《SolidWorks交通路锥自动收放机构设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SolidWorks交通路锥自动收放机构设计（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要本论文首先阐述了交通路锥收放系统的现状和发 展趋势，介绍了交通路锥收放机构的相关结构及设计 理念；接着对路锥收放机构设计中所用到的相关理论 进行阐述，以及详细介绍了设计交通路锥收放机构所 用到的工具软件SolidWorks。然后进入设计主体部分， 重点阐述交通路锥收放机构总体结构设计过程及其各 部分结构设计过程，并对收放机构的收放箱进行了相 关计算以及强度校核。最后完成收放机构的工程图， 并将它们作为附件附在论文后面。11403关键词路锥自动收放机构结构设计强度校核SolidWorks 软件毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleThe design of The Traffic Cone
2、Retractable SystemAbstractThis thesis first described the status of the traffic cone retractable system and trends, and then introduced the related structures of the traffic cone retractable system and introduced the design concept of it; then gives a related theory to the design of the traffic cone
3、 retractable system. Then detailed description a tool for used of the traffic cone retractable system: Solid works. Then enter the main part of the design, focuses on elaborate the design process for the overall structure of the traffic cone retractable system, and software analysis and strength ana
4、lysis for the traffic cone retractable system. Finally finished some parts of the project plan with the traffic cone retractable system, and attached them as an annex in the end of the thesis.KeywordsTraffic Cone Retractable SystemStructure DesignStrength CheckSolidWorks1.1 交通路锥自动收放装置机构简介。路锥自动摆放与回收设
5、备的基本情况：公路维修作业 前，首先须将引导交通安全的路锥及交通指示牌等摆 放于作业区外，这是一项重要的工作，关系到作业的 安全和行驶车辆的安全。在每次作业完成后，再收回 路锥等。国外路锥的摆放与回收已实现自动化，有专 用的交通路锥摆放与回收设备。国外路锥的自动摆放 与回收设备均采用运输卡车作为主车，交通路锥堆存 放于卡车的车厢内，路锥的自动摆放与回收设备附着 于卡车的侧面。路锥的摆放与回收设备有的采用一套 设备，既能摆放路锥又能回收路锥；也有将路锥的摆 放与回收设备分为两套设备；且有全自动和半自动等 多种型式。图 1 为两种不同型式的路锥摆放与回收设 备。除上述型式外，还有滚筒式和圆盘式等路
6、锥自动 摆放与回收设备。图 1.1 路锥的摆放与回收设备（左边为摆放，右边为 回收）路锥的摆放工序分解为从卡车上取下路锥和将路锥摆 放直立于路面两个工序。（1）取锥在公路要进行维修作业前，首先要将路锥从库房装上 卡车，然后运到工地。在作业之前，先要将路锥摆放 在路面上。路锥摆放时取锥的方式有人工取锥和自动 取锥。1）人工取锥：路锥摆放时用人工取锥的方式，如图2 所示，堆放于卡车车厢内的路锥由人工取锥，并装入 路锥的摆放设备，如图中所示将路锥放入滑槽，人力 推送路锥，使路锥横向移动到垂直轨道，路锥沿垂直 轨道滑落于路面。图 1.2 人工取锥2）自动取锥：全自动路锥摆放设备在摆放路锥时采用 自动取
7、锥装置。全自动路锥取锥系统由橫向输送系统 和纵向输送存储系统等组成。纵向输送系统不断将路 锥向前输送，其底部是一个皮带输送机，在皮带机端 头有一路锥的拔送器和路锥稳定叉，将路锥移送到橫 向输送系统；橫向输送系统将路锥向外输送，其将路 锥移送到车的侧面，再由自动取锥器将路锥取下，并 摆放于路面上。自动取锥器将路锥取下并摆放于路面 一般为水平放置，即路锥放于路面上后呈水平状态。 自动取锥器型式多样，可有多种形式取锥和放锥。（2）利用路锥摆放机构倒行回收路锥路锥的自动取锥装置能从车厢上取下路锥，并将路锥 放于路面，反过来也能将路面上的路锥从路面上送回 到车厢内。回收路锥时车辆需倒行，并需附加一机构
8、附加机构先将直立的路锥碰倒呈水平状态，车继续倒 行，直到路锥夹持器碰到路锥并夹住路锥，然后自动 取锥装置将夹住的路锥举升并送入车厢。1.2 交通路锥自动收放系统发展趋势相较于传统的人工摆放和回收路锥方式，路锥自动收 放装置具有明显的优点。首先，路锥自动收放装置相 比人工摆放更加快捷，方便。其次，路锥自动收放系 统比传统人工摆放更加安全，适合去比较危险的地方 快速摆放回收。最后，路锥自动收放机构节省人力， 物力。因此，路锥自动收放机构具有很大的发展前景1 -4。（1）发展无人驾驶型自动收放车，以便于去一些事故 多发路段或易出事故的路段进行路锥的摆放与回收。（2）向快速，简单化方向发展，使其得到普
