高空作業(yè)平臺升降機構(gòu)設(shè)計
56頁 9800字數(shù)+論文說明書+任務(wù)書+6張CAD圖紙【詳情如下】
任務(wù)書.doc
墊塊.dwg
液壓原理圖.dwg
液壓平臺裝配圖.dwg
起重板.dwg
輪架.dwg
鏈接塊.dwg
高空作業(yè)平臺升降機構(gòu)設(shè)計論文.doc
目 錄
目 錄 1
第1章 緒 論 3
1.1 課題背景 3
1.2設(shè)計內(nèi)容 3
1.3 AMESim 3
1.3.1 AMESim簡介 3
1.3.2 AMESim操作簡要： 4
第2章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算及選型 9
2.1液壓系統(tǒng)的計算 11
2.1.1四個支腿液壓缸的計算 11
2.1.2梯架支承缸 12
2.1.3 工作壓力的復(fù)算………13
2.2液壓缸的選擇 12
2.3擬定液壓系統(tǒng)原理圖 13
2.4液壓系統(tǒng)動作順序 14
2.5選擇液壓元、輔件 15
2.5.1執(zhí)行器工作壓力列表 15
2.5.2單個液壓執(zhí)行器實際所需流量 15
2.5.3液壓泵的選擇 16
2.5.4液壓閥的選擇 16
2.5.5液壓油 18
2.5.6油管 18
2.5.7油箱容積 18
2.5.8過濾器 18
第3章 液壓系統(tǒng)的仿真 19
3.1支腿回路的仿真及結(jié)果。 19
3.1.1支腿回路圖 19
3.1.2各元件設(shè)置 19
3.1.3運行結(jié)果及其分析 27
3.1.4其他工況分析 38
3.2梯架回路 47
3.2.1梯架回路圖 47
3.2.2回路各元件設(shè)置 48
3.2.3運行結(jié)果 52
致謝 80
參考文獻 81
第1章 緒 論
1.1 課題背景
現(xiàn)有的升降臺系統(tǒng)，應(yīng)用最多的就是以汽車作為載體的升降臺，在汽車上安裝梯架，梯架可以繞著固定的軸在液壓缸的作用下抬升，現(xiàn)有的升降臺是以汽車馬達作為動力，定量泵提供液壓油，其梯架和汽車支腿的運動是勻速的運動，到達一定高度后停止運動，下降的期間也是勻速運動，雖然運動的速度平穩(wěn)，但是在液壓系統(tǒng)的速度是恒定的，不能實現(xiàn)加速和減速，因而靈活性降低，效率也會受到影響，同時，在啟動和換向的時候會帶來剛性沖擊，對液壓元件的壽命也會產(chǎn)生影響，并且安全系數(shù)降低，鑒于此，我們在現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)中，增加一個調(diào)節(jié)速度的元件調(diào)速閥，這樣就可以實現(xiàn)梯架在升起和降落時的速度調(diào)節(jié)，在梯架運動過程中實現(xiàn)速度的變化，同時在換向和啟動時的剛性沖擊也就變?yōu)槿嵝詻_擊，對整個液壓系統(tǒng)的靈活性、效率和使用壽命都將是一次巨大的改進。
1.2設(shè)計內(nèi)容
本課題為高空作業(yè)平臺升降機構(gòu)設(shè)計與仿真。液壓系統(tǒng)為各個機構(gòu)提供動力。它分為動力裝置、控制調(diào)節(jié)裝置、執(zhí)行元件、輔助裝置、工作介質(zhì)五部分。液壓系統(tǒng)具有傳送能量大、布局容易、結(jié)構(gòu)緊湊、換向方便、轉(zhuǎn)動平穩(wěn)均勻、容易完成復(fù)雜動作等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于工程機械領(lǐng)域。
經(jīng)過老師的指導(dǎo)及成員間的討論，本次設(shè)計的創(chuàng)新之處在于在梯架的進口管路中，加入調(diào)速閥，從而梯架液壓缸在運動過程中實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，視情況而加速或者減速，同時減小剛性沖擊，以實現(xiàn)運動的更加平穩(wěn)。確定在車架下部設(shè)四個支承液壓缸以保證平穩(wěn)運行；在梯架上安裝兩個液壓缸以實現(xiàn)梯架的上升。另外，為了防止梯架在空中靜止時因自重而緩慢降落，于是要設(shè)定平衡回路。
1.3 AMESim
1.3.1 AMESim簡介
AMESim 為多學(xué)科領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)建模仿真解決方案（英文縮寫：Advanced Modeling Environment for Simulation of engineering systems），引領(lǐng)著世界協(xié)同仿真之路。AMESim提供了一個系統(tǒng)工程設(shè)計的完整平臺，使得用戶可以在一個平臺上建立復(fù)雜的多學(xué)科領(lǐng)域系統(tǒng)的模型，并在此基礎(chǔ)上進行仿真計算和深入的分析。用戶可以在AMESim平臺上研究任何元件或系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。例如在燃油噴射、制動系統(tǒng)、動力傳動、機電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用。