Adams软件在桥式起重机结构设计中的应用修改稿.docx

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1、Adams软件在桥式起重机结构设计中的应用摘 要:为了更好的对桥式起重机进行更加全面的设计分析，以保证更好的设计只安装质量。首先完成了对桥式起重机虚拟样机的设计，之后根据设计的二维图纸，转化为三维实体模型，并将各个模型进行实体装配。在确认各个结构之间的装配无误后需要对起重机的结构进行优化；之后将建立好的桥式起重机模型导入Adams软件中，对其进行动力学分析,以更好的验证虚拟样机技术在起重机机构设计中的应用。也体现出了软件设计与仿真软件联合应用在结构设计中具有很大的优越性。关键词：设计分析 桥式起重机 虚拟样机 前言利用虚拟样机设计代替现实中的一些物理样机，不但能大大的缩短产品研发的周期，而且也

2、大大的降低产品研发成本，对于改进产品的设计质量，更好的提高面向客户与市场需求的能力。正是基于结构优化的特点, 虚拟样机技术在桥式起重机设计中的使用大大的促进了起重机的设计效率。本文以桥式起重机结构设计为例，利用UGNX三维设计软件为设计基础, 应用虚拟样机技术完成对桥式起重机的虚拟样机的建模和装配。并对动力学软件Adams软件在桥式起重机结构设计中的应用进行了更详细的分析。1 桥式起重机的设计在桥式起重机设计的过程中，首先要了解起重机的工作环境，作业对象等，桥式起重机主要可以分为三种，一是单梁桥式起重机，还有双梁桥式起重机和通用桥式起重机等。如图1所示，是桥式起重机的结构示意图。1电力设备;2

3、小车机构;3桥架;4驾驶室;5滑轮组;6大车运行机构;7大车轨道面图1桥式起重机结构示意图 2桥式起重机虚拟样机设计2.1 零部件参数化建模起重机整体的设计方案被确定之后，下一步要做的就是对各个机构的零部件进行设计，将二维和三维设计软件的结合在一起，设计起重机各个部分的零部件图纸，根据二维图纸再设计三维实体的零件图。零部件建模完成之后就要对其结构的细节部分进行详细的参数优化。在起重机的设计中采用参数化设计不但可以保证不同的零部件自身所具有的不同的形状和尺寸设计更改方便，而且还保证了机械设计效率得到很大的提高。2.2 桥式起重机的装配利用三维软件对起重机的各个零部件进行装配，这一过程也是实现起重

4、机产品数字化定义中的一个及其重要环节, 起重机的装配过程就是对零件模型通过一些常见的约束关系进行重新定位, 三维设计软件站利用这种虚拟技术已经非常的广泛。对于桥式起重机整机系统所采用的虚拟装配而言，就需要对各个小的零部件进行局部装配，并将装配好的局部结构进行单独的保存。比如桥式起重机的减速器部分，整机的运行机构，都需要有独立的装配结构。这样做的目的不但可以使起重机本身可以进行局部结构的仿真模拟和分析，以便于进一步的对具体的结构细节进行修改和优化。在局部装配完成以后需要做的就是对局部装配的结构进行总装，将各个部分进行统一协调装配。这一步的目的一是为了突出起重机整体设计的协调性，检查设计中是否存在

5、一些结构的干涉。在检查装配无误之后，生成一个起重机的三维实体模型，再次对三维实体进行运动仿真。以此为依据，对起重机的整体设计方案优化, 使整体设计的结构达到最优化。如图1所示，为桥式起重机安装图, 它主要包括了从动车轮轴、从动车轮、轴承座、轴承、闷盖、套筒等部件，这些部件相互结合并且按一定的装配关系组合在一起，支撑桥式起重机的桥架结构以及整机系统。 图2 桥式起重机安装图3模型动力学分析为了加精确的分析出桥式起重机整体的机械性能，就需要对起重机的动态性能进行仿真模拟目的就是为了更好的优化起重机的设计结构，减少起重机成型之后的工作过程中的风险，并且尽可能的降低设计实验的成本。将设计并装配好的起重

6、机模型导入Adams软件中，很多的三维设计软件（如UG/PROE/Solidworks/Catia等）建立的三维设计模型，三维软件将设计安装好的装配体保存为中间格式，动力学软件通过中间格式将建立好的中间格式装配体导入其中，在起重机模型机构完全检查无误后，就可以设置动力学仿真,通过Adams软件将设计安装好的文件，保存为Parasolid格式，将上述的起重机模型通过UG软件生成的部分装配体保存为qizhongji文件名的Parasolid格式模型。如图3所示从动车轮装配机构模型图。图3 从动车轮装配结构模型利用动力学仿真软件Adams打开装配好的起重机结构设计模型，在打开的过程中，需要Filei

7、mportmodel name,在浏览的项目里面右键,选model（模型）,再选create（创建）,可以重新命名该文件。但是不可以在空格中输入文件名字,否则就会导致导入的文件无法识别实体，需要再次对文件的整体的透明度进行更改，之后才能看见整个文件。最后通过编辑各个零件的属性，对其添加旋转副和固定约束等约束以及相应的驱动，再对各运动部件中的主动件进行参数添加，设置完成就可以对模型进行动力学分析。通过对这一模型的动力学分析后，不但可以以得到桥式起重机大车运行机构和小车运行机构在不同的工况条件下的动载曲线,以保证更好的完成起重机3大机构联动下的运动学和动力学仿真.4结论1 用户界面模块ADAMS/View建立了桥式起重机的三维模型 运用ADAMS软件对三维实体进行简单的建模具有建模简单 效率高和可视性强等特点2 利用ADAMS软件对桥式起重机进行了运动学仿真过程进行了介绍，以保证设计过程的合理性，在对起重机的运动中无干涉现象 从而验证了动力学软件Adams在桥式起重机结构设计中的合理性。参考文献1 陈定方, 罗亚波. 虚拟设计M. 北京:机械工业出版社,2007.2 陈立平, 张云清. 机械系统动力学分析及ADAMS应用教程M. 北京:清华大学出版社,2005.3 卢志国, 程培元. 虚拟样机技术及其在ADAMS中的应用J.机械研究与应用2006,5