伸缩升降台伸缩系统设计
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伸缩升降台伸缩系统设计
目录
1. 国内外伸缩升降台的发展形势 1
1.1国外伸缩升降台的发展形势 1
1.2国内伸缩升降台的发展形势 2
1.3 课题研究的目的意义及主要内容 3
1.3.1 课题研究的目的意义 3
1.3.2 课题研究的主要内容 3
2 伸缩升降台的应用及其受力分析的讨论 3
2.1伸缩升降台的二种结构形式 3
2.2 伸缩升降台机构的位置参数计算 4
2.3伸缩升降台机构的动力参数计 6
2.4 针对性比较小实例： 6
2.5伸缩升降台机构中分析 7
2.5.1问题的提出： 7
2.5.2两种布置方式的分析和比较： 8
3台板与叉杆的设计计算 20
3.1确定叉杆的结构材料及尺寸 20
3.2横轴的选取 22
4 伸缩升降台基于三维虚拟制造与运动仿真 24
4.1 建模 24
4.1.1支撑杆 24
4.1.2长横杆 24
4.1.3短横杆 25
4.1.4导向轴 25
4.1.5连接杆 25
5.1.6平台 26
5.1.7机座 26
5.2 装配 27
4.3 仿真 27
4.3.1工作表 27
4.3.2运动曲线 28
4.3.3创建连杆 28
4.3.4创建运动副 28
5 伸缩升降台数学模型的建立 29
5.1 伸缩升降台简介 29
5.2 伸缩升降台的模块划分 30
5.3 伸缩升降台数学模型分析 30
5.3.1虚位移原理 30
5.3.2单杆的运动分析 31
结 论 35
致 谢 36
参考文献 37
摘 要
长期以来伸缩升降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伸缩升降台单体虚拟制造和运动仿真的过程。利用对建立的伸缩升降台单体的各零部件三维实体模型进行约束和连接装配，形成伸缩升降台单体整体装配，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伸缩升降台进行性能和结构设计分析，这种方法提高了伸缩升降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；伸缩升降台
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. 国内外伸缩升降台的发展形势
1.1国外伸缩升降台的发展形势
对垂直运送的需求与人类的文明一样久远，最早的伸缩升降台使用人力、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，角斗士和野生动物乘坐原始的伸缩升降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伸缩升降台。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伸缩升降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，机械力开始被用于伸缩升降台的发展。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伸缩升降台。
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”的用皮带牵引的伸缩升降台安装在英国的一家工厂。
1846年，第一部工业用水压式伸缩升降台出现。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伸缩升降台。
1889年，埃菲尔铁塔建塔时安装了以蒸汽为动力的伸缩升降台，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台伸缩升降台仍然使用着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伸缩升降台。建成后，它将是世界上升降距离最长的一部伸缩升降台了。旅客通过伸缩升降台抵达地面后，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国内伸缩升降台的发展形势
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，2006—2007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（Computer Aided Engineering）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。
结 论
在众多CAD软件中以其强大的参数化建模功能及强大的装配功能，在三维实体建模领域得到了广泛应用。在众多的CAE软件中ADAMS 以其强大的运动学、动力学分析功能在众多工程领域里获得了广泛的应用。在虚拟样机技术中，则采用强强联合的方式，应用在各自领域的强大功能，相互补充，形成极强的虚拟样机软件组合。极大的推动了虚拟样机技术的发展。
本次设计通过建立伸缩升降台机的三维实体模型，对建立的伸缩升降台机单体的各零部件三维实体模型进行约束和连接装配，形成伸缩升降台机单体整体装配。用中嵌入的ADAMS进行伸缩升降台机单体的动力学仿真，解决了模型传递过程了遇到的问题，以及在仿真过程中遇到的各种问题，并对仿真结果受力数据进行了对比分析，得出伸缩升降台测量数据。结果表明，此方法有助于提高伸缩升降台机的设计和产品性能。
虚拟仿真设计和传统的机械设计相比节省制造实体样机的时间和费用，并可有效缩短样机调试时间，从而缩短产品的研发周期。因此虚拟样机技术是产品研发的发展趋势，是现代机械设计方法的趋势。致谢
首先我要感谢我的指导老师，她在每一个阶段耐心和悉心的教导我，并且严格的要求我，她治学严谨和认真的科学态度使我学习到除了知识以外的很多东西。还要感谢农机班的范建民同学在我运动仿真处对我进行了关键的指导。
经过这四个月的毕业设计，看着自己做出自己的东西，一种喜悦和成就感充塞于胸中，这段时间我对学过的很多知识有了进一步认识和回顾。另外对建模和运动仿真进行了一个初步的学习，认识到运动仿真对现在的工业等很多行业的作用。
最后感谢我的母校黑龙江八一农垦大学，是她给我提供了大学四年的学习机会，使我在学到文化知识和专业技能的同时结识了众多的良师益友，这些将是我一生中一笔宝贵的财富。
参考文献
[1] 王裕清，韩成石. 液压传动与控制技术. 北京:煤炭工业出版社,1997.
[2] 廖嘉璞，液压传动. 北京:北京航空航天大学出版社,1997.
[3] 王秀彦，蔡胜利. 升降式工作台的液压系统设计. 液压传动,1999,3.
[4] 魏发孔.，水平驱动剪刀撑乐池升降机的动力性能研究.甘肃工业大学学报,1997 .
[5] 管萍, 张风池. 基于神经网络控制的交流异步电机定位系统,2001.
[6] 北京机械工业学院学报,2000 ,15.
[7] 郭华，舞台机械设备控制系统上位机监控软件的实现计算机自动测量与控制,2001 ,9.
[8] 阳宪惠. 现场总线技术及应用.北京:清华大学出版社,1999.
[9] 阎士杰，刘北，孙金根.基于PROFIBUS2DP 的变频器控制系统. 基础自动化,1999 ,6 .
[10] 陈在平,赵相宾.可编程序控制器技术与应用系统设计.北京:机械工业出版社,2002.
[11] 张燕宾. 变频调速应用实践.北京.机械工业出版社,2002.
[12] 吴军主编,气动工程手册.北京.国防工业出版社,1995.
[13] 樊锦波等,车抗移动式液压举升机的设计计算.机床与液压,2002.
[14] 雷天觉主编,新编液压工程手册.北京.北京理工大学出版社,1998.
[15] [美] MSC.Softwate 著.刑俊问,陶永忠译.MSC. AD-AMS/View.北京:清华大学出版,2004.
[16] HU Jun-an ，Formulation of Neural Network Model for the Auto Lift's Vertical Prop，
2001.4
[17] WEI Jian ，ication of PLC in Underground Two-Double Structure Surface Garage，
2006.11
[18] CHEN You-nan，HU Jun-an，Formulation of Neural Network Model for the Auto Lift's Vertical Prop， 2001.4