伸縮升降臺(tái)伸縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)【帶PROE三維】【10張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)】

伸縮升降臺(tái)伸縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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墊塊.dwg

導(dǎo)向軸.dwg

總體圖.dwg

支撐塊.dwg

支撐桿.dwg

板料.dwg

法蘭墊片.dwg

蓋板.dwg

結(jié)構(gòu)架.dwg

連接塊.dwg

零件圖.dwg

伸縮升降臺(tái)伸縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目錄

1. 國(guó)內(nèi)外伸縮升降臺(tái)的發(fā)展形勢(shì) 1

1.1國(guó)外伸縮升降臺(tái)的發(fā)展形勢(shì) 1

1.2國(guó)內(nèi)伸縮升降臺(tái)的發(fā)展形勢(shì) 2

1.3 課題研究的目的意義及主要內(nèi)容 3

1.3.1 課題研究的目的意義 3

1.3.2 課題研究的主要內(nèi)容 3

2 伸縮升降臺(tái)的應(yīng)用及其受力分析的討論 3

2.1伸縮升降臺(tái)的二種結(jié)構(gòu)形式 3

2.2 伸縮升降臺(tái)機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計(jì)算 4

2.3伸縮升降臺(tái)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力參數(shù)計(jì) 6

2.4 針對(duì)性比較小實(shí)例： 6

2.5伸縮升降臺(tái)機(jī)構(gòu)中分析 7

2.5.1問(wèn)題的提出： 7

2.5.2兩種布置方式的分析和比較： 8

3臺(tái)板與叉桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 20

3.1確定叉桿的結(jié)構(gòu)材料及尺寸 20

3.2橫軸的選取 22

4 伸縮升降臺(tái)基于三維虛擬制造與運(yùn)動(dòng)仿真 24

4.1 建模 24

4.1.1支撐桿 24

4.1.2長(zhǎng)橫桿 24

4.1.3短橫桿 25

4.1.4導(dǎo)向軸 25

4.1.5連接桿 25

5.1.6平臺(tái) 26

5.1.7機(jī)座 26

5.2 裝配 27

4.3 仿真 27

4.3.1工作表 27

4.3.2運(yùn)動(dòng)曲線 28

4.3.3創(chuàng)建連桿 28

4.3.4創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副 28

5 伸縮升降臺(tái)數(shù)學(xué)模型的建立 29

5.1 伸縮升降臺(tái)簡(jiǎn)介 29

5.2 伸縮升降臺(tái)的模塊劃分 30

5.3 伸縮升降臺(tái)數(shù)學(xué)模型分析 30

5.3.1虛位移原理 30

5.3.2單桿的運(yùn)動(dòng)分析 31

結(jié)    論 35

致    謝 36

參考文獻(xiàn) 37

摘    要

    長(zhǎng)期以來(lái)伸縮升降臺(tái)的研制一直采用傳統(tǒng)的方法，它的生產(chǎn)周期長(zhǎng)，物理樣機(jī)制造成本高，而且當(dāng)產(chǎn)品制出后，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)部件、零部件之間相互干涉，而無(wú)法裝配等問(wèn)題。本文介紹了應(yīng)用美國(guó)公司進(jìn)行伸縮升降臺(tái)單體虛擬制造和運(yùn)動(dòng)仿真的過(guò)程。利用對(duì)建立的伸縮升降臺(tái)單體的各零部件三維實(shí)體模型進(jìn)行約束和連接裝配，形成伸縮升降臺(tái)單體整體裝配，然后通過(guò)軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，仿真結(jié)果表明，可以利用該仿真平臺(tái)對(duì)伸縮升降臺(tái)進(jìn)行性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析，這種方法提高了伸縮升降臺(tái)設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性，具有一定的實(shí)用價(jià)值，為將來(lái)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：虛擬樣機(jī)技術(shù)；仿真；伸縮升降臺(tái) 

                              Abstract:

    Since long ago the elevator development always uses traditional the method, its production cycle is long, the physical prototype production cost is high, moreover after product generating, can appear between frequently the part, the spare part interferes mutually, but is unable to assemble and so on the questions. This article introduced software carries on the elevator monomer hypothesized manufacture and the movement simulation process using American .. Carries on the restraint and the connection assembly using GU to the establishment elevator monomer various spare parts three dimensional full-scale mockup, forms the elevator monomer whole assembly, then inducts throh connection software  to carry on the movement simulation, the simulation result indicated, This method enhanced the efficiency and the accuracy which the precision planter designs, has certain practical value, will be the future prototype experiment has laid the foundation.

