剪刀式千斤顶的分析报告班级:冶金2班姓名:李鹏程 学号:S11080203041剪刀式千斤顶的分析报告摘要:运用SolidWork,可以做出剪刀式千斤顶机构的实体模型,运用 COSMOSMotion对其运动进行仿真,得出了相应的运动曲线,作了一定的分析 通过动画模拟,捉高了机构设计的形彖性和直观性—、引言SolidWorks软件是一个优秀的三维设计软件,其三维实体建模系统易于学 习操作,参数化特征造型技术定义清晰COSMOSMotion是一个用于仿真机械系 统运动的软件作为SolidWorks的一个插件,可以方便地在建好系统模型Z后, 对其模型进行运动分析现在应用的大多数产品都包括运动机构,机构在这些产 甜中起着极其重要的作用,所以,对于分析机构中一些部件的运动是很必要的, 也是很重要的运用COSMOSMotion进行运动仿真,可以在制造实体之前就可以 发现其中的错谋,进而进行纠止,因此,可以大大减少因重复制造样机而投人的 花费,并月•加快了设计的进程剪刀式千斤顶广泛地应用于各种机械维修当中,它的安全问题,不但关系到 工作是否能顺利完成,而且关系到工人的生命安全因此我们必须对其安全问题 高度重视,对其进行运动分析。
二、实体造型应用Solidworks创建各零件的模型整个机构是通过四个连杆连接构造一 起的,在装配图中应用相应的约束命令将其装配成剪刀式千斤顶的三维模型(图 1)图1剪刀式千斤顶三维实体模型三、COSMOSMotion仿真分析应用Solidworks小的插件COSMOSMotion可以对机构进行位移、速度、加速 度、力、势能差等运动学分析便捷的得到机构的动力学特性,进一步还可对机 构进行优化1、设定初始参数选择界面左下角的运动算例1选项卡,在下拉菜单中选择COSMOSMotion项 (图2)应用马达选项在滑块上添加驱动,并设定马达驱动力为为lOmm/so设 定重力方向为Y轴负方向设定重物对上顶板的压力为10000牛顿设定滑块与 导轨间的阻尼系数C=0. 5Ns/mmo设定滑块与导轨间的摩擦系数f二0.25设定每 秒帧数为25帧COSMOSMotion ▼曲» » ■ —■■閒*瓏|▲代靭式千斤顶諏追示熔1殛光源、相机前灵wa 尼 2虫加 増袋性驰-鴻個月籬i痴(•)嗽 i鸥(•)连机代(•)駢1<2》 ▼〔帥駢1<3》100% ▼ 4 - g f 0 \图2 cosmosmotion运动分析四、运动计算及结果应用计算命令对设定好的机构进行运动计算。
生成的运算参数参见附图lo 应用结果和图解命令生成滑块在指定方向上的位移、速度、加速度、受力、角速 度、位置、势能差等分析曲线图解(图3-图8)5003.5-5003.8-5004.0-S004.2-5004.50.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00时间(sec)图3顶板受作用力分析时间(sec)图4顶板质心加速度分析険心速度・z■顶板[I图5顶板质心速度分析XX质心位置・Z■顶板1-1图6顶板质心位置分析时间(sec;角速度・Y■连杆1・3图7 一个连杆的角速度分析势能差-顶板—-_——-——…… 1•■0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00时间(sec)00 • • • • • o o o o O (时*W盎撚03MO4图8顶板势能差分析通过上面上顶板的质心位置曲线、速度曲线和加速度曲线,也可以看出上顶 杆在运动过程中,其位移、速度和加速是如何变化的,可以满足要求但是,只 通过分析推杆的质心位置曲线是不够的,更重要的是其速度和加速度曲线应用 COSMOSMotion对剪刀式千斤顶机构的运动情况进行了仿真,得出了相应的运动 曲线,并作了一定的分析。
通过动画模拟机构的运动,提高了机构设计的形象性、 直观性,同吋从动画演示中能及吋观察了解其运动状态五、结论通过速度曲线,可以得出马达在驱动滑块的过程中,速度的变化情况,图5 所示的推杆的运动情况基本与运动关系要求一致通过图4,可以看出质心加速 度的情况,并II在压力一定的情况下,其受力与其加速度成反比认真理解运用 曲线图,从而使设计者做出怎样设计改进的决策,提高了设计效率进行运动分 析,可以较准确掌握机械产品零部件的位移、速度和加速度等动力学参数,进而 可分析机构动作的可靠性Time T=0.OOOOOOOOOE+OO.Degree-o£-freedom analysis identified redundant uonstr&ints in the model:deactivatingconstraintequationZi・YjinMotionModel._2.ae73884cldeactivatingconstraintequationZi.XjinMotionModel2.ae73884cldeactivatingconstraintequationZi.YjinMotionModel2.alcd54087deactivatingcons traiintequationZi.XjinMotionModel2・alcd54087deactivatingconstraintequationZi.YjinMotionModel2.alcd54086deactivatingconstraintequationZi.XjinMotionModel2 .alcd54086deactivatingconstraintequationZi.YjinMotionModel2.alcd54085deactivatingconstraintequationZi.XjinMotionModel2.alcd54085deactivatingconstraintequationZi.YjinMotionModel2.alcd54084deactivatingconstraintequationZi.XjinMotionModel2.alcd54084deactivatingconstraintequationZi.YjinMotionModel2.alcd54083deactivatingconstraintequationZi.XjinMotionModel2.alcd54083deactivatingconstraintequationZi.YjinMotionModel2.alcd54082deactivatingconstraintequationZi.XjinMotionModel2.alcd54082deactivatingconstraintequationZi.YjinMotionModel2.alcd54088deactivatingconstraintequationZi.YjinMotionModel2.a40c5fc312deactivatingconstraintequationZi.XjinMotionModel2.a40c5fc312deactivatingconstraintequationZi.XjinMotionModel2.a40c5fc39SimulationStepFunctionCumulativeIntegraticmTimeSizeEvaluationsSteps TakenOrder0.00000E+000.00000E+005004.80000E-011.00000E-02904809.60000E-011.00000E-021749601.44000E+001.00000E-0225814401.92000E+001.00000E-0234219202.40000E+001.00000E-0242624002.88000E+001.00000E-0251028803.36000E+001.00000E-0259433603・84000E+001.00000E-0267838404.32000E+001.00000E-0276243204.80000E+001.00000E-0284648005.00000E+001.00000E-028815000附图1运算数据。