毕业设计（论文）-便携式小型双桅杆升降平台设计.docx

便携式小型双桅杆升降平台设计目录1 .国内外升降平台的发展形势1Ll国外升降平台的发展形势1L2国内升降平台的发展形势21.3课题研究的目的意义及主要内容21.3.1 课题研究的目的意义21.3.2 课题研究的主要内容32双桅杆升降平台的应用及其受力分析的讨论32.1双桅杆升降平台的二种结构形式32.2双桅杆升降平台机构的位置参数计算42.3双桅杆升降平台机构的动力参数计42.4针对性比较小实例：42.5双桅杆升降平台机构中分析42.5.1问题的提出：52. 5.2两种布置方式的分析和比较：53台板与叉杆的设计计算62.1 确定叉杆的结构材料及尺寸83. 2横轴的选取94升降平台基于三维虚拟制造与运动仿真104. 1建模105. 1.1支撑杆106. 1.2长横杆1041.3短横杆111. 1.4导向轴114. L5连接杆125. L6平台126. 1.7机座127. 2装配138. 3仿真149. 3.1工作表1410. .2运动曲线1411. 3.3创建连杆1412. 3.4创建运动副145双桅杆升降平台数学模型的建立1513. 1双桅杆升降平台简介1513.1 降平台的模块划分1613.2 降平台数学模型分析175.3.1虚位移原理165.3.2单杆的运动分析20结论21致谢22参考文献23长期以来升降平台的研制一直采用传统的方法，它的生产周期长，物理样机制造成本高，而且当产品制出后，经常会出现部件、零部件之间相互干涉，而无法装配等问题。本文介绍了应用美国公司进行升降平台单体虚拟制造和运动仿真的过程。利用对建立的升降平台单体的各零部件三维实体模型进行约束和连接装配，形成升降平台单体整体装配，然后通过软件进行运动仿真，仿真结果表明，可以利用该仿真平台对升降平台进行性能和结构设计分析，这种方法提高了升降平台设计的效率和准确性，具有一定的实用价值，为将来样机实验奠定了基础。关键词：虚拟样机技术；仿真；升降平台Abstract:Sincelongagotheelevatordevelopmentalwaysusestraditionalthemethod,itsproductioncycleislong,thephysicalprototypeproductioncostishigh,moreoverafterproductgenerating,canappearbetweenfrequentlythepart,thesparepartinterferesmutually,butisunabletoassembleandsoonthequestions.ThisarticleintroducedsoftwarecarriesontheelevatormonomerhypothesizedmanufactureandthemovementsimulationprocessusingAmerican.CarriesontherestraintandtheconnectionassemblyusingGUtotheestablishmentelevatormonomervarioussparepartsthreedimensionalfull-scalemockup,formstheelevatormonomerwholeassembly,theninductsthrohconnectionsoftwaretocarryonthemovementsimulation,thesimulationresultindicated,Thismethodenhancedtheefficiencyandtheaccuracywhichtheprecisionplanterdesigns,hascertainpracticalvalue,willbethefutureprototypeexperimenthaslaidthefoundation.Keyword:Virtualprototyping;simulation;Elevat1 .国内外升降平台的发展形势1.1 国外升降平台的发展形势对垂直运送的需求与人类的文明一样久远，最早的升降平台使用人力、畜力和水力来提升重量。升降装置直到工业革命前都一直依靠这些基本的动力方式。古希腊时，阿基米德开发了经过改进的用绳子和滑轮操作的升降装置，它用绞盘和杠杆把提升绳缠绕在绕线柱上。公元80年，角斗土和野生动物乘坐原始的升降平台到达罗马大剧场中竞技场的高度。中世纪的纪录包括无数拉升升降装置的人和为孤立地点进行供给的图案。其中最著名的是位于希腊的圣巴拉姆修道院的升降平台。这个修道院位于距离地面大约61米高的山顶上，提升机使用篮子或者货物网，运送人员与货物上下。1203年，位于法国海岸边的一座修道院的升降平台安装于使用一个巨大的踏轮，由毛驴提供提升的动力，通过把绳子缠绕在一个巨大的柱子上，负重就被提升了起来。18世纪，机械力开始被用于升降平台的发展。1743年，法国路易十五授权在凡尔赛的私人宫殿安装使用平衡物的人员升降平台。1833年，一种使用往复杆的系统在德国哈尔茨山脉地区升降矿工。1835年，一种被称为“绞盘机”的用皮带牵引的升降平台安装在英国的一家工厂。1846年，第一部工业用水压式升降平台出现。然后其他动力的升降装置紧跟着很快出现了。1854年，美国技工奥蒂斯发明了一个棘轮机械装置，在纽约贸易展览会上展示了安全升降平台。1889年，埃菲尔铁塔建塔时安装了以蒸汽为动力的升降平台，后改用电梯。1892年，智利阿斯蒂列罗山的升降设备建成，直到现在，15台升降平台仍然使用着110多年前的机械设备。