機(jī)械電子工程畢業(yè)論文-車(chē)用千斤頂?shù)哪嫦蛟O(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　車(chē)用千斤頂?shù)哪嫦蛟O(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真</p><p><b>　　誠(chéng)信聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下

2、獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。</p><p>　　本人簽名： 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 車(chē)用千斤頂?shù)哪嫦蛟O(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真

3、 </p><p>　　1. 課題意義及目標(biāo)</p><p>　　學(xué)生應(yīng)通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，深入了解機(jī)械產(chǎn)品的逆向設(shè)計(jì)工程，產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，零件工作圖及裝配圖等方面的設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算方法及設(shè)計(jì)思想等內(nèi)容，開(kāi)拓學(xué)生的設(shè)計(jì)思路和對(duì)專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用。為學(xué)生在畢業(yè)后從事機(jī)械電子工程的工作打好基礎(chǔ)。</p><p

4、><b>　　2. 主要任務(wù)</b></p><p>　?。?）查閱資料（包括教材，專著及論文），制定設(shè)計(jì)方案。</p><p>　?。?）利用3D掃描建立三維模型，完成運(yùn)動(dòng)仿真,分析掃描數(shù)據(jù)并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　（3）繪制所屬部件的零件圖及裝配圖。（4) 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份</p><p>&

5、lt;b>　　3. 主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊可楨，程光蘊(yùn)．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]．高等教育出版社；2013.06</p><p>　　[2] 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室．機(jī)械原理[M]．高等教育出版社； 2013.08</p><p>　　[3] 黃誠(chéng)駒．逆向工程綜合技能實(shí)訓(xùn)教程[M]．北京大學(xué)出版社；2011.0

6、1 </p><p><b>　　進(jìn)度安排</b></p><p>　　審核人： 2014 年 12月27 日</p><p>　　車(chē)用千斤頂?shù)哪嫦蛟O(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　摘要：本論文主要設(shè)計(jì)的是對(duì)現(xiàn)有的液壓千斤頂進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真,查閱文獻(xiàn)和相關(guān)資料后對(duì)逆向工程有了簡(jiǎn)單的了解，采用實(shí)

7、物逆向的方法，在實(shí)驗(yàn)中選取了自動(dòng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)千斤頂?shù)牡牧慵M(jìn)行了掃描得到了各零件的點(diǎn)云圖，同時(shí)利用HEADER激光掃描測(cè)量軟件對(duì)所得到的點(diǎn)云圖進(jìn)行專業(yè)的數(shù)據(jù)分析，去除多余的噪音點(diǎn)，完成各零件特殊曲面的拼制，為之后個(gè)零件的建模做好準(zhǔn)備。在繪制出各零件的CAD圖及裝配圖之后，利用3D掃描軟件建立三維模型，重建一個(gè)液壓千斤頂并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后用三維軟件對(duì)液壓千斤頂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，更直觀的表現(xiàn)千斤頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)。</p>&l

8、t;p>　　關(guān)鍵字：液壓，逆向設(shè)計(jì)，液壓缸，手柄</p><p>　　Reverse Design and Motion Simulation of Vehicle Jack</p><p>　　Abstract：In this paper, the main design of the existing hydraulic jack is about the jack,s reve

9、rse design and motion simulation, understanding the reverse engineering simply after a review of related literature and data, in the experiment selected automatic coordinate measuring machine (CMM) the jack parts scanned

10、 the various parts of the point cloud by using the real reverse method. At the same time, the header laser scanning measurement software professional data analysis of the obtained point</p><p>　　Keyword：Hydr

11、aulic ,Reverse design, Hydraulic cylinder, The handle</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 前言..................................................................1</p><p>　　1.1 研究

12、的目的及研究意義................................................1</p><p>　　1.2 液壓千斤頂?shù)膰?guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r..........................................1</p><p>　　1.3 目前存在的問(wèn)題..............................................

13、........2</p><p>　　1.4 主要研究?jī)?nèi)容........................................................2</p><p>　　2 逆向工程..............................................................4</p><p>　　2.1 逆向

14、工程簡(jiǎn)介........................................................4</p><p>　　2.2逆向工程的特點(diǎn).......................................................6</p><p>　　2.3逆向工程設(shè)計(jì)方法及實(shí)驗(yàn).................................

15、..............6</p><p>　　2.4實(shí)驗(yàn)總結(jié)............................................................10</p><p>　　3 液壓千斤頂?shù)目傮w設(shè)計(jì)方案.............................................11</p><p>　　3.1液壓千

16、斤頂?shù)墓ぷ髟?...............................................11</p><p>　　3.2千斤頂?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)......................................................12</p><p>　　3.3千斤頂各零件的測(cè)繪以及分析...................................

17、.......12</p><p>　　3.4千斤頂?shù)膬?yōu)化方案....................................................14</p><p>　　4 液壓千斤頂?shù)牧慵D及裝配圖...........................................16</p><p>　　4.1液壓千斤頂?shù)牧慵D設(shè)計(jì)...

18、..........................................16</p><p>　　4.2液壓千斤頂?shù)娜S模型實(shí)體設(shè)計(jì).......................................18</p><p>　　4.3裝配圖設(shè)計(jì).........................................................19</

19、p><p>　　結(jié)論..................................................................20</p><p>　　參考文獻(xiàn) .............................................................21 </p><p>　　致謝...............

