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壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985 畢業(yè)設(shè)計(jì)附本 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì) SCISSOR-TYPE LOGISTICS HYDRAULIC LIFT PLATFORM DESIGN 學(xué)生姓名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)院名稱 專業(yè)名稱 指導(dǎo)教師 年 5月 30日 目 錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申報(bào)表 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 任 務(wù) 書 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 7 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)手冊(cè) 10 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期匯報(bào)表 15 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期情況檢查表 16 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表 17 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱表 18 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及綜合成績(jī)?cè)u(píng)定表 19 外文翻譯 20 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申報(bào)表 指導(dǎo)教師 職稱 講師 教研室 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 申報(bào)課題名稱 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 課題類型 工程設(shè)計(jì)類 課題來源 B.社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐 課 題 簡(jiǎn) 介 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需求的提高,對(duì)物流行業(yè)提出越來越高的要求,剪叉式液壓升降臺(tái)不僅局限應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)、機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭等地,更廣泛的應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)流水線,這就對(duì)剪叉式液壓升降臺(tái)提出了承載能力高、運(yùn)行速度快、啟動(dòng)停止平穩(wěn)的要求。 課題要求 （包括所具備的條件） 剪叉式液壓升降臺(tái)的液壓缸布置方式選型；制定液壓系統(tǒng)的基本方案、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)；用AutoCAD軟件繪制液壓系統(tǒng)圖、零件圖以及液壓系統(tǒng)裝配總圖，要求視圖完整。參考文獻(xiàn)至少15篇，其中有2篇以上外文文獻(xiàn)。 課題工作量要求 對(duì)液壓升降臺(tái)進(jìn)行受力分析，并進(jìn)行液壓升降臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和臺(tái)板與叉桿的設(shè)計(jì)；完成剪叉式液壓升降臺(tái)裝配圖、零件圖以及液壓系統(tǒng)圖，完成剪叉式液壓升降臺(tái)的總體設(shè)計(jì)；其中裝配圖1張，零件圖若干，圖紙滿足本科畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。完成1.5萬字的畢業(yè)論文及4000漢字的英譯漢。 教研室 審定意見 同意 教研室主任簽字： 學(xué) 院 審定意見 同意 教學(xué)院長(zhǎng)簽字：  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 任 務(wù) 書 學(xué)院（系）： 機(jī)電工程學(xué)院 專??? ??業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 學(xué) ? 號(hào)： 設(shè)計(jì)(論文) 題目： 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 指 導(dǎo) 教 師: 教研室主任: 發(fā)任務(wù)書日期: 年 3月 4日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的背景： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需求的提高，對(duì)物流行業(yè)提出越來越高的要求。剪叉式升降平臺(tái)具有制造容易、價(jià)格低廉、堅(jiān)實(shí)耐用、便于維修保養(yǎng)等特點(diǎn)，因此不僅局限應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)、機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭等地，更廣泛的應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)流水線，這就對(duì)剪叉式液壓升降臺(tái)提出了承載能力高、運(yùn)行速度快、啟動(dòng)停止平穩(wěn)的要求。整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖油路各自擬訂好的控制回路及液壓源組合而成。