剪式升降平台机构三维机构三维设计及运动仿真

剪式升降平台机构三维机构三维设计及运动仿真


剪式升降平台机构三维机构三维设计及运动仿真

摘要:长期以来升降平台的研制一直采用传统的方法,他的生产周期长,物理样机制造成本高,而且当产品制造出来后,经常出现部件、零件间相互干涉,无法装配等问题。本文介绍了应用美国公司UG软件进行升降平台单体虚拟制造和运动仿真的过程。利用UG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UG进行运动仿真,仿真结果表明,可以利用仿真平台对升降平台进行性能和结构设计,这种方法提高了升降平台设计的效率和准确性,具有实用性,为将来的样机实验奠定了基础。

关键词:剪式升降平台,三维建模,运动仿真, UG软件

第一章 绪论

1.1本课题研究背景

计算机领域的飞速发展,对生产生活产生巨大的影响,改变了制造业传统设计和生产方式。三维设计便是随计算机技术发展所产生的设计软件之一。它可以通过虚拟三维模型直观表现设计者设计的零件图。它的诞生使生产者抛弃了传统先有二维图纸再加工的生产模式,实现了通过三维设计软件进行三维造型再进行数控编程加工等自动化的生产方式,从而实现CAD/CAM一体化的生产制造模式,大大缩减了生产周期,降低生产成本,是机械制造业一场伟大的技术革命。

运动仿真技术也是随计算机技术发展应运而生的,通过它我们可以对之前装配好的模型进行力学和运动分析,通过构建连杆、运动副来展现该机构动态视频。还可以对机构进行干涉检查等一系列操作,来检测我们所设计的产品是否符合设计要求、是否合理。同时运动仿真还具有优化设计功能,可以对产品进行优化设计,脱离传统优化设计模式,缩短生产周期。

总而言之,三维设计与运动仿真相结合,可以极大缩短生产周期,降低生产成本,实现“多快好省”生产理念。

1.2三维设计及仿真软件介绍

目前市场上三维设计及仿真软件很多,如UG、PROE、SOLIDEWORKS、AUTODESKINVENTOR、MATLAB,ANSYS等,这些三维设计软件各具特色,具有自身得天独厚的优势。在这些这些软件中UG是一款发展相对成熟的三维设计软件,它具有丰富的工作模块,其中常用模块是建模、装配,运动仿真、工程图、模流分析。工程图模块,它可以很轻松将三维模型转换成二维零件图,同时还可轻松完成零件图的剖视等工作,更方便生产,节省三维向二维转换的时间,提高了效率。

1.3课题研究的目的及意义

1.3.1剪式升降平台设计研究的目的

1、综合运用UG和液压课程及其他有关先修课程的理论知识和生产实际,进行剪式升降平台设计实践,是理论知识和生产实践机密结合起来,从而使这些知识得到进一步的巩固、加深提高和扩展。

2、通过实际绘图,能够更好地了解UG软件,培养设计技能,提高分析和嫁接生产案件实际问题的能力,为今后的设计工作打下良好的基础。

3、通过设计,更熟练得使用绘图软件

1.3.2剪式升降平台设计研究的意义

剪式升降平台是机械行业应用最广泛的载运工具之一,对其的研究对于机械行业的发展具有非常重要的作用。目前,我国的剪式升降平台技术在全球处于中下水平,远远不能满足机械行业发展的需要,因此要靠广大的科技人员不懈的努力把这差距赶上,作为即将毕业的我们也深感责任重大。

通过对剪式液压升降平台的研究,进一步使我对UG功能有了了解。UG功能可以对运动机构进行大量装配分析,运动合理性工作分析,诸如干涉检查,轨迹等,得到大量运动机构的参数。通过对运动仿真模型进行运动学与动力学分析研究可以验证运动机构设计合理性,还可以利用图形输出各个不见得位移坐标等。

1.4本课题研究的内容

本课题我们主要采用三维设计及运动仿真的技术完成这次的毕业设计论文。在这次毕业设计中,首先分析剪式升降平台机构的工作原理及各个零件所起的作用,对机构进行设计,然后分析各个零件的机构,完成各自的三维设计,并对剪式升降平台机构进行三维虚拟装配,最后通过对该机构进行运动仿真来对机构进行正确性的检查。

具体设计内容如下:

(1)利用UG完成剪式升降平台机构零件的三维设计;

(2)利用UG完成剪式升降平台机构的虚拟装配,并进行装配干涉检查

(3) 利用UG对剪式升降平台机构进行运动仿真;

(4) 利用UG创建剪式升降平台机构零件图;

The scissor lift platform of three dimensional design and motion simulation

Abstract: Since long ago the elever or development always uses traditional the method,its production cucle 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 question.This article introduced software carries on the elevator monomer hypothesized manufacture and the movement simulation process using American UG.Carries on the restraint and the connection assembly using UG to the establishment elevator monomer various spare parts three dimensional full-scale mockup,forms the elevator monomer whole assembly,then inducts through connection software UG to carry on the movement simulation,the simulation result indicated,This method enhanced the efficiency and theaccuracy which the precision plabter design,has certain practical value,will be the future prototype experiument has laid foundation.

Keywords: Scissor lift platform, 3 d modeling, motion simulation, UG software

目录

第一章 绪论 9

1.1本课题研究背景 9

1.2三维设计及仿真软件介绍 9

1.3课题研究的目的及意义 9

1.3.1剪式升降平台设计研究的目的 9

1.3.2剪式升降平台设计研究的意义 10

1.4本课题研究的内容 10

第二章 剪式升降平台机构的组成及工作原理 11

2.1剪式升降平台的机构组成及作用 11

2.2剪式升降平台的工作原理 11

第三章 建立剪式升降平台机构的三维造型 13

3.1三维造型的简述 13

3.1.1支撑杆 13

3.1.2长横杆 14

3.1.3短横杆 14

3.1.4液压缸 15

3.1.5活塞 15

3.1.6平台 16

3.1.7机座 17

第四章 虚拟装配及运动仿真 18

4.1虚拟装配 18

4.1.1装配的结构分析 18

4.1.2虚拟装配过程 18

4.1.3装配结果分析 21

4.2运动仿真 21

4.2.1运动仿真的简介 21

4.2.2机构预期的运动要求 22

4.2.3创建连杆 22

4.2.4创建运动副 23

4.2.5添加运动 24

4.2.6新建解算方案并求解 24

4.3.7 创建仿真动画及运动函数图表 25

4.3.8 运动仿真结果分析 27

第五章 创建工程图 28

5.1创建工程图的介绍 28

5.2创建工程图的方法 28

5.3剪式升降平台的零件示意图 30

5.3.1支撑杆示意图 30

5.3.2长横杆示意图 30

5.3.3短横杆示意图 30

5.3.4液压缸示意图 31

5.3.5活塞示意图 31

5.3.6平台示意图 32

5.3.7 机座示意图 32

总结回顾 33

参考文献 34

参考文献

[1]单岩,吴立军,蔡娥 三维造型技术基础 清华大学出版社 2008

[2]沈兴全,现代数控编程技术以应用,国防工业出版社,2009

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[4]李云龙,数控机床加工仿真系统VERICUT,西安交通大学出版社,2005

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[7]毛炳秋,中文版UG NX 7.0基础教程,2010.

[8]王建国,机械加工工艺,电子工业出版社,2012.

[10] 唐秀梅 Vericut数控加工仿真技术,清华大学出版社,2010

[11] 郑贞平,黄云林 VERICUT7.0中文版数控仿真技术与应用实例详解,机械工业出版社,2011

[12] 吴明鹏,UG产品建模,化学工业出版社,2010


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