中小噸位汽車起重機起重臂自動化設(shè)計系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進步，工程機械市場的競爭日趨激烈。不斷研發(fā)新產(chǎn)品、改進現(xiàn)有產(chǎn)品性能以快速響應(yīng)瞬息萬變的市場需求，成為生產(chǎn)企業(yè)拓展市場份額的重要手段，而現(xiàn)代設(shè)計方法的引入已成為企業(yè)提升產(chǎn)品研發(fā)水平的首要選擇。汽車起重機由于其使用靈活、轉(zhuǎn)場迅速而廣泛用于建筑施工、設(shè)備安裝、安全救援等諸多領(lǐng)域。作為一種起吊較大載荷的起重設(shè)備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計是保證整機正常工作的關(guān)鍵要素。而起重吊臂作為汽車起重機主要承載構(gòu)件，其設(shè)計的優(yōu)劣對整機工作性能乃至整機

2、成本都有重要影響。
　　隨著汽車起重機大型化發(fā)展，系列化成為此類產(chǎn)品的主要特征?；趨?shù)化的虛擬設(shè)計和有限元分析手段恰能與之相適應(yīng)，可以有效避免重復(fù)性勞動、提高設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。本文基于這一產(chǎn)品研發(fā)理念，將參數(shù)化虛擬設(shè)計和結(jié)構(gòu)有限元分析引入中小噸位汽車起重機起重臂的設(shè)計過程中。在查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，通過下廠調(diào)研，對中小噸位汽車起重機起重臂的實際結(jié)構(gòu)特征參數(shù)、載荷及工況參數(shù)等進行提取，并以某一特定噸位的六

3、邊形汽車起重機起重臂為研究對象，依據(jù)起重臂實際工作狀態(tài)，對不同的起重臂結(jié)構(gòu)有限元建模方法做了比較研究，并對相應(yīng)的有限元模型進行分析，找出在起重臂結(jié)構(gòu)分析中方法簡單、結(jié)果精度高、易于實現(xiàn)程序化的有限元建模及分析方法。以此為核心，本文將參數(shù)化設(shè)計思想與之融合用于起重臂的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計，依據(jù)起重機設(shè)計規(guī)范(GB/T3811-2008)，對不同臂形的汽車起重機起重臂的結(jié)構(gòu)尺寸、載荷、材料屬性、網(wǎng)格大小等參數(shù)進行變量參數(shù)化，借助ANSYS的APD

4、L語言編制程序，實現(xiàn)起重臂結(jié)構(gòu)的參數(shù)化建模、分析、結(jié)果輸出。
　　最后，以VB為平臺，編制接口文件，通過對SolidWorks宏文件的二次開發(fā)，實現(xiàn)了對起重臂三維模型的虛擬設(shè)計，形成了以汽車起重臂參數(shù)化虛擬設(shè)計和有限元分析為核心的起重臂自動化設(shè)計系統(tǒng)，并以QY16六邊形臂和QY25U形臂作為工程應(yīng)用實例，驗證其可用性。實用過程表明，該系統(tǒng)以其參數(shù)輸入界面直觀、人機對話便捷、建模分析后臺運行的使用方式使得設(shè)計人員無需掌握較深的虛擬設(shè)