Key word： Virtual prototyping;  simulation ; Elevat 

1. 國(guó)內(nèi)外伸縮升降臺(tái)的發(fā)展形勢(shì)

1.1國(guó)外伸縮升降臺(tái)的發(fā)展形勢(shì)

    對(duì)垂直運(yùn)送的需求與人類的文明一樣久遠(yuǎn)，最早的伸縮升降臺(tái)使用人力、畜力和水力來(lái)提升重量。升降裝置直到工業(yè)革命前都一直依靠這些基本的動(dòng)力方式。 

　　古希臘時(shí)，阿基米德開(kāi)發(fā)了經(jīng)過(guò)改進(jìn)的用繩子和滑輪操作的升降裝置，它用絞盤(pán)和杠桿把提升繩纏繞在繞線柱上。 

　　公元80年，角斗士和野生動(dòng)物乘坐原始的伸縮升降臺(tái)到達(dá)羅馬大劇場(chǎng)中競(jìng)技場(chǎng)的高度。 

　　中世紀(jì)的紀(jì)錄包括無(wú)數(shù)拉升升降裝置的人和為孤立地點(diǎn)進(jìn)行供給的圖案。其中最著名的是位于希臘的圣巴拉姆修道院的伸縮升降臺(tái)。這個(gè)修道院位于距離地面大約61米高的山頂上，提升機(jī)使用籃子或者貨物網(wǎng)，運(yùn)送人員與貨物上下。 

　　1203年，位于法國(guó)海岸邊的一座修道院的伸縮升降臺(tái)安裝于使用一個(gè)巨大的踏輪，由毛驢提供提升的動(dòng)力，通過(guò)把繩子纏繞在一個(gè)巨大的柱子上，負(fù)重就被提升了起來(lái)。 

　　18世紀(jì)，機(jī)械力開(kāi)始被用于伸縮升降臺(tái)的發(fā)展。1743年，法國(guó)路易十五授權(quán)在凡爾賽的私人宮殿安裝使用平衡物的人員伸縮升降臺(tái)。

　　1833年，一種使用往復(fù)桿的系統(tǒng)在德國(guó)哈爾茨山脈地區(qū)升降礦工。

　　1835年，一種被稱為“絞盤(pán)機(jī)”的用皮帶牽引的伸縮升降臺(tái)安裝在英國(guó)的一家工廠。

　　1846年，第一部工業(yè)用水壓式伸縮升降臺(tái)出現(xiàn)。然后其他動(dòng)力的升降裝置緊跟著很快出現(xiàn)了。

　　1854年，美國(guó)技工奧蒂斯發(fā)明了一個(gè)棘輪機(jī)械裝置，在紐約貿(mào)易展覽會(huì)上展示了安全伸縮升降臺(tái)。　

　　1889年，埃菲爾鐵塔建塔時(shí)安裝了以蒸汽為動(dòng)力的伸縮升降臺(tái)，后改用電梯。

　　1892年，智利阿斯蒂列羅山的升降設(shè)備建成，直到現(xiàn)在，15臺(tái)伸縮升降臺(tái)仍然使用著110多年前的機(jī)械設(shè)備。

　　目前，瑞士格勞賓登州正在興建的“圣哥達(dá)隧道”是一條從阿爾卑斯山滑雪勝地通往歐洲其他國(guó)家的地下鐵路隧道，全長(zhǎng)57公里，預(yù)計(jì)2016年建成通車。在距地面大約800米的“阿爾卑斯”高速列車站，將興建一個(gè)直接抵達(dá)地面的伸縮升降臺(tái)。建成后，它將是世界上升降距離最長(zhǎng)的一部伸縮升降臺(tái)了。旅客通過(guò)伸縮升降臺(tái)抵達(dá)地面后，便可搭乘阿爾卑斯冰河觀光快速列車，兩個(gè)小時(shí)后就能到達(dá)山上的度假村了。汽車舉升機(jī)在世界上已經(jīng)有了70年歷史。1925年在美國(guó)生產(chǎn)的第一臺(tái)汽車舉升機(jī)，它是一種由氣動(dòng)控制的單柱舉升機(jī)，由于當(dāng)時(shí)采用的氣壓較低，因而缸體較大；同時(shí)采用皮革進(jìn)行密封，因而壓縮空氣驅(qū)動(dòng)時(shí)的彈跳嚴(yán)重且又不穩(wěn)定。直到10年以后，即1935年這種單柱舉升機(jī)才在美國(guó)以外的其它地方開(kāi)始采用。

