解得 b1=752.69mm
根据图3.1所示的举升机的结构分析,在最低位置时因要求高度为230mm,L2=1420×cos7°=1409mm,求出α角度
230-90/2-12=7°
1420 同理根据代入公式4.1可求得此时的液压缸长度b2约为471mm。由此可知液压缸
arcsinα=行程要求为b1- b2=752.69mm-471mm≈282mm。参照液压缸的技术规格我们可以查得HSG※01-80/dE型的速比选择1.33即可,对应行程S≤8D=640mm。因为282mm<640mm,所以所选规格符合设计要求。 4.2.2举升处液压系统工作压力的计算
由前面的计算及选型可知,缸径D=80mm,工作压力计算如下。
F46.54KNP???9.26MPa2Aπ?0.04
因为HSG系列工程液压缸的最大工作压力为16MPa,这里所选用的两个举升液压缸均满足在规定范围内。
4.2.3关于拉塔处液压系统的相关选择
拉塔处液压缸的选用需要满足其最大工作推力的要求,因本次设计要求最大推力为70KN,那么需要选用HSG系列中最大推力大于70KN的即可。因为要求其结构尺寸要小且由气动液压泵控制,所以其具体型号与HSG※01有所差别。在设计完成后可参考选购实际厂家销售的型号即可,这里不作详细介绍。
关于溢流阀、节流阀、电动机功率、以及辅助装置的管道、油箱、过滤器及控制仪表等的选择,在HSG系列工程液压缸中厂家已经采用常规相应设计标准,适用于市场的使用要求,本章节不对其详细分析。
4.3本章小结
本章主要是针对液压系统的选择与计算做了详细的说明,液压系统并非本设计的内容范围内,主要是对其进行选择来满足使用要求即可。在举升装置中所用的电控液压系统是主要的选择设备之一,我们做了结构原理图的分析,并且通过计算来选择了HSG系列的具体型号。关于拉塔处的液压缸选择需满足其最大推力及设备尺寸要小等要求即可,其安装及操作较为简单,出现故障也好处理,本章节没有做详细介绍。总之在选择液压系统时为了其长久使用的可靠性,需要仔细计算后去选择质量好的产品。
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第5章 校正仪三维建模与整机装配
5.1 CATIA软件简介
CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分,它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品,并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。
模块化的CATIA系列产品旨在满足客户在产品开发活动中的需要,包括风格和外型设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。CATIA系列产品已经在七大领域里成为首要的3D设计和模拟解决方案:汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、电力与电子、消费品和通用机械制造。
CATIA具有在整个产品周期内的方便的修改能力,尤其是后期修改性,无论是实体建模还是曲面造型,由于CATIA提供了智能化的树结构,用户可方便快捷的对产品进行重复修改,即使是在设计的最后阶段需要做重大的修改,或者是对原有方案的更新换代,对于CATIA来说,都是非常容易的事。一个产品仅有设计是不够的,还必须制造出来。CATIA 擅长为棱柱和工具零件作2D/3D关联,分析和NC ;CATIA 规程驱动的混合建模方案保证高速生产和组装精密产品,如机床,医疗器械、胶印机钟表及工厂设备等均能作到一次成功。CATIA的各个模块基于统一的数据平台,因此CATIA的各个模块存在着真正的全相关性,三维模型的修改,能完全体现在二维,以及有限元分析,模具和数控加工的程序中。CATIA 提供的多模型链接的工作环境及混合建模方式,使得并行工程设计模式已不再是新鲜的概念,总体设计部门只要将基本的结构尺寸发放出去,各分系统的人员便可开始工作,既可协同工作,由于模型之间的互相联结性,使得上游设计结果可做为下游的参考,同时上游对设计的修改能直接影响到下游工作的刷新。实现真正的并行工程设计环境。CATIA 提供了完备的设计能力:从产品的概念设计到最终产品的形成,以其精确可靠的解决方案提供了完整的2D、3D、参数化混合建模及数据管理手段,从单个零件的设计到最终电子样机的建立;同时,作为一个完全集成化的软件系统,CATIA将机械设计,工程分析及仿真,数控加工和CATweb网络应用解决方案有机的结合在一起,为用户提供严密的无纸工作环境,特别是CATIA中的针对汽车、摩托车业的专用模块,使CATIA拥有了最宽广的专业覆盖面,从而帮助客户达到缩短设计生产周期、不断提高产品质量及降低费用的目的。
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5.2 利用CATIA进行三维建模
CAITA是基于草图特征的三维建模软件,CATIA通过对三维实体的精确建模及装配来生成最终的产品。CAITA中装配的模型的构造是由各种特征来组合生成的,零件的设计过程就是特征的累积过程。下面对主要零部件做详细的建模过程分析,因其尺寸较多在步骤中不作详细说明。绘图时参照如图5.0所示工具。
图5.0主要建模工具
5.2.1底坐板的建立
底座板为凸台特征和凹槽特征的合成,建立方法先使用CATIA凸台命令,然后进行凹槽命令即可。具体步骤如下。
第一步:新建>零件>输入文件名 >进入零件模式,然后选择XY面为草绘面>绘制草图>退出工作台>选择凸台命令,拉伸厚度取12mm(系统默认单位mm)。
第二步:选择底板上平面进入草绘>绘制草图 >退出工作台>选择凹槽命令>凹槽限制尺寸选择12mm或者“直到到最后”>单击确定,颜色修改属性。其建模如图5.1和5.2。
图5.1 草绘过程图
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图5.2 完成的效果图
5.2.2 举升臂的建立
举升臂为钢板型材,建立方法使用凸台命令,然后使用凹槽命令。
第一步:新建>零件>输入文件名>进入零件模式,然后选择XY面为草绘面>绘制草图>退出工作台>凸台命令,拉伸厚度18mm。
第二步:选择举升臂上平面进入草绘>绘制孔的草图 >退出工作台>选择凹槽命令>凹槽限制方向的尺寸填入18mm或者“直到到最后”>单击确定。建模后如图5.3和5.4所示。
图5.3举升臂凹槽的图形
图5.4完成的效果图
5.2.3液压缸支承轴的建立
液压缸支撑轴为旋转体或者是凸台均可以,这里依然使用凸台命令,及凹槽命令。
第一步:新建>零件>输入文件名>进入零件模式,然后选择XY面为草绘面>绘制草图>退出工作台>凸台命令>拉伸厚度10mm>单击确定。见图5.5所示。
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图5.5第一步效果图
第二步:选择轴端平面进入草绘>绘制轴的草图 >退出工作台>选择凸台命令>凸台拉伸尺寸选择634mm>单击确定。
第三步:创建定义平面,点击创建平面>选择曲面的切线>选择轴的曲面>单击完成,然后选择此面单击草绘命令>绘制孔的草图>退出工作台>点击凹槽命令>限制方向一选择“直到最后”>单击确定。整体效果图如图5.6所示。
图5.6最终效果图
5.2.4上平台的建立
上平台主要由一个钢板及内贴槽型钢焊接而成,分为凸台命令和抽壳命令。
第一步:新建>零件>输入文件名>进入零件模式,然后选择XY面为草绘面>绘制草图>退出工作台>凸台命令>限制方向厚度输入90mm>单击确定。如图5.7所示。
图5.7平台钢板效果图
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