面向工程應(yīng)用的定位使得AMESim成為在汽車、液壓和航天航空工業(yè)研發(fā)部門的理想選擇。工程設(shè)計師完全可以應(yīng)用集成的一整套AMESim應(yīng)用庫來設(shè)計一個系統(tǒng)， 所有的這些來自不同物理領(lǐng)域的模型都是經(jīng)過嚴格的測試和實驗驗證的。AMESim使得工程師迅速達到建模仿真的最終目標：分析和優(yōu)化工程師的設(shè)計，從而幫助用戶降低開發(fā)的成本和縮短開發(fā)的周期。工程師在一個基于工程應(yīng)用的AMESim友好環(huán)境下可研究任何元件或者系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。AMESim的圖形化用戶界面使得用戶可以在完整的應(yīng)用模型庫中選擇需要的模塊來構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)的模型。建模仿真過程分為四個步驟：構(gòu)建方案的模型；選擇模型復(fù)雜程度；設(shè)定模型的參數(shù)；仿真計算分析。簡便易用的操作使得用戶可以迅速有效地進行產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)。
AMESim專門為液壓系統(tǒng)建立了一個標準仿真模型庫，如圖1所示（部分元件）：
負載的速度是線性變化的，在12s和45s時由于調(diào)速閥由最大開啟狀態(tài)開始逐步減小通流面積，因此速度大小發(fā)生變化，但是方向沒有改變。質(zhì)量塊加速度：
左側(cè)為仿真曲線，右側(cè)為改進之前未加調(diào)速閥的加速度曲線。
從圖中可見，負載在液壓系統(tǒng)換向時存在柔性沖擊，加速度大小約為0.001m/s。
對比可以看出，由于調(diào)速閥的引進，流量的增加是線性的，使得質(zhì)量塊的加速度由剛性變?yōu)槿嵝裕藙傂詻_擊，運動更加的平穩(wěn)，從而更具有實用意義，提高了升降臺的使用壽命，振動小，工作時更加穩(wěn)定可靠。
致謝
曠日持久的畢業(yè)設(shè)計終于拉下了帷幕，徐徐回望那屬于我們的過程，許多的經(jīng)歷似在昨天，許多的酸甜似涌喉頭。此時耳畔響起的有黃老師的聲音：“這里的計算應(yīng)該是這樣……”，浮在眼前的有我們在一起探討怎么確定計算機仿真時的專注面容，還有在我做計算機仿真時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定時的驚喜神情……,我真希望時間過得慢些，慢慢回嚼那一起走過的日子。
本次設(shè)計從選題、開題到整個設(shè)計的完成，都傾注了老師太多的心血。淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、認真負責(zé)的工作作風(fēng)以及高尚的師德都使我終身受益。在此，我首先要衷心感謝她對我的教育和培養(yǎng)。再次得感謝的是和我并肩奮斗的同學(xué)們，是你們給予我最真誠的支持，是你們讓我感到團隊其實很溫暖，是你們讓我覺得學(xué)習(xí)不只是陪伴孤獨。然后我要向論文評閱和答辯委員會的所有教授、老師表示衷心的感謝，是你們幫助我改正錯誤，是你們讓我知道以后該怎么去工作。
最后，我要將最誠摯的謝意獻給我的大學(xué)，是她給了我的成長思想的沃土！
參考文獻
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畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 系 部 ： 機械工程系 專 業(yè) ： 機械 工程與 自動化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 設(shè)計 (論文 )題目 ： 高空作業(yè)平臺升降機構(gòu)設(shè)計 起 迄 日 期 : 設(shè)計 (論文 )地點 : 指 導(dǎo) 教 師 : 專業(yè) 負責(zé) 人 : 發(fā)任務(wù)書日期 : 2011 年 2 月 25 日 任務(wù)書填寫要求 1．畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng) 學(xué)生所在專業(yè)的負責(zé)人 審查、系部領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在第七學(xué)期結(jié)束前填好并發(fā)給學(xué)生； 2． 任務(wù) 書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3． 任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及系部主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫； 4． 任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“系部”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號”要寫全號； 5． 