基于cadcae技術(shù)的剪刀式汽車舉升機結(jié)構(gòu)設(shè)計(參考版)
2025-06-27 19:03本頁面
【正文】 通過對裝配后的零件進行全局干涉檢查，說明我們所設(shè)計38 / 38。其他裝配均合理。、。 內(nèi)側(cè)上臂 外側(cè)上臂 外側(cè)下臂 內(nèi)測下臂舉升機平臺 剪刀式舉升機平臺舉升機整體裝配圖 裝配下側(cè)舉升臂 裝配上側(cè)舉升臂 裝配液壓缸后的圖形 整體裝配圖 干涉檢查剪刀式舉升機裝配后需要進行干涉檢查。 Pro/E實體建模后的整體裝配圖 舉升機底座 底座實體模型 上、下舉升臂 設(shè)計中我們將結(jié)構(gòu)改善后的措施在三維建模中表現(xiàn)出來。也可在選擇任意參照前改變約束類型，以約束允許的參照類型。從組件和元件中選擇一對有效參照后，系統(tǒng)將自動選擇適合該指定對參照的約束類型。 裝配操控板 裝配約束對零件進行約束，從空間角度來說，即是在X，Y，Z三個方向限制零件，約束零件的6個自由度。同時在生成裝配體過程中，用戶可以根據(jù)需要添加生成新的零件和特征。利用Pro/E，在約束不足或是約束過度時，同樣能進行零件裝配。 裝配概述裝配是零件形成組件的過程，其實是一個通過Pro/E指定零件間約束的過程。效果如圖。 拉伸實體 第二步 建立連接孔采用拉伸命令：在FRONT面先繪制兩端的孔直徑分別為24mm、36mm，確定拉伸距離20mm去除材料確定，出現(xiàn)兩端孔。建立好整體造型后，之后采用拉伸和去除材料建立孔和加強肋。如圖形狀效果。具體步驟如下：第一步 建立回轉(zhuǎn)體新建零件輸入文件名取消缺省選擇mmns進入零件模式旋轉(zhuǎn)放置進入草繪建立中心線，按照順序建立如下尺寸對號完成旋轉(zhuǎn)360度 軸的草繪圖形完成基礎(chǔ)特征如下，同時對兩端倒角。Pro/ENGINEER中零件模型的構(gòu)造是由各種特征來生成的，零件的設(shè)計過程就是特征的累積過程。參數(shù)化設(shè)計還使得設(shè)計人員可以利用強大的數(shù)學運算方式，建立各尺寸的關(guān)系式，使得零件的設(shè)計更加簡捷。參數(shù)化設(shè)計：在Pro/ENGINEER中，配合單一數(shù)據(jù)庫，所有在設(shè)計過程中所使用的尺寸都保存在數(shù)據(jù)庫中，修改模型和工程圖不再繁瑣。正是因為一特征呢個需哦為設(shè)計單元，用戶可以隨時對這些特征作出合理的修改和調(diào)整。基于特征：Pro/ENGINEER是一個采用參數(shù)化設(shè)計、基于特征的實體模型系統(tǒng)。這種特性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計制造的結(jié)合，使得整個產(chǎn)品的設(shè)計制造嚴謹、有序，大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，優(yōu)化了整個設(shè)計過程。單一數(shù)據(jù)庫：Pro/ENGINEER是建立在單一數(shù)據(jù)庫上的。鈑金設(shè)計、鑄造件設(shè)計、造型設(shè)計、逆向工程、自動測量、機構(gòu)仿真、應力分析、電路布線、裝配管路設(shè)計等功能模塊和專有模塊于一體，可以實現(xiàn)DFM?(面向制造設(shè)計)、DFA（面向裝配設(shè)計）、ID（逆向設(shè)計）、CE（并行工程）等先進的設(shè)計方法的特性[12]：Pro/ENGINEER參數(shù)化設(shè)計的特性：3D（三維）實體模型：三維實體建模可以將用戶的設(shè)計思想以最真實的三維模型在Pro/ ENGINEER中用戶可以方便地對設(shè)計模型進行旋轉(zhuǎn)、平移、縮放等操作，可以從各個不同的角度觀察模型。近年來在我國大型工廠、科研單位和部分大學得到了較為普遍的應用，深受廣大從事三維產(chǎn)品設(shè)計和研究人員的喜愛。以上的計算與分析對提高剪刀式舉升機系列化設(shè)計的效率和質(zhì)量有明顯的效果。