這就要求各回路相互組合時(shí)去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容和要求： 完成雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算。完成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。完成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)方案的確定、主要參數(shù)的計(jì)算、以及臺(tái)板與叉桿的設(shè)計(jì)計(jì)算。完成剪叉式液壓升降臺(tái)裝配圖、零件圖以及液壓系統(tǒng)圖。用計(jì)算機(jī)畫圖，要求視圖完整，其中裝配圖一張，零件圖若干，滿足本科畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。參考文獻(xiàn)至少15篇以上，另外有2篇以上外文文獻(xiàn)。完成至少1萬5千字的論文，以及至少4000漢字的英文翻譯。 3．主要參考文獻(xiàn)： [1] 周長(zhǎng)城.液壓與液力傳動(dòng)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2010,8. [2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第五版.北京；機(jī)械工業(yè)出版社.2008 [3] Wang dong sheng.Logistics & Material Handing[M],2007.12. [4] 張嵐,弓海霞,劉宇輝.新編實(shí)用液壓技術(shù)手冊(cè)[M].北京:人民郵電出版社,2008,5. [5] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第5卷.北京:化學(xué)工業(yè)民出版社,2008,3. [6] 曾午平, 衛(wèi)良保.剪叉式液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)計(jì)算.起重運(yùn)輸機(jī)械.2010(01) [7] 王維.基于Cosmos/Motion的剪叉式液壓升降臺(tái)設(shè)計(jì)及優(yōu)化.機(jī)械工程師.2011(08) 4．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃(以周為單位)： 18年第1、2周 畢業(yè)實(shí)習(xí)，學(xué)生提交實(shí)習(xí)報(bào)告、開題報(bào)告 18年第3、4周 與指導(dǎo)老師進(jìn)行討論，確定最終設(shè)計(jì)方案 18年第5、6周 剪叉式升降臺(tái)的受力分析 18年第7、8周 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、臺(tái)板與叉桿的設(shè)計(jì) 18年第9~11周 繪制裝配圖和主要零件圖，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 18年第12周 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料 18年第13周 答辯 教研室審查意見： 同意 教研室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院審查意見： 同意 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 課題名稱： 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職稱： 講師 所在學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 日期： 2018 年 3月 16 日 說 明 1．根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，學(xué)院教學(xué)院長(zhǎng)批準(zhǔn)后實(shí)施。 2．開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個(gè)人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報(bào)告按不合格論。 5．課題類型填：工程設(shè)計(jì)類；理論研究類；應(yīng)用（實(shí)驗(yàn)）研究類；軟件設(shè)計(jì)類；其它。 6．課題來源填：教師科研；社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐；教學(xué)；其它 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 課題名稱 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 課題來源 社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐 課題類型 工程設(shè)計(jì)類 1．選題的背景及意義： 升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機(jī)構(gòu)，可用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料上線，下線，共件裝配時(shí)部件的舉升，大型機(jī)床的上料，下料，倉(cāng)儲(chǔ)裝卸等場(chǎng)所，與叉車等車輛配套使用，以及貨物的快速裝卸等。進(jìn)入21 世紀(jì)以后, 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需求的提高, 對(duì)升降機(jī)提出越來越高的要求, 升降機(jī)越來越不僅局限應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)、機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭等, 更廣泛的應(yīng)用于其它物流、制造系統(tǒng)和汽車維修等行業(yè)和部門。這就對(duì)原有的剪叉式液壓升降臺(tái)提出了更加嚴(yán)格的承載能力高、運(yùn)行速度快、啟動(dòng)停止平穩(wěn)等新的要求。本設(shè)計(jì)就此問題進(jìn)行分析和探討,并對(duì)傳統(tǒng)剪叉式液壓液壓升降臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行改造。 