測控技術(shù)與儀器畢業(yè)設(shè)計（論文）基于連桿機構(gòu)的電動支撐桿設(shè)計及仿真

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1、北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計報告(論文) 報告(論文)題目：基于連桿機構(gòu)的 電動支撐桿設(shè)計及仿真 作者所在系部： 機械工程系 作者所在專業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 作者所在班級： 作 者 姓 名 ： 作 者 學(xué) 號 ： 指導(dǎo)教師姓名： 完 成 時 間 ： 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 28 摘 要 剪叉式升降機是用途廣泛的高空作業(yè)專用設(shè)備。它的剪叉機械結(jié)構(gòu)，使升降機起升有較高的穩(wěn)定性，寬大的作業(yè)平臺和較高的承載能力，使高空作業(yè)范圍更大、并適合多人同時作業(yè)。它使高空作業(yè)效率更高，安全更

2、保障。 目前比較成熟、使用效果較好的液壓缸斜置驅(qū)動的剪叉式升降臺，在實際使用中存在一些不足： (1）負載不能過大，液壓油缸(內(nèi)設(shè)密封圈)超載的問題目前仍未解決好; (2） 大部分液壓升降臺面都因液壓元件長時間受載引起泄漏，導(dǎo)致臺面下沉; (3）起動力矩與負載比偏大，其驅(qū)動力與負載比變化曲線坡度很陡，起動力很大，能源浪費，當起升角為100時，起動力約為負載的3倍，而當起升角達到600以后，起動力才接近于負載。 (4）起始高度較高。機構(gòu)較為龐大，地坑較深，占用空間較多。 本設(shè)計以電機帶動絲杠來取代液壓缸，并把絲杠放置到豎直方向上使電機與底座固定。這樣就可減免電機升降帶來的能量損失。剪叉

3、式電動升降臺還有著結(jié)構(gòu)緊湊、運行平穩(wěn)、擁有自鎖性、調(diào)速性能好、組合靈活、安裝工程量小、容易操作和維護等優(yōu)點。 關(guān)鍵詞：剪叉式,升降機,電動,絲杠,Solidworks Abstract Scissor lift is the use of special equipment for a wide range of aerial work. Its mechanical structure scissors to lift hoisting have a high stability, large platform and

4、high bearing capacity to a greater height range of operations, and for many simultaneous operations. It enables high-altitude operations more efficient, secure more protection. More mature now, is better use of the hydraulic cylinder oblique drive scissor lifts, there are some in the actual use le

5、ss than: (1) Load can not be too large, the hydraulic cylinder (equipped with ring) overloading problem has yet to solve. (2) Most of the hydraulic lift table hydraulic components are due to set out a long time caused by leak, resulting in countertops sink. (3) Starting torque and the load ratio

6、is too large, the driving force and the load ratio curve is very steep slope, from a great power, energy waste, while lifting angle is 100 when the load from the power of about 3 times, and when lifting angle to 600 after only close to the load from the power. (4) Starting too high, Institutions

7、more large pit deeper, more space. The design of the motor driven screw to replace the hydraulic cylinder and the screw placed in the vertical direction of the motor and fixed base. This would reduce energy loss caused by motor movements. Keywords: Scissor,lift, dynamoelectric, screw,solidworks

8、; 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第1章 緒論 1 1.1 課題背景 1 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.3 研究目的和意義 4 1.4 本文的主要工作 4 第2章 升降系統(tǒng)總體方案設(shè)計 5 2.1 設(shè)計要點 5 2.2 選材 5 2.3 尺寸計算 5 2.4 校核 11 2.5 本章小結(jié) 11 第3章 電機、絲杠、導(dǎo)軌等部件的選型 12 3.1 電機 12 3.2 絲杠 14 3.3 導(dǎo)軌 16 3.4 鍵的選型 17 3.5 銷的選擇 18 3.6 本章小結(jié) 1

9、8 第4章 電動支撐桿的建模及仿真 19 4.1 Solidworks的介紹 19 4.2 基于Solidworks的建模方法 20 4.3 生成裝配體 22 4.4 生成工程圖 22 4.5 基于Solidworks的仿真方法 23 4.4 本章小結(jié) 23 第5章 升降系統(tǒng)的維護方法及措施 24 5.1 維護方法及措施 24 5.2 本章小結(jié) 24 結(jié) 論 25 致 謝 26 參考文獻 27 附錄 28 第1章 緒論 1.1 課題背景 最早的升降設(shè)備出現(xiàn)在古代的中國及歐洲各國，是一種類似“轆轤”的工具用來垂直運送人和貨物。在近代我們用來升降貨

10、物的是一種木質(zhì)梯子，用起來很不方便，攀登時比較危險。1857年3月23日，美國紐約一家樓高五層的商店安裝了首部使用奧的斯安全裝置的客運升降機。最初的升降機是由蒸汽機推動的，因此安置的大廈必須裝有鍋爐房。1880年，德國人西門子首次發(fā)明并使用了電動升降機，自此以後，升降機的使用得到了廣泛的接受和高速的發(fā)展。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的電動升降機,產(chǎn)品型號各異，提升高度有4米、6米、、、18米不等。選用國外液壓，泵站系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)防爆裝置和液壓自鎖裝置，具有設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)合理、升降平衡、操作簡單、維修方便等其他產(chǎn)品不可替代的優(yōu)點。廣泛用于廠房維護、工業(yè)安裝、設(shè)備檢修物業(yè)管理、倉庫、航空、機場、港口、車站、機械

11、、化工、醫(yī)藥、電子、電力等高空設(shè)備安裝和檢修。 電動升降機作為升降機的一種具有尺寸小、重量輕、移動方便、升降時平穩(wěn)、擺幅小、載重量大，平臺面積大，穩(wěn)定性極好，運轉(zhuǎn)靈活，推行方便等諸多優(yōu)點。它輕盈的外觀，能在極小的空間內(nèi)發(fā)揮最高的舉升能力。產(chǎn)品在停電情況下設(shè)有應(yīng)急下降裝置、防止升降機超載的安全裝置、漏電保護裝置和缺相保護裝置、防止液壓管路破裂的安全防爆裝置。電動升降機廣泛用于廠房、賓館、大廈、商場、車站、機場、體育場等?？捎米鞅ｐB(yǎng)機具、油漆裝修、調(diào)換燈具、電器、清潔保養(yǎng)、電力線路、照明電器、高架管道等安裝維護，高空清潔等單人工作的高空作業(yè)。能夠方便的進出一般門洞樓道，并可進入一般電梯送入多層樓