1966年，一家德國(guó)公司生產(chǎn)出第一臺(tái)雙柱舉升機(jī)，這是舉升機(jī)設(shè)計(jì)上的又一突破性進(jìn)展，但是直到1977這種舉升機(jī)才在德國(guó)以外的其它國(guó)家出現(xiàn)?，F(xiàn)在雙柱舉升機(jī)在市場(chǎng)上以占據(jù)牢固的地位，其銷量還在持續(xù)增長(zhǎng)。它和四柱舉升機(jī)相比，既有優(yōu)點(diǎn)

1.2國(guó)內(nèi)伸縮升降臺(tái)的發(fā)展形勢(shì)

國(guó)升降機(jī)行業(yè)從僅能對(duì)升降機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的維護(hù)、保養(yǎng)，逐步發(fā)展成為集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、安裝、服務(wù)五位一體的高新科技產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年底，中國(guó)大陸的在用升降機(jī)總數(shù)已達(dá)651794臺(tái)。

　　有關(guān)專家曾表示，我國(guó)已超過(guò)日本成為世界最大的新裝升降機(jī)市場(chǎng)。由于房地產(chǎn)業(yè)、城市公共建設(shè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，預(yù)計(jì)未來(lái)10年，我國(guó)的升降機(jī)市場(chǎng)仍將保持每年20%的遞增速度，年平均銷售額至少500億美元。

　　2006年，中國(guó)巨大的升降機(jī)市場(chǎng)吸引了全世界幾乎所有升降機(jī)企業(yè)的關(guān)注，中國(guó)國(guó)際升降機(jī)展在廊坊成功舉辦，為全球升降機(jī)企業(yè)展示、交流提供了平臺(tái)。2006年全球升降機(jī)市場(chǎng)銷售額為300億歐元，其中中國(guó)市場(chǎng)銷售額占33%，在全球銷售額中名列前茅。

　　2007年，隨著中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，升降機(jī)市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，外資品牌主導(dǎo)中國(guó)升降機(jī)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)品牌保持了發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭同時(shí)中國(guó)升降機(jī)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整速度加快，2006—2007中國(guó)升降機(jī)產(chǎn)量雖然略有波動(dòng)，但仍保持良好的發(fā)展勢(shì)頭。

　　2008年，中國(guó)的升降機(jī)市場(chǎng)被世界看好，隨著中國(guó)升降機(jī)產(chǎn)業(yè)的不斷成熟，對(duì)升降機(jī)技術(shù)要求越來(lái)越高，升降機(jī)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)也越演越烈。2008年4 月中國(guó)國(guó)展升降機(jī)展在廊坊盛大開(kāi)幕，再次為全球升降機(jī)企業(yè)提供交流發(fā)展平臺(tái)，展會(huì)其間各大升降機(jī)企業(yè)，如：日立、東芝、永大等不僅展出了先進(jìn)的產(chǎn)品和技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)也都各具特色，各各方面都彰顯升降機(jī)行業(yè)繁榮景象。

　　然而，08年8月受美國(guó)次貸危機(jī)的影響,全球經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)出現(xiàn)內(nèi)需萎縮。在中國(guó)本土市場(chǎng)，受房地產(chǎn)下滑，以及各種不利因素影響，直接降低了升降機(jī)市場(chǎng)的增幅，中國(guó)升降機(jī)市場(chǎng)風(fēng)光大減。中國(guó)本土的升降機(jī)企業(yè)正經(jīng)受著考驗(yàn)，迎來(lái)了中國(guó)升降機(jī)發(fā)展史上第一個(gè)嚴(yán)冬，各大、中、小升降機(jī)企業(yè)為度過(guò)這個(gè)嚴(yán)冬都做出了最大的努力。這個(gè)冬天雖然冷,但對(duì)加速中國(guó)升降機(jī)行業(yè)整合，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)是一種積極的推進(jìn)。

