救援舱凸轮式断绳保护机构设计与仿真分析

湖北文理学院毕业设计(论文)正文题目基于PRO/E的凸轮机构结构设计及其运动仿真分析专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号指导教师职称┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊基于Pro/E的凸轮机构的结构设计及其运动仿真分析摘要：凸轮机构是机械中一种常用的机构，它结构简单，紧凑，工作可靠，设计方便，利用不同的凸轮轮廓线可以使从动件实现任意给定的复杂运动规律。

同时它兼有传动，导向和控制机构的各种功能和优点。

因此在包装机，纺织机，印刷机，内燃机以及农业机具等具有广泛的运用。

传统的凸轮设计有图解法和解析法，图解法形象直观，结构简单，但是手工作图选取的等分数有限，误差较大，较繁琐。

解析法设计虽然解决了凸轮设计的精度问题，但是要得到完整的凸轮轮廓线需要建立复杂的数学公式，编制复杂的程序，编程和计算工作量大。

总之，传统的运动分析法是一种间断的，静态的分析方法。

本文利用Pro/E强大的三维实体建模功能，建立凸轮机构的装配模型，然后进行运动学分析，仿真凸轮机构的运动情况，最后将所设置的构件的位移，速度，加速度变化情况以表格形式输出，通过修改仿真模型的参数，快速的修改和优化设计方案。

关键词：凸轮机构；Pro/E；三维建模；运动仿真。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊The cam mechanism based on Pro/E structure design andkinematics simulation analysisAbstract:the cam mechanism is a kind of commonly used mechanical mechanism, it has the advantages of simple structure, compact structure, reliable work, convenient design, using different cam contour line allows the follower to realize any given motion law of complex. At the same time it has the drive, guide and control mechanism of the various features and advantages. So in the packaging machine, textile machine, printing machine, internal combustion engines and agricultural machinery is widely used. The traditional cam design graphic method and analytic method, graphical method is visual, simple structure, but the chart manually selected score is limited, the error is large, complex. Analytic design method solves the problem of precision cam design, but to get the full cam contour line need to build a complex mathematical formula, the preparation of complex procedures, programming and calculation. In short, the traditional motion analysis is a kind of discontinuous, static analysis method. In this paper, using Pro/E powerful3D entity modeling function, establish the cam assembly model, then analyses the kinematics simulation of cam mechanism, motion, the setting member of displacement, velocity, acceleration in form of output, by modifying the parameters of the simulation model, rapid modification and optimization design.Key words: cam mechanism; Pro/E;3D modeling; motion simulation.┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊目录1前言 (1)1.1本课题研究的目的和意义 (1)1.2国内外的研究现状及发展趋势 (2)1.3研究的主要内容、途径和技术线路 (3)2凸轮轮廓线的设计 (4)2.1凸轮机构的分类 (4)2.2从动件的运动规律及选取原则 (4)2.3凸轮轮廓线的设计 (5)2.3.1凸轮轮廓线设计方法的基本原理 (5)2.3.2凸轮轮廓曲线的计算 (5)2.4凸轮机构基本尺寸的确定 (7)2.5滚子半径的选择 (8)3凸轮机构的实体建模与装配 (10)3.1Pro/E软件简介.............................. 错误！未定义书签。

110科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 业 技 术本文参考近年来几次大地震中人们的主要伤害来源,发现发生整体坍塌的房屋多为老式砖瓦房、砖木房,新式商品楼房的伤害多为震后二次灾害。

通过各方查取资料,完全可以设计一种适合个人使用的小型抗震救生舱。

该舱体可以实现如下功能:(1)完全隔离地震中从高空掉落的物品(管道、楼层装饰物)。

(2)避免因地震发生的火、电、有毒气体的威胁。

(3)提供一个相对稳定的内部环境,并较长时间的维持该状态,给救援工作提供足够的时间。

1 模型设想1.1模型一该设计模型为多层刚性壳体(材质为合金钢,杨氏模量:210GPa,屈服强度:0.62GPa),层与层之间不设任何接触物,每层之间有一定的空腔,类似于暖水瓶的双层内胆的结构。

预期作用:当受到外界的碰撞时,壳状结构可以将冲击力分散于整个表面,而当冲击力过大导致外层被破坏时,其下层的壳体仍可继续分散冲击力,通过层层的分散,来保证最内舱体的稳固性。

缺点:体积可能较大,不利于放置;做工复杂,成本较高,不能被大众接受。

1.2模型二双层刚性外壳(材质为合金钢,杨氏模量:210GPa,屈服强度:0.62GPa),层间设缓冲物(弹簧、塑胶……),内层增加塑胶保护层。

壳体结构与模型一类似,但采用两层结构,同时在两腔体间填充缓冲物,并在最内层增设塑胶保护层。

模型优点:当遭受撞击时,外层壳体受到的冲击力时,能将该力分散到整体的外部结构上,以此降低变形程度。

当冲击力过大时,①基金项目:西南交通大学第六期大学生科研训练计划(SRTP)项目(编号:110203)。

作者简介:刘熠宇(1991-)女,江苏镇江人,本科,研究方向:机械设计制造与其自动化。

滕子健(1991-)男,辽宁大连人,本科,研究方向:机械设计制造及其自动化。

抗震救生舱——基于solidworks 有限元分析①刘熠宇 滕子健(西南交通大学 成都 611756)摘 要:为减小地震灾害对人类造成的生命威胁,提高人类地震中的存活率,本文从设想出发,简述了抗震救生舱的设计思路,并利用solidworks建立实体模型,结合有限元分析的方法对其进行了静态位移、静态节应力的分析,并通过对材料的力学性能指标的计算,最终证实该设计的可使用性。

