直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真

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安徽工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專(zhuān) 業(yè)：車(chē)輛工程題 目：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真作 者 姓 名：導(dǎo)師及職稱(chēng)：導(dǎo)師所在單位：安徽工程大學(xué)6 月吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真摘 要本次設(shè)計(jì)是以直推式自卸車(chē)為設(shè)計(jì)平臺(tái)，對(duì)其舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真，那么首先我要對(duì)其舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模，采用 UG 軟件進(jìn)行整車(chē)的車(chē)架與車(chē)廂及其舉升機(jī)構(gòu)的建模，在建模之前對(duì)已經(jīng)選定的汽車(chē)參數(shù)進(jìn)行其余一系列的參數(shù)設(shè)計(jì)，包括舉升機(jī)構(gòu)的與液壓機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)出與參數(shù)匹配的模型，對(duì)其模型進(jìn)行修改，在建立模型以后，在運(yùn)用 UG 的運(yùn)動(dòng)仿真項(xiàng)目得到模型的仿真文件。同時(shí)得到直推式前置式舉升機(jī)構(gòu)具有省力的效果，不利的是其行程過(guò)長(zhǎng)。對(duì)于直推式前置式自卸車(chē)主要應(yīng)用在重型貨車(chē)上面巨多，因?yàn)橹匦洼d貨汽車(chē)，承載的質(zhì)量較大，在舉升時(shí)必須考慮到省力情況，相信會(huì)找到自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的一個(gè)平衡點(diǎn)，使得省力同時(shí)行程也比較短。關(guān)鍵詞：自卸車(chē);舉升機(jī)構(gòu);液壓機(jī)構(gòu) UG;建模;UG 仿真 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)IModeling and Simulation of Straight Push Lifting Mechanism of Dump TruckABSTRACTThis design is based on direct push dump truck platform, the modeling and simulation of the lifting mechanism, so first of all I want for the lifting mechanism modeling, using UG software to the vehicle frame and the carriage and the modeling of the lifting mechanism of already selected in the car before modeling parameters for the rest of the series of design parameters, including hydraulic press design, final design and parameter matching model, the model is modified, after the model, the use of UG simulation project get movement model of the simulation file. At the same time get straight push superposed lifting mechanism has the energy saving effect, disadvantage is the adults too long. For straight push superposed on the dump truck is mainly used in heavy duty truck giant, because of the heavy duty truck, bearing quality is bigger, and effort must be taken into account when lifting, believe that will find a balance point of lifting mechanism of tipper, makes the energy at the same time also shorter.Keywords: dump truck; The lifting mechanism; Hydraulic unit; UG modeling；UG simulation吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真II目錄摘 要 IABSTRACT.II插圖清單 .V插表清單 VI引言 - 1 -緒論 - 2 -1 直推式自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的介紹與作用 - 2 -1.1 舉升機(jī)構(gòu)的分類(lèi) .- 2 -1.2 自卸車(chē)的作用 - 3 -2 直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) .- 3 -2.1 研究現(xiàn)狀 .- 3 -2.2 發(fā)展趨勢(shì) .- 3 -3 直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的研究意義 - 3 -第二章 自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) - 5 -2.1 本車(chē)型的主要尺寸，及其參數(shù) - 5 -2.2 舉升機(jī)構(gòu)的選擇 .- 5 -2.2.1 舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 .- 5 -2.2.2 各個(gè)舉升機(jī)構(gòu)的性能比較 - 5 -2.2.3 舉升結(jié)構(gòu)形式的確定 .- 5 -2.3 最大舉升角的確定 .- 5 -第三章 自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與受力分析 .- 6 -3.1 舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 - 6 -3.2 舉升機(jī)構(gòu)的受力分析與參數(shù)的選定 .- 6 -3.2.1 油缸的總行程 L.- 6 -3.2.2 油缸的舉升力大小 P- 6 -3.2.3 油缸額定壓力的選定 .- 6 -3.2.4 液壓缸徑的設(shè)計(jì)與確定 .- 6 -第四章 舉升機(jī)構(gòu)的建模 .- 8 -4.1 基本結(jié)構(gòu)的建模 .- 8 -4.1.1 對(duì)車(chē)架進(jìn)行建模 - 8 -4.1.2 與車(chē)架匹配的車(chē)廂的建立 - 9 -4.1.3 與車(chē)架匹配的車(chē)架吊耳建模 .- 9 -4.1.4 與車(chē)架匹配車(chē)架支架建模 - 10 -4.1.5 與車(chē)相匹配的車(chē)廂吊耳的建模 .- 11 -4.1.6 所需要的長(zhǎng)短螺栓螺帽的建模 .- 12 -4.2 舉升機(jī)構(gòu)的建模 .