20、...................................................22</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　1.1 研究的目的及研究意義</p><p>　　設(shè)計(jì)目的：現(xiàn)如今汽車(chē)行業(yè)飛速發(fā)展，作為最便捷的交通工具，無(wú)論是現(xiàn)實(shí)生活還是實(shí)際生產(chǎn)中，汽車(chē)都會(huì)是最重要的研發(fā)生產(chǎn)交通工具也

21、是廣大民眾最需求的，因而避免不了汽車(chē)會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障需要維修，液壓千斤頂是每輛汽車(chē)隨車(chē)攜帶的必不可少的維修工具之一，解決了汽車(chē)維修的很多麻煩。液壓千斤頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、舉力大，所以制造精度要求會(huì)比較高，若出現(xiàn)漏油時(shí)，就無(wú)法保證液壓傳動(dòng)的精確性，本設(shè)計(jì)將采用逆向設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)有的千斤頂進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量以及分析，完成對(duì)千斤頂?shù)耐晟聘倪M(jìn)，使其更方便人民使用。另外，查閱文獻(xiàn)了解液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟恚柟汤L圖軟件的使用后繪制其零件圖以及裝配圖，同時(shí)也

22、加深了課本中有關(guān)液壓傳動(dòng)以及機(jī)械基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)意義： </b></p><p>　　1）了解逆向工程的設(shè)計(jì)方法，采用逆向設(shè)計(jì)完成液壓千斤頂?shù)母纳啤?lt;/p><p>　　2）熟悉液壓傳動(dòng)的工作原理以及其設(shè)計(jì)過(guò)程。掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的主要程序.</p><p>　　3）培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的

23、能力，能夠獨(dú)立的解決簡(jiǎn)單的工程問(wèn)題。</p><p>　　4）通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)守則以及相關(guān)資料，正確的掌握了國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。</p><p>　　1.2液壓千斤頂?shù)膰?guó)內(nèi)外發(fā)展情況</p><p><b>　　國(guó)外發(fā)展情況：</b></p><p>　　國(guó)外的一些汽車(chē)維修部門(mén)早在20世紀(jì)40年代維修汽車(chē)中使用了千斤頂，最初

24、研發(fā)使用的是臥式千斤頂，由于技術(shù)上的不完善，這種千斤頂體積大、舉重力也低，使用起來(lái)也不方便，隨著社會(huì)的發(fā)展技術(shù)也在不斷地完善，人們對(duì)千斤頂?shù)男枨笠苍絹?lái)越高。之后的便攜式液壓千斤頂和充氣式千斤頂在90年代也就相繼研發(fā)生產(chǎn)了，Power-riser便攜式液壓千斤頂適用于所有不同類(lèi)型鐵道車(chē)輛的使用，另外一種Truck Jack的便攜式液壓千斤頂用于斷裂的貨車(chē)轉(zhuǎn)向架彈簧快速維修中，該千斤頂適用于車(chē)間或軌道上無(wú)需使用軌枕作承。</p>

25、<p><b>　　國(guó)內(nèi)發(fā)展情況：</b></p><p>　　我國(guó)的千斤頂投入市場(chǎng)的使用比較晚，直到改革開(kāi)放后隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)千斤頂?shù)男枨笠苍絹?lái)越大，促使了國(guó)內(nèi)對(duì)千斤頂?shù)氖褂门c改進(jìn)，上世紀(jì)九十年代后，國(guó)內(nèi)千斤頂進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)發(fā)展我國(guó)對(duì)千斤頂有了全面的了解并重新設(shè)計(jì)，研發(fā)形成了自己的系列產(chǎn)品，還迅速打入了歐美市場(chǎng)?？偠灾?，國(guó)內(nèi)的千斤頂完成了由

26、規(guī)模小、品種單一、水平低、供不應(yīng)求到千斤頂質(zhì)量顯著提高、擁有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模和水平的轉(zhuǎn)變。在千斤頂領(lǐng)域，初步滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。</p><p>　　1.3目前存在的問(wèn)題</p><p>　　實(shí)際生活生產(chǎn)中，液壓千斤頂會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，千斤頂無(wú)法頂升或頂升緩慢、千斤頂頂升后卻無(wú)法持壓、千斤頂無(wú)法回縮或回縮緩慢、液壓油的泄露等這些都是經(jīng)常遇到的故障，正確的使用千斤頂定期的對(duì)其進(jìn)行檢查維

27、修會(huì)大大增長(zhǎng)千斤頂?shù)氖褂脡勖?lt;/p><p>　　液壓油是液壓千斤頂?shù)难?，液壓油具有抗氧、防繡和耐磨等性能，液壓油的選則好壞關(guān)系到液壓千斤頂?shù)氖褂脡勖约八墓ぷ餍?，在?guó)內(nèi)，液壓系統(tǒng)的擁有相比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家有一定的差距，很多單位考慮到液壓油的價(jià)錢(qián)是否適宜以及其粘度大小，都忽略了液壓油的抗氧、耐磨等性能。早些年對(duì)于液壓系統(tǒng)漏油嚴(yán)重的通常用潤(rùn)滑油作為補(bǔ)充，使用潤(rùn)滑油會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)有一定的阻力，近些年來(lái)，隨著液壓技術(shù)