12、作業(yè)；采用二相電源作動力，無級變速，使用戶的高空作業(yè)更安全、更方便，噪音小。使用方便快捷，是理想的登高作業(yè)設(shè)備[1]。 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀 美國既是工程升降機的主要生產(chǎn)國，又是升降機最大的世界市場之一。但由于日本、德國升降機工業(yè)的迅速發(fā)展及RT和AT產(chǎn)品的興起，美國廠商曾在20世紀60～70年代世界市場中占有的主導(dǎo)地位正逐步受到削弱，從而形成美國、日本和德國三足鼎立之勢。近幾年美國經(jīng)濟回升，市場活躍，外國廠商紛紛參與競爭。 美國制造商的實力也有所增強，特雷克斯升降機公司的崛起即是例證。特雷克斯升降機公司前身是美國科林升降機廠。1995年以來，其通過一系列的兼并活動，已發(fā)展成為世界頂級公司之一

13、。 近20年世界工程升降機行業(yè)發(fā)生了很大變化。越野輪胎升降機和全地面升降機產(chǎn)品的迅速發(fā)展，打破了原有產(chǎn)品與市場格局，在經(jīng)濟發(fā)展及市場激烈競爭沖擊下，導(dǎo)致世界工程升降機市場進一步趨向一體化。目前世界工程升降機年銷售額已達75億美元左右。主要生產(chǎn)國為美國、日本、德國、法國、意大利等，世界頂級公司有10多家，主要集中在北美、日本（亞洲）和歐洲。 日本從20世紀70年代起成為工程升降機生產(chǎn)大國，產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量提高很快，已出口到歐美市場，年總產(chǎn)量居世界第一。自1992年以來，由于受日元升值、國內(nèi)基建投資下降和亞洲金融危機影響，年產(chǎn)量呈下降趨勢。目前日本市場年需求量為3000臺左右。 歐洲是潛力很大

14、的市場，歐洲各工業(yè)國既是工程升降機的出口國，也是重要的進口國。德國是最大的歐洲市場，其次為英國、法國、意大利等國。在德國全地面升降機產(chǎn)品市場份額中，利勃海爾占53%，格魯夫占 16%，德馬泰克占14%，多田野和特雷克斯各占10%和5%左右。 升降機制造業(yè)中的聯(lián)合之風與汽車業(yè)很相似，在汽車行業(yè)中，通用汽車、福特、雷諾、寶馬、梅賽德斯、大眾等大公司都走上了聯(lián)合之路，這兩個行業(yè)的世界市場已日趨一體化。想要在成熟的世界市場獲取市場份額并保持增長，捷徑是購買競爭對手，其長期目標是爭奪世界市場的支配地位。在升降機行業(yè)，打入世界市場即意味著進入北美、日本（亞洲）和歐洲三大市場。 世界頂級公司都對世界市場

15、具有強大影響力，但迄今還沒有一 家公司在上述三大市場取得主導(dǎo)地位。有4家公司已在兩大市場建立了根據(jù)地：格魯夫和特雷克斯在北美與歐洲；多田野在亞洲和歐洲；住友建機在亞洲及北美。 目前，我國升降機基礎(chǔ)件產(chǎn)品品種、規(guī)格少，特別是高檔產(chǎn)品差距較大，不能滿足主機日益發(fā)展的需求。各類主機基礎(chǔ)件的性能指標大體相當于國外20世紀80年代水平。質(zhì)量不穩(wěn)定，早期故障率高，可靠性差，是基礎(chǔ)件的致命弱點。因此，不少主機廠為提高其主機的市場競爭力，往往選擇進口基礎(chǔ)件配套，致使國產(chǎn)基礎(chǔ)件，特別是技術(shù)含量較低的產(chǎn)品，國內(nèi)市場占有率有所下降。雖然我國基礎(chǔ)件產(chǎn)品出口有明顯優(yōu)勢，但主要是勞動密集型產(chǎn)品，數(shù)量大，價值低，技術(shù)附加

16、值不高。 我國對升降機基礎(chǔ)件在升降機工業(yè)中的重要地位熟悉較晚，長期缺乏投入，致使整個行業(yè)基礎(chǔ)差、底子薄、實力弱。特別是隨著我國主機水平的提高，升降機基礎(chǔ)件落后于主機的瓶頸現(xiàn)象日益顯現(xiàn)。近年來，雖然在技術(shù)引進、技術(shù)改造、科研開發(fā)等方面，國家給予了一定支持，但與當前市場需求及國外水平相比，仍有不小差距，具體表現(xiàn)在：產(chǎn)品品種少、水平低，質(zhì)量不穩(wěn)定，早期故障率高，可靠性差。 當前，我國升降機基礎(chǔ)件行業(yè)存在以下主要問題： 一是重復(fù)建設(shè)嚴重、專業(yè)化程度低、形不成規(guī)模、經(jīng)濟效益差。升降機基礎(chǔ)件與主機相比，企業(yè)建立的初始資金和技術(shù)所需投入相對較少，因此在國家?guī)状谓?jīng)濟大發(fā)展時期，都增加了一批基礎(chǔ)件生產(chǎn)企

17、業(yè)，隨之也出現(xiàn)了大量低水平的重復(fù)建設(shè)、點多、批量小，形不成經(jīng)濟規(guī)模?；A(chǔ)件企業(yè)雖然逐漸獨立于主機廠，但大多數(shù)企業(yè)本身就是大而全、小而全，專業(yè)化程度低，裝備水平不高，質(zhì)量不穩(wěn)定，經(jīng)濟效益低下。如我國軸承行業(yè)三家大型骨干企業(yè)年產(chǎn)軸承的總和還不到國外一家聞名公司的1/50。近兩年，我國建成近百家液壓件廠，但年產(chǎn)30萬件以上的只有幾家，主要產(chǎn)品是為農(nóng)機配套。而德國力士樂公司年產(chǎn)各種液壓件產(chǎn)品130萬件，日本油研（株）也年產(chǎn)60萬件以上。工業(yè)發(fā)達國家模具企業(yè)人均產(chǎn)值約15萬～20萬美元，我國只有4萬～5萬元人民幣。近年來，隨著多種所有制共同發(fā)展政策的落實，基礎(chǔ)件行業(yè)正經(jīng)歷著由分散到逐漸集中的集約化發(fā)展過

