基于CADCAE技术的剪刀式汽车举升机结构设计-双铰接剪叉式【三维PROE建模】

0三维图(1)

摘要

随着国内外汽车业的蓬勃发展，汽车维修行业也随之得到大力发展，汽车举升机是现代汽车维修作业中必不可少的设备，其中举升机的安全可靠性，使用方便是大家一直以来研究的重点。本设计主要围绕剪是举升机进行设计研究的。主要因为剪刀式举升机使用方便，占地空间较小，受到很多实力雄厚的特约维修站的欢迎，这也是未来举升机的发展方向。本文首先对剪刀式举升机的整体结构，各部件尺寸，运动形式进行确定，建立力学模型，并对每个举升臂进行受力分析，确定结构和选材的合理性。之后建立Pro/E与ANSYS的集成接口，将利用Pro/E三维建模后的主要部件导入有限元软件ANSYS中进行汽车剪刀式举升机的强度、刚度、稳定性及动态特性等方面的计算机有限元分析与研究，找出结构强度的不合理处，进行结构优化设计和改进。将改进和优化后的结构反应到Pro/E三维建模中，完成整机装配。通过有限元软件ANSYS对剪刀式举升机进行分析，可以代替剪刀式举升机物理样机的前期试验，提供更多的理论参考，进一步提高汽车剪刀式举升机的稳定性和可靠性。

关键词：剪刀式举升机；力学模型；Pro/E三维建模；有限元分析；结构设计

ABSTRACT
At home and abroad with the rapid development of automobile industry, car repairindustry have also been vigorously the development of Hyundai Motor vehicle lift is essential for maintenance of equipment operations, which lift the security and reliability, ease of use is that we have been Since the focus of the study. The main focus of this design is shear lift design study. Scissors-type lift mainly because of ease of use, occupying less space, subject to a number of powerful special welcome service station, which is the future direction of development of lift. In this paper, scissors-type lift to the overall structure,thecomponents of size, to determine the form of movement, the establishment of the mechanical model, and stress analysis of each lifting arm to determine the structure and material selection reasonable. After the establishment of Pro / E integrated with the ANSYS interface, will use the Pro / E after the three-dimensional modeling of the main components into finite element software ANSYS in scissors-type vehicle lift of strength, stiffness, stability and dynamic characteristics, etc. finite element analysis and computer studies to find out the structural strength of the unreasonable, the structural optimization of the design and improvement. Will be improved and optimized the structure of the response to the Pro / E three-dimensional modeling, the complete machine assembly. Through the finite element software ANSYS to analyze the scissors-type lift, can replace the scissors-type lift the pre-physical prototype testing, to provide more theoretical reference, scissors-style cfurther enhance the stability and reliability of lift.

Key words: Scissors-type lift；Mechanics Modeling ；Pro / E three-dimensional modeling Finite Element Analysis；Structural Optimization

目录

摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章绪论……………………………………………………………………………1
1.1选择背景研究目的及意义………………………………………………………1
1.2国内外研究现状…………………………………………………………………2
1.2.1举升机的发展历史………………………………………………………2
1.2.2国内外研究状况…………………………………………………………2
1.3研究内容与研究方法……………………………………………………………3
1.3.1研究内容……………………………………………………………3
1.3.2研究方法……………………………………………………………3
第2章剪刀式举升机结构设计……………………………………………………4
2.1举升机结构确定…………………………………………………………4
2.1.1举升机整体结构形式及基本组成………………………………………4
2.1.2举升机各零部件之间的连接关系………………………………………5
2.2初步确定剪刀式举升机的各结构尺寸…………………………………5
2.2.1建立轿车模型……………………………………………………………5
2.2.2剪刀式举升机主要结构尺寸……………………………………………6
2.3举升机在地面上安装尺寸………………………………………………………8
2.4剪刀式举升机各部件重量………………………………………………………8
2.5初定电机功率………………………………………………………………9
2.6本章小结………………………………………………………………………10
第3章剪刀式举升机机构建模…………………………………………………11
3.1剪刀式举升机构力学模型……………………………………………………11
3.1.1举升机构力学模型建立与分析…………………………………………11
3.1.2举升机构关键参数研究与确定……………………………………14
3.1.3液压缸推力………………………………………………………………14
3.2举升机的力学分析与计算………………………………………………………14
3.2.1举升机最低状态时，各杆受力与校核…………………………………15
3.2.2举升机举升到最高位置时，各臂受力情况……………………………17
3.2.3剪刀式举升机构主要受力杆件强度校核计算…………………………18
3.2.4连接螺栓的校核…………………………………………………………25
3.3结构加强措施……………………………………………………………………27
3.4本章小结…………………………………………………………………………28
第4章Pro/E三维建模与整机装配…………………………………………… 29
4.1 Pro/ENGINEER软件简介……………………………………………………… 29
4.2利用Pro/E进行三维建模………………………………………………………30
4.2.1轴的建立…………………………………………………………………30
4.2.2举升臂2的建立…………………………………………………………31
4.3整机装配………………………………………………………………………32
4.3.1装配概述……………………………………………………………… 32
4.3.2 Pro/E实体建模后的整体装图……………………………………… 33
4.3.3干涉检查……………………………………………………………… 35
4.4本章小结…………………………………………………………………………35
第5章举升机有限元分析………………………………………………………………36
5.1 ANSYS有限元分析软件介绍……………………………………………………36
5.2 Pro/E与ANSYS接口的创建……………………………………………………36
5.3利用ANSYS对举升机进行有限元受力分析……………………………………38
5.3．1滑轮轴有限元受力分析…………………………………………………38
5.3.2活塞杆作用轴的有限元受力分析……………………………………42
5.3.3平台有限元分析………………………………………………………44
5.4本章小结…………………………………………………………………………46
第6章液压系统和电气系统的选择…………………………………………47
6.1液压系统…………………………………………………………………………47
6.1.1液压系统组成……………………………………………………………47
6.2液压系统的选择…………………………………………………………………49
6.2.1汽车举升机液压系统设计要求…………………………………………49
6.2.2液压系统的设计………………………………………………………49
6.3液压缸的计算与选型……………………………………………………………51
6.3.1液压缸的安装位置………………………………………………………51
6.3.2举升机液压缸推力及行程的确定………………………………………52
6.3.3液压缸的选型……………………………………………………………52
6.4液压泵的计算与选型……………………………………………………………52
6.4.1液压泵工作压力的计算…………………………………………………52
6.4.2液压泵功率的计算………………………………………………………53
6.4.3油泵流量的计算…………………………………………………………54
6.4.4油泵的选型………………………………………………………………54
6.5电气系统设计……………………………………………………………………54
6.5.1电气系统组成……………………………………………………………54
6.5.2电气系统控制设计………………………………………………………55
6.5.3电动机类型的选择………………………………………………………57
6.5.4功率………………………………………………………………………58
6.5.5电动机的选择与验算……………………………………………………58
6.6本章小结…………………………………………………………………………59
结论………………………………………………………………………………………60
参考文献………………………………………………………………………………61
致谢………………………………………………………………………………………63
附录A…………………………………………………………………………………64
附录B…………………………………………………………………………………66
附录C…………………………………………………………………………………68
附录D…………………………………………………………………………………69

0举升机装配图

0三维图(2)

PROE爆破图和装配图彩图

剪刀式举升机平台

举升机电路图

举升机液压回路

举升机轴零件图

零件图举升臂

三维图