机构创新设计升降车模拟仿真项目报告.docx

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机构创新设计升降车模拟仿真项目报告

课程名称：

机构创新设计

项目名称：

升降车模拟仿真

说明

一、报告内容包括：

①平时作业（电子文档另存）；②项目设计（包括工作原理*、工作简图*、主要参数*、3D零件模型、3D装配图*、仿真结果*）；③工作笔记手稿（电子影印文件）；④文件清单*；⑤课程学习结*（字数500-1000）

二、“成绩评定”是对本设计的评定，统一采用等级制，按A、B、C、D、F五级进行评定，F为不及格；平时作业占40%，其余占60%。

三、报告可以采用打印稿或手写稿形式提交，其中，打印稿要求：

题目为黑体二号字，正文为仿宋四号字；手写稿要求：

书写认真，字迹工整规范。

四、所有作业不可以抄袭或拷贝。

若发现有抄袭或拷贝超过30%者，不可参加答辩；若发现有抄袭或拷贝超过70%者，当以不及格论处。

注：

带*的项目要提供纸质文件

成绩评定：

评定内容

成绩评级

平时作业

项目设计

演讲与答辩

总评定

指导教师签字：

年月日

一、工作原理

该工作原理分为两部份：

第一是液压油缸的驱动与自锁；第二是连杆机构。

手摇式升降车由升降台、升降杆、支撑杆、转动杆、拉动杆、固定支撑架、液压缸、活塞、联轴器、摇动杆、机座、弹簧和各种大小的连接轴组成。

几个零件的功能：

升降台：

用来承载升降物体的零件，上升趋势是以圆弧线向左上角上升，在上升过程中保持水平。

升降杆、支撑杆、转动杆、拉动杆：

是以连杆机构使得升降台上升运动的传动零件、

固定支撑架：

是可以用来固定升降台在几个特定高度的固定零件（固定时，液压油缸的自锁作用可以取消）

液压缸、活塞、联轴器、摇动杆：

是用来传动手动摇动驱动力的零件，同时还有自锁作用。

弹簧：

起缓冲力的作用。

运动过程原理：

当摇杆向右转动时，这时液压油缸产生自锁作用，接着向下压，则施加力驱动活塞运动，通过连杆机构使得升降台沿着弧线水平上升。

当摇杆向左转动时，自锁作用消失，升降台下降，由于有弹簧的作用，所以会缓慢下降。

二、工作简图

三、升降车模拟仿真与分析

装配体的三维图片：

当驱动力是活塞的位移驱动时：

*仿真时间是24秒。

*给各运动副添加运动如下：

1、给液压油杆和活塞的移动副一个移动驱动，表达式如下所示（该驱动的目的是使得升降台向上和向下移动）：

STEP（TIME,2,0,4,12）+STEP（TIME,6,0,8,12）+STEP（TIME,10,0,12,12）+STEP（TIME,14,0,16,12）+STEP（TIME,20,0,24,-48）

2、给座头和机座的旋转副一个旋转驱动，表达式如下所示（该驱动的目的是使得摇动杆上下旋转60°，表示对摇杆的使力）：

STEP（TIME,2,0D,4,-60D）+STEP（TIME,4,0D,6,60D）+STEP（TIME,6,0D,8,-60D）+STEP（TIME,8,0D,10,60D）+STEP（TIME,10,0D,12,-60D）+STEP（TIME,12,0D,14,60D）+STEP（TIME,14,0D,16,-60D）+STEP（TIME,16,0D,18,60D）

3、给摇动杆和座头一个旋转驱动，表达式如下所示（该驱动的目的是为了表示摇动杆左右旋转时对液压油缸的自锁和解锁）：

STEP（TIME,0,0D,2,60D）+STEP（TIME,2,0D,18,0D）+STEP（TIME,18,0D,20,-60D）

*运动参数：

活塞位移：

48mm

升降台上升高度：

256.25mm

升降杆旋转角度：

56°

升降台质心位置X：

升降台质心位置Z：

*升降车仿真运转情况如下：

·0-2s：

摇动杆顺时针旋转60°。

摇动杆如下图所示

·2-4秒：

摇动杆保持顺时针旋转60°的位置，向下移60°，活塞推进12mm，升降台上升79.35mm。

情况如下图所示：

·4-6秒：

摇动杆向上转60°，回到原来位置，

升降台不动。

·6-8秒：

摇动杆向下转60°，活塞推进12mm，升降台上升67.29mm。

·8-16秒：

重复4-8秒的运动，但每次上升的距离不同，第一次是59.40mm，第二次是48.21mm。

·16-18秒：

摇动杆向上转60°，回到原来位置，

升降台不动。

·18-20秒：

摇动杆逆时针旋转60°，如下图所示：

·20-24秒：

活塞缩回48mm，升降台下降256.25mm，回到刚刚开始时的位置。

分析：

在活塞等位移推进使得升降台上升的过程中，上升的高度有一些不同，是因为在测量时带来的误差，使得升降台不能水平，等高度的上升。

当驱动力是活塞的单作用力驱动时：

1、当在升降台上施加重力500N时，在活塞施加的驱动力是3265N。

*仿真时间0.25秒。

*使用单作用力选项，在活塞添加一个3265N的驱动力，在升降台添加一个500N的压力。

*活塞的速度和加速度如下图所示，速度最大为475mm/s，加速度最大为6251mm/s*2：

*活塞移动的位移为36mm。

如下图所示：

*升降台的速度最大为2906mm/s，最大加速度为52755mm/s*2，如下图所示：

*升降台的上升位移为203.51mm，如下图所示：

*活塞受到的反作用力如图所示，最大为3576N，最小为3339N：

2、当在升降台上施加重力1000N时，在活塞施加的驱动力是6450N。

*仿真时间是0.25秒。

*活塞受到的反作用力最大为7002N，最小为6592N

分析：

升降台在不同的位置，施加一样的推力，产生的加速度不同，升降台越高，加速度越大。

并且当升降台升到一定位置时，反作用力与推力大小基本相等。