擦窗机立柱与底架参数化设计及整机自动装配技术研究

发布时间：2020-03-25 10:17

【摘要】：擦窗机作为高层建筑的清洗和维护设备,具有作业效率高、作业速度快、安全性好等特点。传统的擦窗机设计方法工作量大、设计效率低、成本较高。为了满足快速设计的需要,开发擦窗机辅助设计系统。作为辅助设计系统的子系统,本文开发了擦窗机立柱及底架零部件参数化设计模块,实现了擦窗机整机模型的自动装配,并且完成了相关计算。本文从擦窗机辅助设计系统的开发原理及模块划分出发,对立柱及底架的总成库及零部件库进行划分,统计和优化了立柱及底架相关零部件的所有形式,并建立相应的SolidWorks模型库与ACCESS数据库,在VB.NET平台下建立可视化界面,用户在程序界面进行相关操作,完成对所选零部件的尺寸参数定义,程序将数据赋值给对应的模型,完成零部件的参数化设计。擦窗机的整机设计以总成设计为基础,在总成设计中,设计结果是相互独立的部分,实现各总成之间的自动装配能够提高设计效率。本文从自动装配的原理出发,介绍了自动装配的方法及步骤,对自动装配的相关函数进行说明,分不同机型,完成擦窗机整机的自动装配并生成相应的整机工程图。擦窗机设计过程中,各零部件的选型设计一般都根据经验及相邻零部件的搭配关系进行设计,因此会出现部件选型不合理,强度不满足要求的情况,因此需要对重要零部件进行选型计算和强度校核,确定设计方案的合理性。本文完成了擦窗机回转支承及电机减速器的选型计算,对立柱截面进行校核,并且完成了轨道轮压及轨道强度的计算校核。擦窗机立柱与底架零部件库的建立满足了用户灵活设计的需求,结合以往的总成设计,能够满足不同设计思路的要求,减少了设计工作量。另外自动装配技术的应用,更使得整机设计的工作量大大减少。本课题充分运用SolidWorks二次开发优势,结合产品特点完成相关研究工作,可以为其他类似产品的开发提供借鉴。
【图文】：

擦窗机,轨道式,屋面

设计专用的安全的施工机械显得非常重要。物幕墙面的设备，有着较高的安全性，且作业效率高，我国的高层建筑行业才开始兴起，最初的高层建筑于国外建筑行业起步较早，技术较为成熟，在建筑物，擦窗机同样引进国外品牌。在随后的几年间，我国应的国内擦窗机产品逐渐发展起来，成立了一批专业窗机》到 GB1954-2017《擦窗机》标准的颁布，某种程展趋于成熟。擦窗机的形式多样，根据擦窗机标准，式、插杆式、轮载式、悬挂式、滑梯式，其中屋面轨窗机可沿轨道行走，运行平稳、安全可靠、自动化程度在设计中被大量应用，如图 1.1。本课题主要针对屋面。

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立柱自身随伸缩臂一同发生回转，俯仰式擦窗机立柱和直臂式擦窗机立柱结构区别在于臂座形式不同，如图2.3 所示为两种不同形式的立柱，由于俯仰式擦窗机伸缩臂的俯仰油缸连接在立柱柱体与伸缩臂上，，导致伸缩臂在回转时立柱必须随伸缩臂一同进行回转，因此对于俯仰式擦窗机立柱一般都采用下回转形式。a)直臂式擦窗机立柱 b)俯仰式擦窗机立柱图 2.3 擦窗机立柱示意图当对擦窗机的没有最小工作高度的要求时，一般擦窗机采用单节立柱，因为不论是从结构、成本、设计及加工效率方面，单节立柱的设计及应用都有着很大的优势，单节立柱的立柱截面形式没有特殊的要求，方管或圆管都可。但出于建筑物外观因素的考虑，可能要求擦窗机在非工作状态下能够隐蔽于建筑物女儿墙内，此时需要对立柱的最小高度限制，对于此类情况，立柱需要设计成可伸缩式。伸缩立柱的立柱只能是方立柱，如果采用圆立柱，相邻两节立柱在套接时，周向定位比较困难，在伸缩臂回转时，与回转机构相接的一级立柱容易发生扭转，使得伸缩油缸座安装位置产生较大的应力，同时由于在圆柱表面固定伸缩油缸座时
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU976.42

【参考文献】