28、的進(jìn)步表現(xiàn)，液壓油的單位也普遍發(fā)展。因此，如何避免液壓千斤頂?shù)穆┯同F(xiàn)象以及液壓油的選則是目前液壓千斤頂還需要改善進(jìn)步的關(guān)鍵。</p><p>　　1.4 論文主要研究的內(nèi)容</p><p>　　在查閱資料，制定千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)方案后，分析掃描的零件三維坐標(biāo)點(diǎn)云圖并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，其次利用3D掃描建立三維模型，完成運(yùn)動(dòng)仿真，最后繪制所屬部件的零件圖及裝配圖，撰寫(xiě)完成畢業(yè)論文。</p>

29、<p>　　本論文的主要結(jié)構(gòu)框架如圖1.1所示。</p><p>　　圖1.1 論文框架圖</p><p><b>　　2 逆向工程</b></p><p><b>　　2.1逆向工程簡(jiǎn)介</b></p><p>　　2.1.1逆向工程概念</p><p>　　逆

30、向工程又叫逆向技術(shù)，該技術(shù)是對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品通過(guò)逆向分析及研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、繪制、分析后得出該產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)、技術(shù)規(guī)格、處理流程及功能特性等設(shè)計(jì)要素，最終制造出功能相近，更實(shí)用、美觀、完善的產(chǎn)品。逆向技術(shù)最初源于軍事及商業(yè)領(lǐng)域中的硬件制造分析。該技術(shù)的主要目的是，在無(wú)法輕易地獲取必要的生產(chǎn)技術(shù)要求下，直接對(duì)現(xiàn)有的成品進(jìn)行分析來(lái)推到產(chǎn)品更完善的設(shè)計(jì)原理。逆向技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用中，主要有以下幾個(gè)方面：①對(duì)現(xiàn)有零件復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案；②當(dāng)無(wú)

31、法獲取原始產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，用于對(duì)已有產(chǎn)品的仿制改善設(shè)計(jì)；③復(fù)制設(shè)備中個(gè)別損壞磨損的零件用于維修；④在美學(xué)設(shè)計(jì)重要的領(lǐng)域中，經(jīng)常采用真實(shí)比例的泥塑或木制模型來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)的效果，然后通過(guò)逆向技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外逆向工程在醫(yī)學(xué)、考古等其他領(lǐng)域有著很重要的作用。作為一種開(kāi)拓性、創(chuàng)新性的新技術(shù)，其意義不僅僅是復(fù)制，更重要的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的二次創(chuàng)新完善[1]。</p><p>　　現(xiàn)實(shí)中，很多人都誤認(rèn)為逆向工程會(huì)嚴(yán)重侵害產(chǎn)品所有者的知識(shí)產(chǎn)

32、權(quán)。但在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)逆向工程設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品更受歡迎并大規(guī)模研發(fā)使用，反而會(huì)保護(hù)所有者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。逆向工程的工作流程圖如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1逆向工程工作流程圖</p><p>　　其實(shí)施步驟如下：（1）準(zhǔn)備工作：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之前一定要對(duì)產(chǎn)品模型有整體的分析，詳細(xì)對(duì)產(chǎn)品的主要零件的特征區(qū)規(guī)劃自己的思路，初步確定產(chǎn)品的曲面類(lèi)型，之后來(lái)選擇逆向?qū)嶒?yàn)所要用的儀器以及軟件。&

33、lt;/p><p>　?。?）產(chǎn)品原型的數(shù)字化：逆向設(shè)計(jì)的測(cè)量對(duì)象有三個(gè)方面，每個(gè)方面的測(cè)量對(duì)象的特點(diǎn)都不同，因此所要選擇的掃描方法和和儀器也會(huì)不同。本論是利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)利用激光掃描頭來(lái)獲取產(chǎn)品表面的三維坐標(biāo)值。</p><p>　?。?）劃分產(chǎn)品的幾何特征：在對(duì)生成的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行完善時(shí)，需要?jiǎng)澐之a(chǎn)品的幾何特征，把一些相似的特征劃分在一個(gè)區(qū)域，這是最常用的一種劃分方法，還有一種劃分方法是通過(guò)

34、零件的邊界進(jìn)行劃分。（4）零件CAD圖的完善：將已經(jīng)測(cè)量好的零件三維數(shù)據(jù)在CAD軟件中進(jìn)行分析處理，對(duì)零件的表面以及特殊的曲面進(jìn)行專業(yè)的擬合設(shè)計(jì)，完成各零件的CAD圖，這是產(chǎn)品二次創(chuàng)新的基礎(chǔ)。</p><p>　　（5）零件CAD圖的校驗(yàn)：由于測(cè)量所得到的特殊曲面的點(diǎn)云圖三維坐標(biāo)存在誤差，所以需要對(duì)各零件的CAD圖進(jìn)行檢查修正，才可繼續(xù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.1.2