18、程。 二是科研開發(fā)力量薄弱，資金投入不足，技術(shù)進步緩慢?；A(chǔ)件各行業(yè)在20世紀70年代末、80年代初就較早地引進了一批國外先進技術(shù)，但對消化吸收缺乏足夠的軟硬件投入。據(jù)國外經(jīng)驗，引進技術(shù)與消化吸收所需資金的比例約為1:7，而我國對此熟悉較晚，消化吸收步子較慢。市場競爭實際上是技術(shù)實力的較量。國外對此極為重視，紛紛加大投入，占領(lǐng)技術(shù)制高點。各大聞名公司用于科研開發(fā)的資金均占其銷售額的4～5，重點領(lǐng)域達10。目前我國雖然有不少高等院校從事科研工作，不少理論研究、科研成果、專利論文均有相當高的水平，但與生產(chǎn)實際結(jié)合的不緊，特別是轉(zhuǎn)化成商品的速度慢。 三是原材料及相關(guān)技術(shù)落后，工藝及工藝裝備水平低

19、，制約了基礎(chǔ)件的發(fā)展。緊固件、鏈條、彈簧、軸承、模具等產(chǎn)品所使用的鋼材質(zhì)量差、品種規(guī)格少，直接影響了基礎(chǔ)件產(chǎn)品的質(zhì)量，而液壓件鑄件以及與液壓件產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的電控技術(shù)落后，也直接影響液壓件質(zhì)量和可靠性。升降機基礎(chǔ)件一般都是成批、大量生產(chǎn)，也有多品種、加工精度要求高的產(chǎn)品，因此對生產(chǎn)工藝及其裝備要求高，投資大。國外多采用高效率、高精度的專機、生產(chǎn)線或柔性線，實現(xiàn)高效自動化生產(chǎn)。但我國一些基礎(chǔ)件企業(yè)受資金制約，投入力度不大，企業(yè)自我改造能力差，先進設(shè)備少又不配套，影響了產(chǎn)品上、質(zhì)量上的檔次[3]。 我國對升降機基礎(chǔ)件在升降機工業(yè)中的重要地位熟悉較晚，長期缺乏投入，致使整個行業(yè)基礎(chǔ)差、底子薄、實力弱

20、。非凡是隨著我國主機水平的提高，升降機基礎(chǔ)件落后于主機的瓶頸現(xiàn)象日益顯現(xiàn)。近年來，雖然在技術(shù)引進、技術(shù)改造、科研開發(fā)等方面，國家給予了一定支持，但與當前市場需求及國外水平相比，仍有不小差距，具體表現(xiàn)在：產(chǎn)品品種少、水平低，質(zhì)量不穩(wěn)定，早期故障率高，可靠性差。 綜合分析，造成上述問題的主要原因在于： 1.企業(yè)基礎(chǔ)薄弱。由于我國升降機基礎(chǔ)件行業(yè)基礎(chǔ)差，底子薄，科技投入少，開發(fā)力量薄弱，不能適應(yīng)主機行業(yè)引進、合資、合作、快速發(fā)展的需要，導(dǎo)致升降機基礎(chǔ)件國內(nèi)市場占有率有所下降。 2.國家缺乏對升降機基礎(chǔ)件行業(yè)有力的政策支持。雖然國家在產(chǎn)業(yè)政策方面，明確了重點支持重要的升降機基礎(chǔ)件（模具、軸承、

21、液壓、氣動、密封件等），但缺少相應(yīng)的配套政策的支持，如模具行業(yè)的稅負過重，享受增值稅部分返還的企業(yè)，全國只有不到百家，面太窄，作用有限，還需要政策繼續(xù)支持等。 因此，為提高我國升降機基礎(chǔ)件產(chǎn)品的市場競爭能力，更好地滿足我國升降機工業(yè)對國產(chǎn)基礎(chǔ)件配套的需求，預(yù)計我國基礎(chǔ)件行業(yè)面臨進一步的調(diào)整，以整合優(yōu)勢資源，淘汰落后企業(yè)。在今后的5～10年中，行業(yè)將在發(fā)展品牌產(chǎn)品及名牌企業(yè)、開展技術(shù)創(chuàng)新、提高國內(nèi)外市場競爭能力和加強集約化經(jīng)營等方面力爭有較大的進展和突破[2]。 1.3 研究目的和意義 隨著現(xiàn)在社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，升降機已經(jīng)普及到社會生活的各個角落，運用越來越廣泛，不管是建筑，土木工程，及

22、人們的日常生活都離不開升降機械，許多商家把握這個商機紛紛投資建廠，升降機械公司隨之如雨后竹筍般林立在各大工業(yè)城市，升降機市場是火爆異常，供不應(yīng)求，從側(cè)面可以看出，現(xiàn)在社會發(fā)展迅速，帶動整個行業(yè)的發(fā)展以及人們的需求。 本文旨在實現(xiàn)一種能夠在狹小空間內(nèi)提供較高升降范圍的升降桿件，多個這種桿件共同支撐一個平臺就可實現(xiàn)所需要的升降功能。這種設(shè)計的優(yōu)點是占用空間小、拆卸方便、電動支撐更加便捷、穩(wěn)定、綠色環(huán)保。 1.4 本文的主要工作 第一章，介紹當今社會升降系統(tǒng)的背景、發(fā)展現(xiàn)狀以及該設(shè)計研究的目的和意義。為了順應(yīng)社會環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟的發(fā)展要求，本文盡可能的選擇經(jīng)濟的、實用的、綠色環(huán)保的部件進行設(shè)

23、計。 第二章，介紹升降系統(tǒng)總體方案的設(shè)計方法。對主要的桿件的設(shè)計形狀、尺寸及材料選型進行分析。 第三章，對系統(tǒng)中應(yīng)用到的主要零部件的原理、應(yīng)用、選型等作詳細分析。 第四章，對本設(shè)計設(shè)計過程中應(yīng)用到的建模、仿真的軟件以及建模過程作簡單介紹。 第五章，對該設(shè)計的產(chǎn)品的維護方法及措施作簡單介紹。 第2章 升降系統(tǒng)總體方案設(shè)計 2.1 設(shè)計要點 升降系統(tǒng)長桿的工作高度為1000mm,短桿的工作高度為300mm. 升降系統(tǒng)的舉升重量為200--500Kg。 對所設(shè)計的模型進行運動仿真。 2.2 選材 連桿選用45鋼（調(diào)質(zhì)鋼） 查《材料力學(xué)》第27頁，表2