　　縱觀中國(guó)升降機(jī)業(yè)發(fā)展歷程，升降機(jī)企業(yè)在飛速發(fā)展，不論是技術(shù)革新、企業(yè)規(guī)模、管理方法，中國(guó)升降機(jī)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力在加強(qiáng)。現(xiàn)在的局勢(shì)正是對(duì)中國(guó)本地升降機(jī)企業(yè)最嚴(yán)峻考驗(yàn)，有專家分析，全球金融危機(jī)雖然在短期內(nèi)為中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)了負(fù)面影響，但長(zhǎng)期來(lái)看，卻不失為一次機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)折機(jī)會(huì)。企業(yè)需要理性的思索，并通過(guò)提高戰(zhàn)略能力來(lái)掌控未來(lái)。

1.3 課題研究的目的意義及主要內(nèi)容

1.3.1 課題研究的目的意義

  運(yùn)動(dòng)仿真是/CAE（Computer Aided Engineering）模塊中的主要部分，它能對(duì)任何二維或三維機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力分析和設(shè)計(jì)仿真。通過(guò)/Modeling的功能建立一個(gè)三維實(shí)體模型，利用/Motion的功能給三維實(shí)體模型的各個(gè)部件賦予一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，再在各個(gè)部件之間設(shè)立一定的連接關(guān)系既可建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真模型。/Motion的功能可以對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行大量的裝配分析工作、運(yùn)動(dòng)合理性分析工作，諸如干涉檢查、軌跡包絡(luò)等，得到大量運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。通過(guò)對(duì)這個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)或動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)分析就可以驗(yàn)證該運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，并且以利用圖形輸出各個(gè)部件的位移、坐標(biāo)、加速度、速度和力的變化情。

結(jié)    論

在眾多CAD軟件中以其強(qiáng)大的參數(shù)化建模功能及強(qiáng)大的裝配功能，在三維實(shí)體建模領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在眾多的CAE軟件中ADAMS 以其強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析功能在眾多工程領(lǐng)域里獲得了廣泛的應(yīng)用。在虛擬樣機(jī)技術(shù)中，則采用強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的方式，應(yīng)用在各自領(lǐng)域的強(qiáng)大功能，相互補(bǔ)充，形成極強(qiáng)的虛擬樣機(jī)軟件組合。極大的推動(dòng)了虛擬樣機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

本次設(shè)計(jì)通過(guò)建立伸縮升降臺(tái)機(jī)的三維實(shí)體模型，對(duì)建立的伸縮升降臺(tái)機(jī)單體的各零部件三維實(shí)體模型進(jìn)行約束和連接裝配，形成伸縮升降臺(tái)機(jī)單體整體裝配。用中嵌入的ADAMS進(jìn)行伸縮升降臺(tái)機(jī)單體的動(dòng)力學(xué)仿真，解決了模型傳遞過(guò)程了遇到的問(wèn)題，以及在仿真過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題，并對(duì)仿真結(jié)果受力數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析，得出伸縮升降臺(tái)測(cè)量數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，此方法有助于提高伸縮升降臺(tái)機(jī)的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品性能。

虛擬仿真設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比節(jié)省制造實(shí)體樣機(jī)的時(shí)間和費(fèi)用，并可有效縮短樣機(jī)調(diào)試時(shí)間，從而縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。因此虛擬樣機(jī)技術(shù)是產(chǎn)品研發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的趨勢(shì)。致謝

首先我要感謝我的指導(dǎo)老師，她在每一個(gè)階段耐心和悉心的教導(dǎo)我，并且嚴(yán)格的要求我，她治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度使我學(xué)習(xí)到除了知識(shí)以外的很多東西。還要感謝農(nóng)機(jī)班的范建民同學(xué)在我運(yùn)動(dòng)仿真處對(duì)我進(jìn)行了關(guān)鍵的指導(dǎo)。

經(jīng)過(guò)這四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，看著自己做出自己的東西，一種喜悅和成就感充塞于胸中，這段時(shí)間我對(duì)學(xué)過(guò)的很多知識(shí)有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和回顧。另外對(duì)建模和運(yùn)動(dòng)仿真進(jìn)行了一個(gè)初步的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)仿真對(duì)現(xiàn)在的工業(yè)等很多行業(yè)的作用。

最后感謝我的母校黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，是她給我提供了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使我在學(xué)到文化知識(shí)和專業(yè)技能的同時(shí)結(jié)識(shí)了眾多的良師益友，這些將是我一生中一筆寶貴的財(cái)富。

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