35、逆向工程的出現(xiàn)及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　20世紀(jì)60年代，日本為了發(fā)展和振興國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)，探索出了一條可以快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)的捷徑，即對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)以及先進(jìn)產(chǎn)品的消化、吸收、改進(jìn)和挖掘，逆向設(shè)計(jì)的概念由此誕生。</p><p>　　目前數(shù)據(jù)獲取中測(cè)量手段的應(yīng)用過(guò)程仍是一個(gè)孤立的行為，測(cè)量過(guò)程中對(duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和模型建立，甚至快速加工的要求很少考慮。根據(jù)幾何外形或者后續(xù)處理的要求進(jìn)行特定方式的掃

36、描是逆向工程很重要的發(fā)展趨勢(shì)。高精度化、自動(dòng)化、非接觸式測(cè)量、使用現(xiàn)代化這類(lèi)技術(shù)將是三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備的主要發(fā)展趨勢(shì)。另外大規(guī)模散亂數(shù)據(jù)處理過(guò)程的高精確性和智能化也是數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要方向，特別是特征技術(shù)的提取應(yīng)用。曲面重構(gòu)的速度和精度一直是阻礙逆向工程進(jìn)步的難題，在以后的研究中，曲面重構(gòu)技術(shù)將有以下發(fā)展趨勢(shì)：曲面重構(gòu)智能化，通過(guò)散亂數(shù)據(jù)直接進(jìn)行曲面重構(gòu)并自動(dòng)補(bǔ)償殘缺數(shù)據(jù)，使重構(gòu)曲面逼近真實(shí)曲面；對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)中包含的幾何特征的智能識(shí)別和智能提取

37、，以達(dá)到對(duì)對(duì)象模型更高層次的結(jié)構(gòu)特征信息的表達(dá)；特征幾何的自動(dòng)分離、拼接。在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)寬帶下，逆向工程與網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計(jì)和數(shù)字化技術(shù)的集成實(shí)現(xiàn)上百萬(wàn)測(cè)量點(diǎn)的快速重建和傳輸曲面模型，大大推動(dòng)了逆向工程的集成化進(jìn)程。</p><p>　　2.2 逆向工程的特點(diǎn)</p><p>　　逆向工程是對(duì)原有實(shí)物的仿制與改善，相對(duì)于其他設(shè)計(jì)，有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　（1）產(chǎn)品

38、的設(shè)計(jì)周期短：在正向設(shè)計(jì)中，科技人員必須對(duì)產(chǎn)品有一個(gè)概念性的規(guī)劃，不僅要花費(fèi)大量的時(shí)間與實(shí)踐在產(chǎn)品的模具成型以及技術(shù)要求上，而對(duì)于逆向設(shè)計(jì)，由于已經(jīng)擁有了原產(chǎn)品，在模具成型上會(huì)方便很多，所以會(huì)大量減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期，所需要做的就是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。</p><p>　　（2）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更成熟可靠：對(duì)于正向設(shè)計(jì)，由于面對(duì)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)，所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品有著很大的風(fēng)險(xiǎn)，即使設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)豐富，也避免不了設(shè)計(jì)的失誤甚至失敗，

39、而逆向設(shè)計(jì)僅對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)人員會(huì)有很大的把握，沒(méi)什么風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更成熟可靠。</p><p>　?。?）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成品低：逆向設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品只需要簡(jiǎn)單的試驗(yàn)與測(cè)試完成技術(shù)要求后就可進(jìn)行生產(chǎn)研發(fā)，不同于正向設(shè)計(jì)需要經(jīng)過(guò)繁瑣的試驗(yàn)來(lái)測(cè)量統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的穩(wěn)定等要求，設(shè)計(jì)周期以及成本都遠(yuǎn)超于逆向設(shè)計(jì)。</p><p>　　（4）產(chǎn)品的傳承性更好：傳承性是逆向設(shè)計(jì)最大的特點(diǎn)了，他不僅保留了

40、原產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，而且相對(duì)于原產(chǎn)品更是改進(jìn)完善了很多，所以逆向工程在各個(gè)領(lǐng)域都有了不錯(cuò)的發(fā)展[2]。</p><p>　　2.3逆向工程的設(shè)計(jì)方法及實(shí)驗(yàn)</p><p><b>　　2.3.1實(shí)物逆向</b></p><p>　　逆向?qū)ο髲墓こ碳夹g(shù)角度看，可分為三類(lèi)：實(shí)物逆向、影響逆向、軟件逆向，本論文設(shè)計(jì)的對(duì)象是車(chē)用千斤頂，所以采用的是實(shí)物逆向技

41、術(shù)。在實(shí)物逆向的技術(shù)中，本論文實(shí)驗(yàn)采取的是非接觸式測(cè)量的方法來(lái)獲取個(gè)零件三維坐標(biāo)的點(diǎn)云圖，非接觸式測(cè)量中利用激光探頭的掃描能大大提高三維坐標(biāo)測(cè)量的精度，尤其是零件的特殊曲面，同時(shí)測(cè)量的效率也非常的可觀。另外非接觸式測(cè)量還有超聲波、核磁共振等測(cè)量方法，相比接觸式測(cè)量，更能快速準(zhǔn)確的捕捉零件的三維坐標(biāo)值。</p><p>　　實(shí)物逆向中涉及到很多工作，其中最重要的兩個(gè)工作即逆向分析與逆向設(shè)計(jì)。 其一般過(guò)程如圖2.2所

