便攜式小型雙桅桿升降平臺設計
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便攜式小型雙桅桿升降平臺設計
目錄
1. 國內外升降平臺的發展形勢 1
1.1國外升降平臺的發展形勢 1
1.2國內升降平臺的發展形勢 2
1.3 課題研究的目的意義及主要內容 3
1.3.1 課題研究的目的意義 3
1.3.2 課題研究的主要內容 3
2 雙桅桿升降平臺的應用及其受力分析的討論 3
2.1雙桅桿升降平臺的二種結構形式 3
2.2 雙桅桿升降平臺機構的位置參數計算 4
2.3雙桅桿升降平臺機構的動力參數計 6
2.4 針對性比較小實例： 6
2.5雙桅桿升降平臺機構中分析 7
2.5.1問題的提出： 7
2.5.2兩種布置方式的分析和比較： 8
3臺板與叉桿的設計計算 20
3.1確定叉桿的結構材料及尺寸 20
3.2橫軸的選取 22
4 升降平臺基于三維虛擬制造與運動仿真 24
4.1 建模 24
4.1.1支撐桿 24
4.1.2長橫桿 24
4.1.3短橫桿 25
4.1.4導向軸 25
4.1.5連接桿 25
5.1.6平臺 26
5.1.7機座 26
5.2 裝配 27
4.3 仿真 27
4.3.1工作表 27
4.3.2運動曲線 28
4.3.3創建連桿 28
4.3.4創建運動副 28
5 雙桅桿升降平臺數學模型的建立 29
5.1 雙桅桿升降平臺簡介 29
5.2 升降平臺的模塊劃分 30
5.3 升降平臺數學模型分析 30
5.3.1虛位移原理 30
5.3.2單桿的運動分析 31
結 論 35
致 謝 36
參考文獻 37
摘 要
長期以來升降平臺的研制一直采用傳統的方法，它的生產周期長，物理樣機制造成本高，而且當產品制出后，經常會出現部件、零部件之間相互干涉，而無法裝配等問題。本文介紹了應用美國公司進行升降平臺單體虛擬制造和運動仿真的過程。利用對建立的升降平臺單體的各零部件三維實體模型進行約束和連接裝配，形成升降平臺單體整體裝配，然后通過軟件進行運動仿真，仿真結果表明，可以利用該仿真平臺對升降平臺進行性能和結構設計分析，這種方法提高了升降平臺設計的效率和準確性，具有一定的實用價值，為將來樣機實驗奠定了基礎。
關鍵詞：虛擬樣機技術；仿真；升降平臺
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. 國內外升降平臺的發展形勢
1.1國外升降平臺的發展形勢
對垂直運送的需求與人類的文明一樣久遠，最早的升降平臺使用人力、畜力和水力來提升重量。升降裝置直到工業革命前都一直依靠這些基本的動力方式。
古希臘時，阿基米德開發了經過改進的用繩子和滑輪操作的升降裝置，它用絞盤和杠桿把提升繩纏繞在繞線柱上。
公元80年，角斗士和野生動物乘坐原始的升降平臺到達羅馬大劇場中競技場的高度。
中世紀的紀錄包括無數拉升升降裝置的人和為孤立地點進行供給的圖案。其中最著名的是位于希臘的圣巴拉姆修道院的升降平臺。這個修道院位于距離地面大約61米高的山頂上，提升機使用籃子或者貨物網，運送人員與貨物上下。
1203年，位于法國海岸邊的一座修道院的升降平臺安裝于使用一個巨大的踏輪，由毛驢提供提升的動力，通過把繩子纏繞在一個巨大的柱子上，負重就被提升了起來。
18世紀，機械力開始被用于升降平臺的發展。1743年，法國路易十五授權在凡爾賽的私人宮殿安裝使用平衡物的人員升降平臺。