任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻”的填寫，應(yīng)按照國標 714— 2005《文后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6． 有關(guān)年 月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標 7408— 2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“ 2009 年 3 月 15 日”或“ 2009 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達到的目的： （ 1）提高調(diào)查研究、中外文獻檢索與閱讀的能力 （ 2）提高綜合運用專業(yè)理論、知識分析解決實際問題的能力。 （ 3）提高獨立研究與論證的能力。 （ 4）提高設(shè)計、計算與繪圖的能力及計算機應(yīng)用能力。 （ 5）提高撰寫設(shè)計說明書的能力。 2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 一、 課題內(nèi)容： （ 1） 建立 高空平臺升降 機構(gòu) 的機構(gòu)數(shù)學(xué)模型。 （ 2） 應(yīng)用設(shè)計軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和仿真。 （ 3） 畢業(yè)設(shè)計論文及相關(guān)文檔。 （ 4） 主要技術(shù)參數(shù)： 最大升降高度 升降重量 250 二、 課題要求： 認真查閱相關(guān)的 平臺升降 機構(gòu) 工作原理、結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計方法，確定 平臺升降 機構(gòu) 的設(shè)計 方案。應(yīng)用三維設(shè)計軟件設(shè)計 平臺升降 機構(gòu) 的主要結(jié)構(gòu)，并且 分析其運動和動力特性。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 3． 對本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計論文、圖表、實物樣品等〕： （ 1） 三維軟件設(shè)計 平臺升降 機構(gòu) 主要結(jié)構(gòu)。 （ 2） 運動和動力特性分析曲線。 （ 3） 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。 4．主要參考文獻： [1] 沈世德等 1997 [2] 張毅，羅元，鄭太雄等 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2007 [3] 曹惟慶、徐曾蔭 機械工業(yè)出版社 1998 [4] 陳學(xué)東 ,賈文川等 武漢 :華中科技大學(xué)出版社 ,2006 [5] 馬香峰 北京 :機械工業(yè)出 版社 ,1991 [6] 邱龍輝，史俊友，葉琳 維機械設(shè)計 [M]2007 [7] 蔡自興 北京 :清華大學(xué)出版社 ,2004 [8] 吳俊飛，王新智，姜生元，吳爽 . 基于 巡線機器人壓緊機構(gòu)的運動學(xué)仿真 . 機械設(shè)計與制造 ， 2007（ 2）： 619] 張培鋒， 王洪光， 房立金， 姜勇 . 一種新型爬壁機器人機構(gòu)及運動學(xué)研究 . 機器人 ， 2007（ 1）： 1210]劉夏石．工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計原理、方法和應(yīng)用．北京：科學(xué)出版社， 1984 [11] 江見鯨等．有限元法及其應(yīng)用．北京：機械工業(yè)出版， 2006 [12] 趙經(jīng)文，王宏鈺．結(jié)構(gòu)有限元分析．第 2 版．北京：科學(xué)出版社， 2004 [13] 邱龍輝，史俊友，葉琳 維機械 設(shè)計 [M]2007 [14] 朱孝錄 . 機械傳動設(shè)計 手冊 電子工業(yè)出版社 ,2007 [15] 唐中一 , 于今 , 顧慶祥 . 復(fù)合傳動與控制 重慶大學(xué)出版社 ,2004 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 5．本 畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2011 年 2 月 25 日 011 年 5 月 4 日 2 月 25 日 1 日 4 月 2 日 15 日 4 月 16 日 25 日 4 月 26 日 30 日 5 月 1 日 4 日 完成英文翻譯和開題報告。 基本完成設(shè)計計算和理論分析。 完成規(guī)定的設(shè)計和有限元計算。 完成論文初稿 整理和完成論文并準備答辯。 論文評閱與答辯 所在專業(yè)審查意見： 負責(zé)人： 年 月 日 系 部 意見： 系 部主任 ： 年 月 日