42、示。</p><p>　　圖2.2實(shí)物逆向流程圖</p><p><b>　　2.3.2實(shí)驗(yàn)操作</b></p><p>　　本次實(shí)驗(yàn)使用的是學(xué)校購(gòu)買(mǎi)的Curiser三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。此三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是雷頓公司為滿足大尺寸零部件測(cè)量而研發(fā)設(shè)計(jì)的機(jī)型。通過(guò)采用專業(yè)軟件輔助設(shè)計(jì)、有限元分析、動(dòng)態(tài)特性與力學(xué)分析、余空間誤差檢測(cè)與補(bǔ)償?shù)认冗M(jìn)手段和方法，制造出

43、具有高剛性、高精度、高穩(wěn)定性的新一代全自動(dòng)測(cè)量機(jī)，而被廣泛的應(yīng)用于大型模具、檢具、汽車(chē)部件、航空等領(lǐng)域。Curiser系列三坐標(biāo)采用L型高架橋式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，保證了測(cè)量空間寬敞的同時(shí)，使測(cè)量機(jī)在運(yùn)行空間的角擺、垂直度變化達(dá)到最小化，提高了測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度和精度穩(wěn)定性。</p><p>　　在用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)零件進(jìn)行掃描后獲得點(diǎn)云圖后，再利用HEADER激光掃描測(cè)量軟件對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，由于第一次使用這款軟件，在操作上

44、面不太熟悉，因此掃描出來(lái)的圖形辨識(shí)度不高，由于時(shí)間的限制，后續(xù)加工處理只是象征性地進(jìn)行了一些操作，但軟件的強(qiáng)大功能確實(shí)給了我們很大的啟迪。</p><p>　　以下是利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)掃描的螺母零件圖如圖2.3所示。</p><p>　　圖2.3千斤頂螺母的掃描圖</p><p>　　利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)掃描的螺桿零件圖如圖2.4所示。</p><p&

45、gt;　　圖2.4千斤頂螺桿的掃描圖</p><p>　　利用HEADER激光掃描測(cè)量軟件處理后的螺母零件圖如圖2.5所示。</p><p>　　圖2.5處理后的螺母零件圖</p><p>　　利用HEADER激光掃描測(cè)量軟件處理后的螺桿零件圖如圖2.6所示。</p><p>　　圖2.6處理后的螺桿零件圖</p><p&

46、gt;<b>　　2.4實(shí)驗(yàn)總結(jié)：</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意的事項(xiàng)：</p><p>　?。?）掃描時(shí)一定要保證掃描工件臺(tái)的干凈清潔，否則會(huì)影響三維坐標(biāo)的測(cè)量。</p><p>　　（2）正確連接安裝激光掃描頭，插拔接線時(shí)要先斷開(kāi)電源，保證設(shè)備接地良好。</p><p>　?。?）開(kāi)始掃描時(shí)，正確的規(guī)定

47、掃描路徑，掃描過(guò)程中不能移動(dòng)零件位置知道掃描結(jié)束。</p><p>　?。?）掃描完成后掃描頭一定要回位，并卸下激光掃描頭存放安全位置。</p><p>　　逆向工程存在的問(wèn)題：</p><p>　　現(xiàn)如今逆向工程已經(jīng)應(yīng)用到各領(lǐng)域產(chǎn)品的設(shè)計(jì)發(fā)展，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展總結(jié)，逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)取得了很大的突破，許多先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)在不同方面減小了零件的測(cè)量誤差，但仍有很多問(wèn)題需

48、要解決，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p><p>　　噪聲點(diǎn)的突破：在實(shí)際的測(cè)量測(cè)繪中，由于人為的因素造成的誤差會(huì)帶來(lái)很多的噪聲點(diǎn)，即使采用逆向設(shè)計(jì)的非接觸式測(cè)量高科技測(cè)量手段，由于室內(nèi)光線以及外界磁場(chǎng)等因素的影響，在激光測(cè)量、電磁測(cè)量中都避免不了帶來(lái)的噪聲點(diǎn)，所以怎樣更多的避免減少噪聲點(diǎn)是未來(lái)關(guān)鍵技術(shù)的重要突破。</p><p>　　測(cè)量坐標(biāo)的變換：由于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)本身的不完善，在測(cè)量時(shí)

49、需要對(duì)零件點(diǎn)云圖的坐標(biāo)方位進(jìn)行變換，為了測(cè)量方便，這方面還有待提高。</p><p>　?。?）特征提?。河捎谥亟–AD建模軟件的限制，在零件特殊曲面的建模上無(wú)法全面完整的體現(xiàn)特殊曲面的特性，這樣對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)完善的設(shè)計(jì)就會(huì)造成一定的影響，這方面也是需要以后進(jìn)一步改進(jìn)[3]。</p><p>　　3液壓千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)方案</p><p>　　3.1 液壓千斤頂?shù)脑?l

50、t;/p><p>　　3.1.1液壓千斤頂?shù)慕M成</p><p>　　液壓千斤頂?shù)闹匾M成部分：液壓千斤頂是由手柄、大小液壓缸、大小活塞、單向閥、回油閥、油箱以及液壓油組成。液壓千斤頂通過(guò)液壓能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換以及各組成零件的緊密協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重物的舉升。</p><p>　　動(dòng)力元件（手柄）：手動(dòng)搖動(dòng)手柄提供機(jī)械能，是液壓傳動(dòng)中的動(dòng)力元件。</p>&l