2．研究?jī)?nèi)容擬解決的主要問題： （1） 剪叉式物流升降臺(tái)結(jié)構(gòu)方案的確定，參考收集的資料，提出不同的方案，通過對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)和位置參數(shù)的計(jì)算，選擇比較優(yōu)化的一種； （2） 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：由于此設(shè)計(jì)計(jì)算比較成熟，可根據(jù)液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)所提供的計(jì)算公式和限制條件，對(duì)工作載荷、導(dǎo)軌摩擦載荷、慣性載荷、液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行計(jì)算，從而確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)壓力和流量，從而選擇液壓泵的規(guī)格。同時(shí)也要考慮液壓缸主要零件缸體、活塞、活塞桿的結(jié)構(gòu)，材料及技術(shù)要求，最后確定符合要求的液壓缸。 （3） 臺(tái)板與叉桿的設(shè)計(jì)計(jì)算：通過考慮叉桿的結(jié)構(gòu)材料及尺寸，并對(duì)橫軸的選取進(jìn)行計(jì)算，最后確定符合實(shí)際要求的臺(tái)板和叉桿。 3．研究方法技術(shù)路線： 主要研究方法：首先通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行查閱，對(duì)剪叉式物流升降臺(tái)有所了解，了解各項(xiàng)數(shù)據(jù)之后再對(duì)結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)進(jìn)行選擇，再通過查閱書籍、計(jì)算機(jī)等工具對(duì)要設(shè)計(jì)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、調(diào)整，最終完成設(shè)計(jì)。 在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，借用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行，繪制三維零件圖及二維零件圖，并進(jìn)行虛擬裝配，并生成對(duì)應(yīng)的整機(jī)圖。 4．研究的總體安排和進(jìn)度計(jì)劃： 18年第1、2周：畢業(yè)實(shí)習(xí)，寫實(shí)習(xí)報(bào)告、開題報(bào)告； 18年第3、4周：與指導(dǎo)老師進(jìn)行討論，確定最終設(shè)計(jì)方案； 18年第5、6周：對(duì)剪叉式升降臺(tái)進(jìn)行受力分析； 18年第7、8周：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、臺(tái)板與叉桿的設(shè)計(jì)； 18年第9-11周：繪制裝配圖和主要零件圖，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文； 18年12周 ：提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料； 18年13周 ：答辯 5．主要參考文獻(xiàn)： [1] 周長(zhǎng)城.液壓與液力傳動(dòng)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2010,8. [2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第五版.北京；機(jī)械工業(yè)出版社.2008. [3] 張嵐,弓海霞,劉宇輝.新編實(shí)用液壓技術(shù)手冊(cè)[M].北京:人民郵電出版社, 2008,5. [4] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第5卷.北京:化學(xué)工業(yè)民出版社,2008,3. [5] 曾午平, 衛(wèi)良保.剪叉式液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)計(jì)算.起重運(yùn)輸機(jī)械.2010(01) [6] 王維.基于Cosmos/Motion的剪叉式液壓升降臺(tái)設(shè)計(jì)及優(yōu)化.機(jī)械工程師. 2011(08) [7] 邢邦圣.機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2011. [8] 朱里.機(jī)械原理[M].北京: 高等教育出版社, 2010. [9] 梁全.液壓系統(tǒng)Amesim計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)階教程；機(jī)械工業(yè)出版社，2016,3. [10] 液壓工程師技術(shù)手冊(cè)/高殿榮，王益群主編.—2版.北京；化學(xué)工業(yè)出版社，2015.6 [11] 機(jī)械制圖手冊(cè)/葉玉駒，焦永和，張彤主編.—5版.北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2012.6（2015.11重印） [12] 樊錦波等.車抗移動(dòng)式液壓舉升機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算.機(jī)床與液壓,2002. [13] Wang dong sheng.Logistics & Material Handing[M],2007.12. [14] WEI Jian .ication of PLC in Underground Two-Double Structure Surface Garage，2006.11. [15] HU Jun-an .Formulation of Neural Network Model for the Auto Lift's Vertical Prop，2001.4. 指導(dǎo)教師意見： 該生擬進(jìn)行剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)，前期對(duì)該領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行了較為詳盡的了解。