24、.1可得:σ=353MPa σ=598MPa δ=16%.查表2.2可得E=196～216， μ=0.24～0.28，上網(wǎng)查得ρ=7.85g/cm 鉸鏈處采用銷軸連接，并用開口銷鎖定。銷的材料為35，45鋼（開口銷為低碳鋼）。許用切應(yīng)力[τ]=80MPa. 2.3 尺寸計算 連桿機構(gòu)示意圖如圖所示: (1)對O點受力分析可得 F=F= (2)將桿1取作分離體，受力分析 其中可知F=，列平衡方程為： F+F=Fsin F+F= Fcos FSin(π-θ)+FSin+Fcos=0 解得 F= F=2G tan F=0 F=-G tan F= 垂直

25、桿的方向各點的受力為： F=- Fsinθ=-G sin F=F sin+Fcos=2G sin F= Fsin+ F cos= -G sin 剪力圖為： 彎矩圖為： (3)將桿4取作分離體，受力分析 其中可知F=，列平衡方程為： F+F+F=0 F+F+ F=0 F Sin- F cos- FSin+ Fcos=0 解得 F=G tan F=- F=-4 G tan F=0 F=G tan F= 垂直桿的方向各點的受力為： F= FSin- Fcos=-2G Sin F= FSin- Fcos=4G Sin

26、 F= FSin- Fcos=-2 G Sin 剪力圖為： 彎矩圖為： (4)將桿5取作分離體，受力分析 其中可知k處只受豎直向上的力，列平衡方程為： F+F+F=0 F+F+F=0 F cos+ FSin- F cos- F Sin=0 由此可解得： F=-G tan F=- F=G tan F=G F=0 F=-3G 垂直桿的方向各點的受力為： F= FSin+ Fcos=-3G Sin F= FSin+ Fcos=6 G Sin F= FSin+ Fcos=-3G Sin 剪力圖為： 彎矩圖為： 綜上分析，若長連桿的

27、對數(shù)為N,則絲杠處受到的軸向壓力為 F=（2N+1）G 最大彎矩為 M=NG Sin 經(jīng)分析連桿機構(gòu)的夾角所能達到的最大角和最小角與桿的長度和寬度有關(guān)，計算并取正可得=78 對于短桿初定N=4，則有桿的總長L=450。如圖可知： 450（cos-cos）=300 解得=32 對于長桿初定N=13，則有桿的總長L=1350。如圖可知： 1350（cos-cos）=1000 解得=18 故長桿和短桿的選擇均滿足要求。 2.4 校核 由桿的截面形狀可知 W==7.510m σ==98.48MPa 而[σ]=100MPa, σ<[σ]故滿足要求。 由壓桿穩(wěn)定公式可得豎

28、直頂桿所能承受的最大壓力為 F===168N>G=125N 所以滿足設(shè)計要求。 顯然與絲杠相連的鉸鏈所受剪力最大 τ==42.9MPa<[τ]=80MPa 所以滿足設(shè)計要求。 綜上所述，幾個重要的受力部件均滿足設(shè)計要求。 2.5 本章小結(jié) 本章主要卻定了連桿機構(gòu)的形狀和尺寸，并通過力學(xué)分析校驗了其可行性。計算過程較為繁瑣，應(yīng)該認真仔細地計算。 第3章 電機、絲杠、導(dǎo)軌等部件的選型 3.1 電機 3.1.1 電機種類的選擇 電動機按用途可分為驅(qū)動用電動機和控制用電動機，設(shè)計要求升降平臺的位移可控，故采用控制用電動機。控制用電動機又分為步進電機和伺服

29、電機等。步進電機是一種將脈沖信號變換成相應(yīng)的角位移（或線位移）的電磁裝置。伺服電機是一種在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運動的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可控制速度、位置精度非常準確，將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。但是，伺服電機的價格相當昂貴，又因該設(shè)計要求的控制精度并不是很高，故采用步進電機以滿足設(shè)計要求。 3.1.2 步進電機的原理 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進電機只有

30、周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進電機來控制變的非常的簡單。 步進電機主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均由磁性材料構(gòu)成。定、轉(zhuǎn)子鐵心由軟磁材料或硅鋼片疊成凸極結(jié)構(gòu)，定、轉(zhuǎn)子磁極上均有小齒，定、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)相等。其中定子有六個磁極,定子定子磁極上套有星形連接的三相控制繞組，每兩個相對的磁極為一相，組成一相控制繞組,轉(zhuǎn)子上沒有繞組。轉(zhuǎn)子上相鄰兩齒間的夾角稱為齒距角 工作過程為A 相通電，A 方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若轉(zhuǎn)子和磁場軸線方向原有一定角度，則在磁場的作用下，轉(zhuǎn)子被磁化，吸引轉(zhuǎn)子，由于磁力線總是要通過磁阻最小的路徑閉合，因此會在磁力線扭曲時產(chǎn)生切向力而

31、形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)、定子的齒對齊停止轉(zhuǎn)動。 B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相軸線對齊，相對A相通電位置轉(zhuǎn)30； C相通電再轉(zhuǎn)30 3.1.2 步進電機的應(yīng)用 步進電機主要用于一些有定位要求的場合。例如線切割的工作臺拖動包裝機定長度等。并且廣泛應(yīng)用于ATM機、噴繪機、刻字機、寫真機、醫(yī)療儀器及設(shè)備、計算機外設(shè)及海量存儲設(shè)備、精密儀器、辦公自動化機器人等領(lǐng)域。 特別適合要求運動平穩(wěn)、低噪音、響應(yīng)快、整機成本低、使用壽命長的場合。 3.1.3 步進電機型號的選擇 步進電機有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進電機的型號便確定下來了。 1

32、、步距角的選擇 電機的步距角取決于負載精度的要求，將負載的最小分辨率（當量）換算到電機軸上，每個當量電機應(yīng)走多少角度（包括減速）。電機的步距角應(yīng)等于或小于此角度。目前市場上步進電機的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機）、0.9度/1.8度（二、四相電機）、1.5度/3度 （三相電機）等。 由第二章的分析可得，升降放大倍數(shù)為2N+1，即長桿為27倍、短桿為9倍。絲杠螺距為2mm.取升降的允許誤差為0.4mm,則要求的步距角應(yīng)小于360度0.4mm/2mm1/27=2.67度。故選用步進角為1.8度的步進電機即可滿足要求。 2、靜力矩的選擇 步進電機的動態(tài)力矩一下子很難確定，我們