9、及，节省 大量劳动力资源。1.3 本论文主要工作根据上述的路锥自动收放系统的发展趋势，本次设计 的主要内容就是设计路锥自动收放系统中的收放系 统，完成收放箱和扶正装置的设计，具体工作如下：（1）调查研究路锥自动收放系统的结构，完成总体方 案设计；（2）根据所给定的技术指标，进行收放箱和扶正装置 的结构设计；（3）用三维软件完成收放箱和扶正装置的结构三维零 件图；（4）对重要零部件进行机构的强度校核；（5）生成部分零件的工程图。2 交通路锥收放机构设计理论基础2.1 机械设计基础机械设计基础理论知识包括机械原理和机械设计理论 两大内容5-7。机械原理，研究机械中机构的结构和运动，以及机器 的结构
10、、受力、质量和运动的学科。人们一般把机构 和机器合称为机械。机构是由两个以上的构件通过活 动联接以实现规定运动的组合体。机器是由一个或一 个以上的机构组成，用来作有用的功或完成机械能与 其他形式的能量之间的转换。这一学科的主要组成部 分为机构学和机械动力学。5）可靠性要求要求机械系统在预定的环境条件下和寿命期限内，具有保持正常工作状态的性能，这就称为可靠性。（2）.机械零件设计的基本准则及一般步骤11 -12：1）根据零件的使用要求（如功率、转速等），选择零件的类型及结构型式，并拟定计算简图。2）分析作用在零件上的载荷（拉、压力，剪切力）。3）根据零件的工作条件，按照相应的设计准则，确定许用应
11、力。4）分析零件的主要失效形式，按照相应的设计准则， 确定零件的基本尺寸。5）按照结构工艺性、标准化的要求，设计零件的结构 及其尺寸。6）绘制零件的工作图，拟定必要的技术条件，编写计 算说明书。2.2 材料力学材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、 应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限 13。材料力学的任务:（1） 研究材料在外力作用下破坏的规律 ；（2） 为受力构件提供强度，刚度和稳定性计算的理 论基础条件；3) 解决结构设计安全可靠与经济合理的矛盾。材料力学基本假设(1) 连续性假设& mdash;—组成固体的物质内 毫无空隙地充满了固体的体积：(2) 均匀性
12、假设在固体内任何部分力学性能完 全一样：(3) 各向同性假设& mdash;&mdash ;材料沿各个不同 方向力学性能均相同：(4) 小变形假设& mdash;—变形远小于构件尺 寸，便于用变形前的尺寸和几何形状进行计算研究。材料力学研究方法 简化计算方法。材料力学处理一维问题的基本方法。 包括载荷简化、物性关系简化以及结构形状简化等。 平衡方法。杆件整体若是平衡的，则其上任何局部 都一定是平衡的，这是分析材料力学中各类平衡问题 的基础。确定内力分量及其相互关系、确定梁的剪应 力、分析一点的应力状态等均以此为依据。变形协 调分析方法。对结构而言，各构件变形间必须满足协 调条件。据
13、此，并利用物性关系即可建立求解静不定 （仅用静力平衡方程不能确定结构全部内力和支座反 力）问题的补充方程。对于弹性构件，其各部分变形 之间也必须满足协调条件。据此，分析杆件横截面上 的应力时，通过“平面假设”,并借助于物 性关系，即可得到横截面上的应力分布规律。能量 方法。将能量守恒定律、虚位移原理、虚力原理、最 小势能原理与最小余能原理应用于杆件或杆件系统， 得到若干分析与计算方法，包括导出平衡或协调方程 确定指定点位移或杆件位移函数的近似方法、判别杆 件平衡稳定性并计算临界载荷、动载荷作用效应的近 似分析等。叠加方法。在线弹性和小变形的条件下， 且当变形不影响外力作
14、用时，作用在杆件或杆件系统 上的载荷所产生的某些效应是载荷的线性函数，因而 力的独立作用原理成立。据此，可将复杂载荷分解为 若干基本或简单的情形，分别计算它们所产生的效果 再将这些效果叠加便得到复杂载荷的作用效果。可用 于确定复杂载荷下的位移、组合载荷作用下的应力、 确定应力强度因子等。正确而巧妙地应用结构与载荷 的对称性与反对称性，则是叠加法的特殊情形。类 比法。表示一些量之间关系的方程与另一些量之间的 关系或相似时，通过其中之简单者较容易确定与之相 似的那些量，称为类比法或比拟法。由此派生出图解 解析法和图解法。如：应力圆法、共轭梁法、确定弹 性位移和薄壁截面扇性面积几何性质的图乘法等。理
15、论力学所研究的对象（即所采用的力学模型）为质 点或质点系时，称为质点力学或质点系力学；如为刚 体时，称为刚体力学。因所研究问题的不同，理论力 学又可分为静力学、运动学和动力学三部分。静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律。运动学 研究物体运动的几何性质。动力学研究物体在力作用 下的运动规律。理论力学的重要分支有振动理论、运动稳定性理论、 陀螺仪理论、变质量体力学、刚体系统动力学、自动 控制理论等。这些内容，有时总称为一般力学。理论力学与许多技术学科直接有关，如水力学、材料 力学、结构力学、机器与机构理论、外弹道学、飞行 力学等，是这些学科的基础。2.4SolidWorks 软件SolidWor
16、ks 是一款标准的 3D 设计软件。它提供了一套 完整的实体建模、2D工程图绘制，以及设计分析功能。 相比于其它设计软件，其为用户提供的各种功能缩短 了设计过程所需要的时间。SolidWorks 主要功能特点：(1) 实体建模使用 SolidWorks 的拉伸、旋转、放样土台、抽壳和扫 描切割等基于特征的三维实体造型工具，能够方便、 快捷地创建任何复杂形状的实体，而具有参数化特征 的实体能够通过对尺寸的改变来进行简单地改变实体 的尺寸配置或通过使用代数表达式来定义参数间或尺 寸变量间的数学关系。(2) 实体装配SolidWorks的装配设计工具能够采用“自顶而下 ”或“自底而上”的方法创建和管理 零部件的装配和子装配
