叉车门架的有限元分析及动态仿真分析

发布时间：2020-09-24 12:58

　　随着国内外叉车市场竞争日趋激烈,但目前国内叉车生产企业大多仍采用传统、简单的类似计算方法,有必要采用现代设计手段来提高设计质量。本文主要工作是围绕运用PRO/E对叉车门架进行三维实体造型、利用ANSYS对叉车门架的关键构件进行有限元分析、应用APDL开发货叉专用有限元分析模块、采用ADAMS对叉车门架的工作过程进行动态仿真以及对门架结构的优化设计展开的,主要研究内容包括: (1)以CPC30型叉车门架作为研究对象,利用三维参数化设计软件PRO/E对其零部件进行了3D参数化建模与装配,并在其环境下进行了装配干涉检查。为叉车门架的有限元分析和动态仿真分析奠定了基础。 (2)利用ANSYS软件对叉车门架的关键部件(货叉、内门架、外门架)进行有限元静力学分析,获得了关键部件的应力分布云图、位移变形云图。经分析,验证了该型叉车门架关键部件设计的合理性。在完成静力学分析的基础上,并对内门架进行模态分析,得出了其前十阶振型和固有频率。其中内门架的第一阶固有频率26.33Hz大于路面激励20Hz,得出了其在工作时是不会引起共振,该型内门架的设计是合理的。 (3)以ANSYS软件的二次开发语言APDL为工具,开发了货叉专用有限元分析模块。通过实例分析验证了该模块程序编制的正确性。该模块可实现货叉的参数化设计、分析,与常规操作繁琐的有限元分析步骤相比,具有较高的设计分析效率。 (4)应用PRO/E与ADAMS之间的MECH/PRO接口模块,研究了叉车门架三维实体模型在传递过程中的参数设置与操作方法,成功实现了该实体模型通过该接口向ADAMS的传递。 (5)利用ADAMS创建了叉车门架的虚拟样机模型,实现了叉车门架工作过程的动态仿真。经分析得到了叉车门架各铰接点和相关构件的运动、受力、位移特性曲线及性能参数,为叉车门架的结构设计与优化提供了参考。 (6)以倾斜油缸最大受力最小化为优化目标建立了数学模型。经优化求解,使倾斜油缸最大受力减小了13.6%,取得了良好效果。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH242
【部分图文】：

平衡重式叉车

和意义一体化脚步的加快，国内外制造业面临着日益激国参与世界竞争，国外制造业冲击中国市场，我提高技术创新力是制造业提高核心竞争力的必然应用，但它仅仅是对产品的初步设计，对一些生足。而 CAE 技术结合迅速发展的计算力学、计算，从低效检验到高效仿真，从线性静力求解到非了巨大的发展与成就，能更好地解决生产中的实:CAE 技术己经成为企业提高创新能力、提高产力的关键技术之一。因此，把 CAE 引入到开发产式装卸机械，十分广泛的应用于港口、机场、车要的作用。叉车作为短途货物运输机械，其具有重式叉车。

门架结构,叉车

图 1-2 叉车门架结构简图Fig.1-2 The structure of forklift mask因此针对这些问题，利用有限元分析软件 ANSYS 对叉车门架各主要构件进行分将应力场分布、位移变形、模态分析结果直观的以图形等动态方式显示出来。同时ADAMS 软件进行动态仿真分析，得出各部件的动态运动特性，并对门架结构进行优为叉车门架结构的合理设计提供依据，以达到降低生产成本、缩短研制周期、提高等目的。1.2 国内外研究概况国外叉车发展较早，从美国克拉克公司于 1932 年向市场提供第一台叉车起，已有 70 年历史。世界上主要的叉车生产国为日本、德国和美国等，国际上生产叉厂家，排名前几位的有林德、丰田、纳科、永恒力、小松、TCM、力至优等著名公国外著名叉车总的技术特点是品种齐全、技术先进、各具特色，尤其在提高作业效人机工程、节能、环保及安全性等方面的技术发展非常快，追求个性化，最大限度足客户的需求。以日本为例，近几年电动叉车、汽油叉车、柴油叉车在市场上的销

框架结构,门架结构

尺寸或特征进行灵活控制，能充分发挥设计师的设涉检查，可以发现零件设计过程中的缺陷以便减RO/E 对叉车门架进行三维造型对于实际工程设计非动态仿真分析还可以此模型为基础进行分析计算。构[15-17]用的起重运输、装卸堆垛车辆，叉车的门架是叉车车门架机构的功用是：叉车进行装卸搬运作业时，的叉取、搬运、升降、拆码垛等作业。它的结构主链条、起升油缸、倾斜油缸等构件组成。如图 2-构由内门架与外门架组成，它们相互嵌套，利用起之成为可以伸缩的构造。因为工作的要求，门架需车前驱动桥上，这是它在布置和位置上的特点。内的框架结构，它们与起升油缸和链滑轮组的重量占中在位于前驱动轴外的外门架平面内。

【引证文献】