51、t;p>　　執(zhí)行元件（兩個(gè)油缸）：完成液壓能以及機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換。</p><p>　　控制元件（單向閥和回流閥）：主要控制液壓系統(tǒng)中工作介質(zhì)的流量以及流向[4]。</p><p>　　3.1.2液壓千斤頂原理圖</p><p>　　液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟砣鐖D3.1所示。</p><p>　　圖3.1液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D</p

52、><p>　　1-杠桿手柄 2-小活塞 3-小缸體 4-單向閥 5-單向閥 6-大缸體 7-大活塞 8-重物 9-放油閥</p><p><b>　　10-油箱</b></p><p>　　液壓千斤頂?shù)墓ぷ鞣绞剑?人為的向上搖動(dòng)手柄1會(huì)帶動(dòng)小活塞2向上移動(dòng)，這樣小液壓缸3中會(huì)形成局部真空，油液會(huì)從油箱中通過(guò)單向閥4流入到小液壓缸中，然后再人為的向下

53、搖擺手柄1，單向閥4會(huì)阻止油液的流動(dòng)，同時(shí)油液會(huì)通過(guò)單向閥5流入到大液壓缸6中，油液的流入會(huì)推動(dòng)大活塞6向上運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程就是液壓能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換，往復(fù)的搖擺手柄1，就會(huì)實(shí)現(xiàn)重物的舉升，在完成舉升后，通過(guò)扭動(dòng)回油閥9，就會(huì)使大液壓中的油液回到油箱中。</p><p>　　3.2液壓千斤頂?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于維修；體積小、重量輕攜帶方便；輸出推力大、舉升力大；

54、不挑剔工作環(huán)境；使用壽命長(zhǎng)久。</p><p>　　缺點(diǎn)：舉升起始高度和最終高度有限制；液壓油經(jīng)常出現(xiàn)泄漏。</p><p>　　3.3千斤頂各零件的測(cè)繪以及分析</p><p>　　3.2.1大小液壓鋼的測(cè)繪：</p><p>　　經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)繪得到大液壓缸的主要參數(shù)見(jiàn)表格3.1。</p><p>　　表3.1大液壓缸

55、測(cè)繪數(shù)據(jù)</p><p>　　經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)繪得到小液壓缸的主要參數(shù)見(jiàn)表格3.2[5]。</p><p>　　表3.2小液壓缸測(cè)繪數(shù)據(jù)</p><p>　　大液壓缸主要零件的材料及技術(shù)要求見(jiàn)表格3.3。</p><p>　　表3.3零件材料技術(shù)要求</p><p>　　千斤頂負(fù)載的的選定：</p><p

56、>　　通過(guò)千斤頂液壓缸工作壓力表與負(fù)載的對(duì)比表可以推斷選則見(jiàn)表格3.4[6]。</p><p>　　表3.4負(fù)載與工作壓力對(duì)比表</p><p>　　3.4千斤頂?shù)膬?yōu)化方案</p><p>　　3.4.1油箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)：</p><p><b>　?。?）油箱體</b></p><p>　　

57、油箱體一般由A3鋼板焊接而成，取鋼板厚度3—6mm，箱體大者取大值。油箱分為固定式和移動(dòng)式兩種，前者應(yīng)用較多，本次油箱設(shè)計(jì)也用固定式。油箱下部焊接底腳，其厚度為油箱側(cè)壁厚度的2—3倍。中小型油箱箱體側(cè)壁為整塊鋼板，大型油箱在隔板垂直的一個(gè)側(cè)壁上常常開(kāi)清洗孔，以便于清洗油箱。本次焊接的方式吧油箱與兩個(gè)液壓缸的外表面焊接在一起。</p><p><b>　　（2）油箱隔板</b></p&g

58、t;<p>　　為了使吸油區(qū)和壓油區(qū)分開(kāi)，便于回油中雜質(zhì)的沉淀，油箱中常設(shè)置隔板。隔板的安裝方式主要有兩種，回油區(qū)的油液按一定方向流動(dòng)，即有利于回油中的雜質(zhì)和氣泡的分離，又有利于散熱。有些回油經(jīng)隔板上方溢流至吸油區(qū)，或經(jīng)過(guò)金屬網(wǎng)進(jìn)入吸油區(qū)，更有利于雜質(zhì)及氣泡的分離。隔板的位置，一般使吸油區(qū)的容積為油箱容積的1/2—1/3，隔板的高度約為最低油面的1/2（或油液面的3/4），隔板的厚度等于或稍大于油箱側(cè)壁厚度。</p&

59、gt;<p><b>　?。?）油箱蓋</b></p><p>　　油箱蓋多用鑄鐵或鋼板兩種材料制造。在油箱蓋上應(yīng)考慮下列通孔：吸油管孔，回油箱孔、通大氣孔（孔口應(yīng)有空氣濾清器或氣體過(guò)濾裝置）、測(cè)溫孔帶有濾油網(wǎng)的注油口，以及安裝液壓集成裝置的安裝孔。目前使用的泵站系統(tǒng)，往往將液壓泵、液壓泵電機(jī)及集成塊裝置安裝在油箱蓋上，這種油箱結(jié)構(gòu)緊湊，但產(chǎn)生的噪音較大，當(dāng)箱蓋上安裝油泵和電