33、往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機工作的負載。 由第二章的分析可知，施加到絲杠上的力為F=31.25KN.轉(zhuǎn)換成電機上的扭矩為 T=P/(πd)Fd/2=2/(π14) 31.2514/2 Nm=9.95 Nm 從表中選用110mm系列大力矩混合式步進電機型號為SM110101A的即可。 3、電流的選擇 靜力矩一樣的電機，由于電流參數(shù)不同，其運行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機的電流（參考驅(qū)動電源、及驅(qū)動電壓）。 4、力矩與功率換算 步進電機一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來衡量，力矩與功率換算如下：

34、 P= ΩM Ω=2πn/60 P=2πnM/60 其中P為功率單位為瓦，Ω為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉(zhuǎn)速，M為力矩單位為牛頓米 P=2πfM/400(半步工作） 其中f為每秒脈沖數(shù)（簡稱PPS) 3.2 絲杠 3.2.1 絲杠種類的選擇 螺旋傳動是一種常見的傳動形式。它是利用螺桿和螺母的相對運動來傳遞運動和動力的一種傳動機構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成直線運動。螺旋傳動按其接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動螺旋傳動、滾動螺旋傳動、靜壓螺旋傳動，目前應(yīng)用較多的是滑動螺旋傳動。 所設(shè)計的系統(tǒng)為升降系統(tǒng)，為防止因突然斷電而引起的事故，選用滑動絲杠來實現(xiàn)自鎖。當滑動絲杠的螺旋升角小

35、于絲杠材料本身的摩擦角時，即使電機斷電失去動力絲杠螺母仍可保持原來的狀態(tài)而不會自行下降。 另外，雖然滑動絲杠要比滾動絲杠的精度和靈活差，但是其價格也要比后者低得多。綜合考慮，選用滑動絲杠。 3.2.2 滑動絲杠的原理 滑動絲杠是一種是用來將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動；或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行元件，當絲杠作為主動體時，螺母就會隨絲杠的轉(zhuǎn)動角度按照對應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運動，被動工件可以通過螺母座和螺母連接，從而實現(xiàn)對應(yīng)的直線運動。 3.2.3 滑動絲杠的應(yīng)用 利用它的增力作用的特點用于機床進給機構(gòu)、利用它降速傳動比大的特點用于分度機構(gòu)和螺旋測微機構(gòu)、利用其能夠自鎖的特性用于升降機

36、構(gòu)中等。 3.2.4 滑動絲杠的型號選擇 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)查詢得知THK梯形絲杠的一些資料：THK 梯形絲杠是用來將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動；或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行元件，并具有傳動效率高，定位準確自鎖等特點。梯形絲杠是一種具有45導(dǎo)程角的不易于加工的滑動進給絲杠。THK梯形絲杠大導(dǎo)程角最適合于在低轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)快速往復(fù)進給，能夠以70%的效率很容易地將直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動。當絲杠作為主動體時，螺母就會隨絲杠的轉(zhuǎn)動角度按照對應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運動，被動工件可以通過螺母座和螺母連接，從而實現(xiàn)對應(yīng)的直線運動。能夠以70%的效率很容易地將直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，將旋轉(zhuǎn)運動

37、轉(zhuǎn)換為直線運動。由于導(dǎo)程很大，因此最適合于制造低速旋轉(zhuǎn)的快進機構(gòu)。符合30度梯形螺紋標準的滑動進給絲桿。它由特種軸承合金經(jīng)壓鑄成型制成，具有極好的耐磨性，是一款價格適中的高精度產(chǎn)品。這是高性能進給絲杠，它將壓鑄成形的螺母與高精度滾軋絲桿軸相結(jié)，與傳統(tǒng)的機械加工品相比可降低成本50%。這是高性能進給絲杠，它將壓鑄成形的螺母與高精度滾軋絲桿軸相結(jié)，與傳統(tǒng)的機械加工品相比可降低成本 50% 微型梯形絲杠是含油塑料制造的，具有較好的耐磨損性，尤其是無潤滑工作條件下具有優(yōu)異的潤滑性，并且，由于其優(yōu)良性能能夠長時間維持，因此可以有較長的免維護使用周期。專用滾軋軸的特長：對于梯形絲杠，提供有標準長度專用的滾

38、軋軸。THK梯形絲杠提高耐磨損性 軸齒有冷軋加工成型，齒面加工硬化后硬度超過250HV，然后實施鏡面拋光，因此，軸具有高度耐磨損性，當與梯形絲杠配合使用時，可以獲得極其平滑的運動效果。改善機械性能 在滾軋軸齒面內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，沿著齒面輪廓出現(xiàn)纖維流線，從而使得齒根周圍的結(jié)構(gòu)變得很緊密，因此可以增加疲勞強度。由于每一根軸都是滾軋成型的，因此軸端的支撐座軸承部等的額外加工可以很容易地通過車削或銑削來完成。高強度鋅合金梯形絲杠中使用的高強度鋅合金是一種具有高度耐焦化性，耐磨損以及耐負荷的材料。 經(jīng)分析THK梯形絲杠基本滿足設(shè)計要求。 3.3 導(dǎo)軌 3.3.1 導(dǎo)軌種類的選擇 滑動導(dǎo)軌擁有

39、剛度大，抗振性強結(jié)構(gòu)簡單，制造方便等優(yōu)點，另外其價格便宜。適合于精度要求不太高的場合。本設(shè)計需要很大的承載力，精度要求并不高。所以選用滑動絲杠以滿足要求。 滑動導(dǎo)軌的截面形狀有以下幾種： （1) 三角形導(dǎo)軌。有對稱三角形和不對稱三角形兩種。對稱三角形導(dǎo)軌的頂角一般為90。當導(dǎo)軌面寬度一定時，頂角大，承載能力大，但導(dǎo)向精度低；頂角小，承載能力小，但導(dǎo)向精度高對精密導(dǎo)軌常取頂角小于90。如果導(dǎo)軌上所受的力在兩個方向上分力相差很大，可采用不對稱三角形，但總的作用力方向盡量垂直于兩導(dǎo)軌面中較寬的面。三角形導(dǎo)軌的優(yōu)點是導(dǎo)向精度較高，磨損后可自動補償間隙，承載能力大，且剛度好。缺點是加工檢驗比較復(fù)

