核 由圖 29所示，方鋼立柱主要承受水平向右的拉力 F，此拉力 F可以等效成第 2 章 駐車力檢測臺的檢測原理及結構 13 立柱與底座結合點處向右的拉力 F和一個順時針的彎矩 M[12]，如圖 210。 圖 29 駐車反力牽引車裝配體受力圖 圖 210 駐車反力牽引車裝配體受力等效圖 駐車反力牽引車裝配體中，方鋼材料使用 Q235 鋼，其彎曲強度大約為414Mpa，即 [σ ] =414Mpa。σ max=Mz max /Wz ，而方鋼的截面尺寸為 60mm 60mm，Wz=b h2 / 6，所以 Wz= 105 m3 ， Mz max=20xxN Lmax =20xxN=1000N m，所以，σ max=1000N m/ 105 m3 =，σ max＜ [σ ]，安全。 如圖 211所示，地腳螺栓受到橫向的剪切力 F， F=20xxN。 F 第 2 章 駐車力檢測臺的檢測原理及結構 14 圖 211 地腳螺栓受力圖 M20 地腳螺栓的應力截面積為 245mm2 ，剪切強度條件如下： 其中， [S]=~， F=20xxN ， d0= 28mm， i=2。所以 ，計算得，τ =4 20xxN / 2π 282 106 =， [τ ] =414Mpa / =，安全。 拉力板受到水平方向的拉力 F，如果 212 所示， F=20xxN。 圖 212 拉力板受力圖 σ =FN / A =20xxN / 60mm 20mm 106=，并且受力危險點處會有應力集中， S=15，σ max=σ S=25Mpa ＜ [σ ]=600Mpa，所以，拉力板的抗拉強度足夠，處于安全狀態(tài)。 在駐車反力牽引車裝配體處于非工作狀態(tài)時，支撐槽鋼起到支 撐手動牽引葫蘆托盤，保持結構穩(wěn)定的作用，如圖 213 所示。 圖 213 支撐槽鋼受力圖 F M F F1 第 2 章 駐車力檢測臺的檢測原理及結構 15 托盤尺寸為 400mm 300mm 30mm，托盤 M=（ 400mm 300mm 30mm— 380mm 280 15mm） 109=，手動牽引葫蘆凈重 29kg，所以F1=（ +29） 10=，所以支撐槽鋼所受的彎矩 Mz=F1 L== m，因此，σ =Mz /W = m / 106 =，Q235 槽鋼的彎曲強度 [σ ]=235Mpa，所以σ＜ [σ ]，支撐槽鋼處于安全狀態(tài)。 傳感器升降托盤裝配體的受力分析及基本強度校核 當轎車駐車制動力檢測臺處于非工作狀態(tài)時，傳感器升降托盤主要起到支撐傳感器和水平儀等設備的作用，因此，傳感器升降托盤主要受到向下的壓力，如圖 214 所示。 圖 214 傳感器升降托盤裝配體受力圖 托 盤 質 量 m1= （ 400mm 300mm 30mm — 380mm 280mm 15mm） 109=，傳感器及水平儀質量 m2≈ 15kg，所以， F=（ 15kg+） 10=， M=F L= = m，σ max=Mz max /Wz ，而方鋼的截面尺寸為 20mm 60mm， Wz=b h2 / 6，所以 Wz= 105 m3，所以 σ max= m/ 105 m3=，遠小于 [σ ]，所以，方鋼立柱的強度足夠，處于安全狀態(tài)。 F M 第 2 章 駐車力檢測臺的檢測原理及結構 16 本章小結 本章內容主要介紹了改進型駐車力檢測試驗臺的檢測原理以及工作過程，并且利用材料力學和理論力學的知識對改進型駐 車力檢測試驗臺的各受力部件進行了基本的強度校核及分析，由此，我們得到了對改進型駐車力檢測試驗臺的各項技術參數(shù)的基本了解，也全面地掌握了其受力狀況及各個受力危險截面及危險點是否具有足夠的強度，為我們進行 Solidworks 三維機械建模以及模擬強度仿真做好了前期準備。第 3 章 Solidworks 三維機械設計軟件的模型建立及仿真原理 17 第 3 章 Solidworks 三維機械設計軟件的模型建立及仿真原理 三維機械設計軟件簡介 1993 年， SolidWorks 公司成立于馬薩諸塞州的康克爾郡（ Concord,Massachusetts）內，發(fā)起者是 PTC 公司 的技術副總裁與 CV公司的副總裁，他們將在每一個工程師的桌面上提供一套具有生產力的實體模型設計系統(tǒng)作為公司的最初目標。 1995 年，該公司推出了第一套 SolidWorks 三維機械設計軟件，至 2010 年該公司的辦事處已經(jīng)遍布全球，該產品在全球范圍內獲得銷售，其經(jīng)銷商多達 300 余家。，法國達索（ Dassault Systemes）公司于 1997 年收購了 Solidworks，并將其作為主打品牌推入達索公司的中端主流市場。 作為世界上 首個基于 Windows 開發(fā)的三維 CAD 系統(tǒng)， SolidWorks 三維機械設計軟件具有技 術創(chuàng)新符合 CAD技術的發(fā)展潮流的特點，所以兩年間，在 CAD/CAM產業(yè)中獲利最高的公司非 SolidWorks 公司莫屬。 SolidWorks 每年都有數(shù)十甚至數(shù)百項的技術創(chuàng)新，這基于其良好的財務狀況和用戶支持，同時也為公司爭取到了非常多的榮譽，例如“全球微機平臺 CAD 系統(tǒng)評比第一名”（ 19951999 年）。