60、機(jī)時(shí)，箱蓋的厚度應(yīng)是油箱側(cè)壁厚度的3—4倍。由于本設(shè)計(jì)不用泵，所以不用集成片。</p><p><b>　?。?）油箱底部</b></p><p>　　油箱底部一般為傾斜狀，以便于排油，底部最低處有排油口，要注意排油口與基礎(chǔ)面的距離一般不得小于150mm。焊接結(jié)構(gòu)油箱，箱底用A3鋼板，其厚度等于或稍大于箱體側(cè)壁鋼板的厚度[7]。</p><p>

61、;　　3.4.2郵箱防噪音優(yōu)化</p><p>　　防噪音問(wèn)題是現(xiàn)代化機(jī)械裝備設(shè)計(jì)中必須考慮的問(wèn)題之一。油路系統(tǒng)的噪音源，以泵站為首，因此，進(jìn)行油箱設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手減輕噪音：</p><p>　?。?）箱體及箱蓋的材質(zhì)，在條件允許的情況下，用鑄鐵代替鋼板，以利于吸振；</p><p>　?。?）箱體與箱蓋間增加防震橡皮墊；</p><

62、p>　?。?）用地腳螺栓將油箱牢固定在基礎(chǔ)上；</p><p>　?。?）吸油區(qū)與回油區(qū)之間增設(shè)一層60—100的金屬網(wǎng)，以及方便分離回油油液中的氣泡；</p><p>　　（5）油泵排油口用橡膠軟管與閥類(lèi)元件相連接；</p><p>　　（6）回油管接頭振動(dòng)噪音較大時(shí)，改變回油管直徑或增設(shè)一條回油管，使每個(gè)回油管接頭的通路減少[8]。</p>

63、<p><b>　　注意事項(xiàng)：</b></p><p>　?。?）吸油管端部的濾油器與油箱底面的距離不小于20mm，在條件允許的時(shí)候，油箱蓋的吸油管孔應(yīng)比濾油器的直徑稍大，以便對(duì)濾油器進(jìn)行清洗與更換；</p><p>　　（2）吸油管、回油管都應(yīng)插入最低油以下，管端一般斜切45°，并使斜面向著油箱側(cè)壁。管口與箱底，箱壁的距離均不得小于管徑的3倍。池

64、油管一般不插入油口。</p><p>　?。?）大型油箱的箱體與箱蓋應(yīng)有加強(qiáng)簕，以保證剛度。</p><p>　?。?）油箱內(nèi)部應(yīng)涂耐油防銹漆[9]。</p><p>　　4 液壓千斤頂?shù)牧慵D以及裝配圖</p><p>　　4.1 液壓千斤頂零件圖設(shè)計(jì)</p><p>　　液壓千斤頂隔套CAD截圖如圖4.1所示。[4

65、]</p><p>　　圖4.1隔套CAD圖</p><p>　　液壓千斤頂外筒實(shí)體模型如圖4.2所示。</p><p><b>　　圖4.2外筒模型</b></p><p>　　液壓千斤頂?shù)耐馔灿捎谝凶銐虻膹?qiáng)度沖擊韌性和良好的焊接性能，所以外筒采用45鋼制造。</p><p>　　液壓千斤頂后

66、缸蓋CAD截圖如圖4.3所示。</p><p>　　圖4.3后缸蓋CAD圖</p><p>　　活塞桿實(shí)體圖，如圖4.4所示。</p><p>　　圖4.4活塞桿實(shí)體圖</p><p>　　活塞桿的運(yùn)動(dòng)是由于液體的壓力作用而產(chǎn)生的，它的作用是支撐起重物。</p><p>　　4.2液壓千斤頂三維模型實(shí)體設(shè)計(jì)</p

67、><p>　　液壓千斤頂模型圖，如圖4.5所示：</p><p>　　圖4.5千斤頂實(shí)體模型</p><p>　　它的工作原理是用力抬起右邊的手柄使小液壓缸里進(jìn)入液壓油，在用力的壓手柄，然而小液壓缸的液壓油就通過(guò)單向閥和油管進(jìn)入左邊的內(nèi)管；由于液壓油的進(jìn)入從而導(dǎo)致里面的壓強(qiáng)增大，隨著壓強(qiáng)的增大從而活塞桿向上運(yùn)動(dòng)，也就支撐起了重物。</p><p>

68、;　　4.3 液壓千斤頂裝配圖設(shè)計(jì)</p><p>　　液壓千斤頂裝配圖如圖4.6所示。</p><p>　　圖4.6液壓千斤頂?shù)难b配圖</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)了幾個(gè)月的精心準(zhǔn)備后，終于順利完成了論文的撰寫(xiě)，這幾個(gè)月里有了老師的輔導(dǎo)以及同學(xué)們的援手幫助，讓自己受益匪淺，不僅充