在此基礎(chǔ)上，提出了該研究的主要問題及詳細(xì)的研究方法，研究的技術(shù)路線可進(jìn)一步細(xì)化。預(yù)期可按計(jì)劃完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究工作，同意選題。 指導(dǎo)教師簽名： 2018 年 3 月 16日 教研室意見： 同意開題 教研室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院意見： 同意開題 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)手冊(cè) 設(shè)計(jì)（論文）題目： 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 年 級(jí) 專業(yè)（全稱） 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 所在學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄 第一次指導(dǎo)記錄： 老師對(duì)我們進(jìn)行了集中教學(xué)和分別指導(dǎo)，在論文格式，圖紙格式，論文摘要，外文翻譯上對(duì)我們進(jìn)項(xiàng)了詳細(xì)講解，此外，老師還幫我們規(guī)劃了論文的進(jìn)度計(jì)劃。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 3月 5日 第二次指導(dǎo)記錄： 老師和我一起詳細(xì)的探討了我的緒論部分，并建議我考慮升降臺(tái)的安全問題，尤其是制作方面和使用維護(hù)方面。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 3月 12日 第三次指導(dǎo)記錄： 老師和我一起探討了剪叉式升降臺(tái)的結(jié)構(gòu)問題，并建議我在選擇雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)的同時(shí)可以和直立固定剪叉式以及水平固定剪叉式作比較，以增強(qiáng)論文的說服力。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 3月 19日 第四次指導(dǎo)記錄： 老師和我一起討論了剪叉式升降臺(tái)的位置參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算，并且建議我可以找一些實(shí)例來進(jìn)行證明。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 3月 26日 第五次指導(dǎo)記錄： 老師和我一起探討了液壓缸放置在左側(cè)和放置在右側(cè)的各自優(yōu)劣點(diǎn)，同時(shí)她還幫我尋找了一些有相關(guān)資料的文獻(xiàn)。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 4月 2日 第六次指導(dǎo)記錄： 老師和我一起探討了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還幫我選擇了液壓執(zhí)行元件液壓缸的材料，還指導(dǎo)了我液壓缸的安裝問題和缸體和缸蓋的連接問題。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 4月 9日 第七次指導(dǎo)記錄： 老師和我一起探討了我畫的液壓系統(tǒng)原理圖和一些零件圖，并幫我修改了一些圖紙上的細(xì)節(jié)，比如線的粗細(xì)程度等等，此外她還建議我在液壓系統(tǒng)原理圖上作一些簡(jiǎn)單的說明。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 4月 16日 第八次指導(dǎo)記錄： 老師和我一起討論了液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)載荷和速度的分析計(jì)算，還專門查找參考書幫我對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證計(jì)算。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 4月 23日 第九次指導(dǎo)記錄： 老師和我一起探討了臺(tái)板和叉桿的結(jié)構(gòu)材料和尺寸的選取，此外她還幫我驗(yàn)證了叉桿和橫軸的計(jì)算。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 5月 2日 第十次指導(dǎo)記錄： 老師和我一起探討了我的總裝配圖的結(jié)構(gòu)，并指出我在螺栓的畫法上存在問題，建議我再進(jìn)行改動(dòng)一下。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 5月 7日 第十一次指導(dǎo)記錄： 老師對(duì)我的論文整體進(jìn)行了修改，在格式，字體大小等方面做了詳細(xì)的批注，建議我對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)改動(dòng)。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 5月 14日 第十二次指導(dǎo)記錄： 對(duì)照第一次查重記錄，她再次詳細(xì)的幫我檢查了論文和圖紙，并建議我整體修改論文和圖紙，降低查重率。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 5月 21日 第十三次指導(dǎo)記錄： 老師對(duì)我們?cè)敿?xì)講解了畢業(yè)設(shè)計(jì)的答辯流程，并建議我們對(duì)整體結(jié)構(gòu)，一些粗糙度，整體公差方面做深入探討。 