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近年来,随着经济的发展,市场对自卸车的需求量大大增加,自卸车广泛应用于各个领域,特别是在条件比较恶劣的矿山工地。举升机构是自卸车的核心机构,其设计质量直接影响自卸汽车的各项工作性能及安全性。传统的分析与设计方法已无法满足自卸车的设计要求。随着我国CAD技术应用日益普及和推广,产品参数化CAD系统的开发已成为企业产品数字化、信息化的必然趋势。本文以某公司生产的自卸车为研究对象,简要介绍其结构及工作原理,并进行了机构运动学分析和静力学分析。在此基础上,以国内普遍使用的CAD/CAM软件Pro/ENGINEER(简称Pro/E)为平台,利用该软件所提供的二次开发工具Pro/Toolkit和VisualC++6.0的集成开发环境,采用三维造型技术与参数化设计相结合的方法,对Pro/E进行二次开发,建立了一个快速的自卸车设计开发系统。同时提出一种基于Pro/Toolkit装配特征元素树的自动虚拟装配的方法,从而在Pro/E环境下实现了自卸车零部件的自动装配。在自卸车CAD三维模型的基础上,采用虚拟样机技术(Virtual Prototyping,VP),在ADAMS中分别建立了自卸车的机械子系统模型和液压子系统模型,运用ADAMS/Hydraulics模块进行了机械液压联合仿真。此外,本文采用优化设计理论与方法,运用MATLAB优化工具箱,以举升机构最大举升力最小为优化目标,对机构各铰接点位置进行了优化计算,从而使举升机构的结构更加合理。本文应用以上研究成果设计开发了自卸车虚拟样机参数化与自动装配系统。通过该系统,用户可在可视化平台上设计自卸车的主要零部件,同时实现零部件间的自动装配,避免了设计系列化零件模型的重复劳动,提高设计效率和设计质量,缩短产品的开发周期,符合现代设计思想的发展,具有较高的使用价值和应用前景。整个研究工作以自卸汽车的虚拟设计、虚拟仿真为核心,对于减少举升机构设计开发过程中的物理样机的制造和物理试验的工作量,以及材料的合理利用,都有现实意义。