69、實(shí)自己專業(yè)理論知識(shí)的技能，更是鍛煉了自己實(shí)驗(yàn)操作的能力，學(xué)會(huì)自己獨(dú)立的去思考解決問(wèn)題，這在自己今后的工作中是最寶貴的經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　我的論文設(shè)計(jì)的是車(chē)用千斤頂?shù)哪嫦蛟O(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真。首先，自己查閱資料文獻(xiàn)對(duì)逆向工程有了一定的了解，對(duì)現(xiàn)有的千斤頂進(jìn)行了拆分之后，對(duì)其零件進(jìn)行了初步的分析規(guī)劃，掌握了液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟恚瑢?duì)特殊曲面進(jìn)行了規(guī)劃后在張老師的精心輔導(dǎo)下，用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)其零件進(jìn)行了激光掃描，得到點(diǎn)

70、云圖后用HEADER激光掃描軟件進(jìn)行了優(yōu)化，并繪制了各零件的CAD圖以及液壓千斤頂?shù)难b配圖，讓自己對(duì)CAD制圖軟件的使用更透徹，由于所學(xué)知識(shí)淺薄能力有限，設(shè)計(jì)出來(lái)的液壓千斤頂可能會(huì)有一些誤差，希望老師們多多包涵。</p><p>　　經(jīng)過(guò)此論文撰寫(xiě)后，讓我意識(shí)到了之后的工作中一定要踏踏實(shí)實(shí)，穩(wěn)步前進(jìn)，時(shí)刻保持上進(jìn)的心態(tài)，這樣才能擁有屬于自己的天地。</p><p><b>　　參

71、考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊可楨，程光蘊(yùn)．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]．高等教育出版社；2013.06：53-76.</p><p>　　[2] 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室．機(jī)械原理[M]．高等教育出版社； 2013.08：203-226.</p><p>　　[3] 黃誠(chéng)駒．逆向工程綜合技能實(shí)訓(xùn)教程[M]．北京大學(xué)出版社；2011.0

72、1:124-144. </p><p>　　[4]魏增菊，李莉等.《機(jī)械制圖》.北京：科學(xué)出版設(shè)，2007：44-72.</p><p>　　[5]劉建華,杜鑫等.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.北京：交通大學(xué)出版社，2008.8：122-151.</p><p>　　[6]許同樂(lè).《液壓與氣壓傳動(dòng)》.北京：中國(guó)計(jì)量出版社出版社，2007：85-102.</p>&

73、lt;p>　　[7]丁樹(shù)膜,丁問(wèn)問(wèn)等.《液壓傳動(dòng)》3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999：65-72.</p><p>　　[8]許同樂(lè).《液壓與氣壓傳動(dòng)》.北京：中國(guó)計(jì)量出版社出版社，2007：33-58.</p><p>　　[9]丁樹(shù)膜,丁問(wèn)問(wèn)等.《液壓傳動(dòng)》3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999：223-251.</p><p>　　[10]張群生.《液壓

74、與氣壓傳動(dòng)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：157-182.</p><p>　　[11]李洪人.《液壓控制系統(tǒng)》.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1990：248-274.</p><p>　　[12]鄒建華，吳定智，許曉明等.《液壓與氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)》.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006：31-60.</p><p>　　[13]張利平.《液壓與氣動(dòng)技術(shù)實(shí)用問(wèn)答》.上海：化

75、學(xué)工業(yè)出版社，2007：98-125.</p><p>　　[14]周士昌.《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集》.北京：機(jī)械工業(yè)出版設(shè)，2005：55-71.</p><p>　　[15]雷天覺(jué).《液壓工程手冊(cè)》[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，1990：65-82.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　大學(xué)四年即

76、將結(jié)束，短短的四年里，讓自己結(jié)識(shí)了許許多多熱心的朋友、工作嚴(yán)謹(jǐn)教學(xué)相幫的教師。有了朋友們的熱心幫助以及指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能順利的完成，在此向所有給予我此次畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)和幫助的老師和同學(xué)表示最誠(chéng)摯的感謝。</p><p>　　首先，向指導(dǎo)老師張愛(ài)榮導(dǎo)師表示最誠(chéng)摯的謝意。在自己緊張的工作中，仍然盡量抽出時(shí)間對(duì)我們進(jìn)行指導(dǎo)，時(shí)刻關(guān)心我們的進(jìn)展?fàn)顩r，督促我們抓緊學(xué)習(xí)。老師給予的幫助貫穿于設(shè)計(jì)的全過(guò)程，從借

77、閱參考資料到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作，他都給予了指導(dǎo)，不僅使我學(xué)會(huì)書(shū)本中的知識(shí)，更學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)操作方法。也懂得了如何把握設(shè)計(jì)重點(diǎn)，如何合理安排時(shí)間和論文的編寫(xiě)，同時(shí)在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，她和我們?cè)谝黄鸸餐鉀Q了設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。其次，要向給予此次畢業(yè)設(shè)計(jì)幫助的老師們，以及同學(xué)們以誠(chéng)摯的謝意，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，他們也給我很多幫助和無(wú)私的關(guān)懷，更重要的是為我們提供不少技術(shù)方面的資料，在此感謝他們，沒(méi)有這些資料就不是一個(gè)完整的論文。另外，也向給予我?guī)椭?/p>