- 13 -4.2.1 液壓缸頂部的建模過(guò)程 - 13 -4.2.2 第一級(jí)液壓缸建模 .- 14 -4.2.3 第二級(jí)液壓缸建模 .- 14 -4.2.4 第三級(jí)液壓缸建模 .- 15 -安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)III4.2.5 最后一級(jí)液壓缸建模 .- 15 -4.2.6 最后一級(jí)液壓缸底座建模 - 16 -第五章 舉升機(jī)構(gòu)的裝配 .- 17 -5.1 舉升機(jī)構(gòu)的裝配 .- 17 -5.2 基本結(jié)構(gòu)的裝配 .- 17 -5.3 整體裝配 .- 20 -第六章 舉升機(jī)構(gòu)的仿真 .- 21 -6.1 仿真的初處理 - 21 -6.1.1 選擇連桿 - 21 -6.1.2 添加運(yùn)動(dòng)副 .- 21 -6.2 仿真的解算方案 .- 24 -6.3 仿真的求解 .- 24 -結(jié)論與展望 .- 26 -致謝 - 27 -參考文獻(xiàn) .- 28 -附錄 C：外文文獻(xiàn)及其譯文 .- 29 -附錄 D：主要參考文獻(xiàn)摘要 .- 40 -吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真IV插圖清單圖 1-1 直推式舉升機(jī)構(gòu)……………………………………………………………….…-2-圖 1-2 單擊與多級(jí)舉升機(jī)構(gòu)………………………………………………………….…-2-圖 1-3 連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)………………………………………………………….…-3-圖 4-1 車(chē)架的二維模型………………………………………………………………….-8-圖 4-2 車(chē)架主模型…………………………………………………………………….-9-圖 4-3 車(chē)廂模型…………………………………………………………………….-9-圖 4-4 車(chē)架吊耳…………………………………………………………………….-10-圖 4-5 鏡像的車(chē)架吊耳………………………………………………………………….-10-圖 4-6 車(chē)架支架…………………………………………………………………….-11-圖 4-7 車(chē)廂吊耳…………………………………………………………………….-11-圖 4-8 長(zhǎng)螺栓…………………………………………………………………….-12-圖 4-9 短螺栓…………………………………………………………………….-12-圖 4-10 螺帽…………………………………………………………………….-12-圖 4-11 建模界面…………………………………………………………………….-13-圖 4-12 第一級(jí)液壓缸頂部…………………………………………………………….-14-圖 4-13 第一級(jí)液壓缸………………………………………………………………….-14-圖 4-14 第二級(jí)液壓缸………………………………………………………………….-14-圖 4-15 第三級(jí)液壓缸………………………………………………………………….-15-圖 4-16 最后一級(jí)液壓缸……………………………………………………………….-15-圖 4-17 最后一級(jí)液壓缸底座………………………………………………………….-16-圖 5-1 裝配界面…………………………………………………………………….-17-圖 5-2 液壓缸裝配…………………………………………………………………….-17-圖 5-3 移動(dòng)組件界面…………………………………………………………………….-18-圖 5-4 車(chē)架裝配…………………………………………………………………….-18-圖 5-5 支架裝配細(xì)節(jié)…………………………………………………………………….-19-圖 5-6 車(chē)廂與車(chē)架的裝配……………………………………………………………….-19-圖 5-7 車(chē)廂吊耳的裝配………………………………………………………………….-19-圖 5-8 整體裝配…………………………………………………………………….-20-圖 5-9 舉升時(shí)整體裝配………………………………………………………………….-20-圖 6-1 連桿選定界面…………………………………………………………………….-21-圖 6-2 添加運(yùn)動(dòng)副…………………………………………………………………….-22-圖 6-3 添加共線(xiàn)副…………………………………………………………………….-23-圖 6-4 解算…………………………………………………………………….-24-圖 6-5 模型仿真…………………………………………………………………….-24-圖 6-6 仿真位移曲線(xiàn)…………………………………………………………………….-25-圖 6-7 仿真速度曲線(xiàn)…………………………………………………………………….-25-安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)V插表清單表 2-1 各種性能的比較……………………………………………………………….…-5-表 2-2 貨物的安息角……………………………………………………….……………-5-吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 0 -引言現(xiàn)在汽車(chē)主要都是通過(guò)舉升機(jī)構(gòu)對(duì)車(chē)廂進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，從而達(dá)到貨車(chē)卸貨的目的，目前直推式自卸車(chē)主要是通過(guò)以前的設(shè)計(jì)結(jié)果，來(lái)滿(mǎn)足貨車(chē)自卸。目前汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益不只是汽車(chē)本身，而集中表現(xiàn)在汽車(chē)的使用全過(guò)程中。隨著汽車(chē)運(yùn)輸?shù)男б嬉约案鞣N功能和性能的要求越來(lái)越高，作為專(zhuān)用汽車(chē)的車(chē)輛品種之一的直推式自卸車(chē)，幾十年來(lái)在國(guó)內(nèi)外迅速獲得發(fā)展與普及，至今其擁有量約占汽車(chē)的 28%，并且日趨完善。舉升機(jī)構(gòu)主要是通過(guò)貨車(chē)自身承載的情況，以及工作工況，從而確定采用怎么樣的形式的液壓缸，從而設(shè)計(jì)出液壓舉升機(jī)構(gòu)，此次設(shè)計(jì)采用中國(guó)重汽中的一款自卸貨車(chē)進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要是通過(guò)軟件對(duì)其參數(shù)進(jìn)行建模，得到模型后，對(duì)其模型進(jìn)行仿真，從而得到此次設(shè)計(jì)的可行性，為載貨汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)今后進(jìn)一步設(shè)計(jì)運(yùn)用提供一定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 1 -緒論1 直推式自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的介紹與作用1.1 舉升機(jī)構(gòu)的分類(lèi)依據(jù)舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，舉升機(jī)構(gòu)分為兩大類(lèi)：直推式和組合連桿式，他們均采用液體壓力作為舉升動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)廂的舉升。