40、雜，高精度的導(dǎo)軌刮研量大。 （2）矩形導(dǎo)軌。承載能力和剛度較大，但導(dǎo)向精度不如三角形導(dǎo)軌。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，加工檢驗修理比較容易；缺點是磨損后間隙不能自動補償。 （3）燕尾形導(dǎo)軌。是精密機械中常用的一種導(dǎo)軌形式。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整間隙方便。但形狀復(fù)雜，難達到很高的配和精度，另外摩擦阻力較大，運動不靈活。 （4）圓柱面導(dǎo)軌。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單，乘導(dǎo)面的加工和檢驗簡單，易達到較高的精度。缺點是間隙不能調(diào)節(jié)，特別是磨損后的間隙不能調(diào)節(jié)和補償。 經(jīng)過第二章的受力分析可知，導(dǎo)軌所受的力為豎直向上。經(jīng)過對以上幾種導(dǎo)軌的分析比較，只有燕尾形導(dǎo)軌符合要求。故選用燕尾型導(dǎo)軌。 3.3.2 滑動導(dǎo)軌

41、的原理 導(dǎo)軌是指金屬或其它材料制成的槽或脊，可承受、固定、引導(dǎo)移動裝置或設(shè)備并減少其摩擦的一種裝置。導(dǎo)軌表面上的縱向槽或脊，用于導(dǎo)引、固定機器部件、專用設(shè)備、儀器等。導(dǎo)軌又稱滑軌、線性導(dǎo)軌、線性滑軌，用于直線往復(fù)運動場合，擁有比直線軸承更高的額定負載， 同時可以承擔一定的扭矩，可在高負載的情況下實現(xiàn)高精度的直線運動。 滑動導(dǎo)軌直接使滑塊與軌道接觸，利用潤滑油等減少摩擦阻力。其承載能力要比滾動導(dǎo)軌大，但精度較低。 3.3.3 滑動導(dǎo)軌的應(yīng)用 　導(dǎo)軌在我們的日常生活中的應(yīng)用也是很普遍的，如滑動門的滑糟、火車的鐵軌等等都是導(dǎo)軌的具體應(yīng)用。還有就是導(dǎo)軌可以用于任何需要帶滑動滑動的機器或設(shè)備上面

42、，如有用于電梯導(dǎo)軌，還有就是窗簾上有時也會用到它。在工業(yè)生產(chǎn)中，過去的機床都采用滑動導(dǎo)軌。但是隨著技術(shù)要求的提高，滑動導(dǎo)軌以不能滿足生產(chǎn)的精度要求?，F(xiàn)在的機床改造中，正逐步用滾動導(dǎo)軌來代替滑動導(dǎo)軌。 3.3.4 滑動導(dǎo)軌的型號選擇 從網(wǎng)上查閱滑動導(dǎo)軌的型號及尺寸，鎖定上海聯(lián)誼光纖激光器械廠生產(chǎn)的型號為OM-DG-1的滑動導(dǎo)軌。尺寸如圖所示： 3.4 鍵的選型 鍵是一種常用的標準件，它主要用來聯(lián)結(jié)軸和裝在軸上的零件（如齒輪、帶輪、蝸輪等），使其一起轉(zhuǎn)動，起傳遞扭矩的作用。常用的鍵有三種：普通平鍵、半圓鍵、鉤頭楔鍵。 鍵與花鍵常用于軸與軸上的傳動件之間的可拆卸聯(lián)結(jié)，用以傳遞轉(zhuǎn)矩和運動；當

43、配合件之間要求作軸向移動時，還可以起導(dǎo)向作用。鍵的分類：常用的鍵聯(lián)結(jié)有平鍵（包括普通平鍵和導(dǎo)向平鍵）、半圓鍵、切向鍵和楔鍵聯(lián)結(jié)，其中以平鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛。 平鍵聯(lián)結(jié)的基本構(gòu)成 ：平鍵聯(lián)結(jié)是由鍵、軸鍵槽、輪轂鍵槽構(gòu)成。在工作時，通過鍵的側(cè)面與軸槽和輪轂槽的側(cè)面相互接觸來傳遞轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計鍵的作用是傳遞電機軸與絲杠絲桿之間的扭矩，所以選擇平鍵聯(lián)結(jié)。 3.5 銷的選擇 銷是主要用于零件間的連接與定位。常用的有圓柱銷、圓錐銷和開口銷。為了使連桿之間形成所需要的旋轉(zhuǎn)副鏈接，采用銷軸連接。為了使銷軸不容易掉落，選用開口銷鎖定。 3.6 本章小結(jié) 本章對主要的幾個零部件進行了介紹和選型。在選型過程中

44、需要查閱大量的資料。 第4章 電動支撐桿的建模及仿真 4.1 Solidworks的介紹 制造的全球化、信息化及需求個性化，都要求企業(yè)能在最短的時間內(nèi)推出用戶滿意的產(chǎn)品，并快速占領(lǐng)市場。欲適應(yīng)這種瞬息萬變的市場需求，縮短設(shè)計制造周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，必須有先進的設(shè)計制造技術(shù)。計算機技術(shù)與設(shè)計制造技術(shù)相互滲透、依存、結(jié)合并共同發(fā)展，產(chǎn)生這樣一門綜合性應(yīng)用技術(shù)——計算機輔助設(shè)計與制造（Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing，簡稱CAD/

45、CAM）。該技術(shù)是把人和計算機的最佳特性結(jié)合起來，輔助進行產(chǎn)品的設(shè)計分析與于制造的一種技術(shù)，是綜合了計算機與工程設(shè)計方法的最新發(fā)展而形成的一門新興學(xué)科。該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)成為衡量一個國家科技現(xiàn)代化與工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要指標。 SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技術(shù)副總裁與CV公司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸塞州的康克爾郡（Concord,Massachusetts）內(nèi)，當初所賦予的任務(wù)是希望在每一個工程師的桌面上提供一套具有生產(chǎn)力的實體模型設(shè)計系統(tǒng)。從1995年推出第一套SolidWorks三維機械設(shè)計軟件至今，它已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由300家經(jīng)銷商在全球

46、140個國家進行銷售與分銷該產(chǎn)品。SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統(tǒng)評比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從1999年起，美國權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，