自從 1995 年到 20xx 年， SolidWorks 公司已經(jīng)累計獲得國際大獎十七項，其中僅從 1999 年起， SolidWorks 就連續(xù) 4 年獲得了由美國權威的 CAD 專業(yè)雜志CADENCE 授予的最佳編輯獎，以表彰 SolidWorks 的創(chuàng)新、活力和簡明。如今，“易用”、“穩(wěn)定”、“創(chuàng)新”這三大原則已經(jīng)得到了 SolidWorks 公司的全面落實和證明，由于它的存在，設計師們的設計時間被大大地縮短，從而保證他們可以向市場快速、高效地投入產品 [5]。 SolidWorks 憑借其出色的技術和市場表現(xiàn)成為了 CAD 行業(yè)中萬眾矚目的佼佼者，同時也得到了華爾街的青睞，這也正是法國達索公司 1997 年以310,000,000 美元的高價全資并購 SolidWorks 的重要原因。那些 SolidWorks 公司最初的投資者及股東，在公司創(chuàng)立時共為該公司 投入了 13,000,000 美元資金，而在公司被收購后得到了無比豐厚的回饋。原來的品牌和管理技術隊伍仍被用于并購后的 SolidWorks，經(jīng)過努力和運作在 CAD 行業(yè)中創(chuàng)造了一家高素質、專業(yè)化的公司，而目前最受歡迎、最具競爭力的 CAD 產品非 SolidWorks 三維機械設計軟件莫屬。 SolidWorks 作為全球裝機量最大、最好用的軟件與 Windows OLE 技術、直觀式設計技術、先進的 parasolid 內核以及良好的與第三方軟件的集成等技術的使用是密不可分的。資料顯示， 28 萬份 SolidWorks 軟件使用許可已 在全球范圍內發(fā)放，其囊括范圍非常廣，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、第 3 章 Solidworks 三維機械設計軟件的模型建立及仿真原理 18 模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品 /消費品、離散制造以及更多的方面，被 31,000 多家企業(yè)使用，遍布全球 100 多個國家。不僅如此，每年通過SolidWorks 培訓課程的學生更是多達 145,000 名 [6]。 經(jīng)世界著名人才網(wǎng)站檢索，與 SolidWorks 相關的招聘廣告比其它 CAD 系統(tǒng)軟件招聘廣告的總和更多，這一數(shù)據(jù)清晰地說明了 SolidWorks 得到工程師青睞的程度，并且 SolidWorks 人才的需求量也不斷增大。經(jīng)權威機 構統(tǒng)計，SolidWorks 三維機械設計軟件每年被全世界各國用戶使用時間的總和已達 5500萬小時。 Solidworks 具有非常繁多的組件，因此它也具備十分強大的軟件功能，它的三大特點是：功能強大、易學易用、技術創(chuàng)新，這正是 SolidWorks 成為全世界范圍內先進、主流的三維 CAD 軟件的重要原因。提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產品質量，這些都可以通過 SolidWorks 來實現(xiàn)， SolidWorks 功能強大的同時又具備了易操作、易學習、易使用的特點 [15]。 如果你對 Windows 系 統(tǒng)十分熟悉，那么你基本上就具備了使用 SolidWorks 的能力。由于其絕無僅有的拖拽功能，大型裝配設計的完成時間得到了大大地縮減，并且它也具備與 Windows 系統(tǒng)資源管理器一樣的 CAD 文件管理器，這為我們管理 CAD 提供了很大的便利?？傊?， SolidWorks 三維機械設計軟件大大縮減了用戶完成設計工作的時間 ，同時又大大提高了投放到市場的產品質量。 使用 SolidWorks 進行設計的過程與目前其他 CAD 軟件相比，具備更簡便、更快捷的特點，正如美國著名咨詢公司 Daratech 所評論：“在基于 Windows 平臺的三維 CAD 軟件中， SolidWorks 是最著名的品牌，是市場快速增長的領導者?！? 同時包含了設計功能強大和操作易學易用的特點，使用 SolidWorks 我們即可對產品的各方面參數(shù)及特性進行設計與編輯，在 SolidWorks 中，零件設計、裝配設計和工程圖之間并非各自獨立，而是互相關聯(lián)的 [7]。 SolidWorks 的主要模塊如下： 1）零件建模： ① SolidWorks 的實體建模功能是基于零件技術特征的，用戶可使用旋轉、拉伸、高級抽殼、薄壁特征、打孔以及特征陣列等操作來設計產品。 ② 動態(tài)修改特征和草圖，對設計進行 拖拽和修改。 ③ 三維草圖功能包含管道、電纜、線和管線生成路徑，或為掃描、放樣生成三維草圖路徑 [8]。 2）曲面建模： 復雜曲面可通過放樣、填充、掃描以及拖動可控制的相切操作完成，曲面操作包括修剪、延伸、倒角和縫合等。 3）鈑金設計： 第 3 章 Solidworks 三維機械設計軟件的模型建立及仿真原理 19 ① 先進的、全面的鈑金設計能力被包