1833年，一種使用往復桿的系統在德國哈爾茨山脈地區升降礦工。
1835年，一種被稱為“絞盤機”的用皮帶牽引的升降平臺安裝在英國的一家工廠。
1846年，第一部工業用水壓式升降平臺出現。然后其他動力的升降裝置緊跟著很快出現了。
1854年，美國技工奧蒂斯發明了一個棘輪機械裝置，在紐約貿易展覽會上展示了安全升降平臺?！?/p>
1889年，埃菲爾鐵塔建塔時安裝了以蒸汽為動力的升降平臺，后改用電梯。
1892年，智利阿斯蒂列羅山的升降設備建成，直到現在，15臺升降平臺仍然使用著110多年前的機械設備。
目前，瑞士格勞賓登州正在興建的“圣哥達隧道”是一條從阿爾卑斯山滑雪勝地通往歐洲其他國家的地下鐵路隧道，全長57公里，預計2016年建成通車。在距地面大約800米的“阿爾卑斯”高速列車站，將興建一個直接抵達地面的升降平臺。建成后，它將是世界上升降距離最長的一部升降平臺了。旅客通過升降平臺抵達地面后，便可搭乘阿爾卑斯冰河觀光快速列車，兩個小時后就能到達山上的度假村了。汽車舉升機在世界上已經有了70年歷史。1925年在美國生產的第一臺汽車舉升機，它是一種由氣動控制的單柱舉升機，由于當時采用的氣壓較低，因而缸體較大；同時采用皮革進行密封，因而壓縮空氣驅動時的彈跳嚴重且又不穩定。直到10年以后，即1935年這種單柱舉升機才在美國以外的其它地方開始采用。
1966年，一家德國公司生產出第一臺雙柱舉升機，這是舉升機設計上的又一突破性進展，但是直到1977這種舉升機才在德國以外的其它國家出現?，F在雙柱舉升機在市場上以占結 論
在眾多CAD軟件中以其強大的參數化建模功能及強大的裝配功能，在三維實體建模領域得到了廣泛應用。在眾多的CAE軟件中ADAMS 以其強大的運動學、動力學分析功能在眾多工程領域里獲得了廣泛的應用。在虛擬樣機技術中，則采用強強聯合的方式，應用在各自領域的強大功能，相互補充，形成極強的虛擬樣機軟件組合。極大的推動了虛擬樣機技術的發展。
本次設計通過建立升降平臺機的三維實體模型，對建立的升降平臺機單體的各零部件三維實體模型進行約束和連接裝配，形成升降平臺機單體整體裝配。用中嵌入的ADAMS進行升降平臺機單體的動力學仿真，解決了模型傳遞過程了遇到的問題，以及在仿真過程中遇到的各種問題，并對仿真結果受力數據進行了對比分析，得出升降平臺測量數據。結果表明，此方法有助于提高升降平臺機的設計和產品性能
虛擬仿真設計和傳統的機械設計相比節省制造實體樣機的時間和費用，并可有效縮短樣機調試時間，從而縮短產品的研發周期。因此虛擬樣機技術是產品研發的發展趨勢，是現代機械設計方法的趨勢。
致 謝
首先我要感謝我的指導老師，她在每一個階段耐心和悉心的教導我，并且嚴格的要求我，她治學嚴謹和認真的科學態度使我學習到除了知識以外的很多東西。還要感謝農機班的范建民同學在我運動仿真處對我進行了關鍵的指導。
經過這四個月的畢業設計，看著自己做出自己的東西，一種喜悅和成就感充塞于胸中，這段時間我對學過的很多知識有了進一步認識和回顧。另外對建模和運動仿真進行了一個初步的學習，認識到運動仿真對現在的工業等很多行業的作用。
最后感謝我的母校黑龍江八一農墾大學，是她給我提供了大學四年的學習機會，使我在學到文化知識和專業技能的同時結識了眾多的良師益友，這些將是我一生中一筆寶貴的財富。
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