本次設(shè)計(jì)采用直推式舉升機(jī)構(gòu)。（1）直推式舉升機(jī)構(gòu)直推式自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的舉升油缸直接作用在汽車(chē)車(chē)廂底部，由液壓缸直接推動(dòng)車(chē)廂傾斜運(yùn)動(dòng)。因此根據(jù)液壓缸所在的車(chē)廂底部位置不同分為前置式和中置式，如圖1-1 所示。圖 1-1 直推式舉升機(jī)構(gòu)然而同時(shí)根據(jù)液壓缸的形式又分為單級(jí)液壓缸和多級(jí)液壓缸的直推式，如圖 1-2 所示。圖 1-2 單級(jí)與多級(jí)舉升機(jī)構(gòu)在相同的舉升載荷條件下，前置式需要的舉升力較中置式舉升力小，但是舉升行程較長(zhǎng)。然而中置式舉升機(jī)構(gòu)舉升力較大，其舉升行程較短。（2）組合連桿式舉升機(jī)構(gòu)由于本次設(shè)計(jì)不采用組合連桿式設(shè)計(jì)，采用直推式舉升機(jī)構(gòu)，故在這里不在詳細(xì)介紹組合連桿舉升機(jī)構(gòu)。組合連桿式舉升機(jī)構(gòu)就是借助于機(jī)械連桿組合，從而實(shí)現(xiàn)舉升，使得車(chē)廂得到傾斜，得到卸貨的目的。如圖 1-3 所示。吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 2 -圖 1-3 連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)從能量角度上來(lái)說(shuō)各有各的優(yōu)點(diǎn)，各有各的缺點(diǎn)，舉升力小則行程長(zhǎng)，舉升力大則行程短。1.2 自卸車(chē)的作用隨著時(shí)代進(jìn)步，科技越來(lái)越先進(jìn)，搬運(yùn)工作已經(jīng)是人力不可解決的事情之一，故自卸型汽車(chē)問(wèn)世，使得人們的勞動(dòng)強(qiáng)度大大減小，效率大大提升。自卸汽車(chē)又稱(chēng)為“ 翻斗車(chē) ”，他是依靠發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)自卸車(chē)自帶的舉升機(jī)構(gòu)的液壓機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的貨廂傾斜一定的角度，使其得到自動(dòng)卸貨的目的，并且依靠貨廂自重使得其復(fù)位的一種專(zhuān)用汽車(chē)。從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化卸貨，卸貨效率得到大大提高，節(jié)約勞動(dòng)力。2 直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.1 研究現(xiàn)狀汽車(chē)已經(jīng)是推動(dòng)現(xiàn)代文明的交通工具，隨著人們的生活水平不斷提高，在社會(huì)商品和信息交流中，汽車(chē)作用日趨重要。汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益不只是汽車(chē)本身，而集中表現(xiàn)在汽車(chē)的使用全過(guò)程中。隨著汽車(chē)運(yùn)輸?shù)男б嬉约案鞣N功能和性能的要求越來(lái)越高，作為專(zhuān)用汽車(chē)的車(chē)輛品種之一的直推式自卸車(chē)，幾十年來(lái)在國(guó)內(nèi)外迅速獲得發(fā)展與普及，至今其擁有量約占汽車(chē)的 28%，并且日趨完善。自卸汽車(chē)是一種由舉升機(jī)構(gòu)操作能將貨物自動(dòng)卸載的運(yùn)輸汽車(chē)，在多種領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。自 20 世紀(jì)出現(xiàn)以來(lái)，不斷不發(fā)展，日益完善，已經(jīng)成為當(dāng)今貨物運(yùn)輸?shù)闹饕?chē)輛之一。自卸汽車(chē)具有高度的機(jī)動(dòng)性和卸貨機(jī)械化的特點(diǎn)，從而可以大大縮短裝卸時(shí)間，提高運(yùn)輸效率，節(jié)省勞動(dòng)力，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著汽車(chē)發(fā)展，自卸車(chē)不斷被采用新材料，新工藝，提高其質(zhì)量，具有較高的傳動(dòng)效率，控制和操作更為完善，更方便。2.2 發(fā)展趨勢(shì)各國(guó)十分注重在自卸汽車(chē)上采用先進(jìn)技術(shù)，全面提高自卸汽車(chē)的內(nèi)在質(zhì)量和使用性能。隨著使用范圍的不斷擴(kuò)大，用戶(hù)要求不斷提高，自卸汽車(chē)正朝著多品種，系列化，小批量的發(fā)展方向，并且廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短研制周期。 3 直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的研究意義直推式自卸汽車(chē)在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中起著相當(dāng)重要的作用，包括：可以大幅提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。自卸車(chē)大多使用于條件比較惡劣的礦山和建設(shè)工地，舉升機(jī)構(gòu)是自卸車(chē)的核心機(jī)構(gòu)，舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)既要考慮其運(yùn)動(dòng)學(xué)安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 3 -問(wèn)題，又要考慮其強(qiáng)度問(wèn)題。因此，對(duì)其研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 4 -第二章 自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1 本車(chē)型的主要尺寸，及其參數(shù)本次設(shè)計(jì)選用中國(guó)重汽 HOWO 重卡 336 馬力 6X4 自卸車(chē)整車(chē)參數(shù)：軸距:3625+1350mm 車(chē)身長(zhǎng)度:8.214m 車(chē)身寬度：2.496m 車(chē)身高度：3.17m 整車(chē)重量：12.11t 額定載重 12.76t 最大總質(zhì)量：25t 車(chē)廂參數(shù)：長(zhǎng)度：5.6m 高度：2.3m 高度：1.2m2.2 舉升機(jī)構(gòu)的選擇2.2.1 舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式前面緒論已經(jīng)提及到了，舉升機(jī)構(gòu)分為兩大類(lèi)：直推式和組合連桿式，他們均采用液體壓力作為舉升的動(dòng)力源。2.2.2 各個(gè)舉升機(jī)構(gòu)的性能比較舉升機(jī)構(gòu)是自卸車(chē)的重要裝置，他直接關(guān)系到自卸汽車(chē)的結(jié)構(gòu)與舉升機(jī)構(gòu)，如表2-1 所示。表 2-1 各種性能的比較直推式 結(jié)構(gòu)緊湊，升效率高，工藝簡(jiǎn)單，成本較低，用單缸是時(shí)容易剛度不足，采用多節(jié)缸時(shí)密封性較差。組合連桿式 舉升力系數(shù)小，省力，橫向剛度好。2.2.3 舉升結(jié)構(gòu)形式的確定由于舉升機(jī)構(gòu)的重要性，所以在選著舉升機(jī)構(gòu)時(shí)一定要全面考慮，合理選用，以便能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。