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基于QY10汽车起重机吊臂的参数化设计【硕论】

更新时间:2018-12-20
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基于QY10汽车起重机吊臂的参数化设计

摘  要

近年来,随着中国社会的发展和工程建设规模的扩大,起重安装工程量越来越大,对起重机的需求越来越大,汽车起重机已经成为各厂家主要发展对象。
通常在吊臂的设计阶段,为了确保机构安全和达到要求的工作性能,往往需要进行大量的计算、校核来保证产品结构件的安全性能,一般有以下两种设计方法:第一种是解析法,根据起重机吊臂的结构力学特征,可以将起重机的主臂在变幅平面内简化为简支外伸梁,在回转平面内可简化为悬臂梁,运用结构力学的知识对其进行力学分析、计算,此方法的优点是建模速度快、计算效率高。但该方法无法真实模拟起重机吊臂之间的物理关系,导致计算精度差,从而只能选择采用放大的安全系数来进行结构设计调整,导致设计出的结构件有多余的安全裕度,使产品呈现出大、粗、笨的特点,无法满足现代化设计的要求。第二种是运用有限单元法进行结构分析与设计,首先需要根据计算任务建立有限元模型,利用有限元软件的强大计算能力进行求解,最后根据计算结果对产品的安全性能做出判定。此方法的优点是计算精度高,可以模拟复杂工况,并且可以进一步对结构进行优化设计,满足现代设计要求。但是由于吊臂的结构复杂,计算工况复杂,针对每一次计算任务的不同都需要建立对应的有限元模型,显得非常繁琐。而有限元的分析过程,往往还需要反复不断地修改模型结构的尺寸达到设计要求,从而在建立有限元模型的阶段会花费大量的时间,这正是单独采用有限元法辅助设计时不足的地方。所以,如果能够找到一种快速建模的方法,应用到起重机吊臂的结构设计中,将会加快工作效率,并且提升产品设计质量。
针对上述问题,本文通过对汽车起重机吊臂的参数化设计,建立标准化结构模板,以Visual Basic、Solid Works、       Hypermesh、Microsoft office Access软件为手段,实现汽车起重机吊臂三维设计实体建模参数化、自动化,真正提高产品的设计速度,最大限度地缩短产品的开发周期。主要工作包括以下几个方面:
首先根据工程图分析提取参数化数据,建立典型的汽车起重机吊臂的结构模型,并调整模型,符合后续参数驱动的建立。
其次探讨Solidworks、、Access与VB的接口技术,建立并调试主要的参数化程序,建立汽车起重机吊臂结构设计界面。
最后将建立的模型导入有限元分析软件进行强度分析,使用有限元Hypermesh软件对模型进行在三种工况下的静力学分析,计算出模型在三种工况下的应力和变形,根据计算结果优化改进模型结构。