本章還通過對各舉升臂、主受力軸的受力分析與強度計算，來校核設(shè)計內(nèi)容是否合理。舉升機結(jié)構(gòu)的改進在二維與三維圖中詳細表出。提高彎曲強度；（3）液壓缸作用處不直接作用到舉升臂上，中間通過焊接加強肋進行補償。舉升機上載荷作用的位置進行加強經(jīng)前面的計算可知，舉升臂鉸接點處彎曲強度較集中，磨損嚴重，對結(jié)構(gòu)進行改進。兩種應力變形使舉升臂的彎曲強度受到嚴重影響。因舉升臂無論是在最低位置還是在最高位置，都與水平方向成一定角度。校核后的結(jié)果表明螺栓材料為Q235鋼是符合要求的。 3處螺栓所受剪切力圖（1）舉升機在最低點時螺栓剪切力強度計算水平方向承受的應力為 豎直方向承受的應力為 根據(jù)第三強度理論 經(jīng)計算滿足強度要求（2）舉升到2m時螺栓剪切力強度計算水平方向承受的應力為 豎直方向承受的應力為 根據(jù)第三強度理論 經(jīng)計算滿足強度要求。 1處螺栓所受剪切力圖（1）舉升機在最低點時螺栓剪切力強度計算水平方向承受的應力為 豎直方向承受的應力為 根據(jù)第三強度理論 =滿足強度要求。、4處的螺栓進行強度校核。 連接螺栓的校核螺栓在舉升機中起連接作用，主要承受剪切變形。 。: 軸的材料為40Cr，抗拉強度[21] ，軸徑為60mm。 方鋼加強肋與支座（3）主推力軸校核 活塞桿推力軸彎矩圖和剪力圖因此軸只承受液壓缸推力，推力垂直于軸線方向，為示圖方便，我們將力豎直作用到軸上，兩端固定處為支座處?；钊麠U的推力直接由軸承受，并且軸變形不會直接影響舉升臂。通過以上計算，我們可以看出，液壓缸的推力通過軸直接作用到舉升臂上，會導致比的強度不足。舉升臂在最低點時的校核情況如下從圖中可以看出中間鉸接點的變形最為嚴重值 最大彎矩由彎矩圖可看出舉升臂2存在最大負彎矩和最大負彎矩情況 確定舉升臂2中性軸的位置截面形心距底邊為 因舉升臂2結(jié)構(gòu)可近似一方鋼，所以通過截面中心的中心線Z即為中性軸 截面對中性軸的慣鉅 舉升臂的最大彎曲應力為 軸向正應力截面積為，則正應力為 校核舉升臂的強度兩種變形產(chǎn)生的總應力最大截面處的強度雖符合Q275鋼的強度要求,但從值可以看出，實際應用時很可能發(fā)生危險?？紤]到制造工藝性，所以舉升臂2的材料暫都選用Q275鋼。所以舉升臂2的工作條件最為惡劣，要求最高。舉升機升高到2m時的強度校核情況：（）最大彎曲應力為軸力為：最大正應力為 總應力為強度充分滿足條件。舉升臂的材料為Q275鋼 ,抗拉強度 , 彈性模量 E=200~220GPa ，L為舉升臂長L=1306mm 。舉升臂1的受力圖、剪力圖、彎矩圖、。舉升臂既有水平方向的力，又有豎直方向的力，并且兩個方向的力在同一平面， 屬拉伸（壓縮）與彎曲組合變形[11]。(1) 舉升臂1的強度校核 舉升臂1的剪力圖與彎矩圖 因舉升臂為板材，近似梁。對舉升臂1和2進行強度校核舉升臂1和2位于舉升機的上半部分，液壓缸的作用點直接作用在連接舉升臂2的軸上，舉升臂2和1又通過中間螺栓相連，所以2和1的受力情況比較惡劣。下滑輪軸受的力為：F5/2= ，軸的直徑d=24mm。受力圖、剪力圖、。經(jīng)校核可以看出，軸的截面強度足夠。（1）。 滑輪軸的剪力圖與彎矩圖 對滑輪軸進行強度校核，軸的材料為45鋼[19]，抗拉強度 彈性模量E為 ，一般取 。是彎曲理論中最簡單的一種情況。我們從剪力圖和彎矩圖中還可分析出，在長度為405mm的線段內(nèi)橫街面上的剪力FQ=0，而彎矩M為一常數(shù)，這種只有彎矩的的情況，稱為純彎曲。、剪力圖、彎矩圖?；瑒虞喭鈧?cè)與舉升臂接觸。則，解得， 解得 ， 解得 剪刀式舉升機構(gòu)主要受力桿件強度校核計算位于上端的滑輪軸的強度校核滑輪軸通過滑輪與平臺接觸，作用在滑動端的力F3均勻作用在兩個滑動輪上。由式（）和（）解得，解得 因舉升到2m時，舉升臂與水平方向夾角為，所以豎直方向力和水平方向力應近似相等。舉升臂與水平方向夾角為 液壓缸與水平方向夾角為，液壓缸推力P=。 解得 舉升機舉升到最高位置時，各臂受力情況舉升機升高到2m時。
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