由于本次設(shè)計(jì)題目要求采用直推式，所以考慮采用是前置式還是后置式，綜合各個(gè)方面采用前置式直推式舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。2.3 最大舉升角的確定車(chē)廂的最大舉升角，就是車(chē)廂的最大傾斜角，是指車(chē)廂舉升到極限的位置，車(chē)廂地板與底部車(chē)架平面的夾角。確定車(chē)廂最大舉升角的依據(jù)是貨物的安息角，它表明貨物內(nèi)摩擦所能維持的堆積角度，內(nèi)部摩擦越小，安息角就越小。本車(chē)型為直推式自卸貨車(chē)，下表為一般貨物的安息角，如表 2-2 所示。設(shè)計(jì)的車(chē)廂最大舉升角必須要大于貨物的安息角。自卸車(chē)的最大舉升角可在 45-70之間選取。舉升角越大越容易將貨廂內(nèi)的貨物卸凈。但是過(guò)大的傾斜角會(huì)導(dǎo)致貨車(chē)的穩(wěn)定性較差，貨廂不容易復(fù)位。本次設(shè)計(jì)考慮到時(shí)載重型貨車(chē)，故選取 50 為最大舉升角。表 2-2 貨物安息角 單位：度物料名稱(chēng) 煤 焦炭 鐵礦石 銅礦 細(xì)砂 粗砂 石灰石 黏土 水泥安息角 27~45 50 40~45 35~45 30~35 50 40~45 50 40~50安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 5 -第三章 自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與受力分析3.1 舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析根據(jù)車(chē)型選定的參數(shù)，本次設(shè)計(jì)采用直推式前置式舉升機(jī)構(gòu)，如圖表 1-1 所示，分析其運(yùn)動(dòng)情況，對(duì)于這次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)構(gòu)，它是通過(guò)液壓缸與車(chē)架的底部相連接然后另一端與車(chē)廂的前圍板相連接，再通過(guò)液壓缸的收到液壓力的作用，從而使得多級(jí)缸依次舉升，使得車(chē)廂圍繞車(chē)車(chē)架的后端進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而使得車(chē)廂舉升達(dá)到一定的角度，使得達(dá)到貨物卸載的目的。3.2 舉升機(jī)構(gòu)的受力分析與參數(shù)的選定3.2.1 油缸的總行程 L根據(jù)車(chē)廂的總體長(zhǎng)度以及車(chē)廂與車(chē)架鉸接的位置分析，本次設(shè)計(jì)車(chē)廂的總體長(zhǎng)度為 5.6 而車(chē)廂與車(chē)架鉸接處距離車(chē)廂尾端為 0.6 米，故得到車(chē)廂被舉升的總體長(zhǎng)度為4.5 米，又有本次設(shè)計(jì)車(chē)廂被舉升的最大角度為 50。故根據(jù)公式余弦定理得到油缸總的行程為 4.2 米，根據(jù)行程確定本次設(shè)計(jì)采用三級(jí)液壓缸舉升機(jī)構(gòu)。通過(guò)查閱資料得到選定，本次三級(jí)液壓缸的行程分別為第一級(jí)缸為 1.2 米，第二級(jí)液壓缸行程為 1.4 米，第三級(jí)液壓缸行程為 1.6 米。3.2.2 油缸的舉升力大小 P油缸的舉升力大小計(jì)算是為了后來(lái)對(duì)液壓缸的缸徑設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參數(shù)。油缸推理是根據(jù)貨車(chē)載重情況確定的，本次設(shè)計(jì)選定的車(chē)型整車(chē)質(zhì)量為 12.11 噸，額定載重質(zhì)量12.76 噸，最大總質(zhì)量為 25 噸。根據(jù)力矩平衡的原則，剛開(kāi)始油缸的舉升力矩假設(shè)為貨車(chē)額定裝載時(shí)的最大力矩，假設(shè)質(zhì)量中心在車(chē)廂出去與車(chē)架鉸接處的幾何中心。得到最大的舉升力為 5.62 噸。因此得到第三級(jí)缸的舉升力為 5.62 噸，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況的第二級(jí)缸的舉升力大小，當(dāng)?shù)谝患?jí)液壓缸被舉升結(jié)束時(shí)，第二級(jí)液壓缸被舉升，此時(shí)根據(jù)計(jì)算車(chē)廂已經(jīng)被舉升一部分，此時(shí)車(chē)廂與車(chē)架的夾角為 18.4。得到余弦值大小為 0.9488，假設(shè)貨物沒(méi)有被傾倒，所以得到第二級(jí)缸的舉升力大小為 5.326 噸。再次按照上述方法的第三級(jí)缸的舉升力大小為 4.603 噸。3.2.3 油缸額定壓力的選定根據(jù)油缸舉升力的大小和油缸行程，前頂舉多級(jí)油缸產(chǎn)品特點(diǎn) 1）缸筒材料采用45#或強(qiáng)度相當(dāng)?shù)牟牧?，安全余量大?）密封圈采用日本華爾卡產(chǎn)品；3）零部件采用數(shù)控機(jī)床加工，精度易于得到有效保證，生產(chǎn)質(zhì)量一致性好；4）采用高端的三維設(shè)計(jì)及仿真軟件進(jìn)行油缸的設(shè)計(jì)，校核油缸關(guān)鍵部位的強(qiáng)度，進(jìn)行液壓系統(tǒng)及流場(chǎng)的仿真；5）具有大規(guī)模的液壓缸試驗(yàn)室，前頂舉自卸車(chē)油缸生產(chǎn)后，每根油缸均進(jìn)行出廠試驗(yàn)。新研制的自卸車(chē)油缸進(jìn)行空、滿(mǎn)載性能實(shí)驗(yàn)和壽命試驗(yàn)，保證自卸車(chē)油缸研制和批產(chǎn)的質(zhì)量；前頂舉自卸車(chē)多級(jí)液壓缸分為：三級(jí)、四級(jí)液壓缸；額定工作壓力 19MPa；行程 3880～6200mm；最大伸出套筒直徑為 195mm；油缸推力 20-56 噸，適用車(chē)載 40-85 噸。同時(shí)當(dāng)液壓缸的額定壓力過(guò)大時(shí)，要求液壓缸的密封性較強(qiáng)，使得成本較大，但是如果選定的液壓缸額定壓力較低時(shí)，會(huì)使得液壓缸的效率較低，綜合以上所述，本次液壓缸設(shè)計(jì)選定額定壓力為 10Mpa。3.2.4 液壓缸徑的設(shè)計(jì)與確定液壓缸直徑主要是根據(jù)收到舉升力的大小以及油缸內(nèi)部額定壓力所決定的，上面我們已經(jīng)確定油缸采用 10Mpa 的壓力，再根據(jù)各級(jí)液壓缸所需要的舉升力的大小，第一級(jí)液壓缸第二級(jí)液壓缸第三級(jí)液壓缸分別為 4.603 噸 5.326 噸 5.620 噸。然后根據(jù)壓吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 6 -力公式以及液壓系統(tǒng)的知識(shí)，即考慮到缸筒與伸出桿之間的關(guān)系得到液壓缸的缸徑，第一級(jí)液壓缸第二級(jí)液壓缸第三級(jí)缸的缸徑分別為 6CM，9CM ，13CM。所有液壓缸均采用 1 厘米導(dǎo)向定位。第四章 舉升機(jī)構(gòu)的建模安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 7 -4.1 基本結(jié)構(gòu)的建模本次設(shè)計(jì)建模采用 UG 進(jìn)行建立模型，通過(guò)上述已知，本次采用參數(shù)為中國(guó)重汽中國(guó)重汽 HOWO 重卡 336 馬力 6X4 自卸車(chē)以下為其車(chē)型參數(shù)的建模。