【正文】 p WF x F y F zP x P y W y? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ?? （４） 由圖２分析可得： c o s , s in( ) c o s , ( ) s in , 2 s inxyp p wP P P Px l a y l a y l??? ? ???? ? ? ? ? 經(jīng)變分后： ( ) si n( ) c os2 c osppwx l ay l ayl? ???? ???? ???? ? ???? 代入式（４），整理后得活塞推力： 2 c o s( ) s in ( )lPWla ???? ?? （５） 式（３）和式（５）的正確性可以用機(jī)械能守恒原理來證明，即 yvP vW? 將式（５）與式（２）進(jìn)行比較，再 , , , , , yl a W v?? 各參數(shù)都相同的條件下，顯然，液壓缸布置再右側(cè)時的推力較液壓缸布置在左側(cè)時?。欢剑ǎ常┡c式（１）比較，則液壓缸布置在右側(cè)時的活塞速度較液壓缸布置在左側(cè)時高。 液壓缸布置在剪叉機(jī)構(gòu)的右側(cè)，使得液壓缸的活塞推力減小，這就可以選用直徑較小 的液壓缸，有利于液壓缸在剪叉機(jī)構(gòu)中的布置；帶來的問題是液壓缸的有效行程較長，如果臺面升程范圍不大，液壓缸行程的增加也是有限的。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 39 剪叉機(jī)構(gòu)實例結(jié)構(gòu)簡圖 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)中的布置方式對其運動參數(shù)和動力參數(shù)有著較明顯的差異。在臺面荷重 W 相同的情況下，液壓缸布置在右側(cè)時的推力明顯小于液壓缸布置在左側(cè)時的情況，兩者的比值為 ，而活塞的有效行程 L 則是液壓缸布置在右側(cè)時較長，比在左側(cè)時增加了 112mm。如果伸長度過大的話， 不僅在材料上會有所浪費，而且在長期承受載荷的同時也會相應(yīng)的增大液壓缸及活塞部分的彎曲應(yīng)力。而在該方案中活塞起始的速度小于液壓缸布置在右側(cè)時的速度，兩者比值/vv左 右 =。如圖所示： 圖 310 機(jī)構(gòu)各項參數(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)生四根相對比較短的支撐桿，即可達(dá)到目的。 下面按照本設(shè)計的基本要求，進(jìn)一步選擇合適的布置方案。在載荷方面沒有超出允許的范圍內(nèi)，是可以采用該方案的。 為了便于維修人員在升降臺底部維修，不僅要在升降高度方面要加以合理化，還要留有維修人員站立維修的位置。為了增強(qiáng)其湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（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 ，則平均每個升降臺的承載量為 2 980 0W W / N??總 。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 第四章 臺板與叉桿的設(shè)計計算 臺板位于升降臺的最上部，是支撐件的組成部分。在進(jìn)行維修作業(yè)之前首先得駛上臺板。下底板也如此，如下圖。其形狀見圖紙。 叉桿是升降臺最主要的舉升部件，是主要的受力機(jī)構(gòu)。叉桿的外形圖如圖所示。經(jīng)過分析桿 3 的受力情況如圖： 計算其最大彎矩及軸向力： 經(jīng)力學(xué)分析，當(dāng)升降臺處于最低位置， 5?? 時，所受彎矩最大，如圖。 B WN sin N???， 1225BA39。 桿 4 受力情況同桿 3。 計算彎矩，由上圖可轉(zhuǎn)化成下圖來分析： 根據(jù)以上條件畫彎矩圖，如下： 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 由此圖可知，桿 1 的最大彎矩在 C 點。首先將 5?? ， W=9800N， P=（ P 與 W 的關(guān)系值根據(jù)上述的公式 2 c o ss in ( ) s in ( )lPWal ?? ? ? ?? ? ? ?求得）代入以上各式，求得的值如下圖： 則 21 511236m a x A BM ( R R )l N m? ? ? ? ?。由于剛剛計算出的桿 3 與桿 4 的最大彎矩和最大軸向力都小于桿 1 的值，故不對桿 3 桿 4 計算工作應(yīng)力。 根據(jù)經(jīng)驗初選 h=。桿 1 所承受的最大工作應(yīng)力。我們按照最大工作應(yīng)力來選取合適的叉桿截面。這里取 25b mm? ，即叉桿的橫截面為 hb??100? 25 2mm 。單耳環(huán)的寬度值 EW=60mm。因此可按下圖分析橫軸所受應(yīng)力： 當(dāng) 5?? 時， P=113680N，可求得 568402AB PR R N? ? ? 。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 其彎曲應(yīng)力為 332 5 4 0 2 . 4 1 6 1 [ ]M M p ad???? ? ? ? 剪應(yīng)力2256840 31. 4 [ ]4844Q MPad????? ? ? ? 對于其它幾個銷軸，由于所受的應(yīng)力都小于上述值，在不改變材料的基礎(chǔ)上選擇直徑各為 35mm、 40mm 是完全可以的，這里就不一一校核了。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（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 點右邊界面條 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 工作條 添加伺服電機(jī) 單擊 添加伺服電動機(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（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（論文） 34 分析定義 設(shè)置終止時間為 20 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 分析定義 設(shè)置兩個電動機(jī)時間， ServoMotor1 時間從開始至 10； ServoMotor2 時間從11 至終止 點擊運行，液壓升降臺開始運動。點關(guān)閉，退回回放界面，點擊保存 保存位置窗口 選擇路徑，單擊保存。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 總 結(jié) 本文是基于 Pro/ENGINEER 機(jī)構(gòu) /運動分析，對 升 降機(jī)構(gòu) 進(jìn)行組裝，運動學(xué)仿真，靜態(tài)分析和動態(tài)分析。對有限元的分析和運動仿真進(jìn)行了示例和研究。在整個設(shè)計過程中，充分運用大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識，查找相關(guān)資料，讓我們體會到理論與實際還有很大差別。同時我們也體會到了每一件事靠一個人是無法完成的，要集思廣益才 會讓設(shè)計更加完美?？傊@次設(shè)計為我們打開了以后面向?qū)嶋H應(yīng)用的大門，為我們以后做各項工作和進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。 短暫的畢業(yè)設(shè)計就這樣在緊張有序中度過了。 湖北 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（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)運動的仿真設(shè)計 [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)計與運動仿真 [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)的運動仿真 [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)計及動態(tài)仿真 [J]. 安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 , 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 , 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 , 2021 年 [7] 劉仕良 .方建軍 .機(jī)械動態(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)計與機(jī)構(gòu)動力學(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)運動的仿真設(shè)計 [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)計與運動仿真 [J]. 起重運輸機(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)計與運動仿真 [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 , 2021 年