侧面叉车数字化样机设计

摘要

叉车作为一种生产历史悠久的搬运机械，在物流、厂房、运输等行业起着举足轻重的作用。随着物流行业以及相关产业的发展，叉车所需要的品种越来越多，各叉车品牌产品为力求在国内外激烈的市场竞争中立于不败之地，均加快产品的更新换代和高新技术产品的开发力度，同时形成产品的多样化、系列化，以适应市场发展的需要。从产品类型看，开发具有特殊功能的侧面叉车产品以弥补平衡重叉车的利润空间来促进企业的发展是当下叉车行业亟待解决的，也是一条有效途径。
　　本文详细研究了叉车整机设计的基本理论，并针对一款侧面叉车进行全数字化设计。采用主流的三维设计软件CREO和有限元分析软件ANSYS，实现三维数字化样机设计和结构分析。并摒弃了传统的设计理念和思路，采用自上而下的TopDown设计思路，首先确定结构参数，继而根据总体参数进行细节设计。
　　本文首先研究了工程机械虚拟样机技术的在叉车设计领域的应用，分析相关技术在这方面的具体应用方法，通过调查市场行情、分析消费群体需求、各个主要参数的确定等过程进行研究分析。结构件模块、动力模块、液压模块、人机工程模块等是侧面叉车的几大功能模块，分别创建了这几个模块的三维模型。
　　应用ANSYS软件，对侧面叉车的虚拟模型分别进行了静态学和动态学仿真。分别针对车身、门架等受力部件进行了不同工况下的有限元分析，并且分为1-10阶频率对受力部件进行频率分析，得到了容易共振区域的固有频率和模态，并采取相应措施加以避免。根据横置油缸式转向桥的结构进行了动态仿真模拟，并对四连杆机构进行了优化设计，以达到最佳的使用效果。
　　侧面叉车设计完成后实体样机随后进行了生产，并且对整机进行了内部试验、国家型式试验加以验证。本文对虚拟仿真计算的结果与实际试验结果进行对比分析，结果表明该虚拟样机设计方法的应用，完全满足客户使用要求，并可以缩短产品设计周期40％、降低产品成本、提高产品质量和可靠性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的目的与意义

1．2 数字化样机技术的现状及存在的问题

1．2．1 数字化设计特点

1．2．2 数字化设计技术发展现状以及趋势

1．2．3 虚拟样机的关键技术

1．3 叉车行业发展现状以及发展趋势

1．3．1 国内外相关技术与产品现状、问题

1．3．2 国内外相关技术与产品发展趋势

1．4 课题主要研究内容

第2章 侧面叉车整机设计

2．1 侧面叉车客户使用要求和市场调研情况

2．1．1 侧面叉车简介

2．1．2 市场调研报告

2．2 侧面叉车设计原则和基本要求

2．2．1 侧面叉车整机的运动学分析

2．2．2 侧面叉车的设计原则

2．2．3 侧面叉车各主要系统方案制定

2．3 三维制图软件CREO简介

2．3．1 CREO介绍

2．3．2 软件应用目的

2．4 侧面叉车各系统三维建模

2．4．1 侧面叉车设计基本框架

2．4．2 侧面叉车车身系统建模

2．4．3 侧面叉车动力系统建模

2．4．4 侧面叉车工作系统建模

2．4．5 侧面叉车液压系统建模

2．4．6 侧面叉车转向系统建模

2．5 本章小结

第3章 侧面叉车虚拟仿真

3．1 侧面叉车部件的静态仿真

3．1．1 仿真软件

3．1．2 车架静态分析

3．1．3 门架系统静态分析

3．1．4 转向桥静态分析

3．2 侧面叉车部件的模态仿真

3．2．1 模态仿真介绍

3．2．2 车架模态仿真

3．2．3 门架模态仿真

3．2．4 转向桥模态仿真

3．3 本章小结

第4章 侧面叉车试验

4．1 侧面叉车主要参数以及试验介绍

4．1．1 侧面叉车主要参数

4．1．2 侧面叉车试验介绍

4．2 侧面叉车试验

4．2．1 侧面叉车厂内试验

4．2．2 侧面叉车国家型式试验

4．3 本章小结

第5章 总结

5．1 结论

5．2 创新点

5．3 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间获得的荣誉