指導(dǎo)地點(diǎn) 教三A201 2018年 5月 28日 第十四次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點(diǎn) 年 月 日 第十五次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點(diǎn) 年 月 日 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期匯報(bào)表 學(xué)生姓名 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 設(shè)計(jì)（論文）題目 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期工作小結(jié) 論文撰寫到現(xiàn)在，根據(jù)老師的任務(wù)書和我的開題報(bào)告，同時(shí)吸取前人的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，我已經(jīng)完成了對(duì)剪叉式升降臺(tái)位置參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的分析計(jì)算，也完成了對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的分析，并最終選擇液壓缸為雙活塞桿液壓缸。在圖紙上，我已經(jīng)初步完成了液壓系統(tǒng)圖和一些零件圖的簡(jiǎn)單繪制。在之后的幾個(gè)周，我還要完成對(duì)臺(tái)板和叉桿的設(shè)計(jì)計(jì)算，確定它們的材質(zhì)結(jié)構(gòu)。還要完成相關(guān)的零件圖紙的繪制和修改，并完成最終的裝配圖。另外也要對(duì)整篇論文作進(jìn)一步的修改，尤其是計(jì)算方面，要對(duì)它們作進(jìn)一步的分析研究。 指導(dǎo)教師意見 該生畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度符合畢業(yè)任務(wù)書要求，應(yīng)能按時(shí)按量完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 簽名： 2018年 4月 20日 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期情況檢查表 學(xué)院名稱： 機(jī)電工程學(xué)院 檢查日期： 2018年 4月 25 日 學(xué)生姓名 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)（論文）題目 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 工作進(jìn)度情況 完成了對(duì)剪叉式升降臺(tái)位置參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的分析計(jì)算，也完成了對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的分析，并最終選擇液壓缸為雙活塞桿液壓缸。在圖紙上，我已經(jīng)初步完成了液壓系統(tǒng)圖和一些零件圖的簡(jiǎn)單繪制。 是否符合任務(wù)書要求進(jìn)度 是 能否按期完成任務(wù) 能 工作態(tài)度情況 (態(tài)度、紀(jì)律、出勤、主動(dòng)接受指導(dǎo)等) 態(tài)度認(rèn)真，按時(shí)出勤，能夠積極主動(dòng)的自主設(shè)計(jì)，不明白的也會(huì)主動(dòng)詢問老師 質(zhì)量 評(píng)價(jià) (針對(duì)已完成的部分) 計(jì)算部分符合設(shè)計(jì)要求，圖紙基本可以表達(dá)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 存在問題和解決辦法 說明書語言不夠嚴(yán)謹(jǐn)，圖紙圖線標(biāo)注部分略有不標(biāo)準(zhǔn)的地方，后期根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行改正 檢查人簽名 教學(xué)院長(zhǎng)簽名 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表 學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 題目： ?剪叉式物流液壓升降臺(tái)是設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià) 項(xiàng)目 評(píng)價(jià)要素 成績(jī)?cè)u(píng)定 優(yōu) 良 中 及格 不及格 工作 態(tài)度 工作態(tài)度認(rèn)真，按時(shí)出勤 √ 能按規(guī)定進(jìn)度完成設(shè)計(jì)任務(wù) √ 選題 質(zhì)量 選題方向和范圍 √ 選題難易度 √ 選題理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值 √ 能力 水平 查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 √ 綜合運(yùn)用知識(shí)能力 √ 研究方法與手段 √ 實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力 √ 創(chuàng)新意識(shí) √ 設(shè)計(jì) 論文 質(zhì)量 內(nèi)容與寫作 √ 結(jié)構(gòu)與水平 √ 規(guī)范化程度 √ 成果與成效 √ 指導(dǎo) 教師 意見 建議成績(jī) 80 是否同意參加答辯 同意 評(píng)語： 該生進(jìn)行了剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)，并繪制了剪叉式物流液壓升降臺(tái)的裝配圖和零件圖。論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，題目有難度，工作量較大。選題具有較好的實(shí)踐指導(dǎo)意義。該生查閱文獻(xiàn)資料能力較強(qiáng)，能較好的收集關(guān)于課題的相關(guān)資料，設(shè)計(jì)過程中能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，綜合運(yùn)用知識(shí)能力較強(qiáng)。文章篇幅符合規(guī)定，內(nèi)容較為完整，層次結(jié)構(gòu)安排科學(xué)，主要觀點(diǎn)突出，設(shè)計(jì)圖紙格式規(guī)范。設(shè)計(jì)工作量符合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。同意答辯。 