目前，瑞士格劳宾登州正在兴建的“圣哥达隧道”是一条从阿尔卑斯山滑雪胜地通往欧洲其他国家的地下铁路隧道，全长57公里，预计2016年建成通车。在距地面大约800米的“阿尔卑斯”高速列车站，将兴建一个直接抵达地面的升降平台。建成后，它将是世界上升降距离最长的一部升降平台了。旅客通过升降平台抵达地面后，便可搭乘阿尔卑斯冰河观光快速列车，两个小时后就能到达山上的度假村了。汽车举升机在世界上已经有了70年历史。1925年在美国生产的第一台汽车举升机，它是一种由气动控制的单柱举升机,由于当时采用的气压较低，因而缸体较大；同时采用皮革进行密封，因而压缩空气驱动时的弹跳严重且又不稳定。直到10年以后，即1935年这种单柱举升机才在美国以外的其它地方开始采用。1966年，一家德国公司生产出第一台双柱举升机，这是举升机设计上的又一突破性进展，但是直到1977这种举升机才在德国以外的其它国家出现。现在双柱举升机在市场上以占据牢固的地位，其销量还在持续增长。它和四柱举升机相比，既有优点1.2 国内升降平台的发展形势国升降机行业从仅能对升降机进行简单的维护、保养，逐步发展成为集研发、生产、销售、安装、服务五位一体的高新科技产业。据统计，2004年底，中国大陆的在用升降机总数已达651794台。有关专家曾表示，我国已超过日本成为世界最大的新装升降机市场。由于房地产业、城市公共建设等产业发展迅速，预计未来10年，我国的升降机市场仍将保持每年20%的递增速度，年平均销售额至少500亿美元。2006年，中国巨大的升降机市场吸引了全世界几乎所有升降机企业的关注，中国国际升降机展在廊坊成功举办，为全球升降机企业展示、交流提供了平台。2006年全球升降机市场销售额为300亿欧元，其中中国市场销售额占33%,在全球销售额中名列前茅。2007年，随着中国房地产业的迅猛发展，升降机市场需求不断扩大，外资品牌主导中国升降机市场，国内品牌保持了发展的强劲势头同时中国升降机产品的结构调整速度加快，20062007中国升降机产量虽然略有波动，但仍保持良好的发展势头。2008年，中国的升降机市场被世界看好，随着中国升降机产业的不断成熟，对升降机技术要求越来越高，升降机价格竞争也越演越烈。2008年4月中国国展升降机展在廊坊盛大开幕，再次为全球升降机企业提供交流发展平台，展会其间各大升降机企业，如：日立、东芝、永大等不仅展出了先进的产品和技术，现场活动也都各具特色，各各方面都彰显升降机行业繁荣景象。然而，08年8月受美国次贷危机的影响,全球经济市场出现内需萎缩。在中国本土市场，受房地产下滑，以及各种不利因素影响，直接降低了升降机市场的增幅，中国升降机市场风光大减。中国本土的升降机企业正经受着考验，迎来了中国升降机发展史上第一个严冬，各大、中、小升降机企业为度过这个严冬都做出了最大的努力。这个冬天虽然冷，但对加速中国升降机行业整合，提高企业竞争力，进一步适应国际市场是一种积极的推进。纵观中国升降机业发展历程，升降机企业在飞速发展，不论是技术革新、企业规模、管理方法，中国升降机企业的竞争力在加强。现在的局势正是对中国本地升降机企业最严峻考验，有专家分析，全球金融危机虽然在短期内为中国经济增长带来了负面影响，但长期来看，却不失为一次机遇与挑战并存的战略性转折机会。企业需要理性的思索，并通过提高战略能力来掌控未来。1.3 课题研究的目的意义及主要内容1.3.1 课题研究的目的意义运动仿真是/CAE(ComputerAidedEngineering)模块中的主要部分，它能对任何二维或三维机构进行复杂的运动学分析、动力分析和设计仿真。通过/Modeling的功能建立一个三维实体模型，利用/Motion的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性,再在各个部件之间设立一定的连接关系既可建立一个运动仿真模型。/Motion的功能可以对运动机构进行大量的装配分析工作、运动合理性分析工作，诸如干涉检查、轨迹包络等,得到大量运动机构的运动参数。通过对这个运动仿真模型进行运动学或动力学运动分析就可以验证该运动机构设计的合理性，并且以利用图形输出各个部件的位移、坐标、加速度、速度和力的变化情。1.3.2 课题研究的主要内容1、对升降平台工艺结构的设计2、实现升降平台零件的建模3、实现升降平台的装配4、实现注升降平台的运动仿真综合以上所述，本课题主要研究的重点是根据升降平台的三维模型，基于完升降平台的设计及建模过程。并实现相应的运动仿真。在此基础上，对相应的结构进行结构分析，认识并了解相应的机构功能。并确定模具总体参数及机构型式，定位方式和驱动方式，对模具工作部件的设计和计算。2双桅杆升降平台的应用及其受力分析的讨论2.1双桅杆升降平台的三种结构形式本讨论的目的通过分析气液动类的双桅杆升降平台机构特点，论述了设计时应注意的问题及其应用范围。气液动双桅杆升降平台具有制造容易、价格低廉、坚实耐用、便于维修保养等特点。在民航、交通运输、冶金、汽车制造等行业逐渐得到广泛应用。本设计中主要侧重于小型家用式的升降平台。在设计气液动双桅杆升降平台的过程中，一般我们会考虑如下二种设计方案，如简图2T所示：图2-1固定双桅杆机构，通过分析计算可知，平台的升降行程大于导向轴的行程，在应用过程中可以实现快速控制升降的目的，但不足之处是连接杆杆受到横向力的作用，影响密封件的使用寿命。而且连接杆杆所承受的载荷力要比实际平台上的载荷力要大的多。2.2双桅杆升降平台机构的位置参数计算CLSmj3CL(1-COS2/?)172H=cos=TTC(2-1)(2-2)上式中：H任意位置时升降平台的高度；C任意位置时较接点F到较接点G的距离;L支撑杆的长度；I支撑杆固定较支点A到较接点F的距离;T机架长度（A