4.1.1 對(duì)車(chē)架進(jìn)行建模已知車(chē)輛參數(shù)整車(chē)參數(shù)：軸距:3625+1350mm 車(chē)身長(zhǎng)度:8.214m 車(chē)身寬度：2.496m 車(chē)身高度：3.17m 整車(chē)重量：12.11t 額定載重 12.76t 最大總質(zhì)量：25t 車(chē)廂參數(shù)：長(zhǎng)度：5.6m 高度：2.3m 高度：1.2m在建立三維模型前，在 AUTO CAD 建立二維模型，以便可以得到尺寸匹配情況，建立二維圖，如圖 4-1 所示。打開(kāi) UG，建立文件為車(chē)架，通過(guò)軟件中的快捷鍵，在合適的位置建立長(zhǎng)方體，圓柱體，再通過(guò)線(xiàn)框的拉伸得到，車(chē)門(mén)以及車(chē)窗，在通過(guò)陣列得到車(chē)輪上的環(huán)形陣列螺釘，再通過(guò)鏡像體得到另一部分車(chē)架，以及車(chē)輪，然后按照上述方法建立車(chē)架的框架后，建立車(chē)頭，以及車(chē)輪和車(chē)輪的擋泥板的基本結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)軟件對(duì)其進(jìn)行一系列的修改，對(duì)車(chē)架的各個(gè)地方進(jìn)行倒圓角。建立基本懸架，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)主要是對(duì)液壓缸的設(shè)計(jì)，所以懸架就模糊設(shè)計(jì)，再在車(chē)頭后端的車(chē)架上設(shè)計(jì)上螺絲孔，以便固定住液壓缸的最后一節(jié)缸的尾部，使得其安裝車(chē)架液壓缸支架，通過(guò)上述對(duì)軟件的操作就會(huì)得到，車(chē)架的主模型。圖 4-1 車(chē)架的二維模型建立模型后的車(chē)架主模型，如圖 4-2 所示。吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 8 -圖 4-2 車(chē)架主模型4.1.2 與車(chē)架匹配的車(chē)廂的建立通過(guò)上述已知，車(chē)廂后端伸出車(chē)架 60 厘米，又由于車(chē)廂總長(zhǎng)為 5.6 米，故車(chē)廂加載在車(chē)架上為 5 米，下面進(jìn)行建模，打開(kāi) UG 軟件，建立為車(chē)廂的文件，首先創(chuàng)建車(chē)廂基本模型，建立厚度為 0.5 厘米的四塊薄板，組合成一個(gè)車(chē)架，再根據(jù)尺寸，建立車(chē)廂的加強(qiáng)筋，此時(shí)應(yīng)考慮車(chē)架上各個(gè)框架的位置，目的是建立車(chē)廂加強(qiáng)筋時(shí)，使得車(chē)廂加強(qiáng)筋的位置恰好在車(chē)架的框架上，目的使得在貨車(chē)車(chē)廂承載重量時(shí)，車(chē)廂有足夠的強(qiáng)度承受。初步模型建立以后，在車(chē)廂的前圍板上，同時(shí)打入八個(gè)螺絲孔洞，螺絲孔洞必須打在車(chē)廂的加強(qiáng)筋上，同時(shí)在加強(qiáng)筋上端加上擋板以保證有足夠的強(qiáng)度，使得貨廂得到舉升，然后在車(chē)廂尾部相距 60 厘米的地方，在加強(qiáng)筋上建立兩個(gè)與車(chē)架相連的兩個(gè)車(chē)廂旋轉(zhuǎn)的鉸鏈。建立車(chē)廂模型如圖 4-3 所示。圖 4-3 車(chē)廂模型4.1.3 與車(chē)架匹配的車(chē)架吊耳建模建立過(guò)程選取文件，然后新建文件彈出“新建” 對(duì)話(huà)框，首先建立一個(gè) 2 厘米長(zhǎng)方體，然后在依靠長(zhǎng)方體建立一個(gè)三角形夾板，在長(zhǎng)方體上打入圓孔，方便安裝螺栓，同時(shí)在三角形夾板上也打入一個(gè) 5 厘米的圓孔，將其圓孔兩邊進(jìn)行拉伸，得到一個(gè)通孔的圓柱，此圓柱目的是為安裝車(chē)廂后與車(chē)架鉸接的轉(zhuǎn)軸。從而得到車(chē)架支架如圖 4-4所示。按照同樣的方法得到另一個(gè)鏡像支架。如圖 4-5 所示。安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 9 -圖 4-4 車(chē)架吊耳圖 4-5 鏡像的車(chē)架吊耳4.1.4 與車(chē)架匹配車(chē)架支架建模選取文件，選著建模，單擊確定，得到建立模型的界面，新建一個(gè) 2 厘米厚的長(zhǎng)方體，在建立一樣厚度的長(zhǎng)方體一個(gè)，將兩個(gè)長(zhǎng)方體粘結(jié)起來(lái)，在一個(gè)長(zhǎng)方體上打入四個(gè) 2 厘米直徑的圓孔，在另一個(gè)長(zhǎng)方體的中心位置打入一個(gè)四個(gè)厘米的圓孔，將圓孔拉伸至 4.5 厘米的厚度，為了插入液壓缸最后一節(jié)缸的圓柱軸，再將帶有大圓孔長(zhǎng)方體未連接的兩端倒角，從而得到如圖 4-6 所示的車(chē)架支架。吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 10 -圖 4-6 車(chē)架支架4.1.5 與車(chē)相匹配的車(chē)廂吊耳的建模新建文件模型，建立一個(gè)長(zhǎng)方體，在長(zhǎng)方體上一側(cè)加上一塊三角形的加強(qiáng)板，同時(shí)在長(zhǎng)方體上均布四個(gè) 2 厘米的圓孔，便于安裝短螺栓進(jìn)行車(chē)廂吊耳與車(chē)廂之間進(jìn)行固定，在三角形的加強(qiáng)板上一端打入 4 厘米的圓孔，將其拉伸到 4.5 厘米，安裝液壓缸頂部一級(jí)缸的轉(zhuǎn)軸，然后在長(zhǎng)方體與加強(qiáng)板之間建立一個(gè)加強(qiáng)筋，保證貨廂足以舉升。建立模型如圖 4-7 所示。圖 4-7 車(chē)廂吊耳安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 11 -4.1.6 所需要的長(zhǎng)短螺栓螺帽的建模打開(kāi) UG 桌面，建立正六方體，在六方體中間位置建立一個(gè)直徑為 2 厘米的長(zhǎng)圓柱體，點(diǎn)擊螺紋按鈕，進(jìn)行倒螺紋，得到長(zhǎng)螺栓如圖 4-8 所示，用同樣的方法得到短螺栓，如圖 4-9 所示。圖 4-8 長(zhǎng)螺栓圖 4-9 短螺栓打開(kāi) UG 創(chuàng)建正六方體厚度為 2 厘米，在六方體中心位置創(chuàng)建一個(gè)圓，再將圓拉伸至通孔，在圓柱孔中就、導(dǎo)入螺紋使得與螺栓配合，得到如圖 4-10 所示。圖 4-10 螺帽首先單擊第一級(jí)液壓缸所在的連桿，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸外端圓柱轉(zhuǎn)軸外端圓吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 12 -的圓心，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸。單擊嚙合連桿，選擇嚙合連桿為車(chē)廂所在的連桿中，為保證舉升時(shí)位置正確，選擇點(diǎn)還為上述所說(shuō)的點(diǎn)，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸，然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功。首先單擊第一級(jí)液壓缸所在的連桿，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸外端圓柱轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸。單擊嚙合連桿，選擇嚙合連桿為車(chē)廂所在的連桿中，為保證舉升時(shí)位置正確，選擇點(diǎn)還為上述所說(shuō)的點(diǎn)，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸，然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功。