47、SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它，設(shè)計師大大縮短了設(shè)計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。 由于SolidWorks出色的技術(shù)和市場表現(xiàn)，不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術(shù)隊伍繼續(xù)獨立運作，成為CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司，SolidWorks三維機械設(shè)計軟件也成為達索企業(yè)中最具

48、競爭力的CAD產(chǎn)品。 由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計技術(shù)、先進的parasolid內(nèi)核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)，SolidWorks成為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球4，300所教育機構(gòu)的近145，000名學(xué)生通過SolidWorks的培訓(xùn)課程。 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它3D CAD系統(tǒng)相比，與Sol

49、idWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用SolidWorks，越來越多的企業(yè)雇傭SolidWorks人才。據(jù)統(tǒng)計，全世界用戶每年使用SolidWorks的時間已達5500萬小時。 在美國，包括麻省理工學(xué)院（MIT）、斯坦福大學(xué)等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課，國內(nèi)的一些大學(xué)（教育機構(gòu)）如清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)、上海教育局等也在應(yīng)用SolidWorks進行教學(xué)。相信在未來的5--8年內(nèi)，SolidWorks將會成為與當今AutoCAD一樣，成為3D普及型主流軟件乃至于CAD的行業(yè)標準。 Soli

50、dworks軟件功能強大，組件繁多。 Solidworks 功能強大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強大的功能，同時對每個工程師和設(shè)計者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。 4.2 基于Solidworks的建模方法 4.2.1 Solidworks建?；驹瓌t 基于三維設(shè)計的Solidworks采用全相關(guān)技術(shù)，并在設(shè)計思路上支持自下而上和自上而下的方式。傳統(tǒng)的設(shè)計方法往往從零件開始設(shè)計，畫

51、零件圖，然后按尺寸把零件圖畫入裝配體圖，若設(shè)計零件較多，則尺寸數(shù)據(jù)太多容易出錯。當零件在裝配體中不合理時，需要返回更改，工作量很大，且容易有疏漏?；赟olidworks的設(shè)計可以這樣進行： 首先大致確定裝配體形狀和其中的主要關(guān)鍵零件，初步設(shè)計出表現(xiàn)裝配體形狀的基體零件，比如箱體，基座等零件，然后初步設(shè)計出關(guān)鍵零件，如本設(shè)計中的齒輪。 運用Solidworks的虛擬裝配功能把以上初步設(shè)計的零件裝配起來。然后在裝配體中確定剩余零件的粗略尺寸和數(shù)量。 在新建的零件圖中作出零件模型，導(dǎo)入裝配體中，在裝配體中編輯零件尺寸和特征，使各部分配合完善，然后通過干涉檢查確認各尺寸的配合是否干涉。 以上

52、操作均可視化,非常直觀方便,省去了頭腦中建模和圖紙中表達這一間接過程，直觀準確且不易出錯。概括起來有以下步驟： （1）零件造型 規(guī)劃零件：分析零件特征組成、特征之間的關(guān)系、特征的構(gòu)造順序及其構(gòu)造方法等。 創(chuàng)建基礎(chǔ)特征：基本基礎(chǔ)是構(gòu)成每一個零件基本形態(tài)的基本特征，它是構(gòu)造其他特征的基礎(chǔ)。 創(chuàng)建其他基本特征：根據(jù)零件的規(guī)劃結(jié)果，在基礎(chǔ)特征上添加其他基本特征，最后添加輔助特征。 編輯特征：根據(jù)需要對已經(jīng)建立的零件進行特征修改、刪除和添加等編輯操作。 （2）虛擬裝配 規(guī)劃裝配：分析產(chǎn)品的零件組成、零件之間的裝配關(guān)系、裝配順序及其裝配方法。 插入基礎(chǔ)零件：基礎(chǔ)零件是產(chǎn)品中起支撐作用的零件

53、，也稱為“地”，一般選取產(chǎn)品中與其他零件配合關(guān)系較多的零件作為基礎(chǔ)零件。 組裝其他零件或子裝配：根據(jù)裝配的規(guī)劃結(jié)果，插入其他零件或子裝配，并根據(jù)各自的配合關(guān)系進行組裝。 （3）生成圖紙 規(guī)劃視圖：根據(jù)零件和裝配的特點選擇圖紙格式、視圖組成。 添加視圖：根據(jù)視圖規(guī)劃結(jié)果，添加基本視圖和輔助視圖。 標注尺寸：標注零件的定性尺寸、定位尺寸、形位公差等。 添加注釋：添加技術(shù)要求等文字說明。 4.2.2 剪叉式連桿的建模 首先確定連桿的截面形狀為矩形，總長度為110mm.為了增加美觀，連桿兩端做成圓弧狀的。兩端的圓孔之間的距離為100mm，正中間一個圓孔。圓孔直徑定為5mm.然后對所建

54、模型進行圓角。利用Solidworks中的拉伸凸臺基體創(chuàng)建模型。 其它大多數(shù)零件的建模方式基本上類似于這一過程。 4.2.3 套筒的建模 套筒的建模方法也可利用上面的方法創(chuàng)建。而由于它是等壁厚的特征我們還可以利用另外一種方法進行創(chuàng)建（曲面造型），我們先畫出一個草圖,然后退出草圖，分別選擇插入→曲面→旋轉(zhuǎn)曲面，形成如圖所示的曲面。再選擇插入→凸臺基體→加厚，輸入需要加厚的值。 另外，對于軸承這類標準件，我們可以直接從設(shè)計庫里面調(diào)用即可。 4.3 生成裝配體 生成裝配體需要以下步驟： 裝配層次是指裝配體的子裝配體組成，即確定組成零部件。將產(chǎn)品劃分為套件、組件、部件等能進行獨立裝配的裝

55、配單元，是設(shè)計裝配工藝規(guī)程中最重要的一項工作，這對于大批大量生產(chǎn)中裝配那些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的產(chǎn)品尤為重要 確定裝配順序：在劃分裝配單元確定裝配基準件之后即可根據(jù)裝配體的結(jié)構(gòu)形式和各零部件的相互約束關(guān)系，確定各個組成零部件的裝配順序，并以裝配工藝系統(tǒng)圖的形式表示出來。一般首先要確定基準件作為其它零部件的約束基準，然后將其他組件按配合約束關(guān)系，依次裝配成一個裝配體。編排裝配順序的原則是：先下后上，先內(nèi)后外，先難后易，先精密后一般 確定裝配約束是確定基準件和其它組成件的定位及相互約束關(guān)系，主要由裝配特征、約束關(guān)系和裝配設(shè)計管理樹組成 裝配體的干涉檢查分為靜態(tài)干涉檢查和動態(tài)干涉檢查，靜態(tài)干涉檢查是指

