基于ADAMS的运用平行四边形连杆机构的铲车设计及其仿真.docVIP

基于ADAMS的运用平行四边形连杆机构的铲车设计及其仿真 工程技术学院07级机制07班 设计者 王同学 学号 2007307200731 指导教师 李老师 日期：2010年4月5日 基于ADAMS的运用平行四边形连杆机构的铲车设计及其运动仿真 设计原理 由机械原理可以知道在平面四杆机构中当两根连架杆长度一样时，连杆在运动过程中会在任意时刻做瞬时平动，刚体瞬心位于无穷远处，连杆不会绕着自身旋转即角速度为0。正是基于这一原理，在铲车设计中，把两根驱动铲斗的斗杆液压缸的长度设计相等并作为连架杆，让铲斗作为连杆，以车身为机架，这样铲斗在上升的过程中不会发生旋转，这样铲斗内的货物不会掉出来。 二、设计分析 铲车的工作主要是靠驱动铲斗的2根液压斗杆油缸和驱动斗杆油缸的1根动臂油缸来完成，铲车工作一次主要包括以下8个过程： 铲车运动到指定工作位置； 动臂油缸工作使得铲斗到达货物堆放位置； 驱动铲斗的2根斗杆油缸工作使得铲斗装上货物； 动臂油缸工作使得铲斗上升； 铲车到达卸货的位置； 2根斗杆油缸协调工作使得铲斗翻转卸掉货物； 动臂油缸和斗杆油缸协调工作使得铲斗快速恢复到水平位置(未工作时的位置)； 铲车返回,开始下一次铲运工作。 可以看出铲车要完成一次卸运工作3根油缸的协调工作非常重要，因此要靠一定的函数设计的驱动来驱动油缸完成工作。在此认为油缸的行程是线性变化的，而考虑到ADAMS中的STEP函数可以实现此功能，为此本次设计中运用STEP函数，分别对3根液压油缸编写STEP函数已达到所需功能。本次仿真主要是对3根油缸和铲斗运动的仿真，对于车体及其尺寸和挖掘动作及其过程中的受力分析和振动未做详尽设计和分析。 三、建立构件模型 铲车有车身、斗杆油缸、动臂油缸和铲斗组成，模型中还有路面，依次建模。 创建车厢 （1）启动ADAMS/View，选择新建模型，命名为forklift,并将系统的长度单位设置为m。 （2）设置工作栅格。单击菜单【Settings】→【Working Gird】后，在弹出的设置工作栅格对话框中，将Size设置为X（5.5），Y（4），Spacing设置为X（0.1），Y（0.1）。 （3）设置图标。单击菜单【Setting】→【Icon】，弹出图标设置对话框，在New Size输入框中输入0.3。 （4）打开坐标窗口。按下F4键，打开坐标窗口，当鼠标在图形区移动时，在坐标窗口中显示了当前鼠标所在位置的坐标值。 （5）绘制原始车厢：单击图标，勾选closed,在path选项框中选择About center，在length中输入2.4。移动鼠标，按住Ctrl键用鼠标左键分别点击（-5,2.2,0），（-3.5,2.2,0），（-1.5.，0.7,0），（-1，0.7,0），（-1，-2,0），（-5，-2,0），（-5,2.2,0），然后点击鼠标右键，右键点击创建的车厢，选着Rename，在对话框中输入Body，单击apply。 （6）（-4.2，-2.2,0）单击，勾选Length和Radius，并在对话框中分别输入2.4,0.5，单击点（-4.2，-2.2,0），向右拖动并点击鼠标，使得圆柱体水平。在工具栏中的Edit选项中选着move栏弹出： 在Relative to the 下拉框中选择About the ,在右边的model下拉框中选择 maker，在右边对话框中单击鼠标右键，选择All，接着点击pick，移动鼠标，单击点（-4.2，-2.2,0）处的marker点，点击上述move对话框Rotate下的Y图标。右键点击，选择， 勾选Copy，在下面的下拉框中选择from to 选项，点击刚刚创建的圆柱体，点击，分别选择点（-4.2，-2.2,0）和（-1.8，-2.2,0）。至此圆柱体创建完毕。 （7）单击，单击Body，单击Part2。重复布尔减运算减去两个圆柱体。车厢创建完毕。如图所示： 绘制车轮： （1）单击，勾选 Minor Radius 和 Major Radius ，并在对话框中分别输入0.1和0.3 ，单击点（-4.2，-2.2,0），右击车轮，选择Rename，在对话框中输入 back_left_wheel，调出move对话框在Translate下面的对话框中输入-1.2，点击，这样左后轮就创建完毕。 （2）单击，单击点（-4.2.，-2.2,0），创建一个轮子，右键单击，选择Rename，在对话框中输入back_right_wheel,调出move对话框在Translate下面输入2.4点击，这样右后轮创建完毕。 （3）以相同的方法利用点（-1.8，-2.2,0）分别