4.2 舉升機(jī)構(gòu)的建模首先單擊第一級(jí)液壓缸所在的連桿，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸外端圓柱轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸。單擊嚙合連桿，選擇嚙合連桿為車(chē)廂所在的連桿中，為保證舉升時(shí)位置正確，選擇點(diǎn)還為上述所說(shuō)的點(diǎn)，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸，然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功。首先單擊第一級(jí)液壓缸所在的連桿，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸外端圓柱轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸。單擊嚙合連桿，選擇嚙合連桿為車(chē)廂所在的連桿中，為保證舉升時(shí)位置正確，選擇點(diǎn)還為上述所說(shuō)的點(diǎn)，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸，然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功。4.2.1 液壓缸頂部的建模過(guò)程選擇“文件”單擊“新建”按鈕，彈出“新建” 對(duì)話(huà)框如圖 4-11 所示。圖 4-11 建模界面在絕對(duì)坐標(biāo)系下進(jìn)行建模，首先單擊圓柱按鈕，生成圓柱，再將圓柱內(nèi)部在生成一個(gè)圓柱，在圓柱的一端進(jìn)行封蓋，在圓柱另一端進(jìn)行絕對(duì)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化成相對(duì)坐標(biāo)系，生成圓柱轉(zhuǎn)軸，設(shè)置成 4 厘米的直徑，讓其與車(chē)廂吊耳進(jìn)行匹配。同時(shí)在伸出轉(zhuǎn)軸的位置上，加上一個(gè) 2 厘米厚度的圓環(huán)，為了保證其液壓缸頂部的強(qiáng)度。生成液壓缸頂部如圖 4-12 所示。安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 13 -圖 4-12 第一級(jí)液壓缸頂部4.2.2 第一級(jí)液壓缸建模首先按照上述方法建立“ 文件 ”單擊“新建”按鈕，進(jìn)入建模界面，在絕對(duì)坐標(biāo)系下建立模型，單擊繪制草圖，建立以 XY 為平面的草圖，創(chuàng)建一個(gè)直徑為 6 厘米的圓，再將圓進(jìn)行拉伸至 120 厘米。在圓的一段以其平面創(chuàng)建一個(gè)草圖，在建立一個(gè)直徑為 7的圓，將其拉伸 1 厘米，形成如圖 4-13 所示的一級(jí)液壓缸。圖 4-13 第一級(jí)液壓缸4.2.3 第二級(jí)液壓缸建模打開(kāi) UG 軟件，進(jìn)入建模界面，創(chuàng)建一個(gè)第二級(jí)液壓缸的文件，建立以 XY 為平面的草圖，創(chuàng)建一個(gè) 7 厘米的圓，在創(chuàng)建一個(gè) 9 厘米的圓，單擊完成草圖，再點(diǎn)擊拉伸按鈕，選定剛剛創(chuàng)建的兩條圓線(xiàn)，將其拉伸 140 厘米，完成二級(jí)液壓缸的主要一部分，然后在圓柱的一端，以圓柱面為草圖創(chuàng)建一個(gè) 6 厘米的圓和 7 厘米的圓，完成草圖，單擊拉伸，將其拉 伸 1 厘米，作為一級(jí)液壓缸定位元件，再在另一端創(chuàng)建一個(gè) 11 厘米圓和 9 厘米的圓，同樣也將其拉伸 1 厘米，目的是作為第三級(jí)液壓缸導(dǎo)向作用，完成建立模型以后，將所有部件進(jìn)行求和，得到模型如圖 4-14所示。圖 4-14 第二級(jí)液壓缸吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 14 -4.2.4 第三級(jí)液壓缸建模按照上述方法，打開(kāi) UG 軟件，建立以第三級(jí)液壓缸為命名的文件，首先建立以 XY為平面的草圖，創(chuàng)建一個(gè) 11 厘米的圓，在創(chuàng)建一個(gè) 13 厘米的圓，單擊完成草圖，再點(diǎn)擊拉伸按鈕，選定剛剛創(chuàng)建的兩條圓線(xiàn)，將其拉伸 160 厘米，完成第三級(jí)液壓缸的主要一部分，然后在圓柱的一端，以圓柱面為草圖創(chuàng)建一個(gè) 9 厘米的圓和 11 厘米的圓，完成草圖，單擊拉伸，將其拉 伸 1 厘米，作第二級(jí)液壓缸定位元件，再在另一端創(chuàng)建一個(gè) 13 厘米圓和 15 厘米的圓，同樣也將其拉伸 1 厘米，目的是作為最后一級(jí)液壓缸導(dǎo)向作用，再將其求和，完成建立模型以后，得到模型如圖 4-15 所示。圖 4-15 第三級(jí)液壓缸4.2.5 最后一級(jí)液壓缸建模由于本次設(shè)計(jì)采用前置式直推式液壓缸舉升機(jī)構(gòu)，故最后一級(jí)液壓缸也就是相當(dāng)于第三級(jí)液壓缸套筒的作用。首先打開(kāi)軟件，建立模型文件，以 XY 為平面建立草圖，創(chuàng)建一個(gè) 15 厘米的圓和 17 厘米圓，然后單擊完成草圖，將其拉伸 165 厘米，完成最后一級(jí)液壓缸的主要部分，再在液壓缸的一端創(chuàng)建 13 厘米的圓和 15 厘米的圓，將其拉伸一個(gè) 1 厘米，為第三級(jí)液壓缸作為舉升定位作用，再在另一端創(chuàng)建一個(gè) 17 的圓和15 的圓，完成草圖將其拉伸 1 厘米，再將其與主要部分進(jìn)行求和，然后將所有部件求和，使之成為一個(gè)零件，再在那端相距底部 10 厘米的地方，移動(dòng)絕對(duì)坐標(biāo)系，將其延X(jué) 方向移動(dòng) 7.5 厘米，同時(shí) Z 方向移動(dòng) 10 厘米，創(chuàng)建一個(gè) 2 厘米高，直徑為 6 厘米的圓柱，同樣在 Y-Z 平面對(duì)稱(chēng)地方創(chuàng)建一個(gè)一樣的圓柱。再以圓柱表面為草圖繪制平面，建立一個(gè)直徑為 4 厘米的圓，將其拉伸 4 厘米，同樣在另一端圓柱表面上也用同樣的方法創(chuàng)建一個(gè)小圓柱。此圓柱是用來(lái)作為轉(zhuǎn)軸與車(chē)架支架完成配合，完成車(chē)廂的舉升。在相距外圓柱下方 6 厘米的地方，沿著 Y 軸創(chuàng)建一個(gè)直徑為 3 厘米，高為 5 厘米的圓柱，在圓柱其中創(chuàng)建一個(gè)直徑為 1.7 厘米的通孔，在將外圓柱創(chuàng)建螺紋，使其成為液壓缸的輸油管，然后完成上述步驟后，得到模型如圖 4-16 所示。圖 4-16 最后一級(jí)液壓缸安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 15 -4.2.6 最后一級(jí)液壓缸底座建模打開(kāi)軟件，以 XY 為草圖平面，創(chuàng)建一個(gè)直徑為 17 厘米，厚度為 5 厘米的圓柱，其采用焊接的方法與最后一節(jié)液壓缸進(jìn)行連接，得到如圖 4-17 所示。圖 4-17 最后一級(jí)液壓缸底座吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 16 -第五章 舉升機(jī)構(gòu)的裝配5.1 舉升機(jī)構(gòu)的裝配首先打開(kāi) UG 軟件，單擊“新建” 然后選著“ 裝配”得到如圖 5-1 所示。圖 5-1 裝配界面在裝配的界面內(nèi)，單擊添加組件，首先選定第一級(jí)液壓缸頂部，第一級(jí)缸，第二級(jí)缸，第三級(jí)缸，最后一級(jí)缸。最后一級(jí)缸的底部。再通過(guò)動(dòng)態(tài)移動(dòng)與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng)得到最終液壓缸的裝配圖，如圖 5-2 所示。