56、在特定裝配結(jié)構(gòu)形式下，檢查裝配體的各個零部件之間的相對位置關(guān)系是否存在干涉；而動態(tài)干涉檢查是在運動過程中是否存在零部件之間的運動干涉。通過干涉檢查可以發(fā)現(xiàn)所設(shè)計的零件在裝配體中不正確的結(jié)構(gòu)部分，然后根據(jù)裝配體的結(jié)構(gòu)和零部件的干涉情況修改零件的原設(shè)計模型。 按照以上思路，新建一個裝配體，命名為“長桿裝配體”，把下端蓋設(shè)為固定零件，然后把各個零件調(diào)入裝配體。執(zhí)行“插入”→“配合”選項，建立各個零部件之間的配合。在裝配工程中應(yīng)注意不要對零件過定義，零部件之間的配合應(yīng)符合他們之間的約束條件。以同樣的方式建立短桿的裝配體以及底座裝配體。然后建立一個新的裝配體先把底座裝配體插到該裝配體中，再依次插入其它

57、裝配體（其中需要插入四個長桿，和四個短桿裝配體），將它們與底座裝配體配合。最后將該裝配體命名為“總裝配體”。 4.4 生成工程圖 內(nèi)容包括：打開工程圖模板、生成新工程圖、移動工程視圖、生成剖面視圖、生成局部視圖、添加中心符號線、添加中心線、放置尺寸、修改尺寸文字、修改尺寸數(shù)值、自動給剖面視圖標注尺寸、插入基準特征符號、插入形位公差符號、插入注釋并格式化和打印工程圖。 4.5 基于Solidworks的仿真方法 動畫運行就是用動畫的方式演示機構(gòu)的運行路徑，動畫演示形象、直觀，能表達文字或者敘述不易講解清楚的復(fù)雜產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，模擬產(chǎn)品的工作情況，達到非專業(yè)人士交流設(shè)計思想的目的。 So

58、lidworks中的運動仿真由逼真程度分為三個層次，依次是：裝配體運動、物理模擬以及COSMOSMotion。在這三個功能中，裝配體運動和物理模擬包含在主程序中，而COSMOSMotion是單獨的插件，需要獨立安裝到Solidworks的安裝文件中。在制作動畫的過程中，主要是使用主程序中的裝配體運動和物理模擬功能。 本設(shè)計采用物理模擬的方法進行仿真。 4.4 本章小結(jié) 本章對建模所使用的建模軟件進行了介紹，并把建模過程中所使用的幾種建模方法進行了詳細分析。 第5章 升降系統(tǒng)的維護方法及措施 5.1 維護方法及措施 (1)

59、 升降工作系統(tǒng)應(yīng)處于工作環(huán)境溫度為-30C--- +50C,濕度為30%---80%的環(huán)境中。 (2) 升降平臺上不能夠放置重量大于500Kg的東西。 (3) 盡量減少對系統(tǒng)的沖擊。 (4) 供給電機的脈沖信號應(yīng)滿足步進電機的要求。 5.2 本章小結(jié) 本章分析了本系統(tǒng)的使用方法及工作環(huán)境。 結(jié) 論 通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我對大學(xué)期間所學(xué)到的知識有了一個系統(tǒng)的總結(jié)，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了很大的提高。 畢業(yè)設(shè)計是

60、我作為一名學(xué)生的最后一份作業(yè)，它既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端，從老師的角度來說，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計是老師對學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)是老師檢驗其教學(xué)效果，改進教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機會。 在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自

61、己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。 致 謝 首先,衷心感謝我的導(dǎo)師王春海. 本課題的大量研究工作都是在王老師的精心指導(dǎo)下完成的,在我整個研究學(xué)業(yè)過程中,包括這篇論文的完成,都受到王老師大量的幫助

62、.從論文的選題,研制計劃的安排到論文的具體的內(nèi)容,王老師都給矛了悉心的指導(dǎo).值此論文完成之際,謹向王教師致以最崇高的謝意!再一次向他表示衷心的感謝,感謝他為學(xué)生營造的濃郁學(xué)術(shù)氛圍,以及學(xué)習(xí),生活上的無私幫助!另外，十分感謝在四年的大學(xué)生涯中給予我指導(dǎo)和幫助的老師，是他們賦予了我設(shè)計的靈魂。 同時，非常感謝孫丹、劉春曉、王現(xiàn)康、王海軍等同學(xué)在我的設(shè)計過程中給予我的精神和物質(zhì)上的支持。在查資料和繪圖的過程中，有大部分的時間需要用電腦完成，是他們把自己的時間擠出來才幫我完成了課題的任務(wù)。 參考文獻 【1】

63、陳曉波.電動剪叉升降臺推力方式的探討.《演藝設(shè)備與科技》，2005,2(8):22-25. 【2】 雷玉軍.電動升降工作臺.中國專利：200520096657.9. 2006-08-02. 【3】 徐書峰，賀春. 電動升降工作臺.《機械工程師》，2005，5:82-83. 【4】 楊 堃. 剪叉式升降臺. 中國專利：200510053851.3.2006-09-20. 【5】 張 宇. 一種新型升降臺的設(shè)計研究.《機械》，2000，27(6):6-7. 【6】 田杰，商高高，周黎敏.基于Pro/E的車用起重尾板舉升機構(gòu)運動仿真. 《南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》, 2006

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65、K PLATFORM. Pat.No.4, I 14,854. 1977-6-10. 【12】 Jean-Marie Rennetaud. METHOD FOR MAKING AND INSTALLING AN ELEVATOR WITH A SCISSOR LIFT MECHANISM. Pub. No.: US 2005/0045427 A1.2005-03-03. 附錄 （1） CAD/CAM的工作流程圖 輸入產(chǎn)品性能要求 三維幾何造型及產(chǎn)品模型 優(yōu)化 設(shè)計 有限元分析等 工程分析 裝配運動 仿真分析 滿足工作要求 物性 計算 計算機輔助 工藝分析(CAPP) 數(shù)控自動編程 (CAM) 滿足工藝要求 數(shù)據(jù)后處理 選擇設(shè)計方案 修改設(shè)計方案 （2） Solidworks的建模流程圖 草圖 特征 零件 裝配 工程圖 eDrawing internet