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柳颖娇 
中车株洲电力机车有限公司 产品研发中心
图1 排障器
图2 铲雪板造型图
图3 优化后排障器角度示意
排障器安装设计
表3 排障器载荷工况工况工况名称载荷约束静负载作用到车体纵向中心方向上，区域从障碍物挡板下部边缘0.5米高和0.5m 宽的区域。

300kN 车体II 端的铰接装置Y 向固定，枕梁上的空
气弹簧底部Z 向固定。

静负载作用到车体纵向偏离中心750mm 上，区域从障碍物挡板下部边缘0.5米高和0.5m 宽的区域。

250kN 车体II 端的铰接装置Y 向固定，枕梁上的空
气弹簧底部Z 向固定。

计算结果其有限元分析的两种工况如图5和图6所示。

工况一排障器最大应力为311.57MPa；工况二排障器最大应力为373.53MPa；两种工况最大应力均小于材料的许用应力460MPa，因此排障器的设计是满足强度要求的。

螺栓连接计算
排障器与车体采用螺栓连接，螺栓规格为M16×70，螺栓标准ISO 4014：1999，相关尺寸及材料属性见表4、计算采用VDI 2230－1：2015标准。

表4 螺栓相关尺寸图4 防脱落钢丝绳示意图
图5 工况1排障器的应力云图 （MPa） 
图6 工况 2排障器的应力云图 （MPa）
工作作用力分解，确定柔性及作用力传递系数（DSV），贯穿型螺栓连接w=1，计算得出极限直径为：在螺栓头下面施加作用力时的载荷系数为：最大安装预紧力
=
⋅
=F
Fα119.77kN。

起升机构钢丝绳缠绕系统建模及摇摆仿真分析曹旭阳 付林生 邢 烨大连理工大学机械工程学院 大连 116024摘 要：通过虚拟样机技术建立了典型桥式起重机模型并仿真分析其不同工况下吊重的摇摆特性，以通用桥式起重机的三倍率起升机构钢丝绳缠绕系统为研究对象，采用虚拟样机技术，在ADAMS 中建立起升机构动力学仿真模型。

采用ADAMS/Cable 模块对钢丝绳缠绕系统建模，并对其添加约束和驱动以进行各种工况下的仿真运动，得到吊重的摇摆曲线。

对比仿真结果，得出了吊重的摇摆规律：急停工况时吊重的摇摆最大；大车单独运行工况次之。

吊重起降过程中吊重并非是竖直移动，而是与起升方向存在一定的角度。

关键词：起升机构；钢丝绳；ADAMS；缠绕系统中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2020）18-0043-06Abstract: Based on the virtual prototype technology, a typical bridge crane model was established to simulate and analyze the swingcharacteristics of cranes under different working conditions. Taking the wire rope winding system of the three-fold lifting mechanism of common bridge cranes as the research object, using the virtual prototype technology, the dynamic simulation model of the lifting mechanism was established with ADAMS. The modeling of wire rope winding system was carried out with ADAMS/Cable module, and various constraints and driving devices were added to simulate the movement under various working conditions, and the swing curve of the hoisting load was obtained. By comparing with simulation results, the following swing law was obtained: under the emergency stop circumstances, the swing is the largest followed by when the travelling mechanism travels alone. During lifting, the lifting weight does not move vertically, but moves along a certain angle with the lifting direction.Keywords: lifting mechanism; wire rope; ADAMS; winding system0 引言起重机是能在一定范围内垂直起降和水平搬运重物的多动作起重机械[1]。

起缝支护救援工程属具的结构设计与分析研究在城市地震造成的建筑物坍塌事故中,由于各种各样的原因会导致一些大型的救援机器无法及时地赶到救援现场实施救援工作,同时普通的人工救援方式也受到了很大的限制。

因此,这些在实际中存在的一些救援缺陷会造成实际救援工作不能顺利执行,进而造成很多不可估量且不必要的损失。

这就要求我们根据这些存在的现象研发设计出一款能与分布于全国各个地方从事劳动生产的通用工程机械快速对接的救援工程属具,且该救援属具的动力来自于与之对接的工程机械的液压力。

本文的主要内容是根据实际的震后救援现场情况,通过分析对比其它的震后救援工具与救援方法,构思出此救援工程属具的总体设计方案,然后再结合实际情况规划出该救援属具的实际救援工作方法与原理。

当这些工作都完成了以后就可以根据该救援属具所要求的性能指标对该救援属具进行详细的结构设计了。

该救援工程属具同时具备起缝和支护的功能。

该属具的结构设计将在SolidWorks软件中完成,包括相关零部件的设计以及最终的虚拟装配。

在完成此属具的结构设计之后,紧接着要用到ANSYS Workbench软件对该属具的关键零部件进行静力学分析,以验证其结构尺寸设计的合理性;接下来对该救援属具的一些关键结构进行运动学分析,并在Adams软件中对个别结构进行运动学分析与仿真,以验证结构设计的合理性。

在上述的一系列工作以后,最终可以确定该属具的结构设计是合理的,完全满足实际的救援要求与该属具所要满足的性能指标。