圖 5-2 液壓缸裝配5.2 基本結(jié)構(gòu)的裝配首先打開(kāi)軟件，選著項(xiàng)目為裝配，單擊確定，進(jìn)入裝配界面，添加組件，首先添加車(chē)架，然后添加兩個(gè)車(chē)架支架，再添加四個(gè)車(chē)架吊耳和四個(gè)鏡像的車(chē)架吊耳。然后進(jìn)行移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，對(duì)組件進(jìn)行軸向移動(dòng)，或是圍繞某一個(gè)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而得到合適的位置，完成裝配。將車(chē)架吊耳進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)到合適的位置時(shí)，將移動(dòng)中的動(dòng)態(tài)移動(dòng)改為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng)，同時(shí)將選擇的點(diǎn)由自動(dòng)的點(diǎn)改為圓心，如圖 5-3 所示首先選擇車(chē)架吊耳的最后一個(gè)圓孔的圓心，在選擇車(chē)架最后一個(gè)圓孔的圓心，用同樣的方法完成八個(gè)車(chē)架吊耳的裝配。裝配完車(chē)架吊耳以后，緊接著安裝車(chē)架支架，采用同樣的方法，首先進(jìn)行動(dòng)態(tài)移動(dòng)，然后進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的移動(dòng)，與車(chē)架完成裝配。在裝配完安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 17 -車(chē)架與車(chē)架吊耳和車(chē)架支架后，對(duì)其添加組件螺栓進(jìn)行固定，將螺栓與車(chē)架進(jìn)行動(dòng)態(tài)移動(dòng)與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的移動(dòng)，然后對(duì)其進(jìn)行約束，選擇面與面之間的接觸，完成所有螺栓的裝配，得到如圖 5-4 所示，其中支架細(xì)節(jié)如圖 5-5 所示。圖 5-3 移動(dòng)組件界面圖 5-4 車(chē)架裝配吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 18 -圖 5-5 支架裝配細(xì)節(jié)將車(chē)架與車(chē)架支架和車(chē)架吊耳裝配以后緊接著裝配車(chē)廂，單擊添加組件，選擇車(chē)廂組件。選定車(chē)廂組件，單擊“移動(dòng)” 按鈕，對(duì)車(chē)廂進(jìn)行移動(dòng)，選著點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng)。選擇起點(diǎn)為車(chē)廂與車(chē)架鉸接處的轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，選擇終點(diǎn)為車(chē)架支架的孔的圓心，然后再將車(chē)廂進(jìn)行約束調(diào)整，保證其對(duì)稱(chēng)，這樣就完成了車(chē)廂與車(chē)架的裝配。完成裝配如圖5-6 所示。圖 5-6 車(chē)廂與車(chē)架的裝配完成車(chē)廂與車(chē)架裝配后，再裝配車(chē)廂吊耳。單擊添加組件，選定車(chē)廂吊耳選擇數(shù)量為2。將車(chē)廂吊耳進(jìn)行動(dòng)態(tài)移動(dòng)，移動(dòng)到合適的位置。選擇點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng)，選著起點(diǎn)為車(chē)廂吊耳的下端圓孔的圓心，選擇終點(diǎn)為車(chē)廂上的下端圓孔的圓心，完成兩個(gè)車(chē)廂吊耳的裝配。得到裝配后如圖 5-7 所示。圖 5-7 車(chē)廂吊耳的裝配安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 19 -5.3 整體裝配整體裝配就是將前面的舉升機(jī)構(gòu)的裝配與前面的基本結(jié)構(gòu)裝配，線(xiàn)性裝配到一起。選著車(chē)架的基本裝配，用 UG 軟件打開(kāi)它，然后單擊添加組件，單擊舉升機(jī)構(gòu)的裝配組件，單擊確定。首先選定舉升機(jī)構(gòu)的所有液壓缸作為一個(gè)部件，單擊移動(dòng)按鈕進(jìn)行移動(dòng)，采用動(dòng)態(tài)移動(dòng)，使其移動(dòng)到合適的位置，在選擇點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng)，選擇起點(diǎn)為液壓缸頂部的轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，在選擇終點(diǎn)為車(chē)架支架的圓孔的圓心，完成初步裝配。再將液壓缸作為一個(gè)整體部件進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)到合適的位置，使其與車(chē)廂吊耳完成配合。得到完整裝配模型如圖 5-8 所示。圖 5-8 整體裝配舉升起來(lái)后得到裝配模型圖如圖 5-9 所示。圖 5-9 舉升時(shí)整體裝配吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 20 -第六章 舉升機(jī)構(gòu)的仿真6.1 仿真的初處理6.1.1 選擇連桿首先打開(kāi) UG，選擇“ 建模 ”，然后單擊確定按鈕，進(jìn)入建模界面后。單擊“開(kāi)始”按鈕，選擇“運(yùn)動(dòng)仿真 ”。單擊 “連桿”按鈕，選擇車(chē)架，車(chē)架支架和車(chē)架吊耳以及車(chē)架上的長(zhǎng)螺栓和螺帽為固定連桿，記為連桿 L001，如圖 6-1 所示。再選擇車(chē)廂和車(chē)廂吊耳以及車(chē)廂吊耳上的短螺栓和螺帽為自由連桿，記為連桿 L002。選擇液壓缸第一級(jí)液壓缸頂部為自由連桿，記為 L003。選擇第一級(jí)液壓缸為自由連桿，記為 L004。選著第二級(jí)缸為自由連桿，記為連桿 L005。選擇第三級(jí)液壓缸為自由連桿，記為連桿 L005。選擇第三級(jí)液壓缸記為自由連桿，記為 L006。再選擇最后一級(jí)液壓缸為自由連桿，記為L(zhǎng)007。圖 6-1 連桿選定界面6.1.2 添加運(yùn)動(dòng)副單擊運(yùn)動(dòng)副，選擇旋轉(zhuǎn)副，然后單擊車(chē)廂所在的連桿，選擇點(diǎn)為車(chē)廂支架轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸。單擊嚙合連桿，選擇嚙合連桿為車(chē)架所在的連桿中，為保證舉升時(shí)位置正確，選擇點(diǎn)還為上述所說(shuō)的點(diǎn)，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸，然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功。然后單擊車(chē)廂所在的連桿，選擇點(diǎn)為車(chē)廂支架轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸。單擊嚙合連桿，選擇嚙合連桿為車(chē)架所在的連桿中，為保證舉升時(shí)位置正確，選擇點(diǎn)還為上述所說(shuō)的點(diǎn)，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸，然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功，如圖 6-2 所示。然后單擊車(chē)廂所在的連桿，選擇點(diǎn)為車(chē)廂支架轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸。單擊嚙合連桿，選擇嚙合連桿為車(chē)架所在的連桿中，為保證舉升時(shí)位置正確，選擇點(diǎn)還為上述所說(shuō)的點(diǎn)，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸，然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功。然后單擊車(chē)廂所在的連桿，選擇點(diǎn)為車(chē)廂支架轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，選擇轉(zhuǎn)軸為 X軸。單擊嚙合連桿，選擇嚙合連桿為車(chē)架所在的連桿中，為保證舉升時(shí)位置正確，選安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)- 21 -擇點(diǎn)還為上述所說(shuō)的點(diǎn)，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸，然后單擊確定添加運(yùn)動(dòng)副成功。圖 6-2 添加運(yùn)動(dòng)副添加車(chē)廂吊耳與第一級(jí)液壓缸頂部之間的運(yùn)動(dòng)副，首先單擊第一級(jí)液壓缸所在的連桿，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸外端圓柱轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸。單擊嚙合連桿，選擇嚙合連桿為車(chē)廂所在的連桿中，為保證舉升時(shí)位置正確，選擇點(diǎn)還為上述所說(shuō)的點(diǎn)，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸，然后單擊應(yīng)用添加運(yùn)動(dòng)副成功。首先單擊第一級(jí)液壓缸所在的連桿，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸另一外端圓柱轉(zhuǎn)軸外端圓的圓心，選擇轉(zhuǎn)軸為X 軸。單擊嚙合連桿，選擇嚙合連桿為車(chē)廂所在的連桿中，為保證舉升時(shí)位置正確，選擇點(diǎn)還為上述所說(shuō)的點(diǎn)，選擇轉(zhuǎn)軸為 X 軸，然后單擊確定添加運(yùn)動(dòng)副成功。添加液壓缸之間的滑動(dòng)副，單擊運(yùn)動(dòng)副，選擇滑動(dòng)副，選擇連桿為第一級(jí)液壓缸頂部，單擊點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部底端外圓的圓心，選擇方向?yàn)槠矫媾c法線(xiàn)的方法，選擇第一級(jí)缸的底部，選擇反向按鈕，再單擊嚙合連桿，選著嚙合連桿為最后一級(jí)缸，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部下端圓的圓心，選擇方向?yàn)樯鲜鏊x擇的方向，單擊應(yīng)用按鈕，添加滑動(dòng)副成功。選擇連桿為第一級(jí)缸，單擊點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底端外圓的圓心，選擇方向?yàn)槠矫媾c法線(xiàn)的方法，選擇第一級(jí)缸的底部，選擇反向按鈕，再單擊嚙合連桿，選著嚙合連桿為最后二級(jí)缸，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部下端圓的圓心，選擇方向?yàn)樯鲜鏊x擇的方向，單擊應(yīng)用按鈕，添加滑動(dòng)副成功。選擇連桿為第二級(jí)缸，單擊點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部底端外圓的圓心，選擇方向?yàn)槠矫媾c法線(xiàn)的方法，選擇第一級(jí)缸的底部，選擇反向按鈕，再單擊嚙合連桿，選著嚙合連桿為第三級(jí)缸，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部下端圓的圓心，選擇方向?yàn)樯鲜鏊x擇的方向，單擊應(yīng)用按鈕，添加滑動(dòng)副成功。選擇連桿為第三級(jí)缸，單擊點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底端外圓的圓心，選吳兵兵：直推式自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的建模與仿真- 22 -擇方向?yàn)槠矫媾c法線(xiàn)的方法，選擇第一級(jí)缸的底部，選擇反向按鈕，再單擊嚙合連桿，選著嚙合連桿為最后一級(jí)缸，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸下端圓的圓心，選擇方向?yàn)樯鲜鏊x擇的方向，單擊確定按鈕，添加滑動(dòng)副成功。添加液壓缸之間的共線(xiàn)副，單擊運(yùn)動(dòng)副，選擇共線(xiàn)副，選擇連桿為第一級(jí)缸，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心，選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線(xiàn)方向，單擊反向按鈕，選擇嚙合連桿為第二級(jí)液壓缸， ，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心，選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線(xiàn)方向，單擊反向按鈕，單擊應(yīng)用按鈕，添加共線(xiàn)副成功。選擇連桿為第二級(jí)缸，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心，選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線(xiàn)方向，單擊反向按鈕，選擇嚙合連桿為第三級(jí)液壓缸， ，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心，選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線(xiàn)方向，單擊反向按鈕，單擊應(yīng)用按鈕，添加共線(xiàn)副成功。選擇連桿為第三級(jí)缸，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心，選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線(xiàn)方向，單擊反向按鈕，選擇嚙合連桿為最后一級(jí)液壓缸，，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸底部外圓的圓心，選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸底部外圓平面的法線(xiàn)方向，單擊反向按鈕，單擊應(yīng)用按鈕，添加共線(xiàn)副成功。選擇連桿為第一級(jí)液壓缸頂部，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部底端外圓的圓心，選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸頂部底端外圓平面的法線(xiàn)方向，單擊反向按鈕，選擇嚙合連桿為最后一級(jí)液壓缸， ，選擇點(diǎn)為第一級(jí)液壓缸頂部底端外圓的圓心，選擇方向?yàn)榈谝患?jí)液壓缸頂部底端外圓平面的法線(xiàn)方向，單擊反向按鈕，單擊確定按鈕，添加共線(xiàn)副成功，如圖 6-3 所示。圖 6-3 添加共線(xiàn)副