指導(dǎo)教師簽名： 2018年 5 月 22 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱表 學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 題目： 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)? ????? ????? 評(píng)價(jià) 項(xiàng)目 評(píng)價(jià)要素 成績(jī)?cè)u(píng)定 優(yōu) 良 中 及格 不及格 選題 質(zhì)量 選題方向和范圍 √ 選題難易度 √ 選題理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值 √ 能力 水平 查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 √ 綜合運(yùn)用知識(shí)能力 √ 研究方法與手段 √ 實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力 √ 創(chuàng)新意識(shí) √ 設(shè)計(jì) 論文 質(zhì)量 內(nèi)容與寫作 √ 結(jié)構(gòu)與水平 √ 規(guī)范化程度 √ 成果與成效 √ 評(píng)閱 教師 意見 建議成績(jī) 80 是否同意參加答辯 同意 評(píng)語： 圖紙、說明書工作量達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，同意參加答辯！ ? ? ? ? ? ? 評(píng)閱教師簽名： 2018年 5 月 24 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及綜合成績(jī)?cè)u(píng)定表 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)論文題 目 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 答辯時(shí)間 2018 年 5 月28 日 時(shí) 分至 時(shí) 分 答辯地點(diǎn) 敬本樓C501 答辯小組成 員 姓名 陳鳳騰 毛瑞卿 劉文君 代素梅 職稱 副教授 副教授 講師 講師 答辯 記錄 提問人 提問主要內(nèi)容 學(xué)生回答摘要 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 答辯記錄人簽名： 答辯 小組 意見 答辯評(píng)語： 該同學(xué)答辯時(shí)，自述思路清晰，語言流利。設(shè)計(jì)方案合理、論文結(jié)構(gòu)正確、圖面質(zhì)量好、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論可靠。能提出正確合理的設(shè)計(jì)依據(jù)，能熟練應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論和基本技能，回答主要問題準(zhǔn)確、深入?；靖拍钋逦⒒A(chǔ)理論掌握牢固，掌握知識(shí)全面。 ? 答辯成績(jī)：85 答辯小組組長(zhǎng)簽名： 綜合 成績(jī) 評(píng)定 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) 評(píng)閱教師評(píng)定成績(jī) 答辯成績(jī) 綜合評(píng)定成績(jī) 80 80 85 82 答辯委員會(huì)主任簽名： ? 年 月 日 ? 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 外文翻譯 學(xué)生姓名 班 級(jí) 14機(jī)械2 學(xué) 號(hào) 學(xué)院名稱 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 2017年 5月 26日 21 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 任 務(wù) 書 學(xué)院（系）： 機(jī)電工程學(xué)院 專??? ??業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 學(xué) ? 號(hào)： 設(shè)計(jì)(論文) 題目： 剪叉式物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 指 導(dǎo) 教 師: 教研室主任: 發(fā)任務(wù)書日期: 年 3月 4日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的背景： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需求的提高，對(duì)物流行業(yè)提出越來越高的要求。剪叉式升降平臺(tái)具有制造容易、價(jià)格低廉、堅(jiān)實(shí)耐用、便于維修保養(yǎng)等特點(diǎn)，因此不僅局限應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)、機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭等地，更廣泛的應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)流水線，這就對(duì)剪叉式液壓升降臺(tái)提出了承載能力高、運(yùn)行速度快、啟動(dòng)停止平穩(wěn)的要求。整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖油路各自擬訂好的控制回路及液壓源組合而成。這就要求各回路相互組合時(shí)去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容和要求： 完成雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算。完成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。完成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)方案的確定、主要參數(shù)的計(jì)算、以及臺(tái)板與叉桿的設(shè)計(jì)計(jì)算。完成剪叉式液壓升降臺(tái)裝配圖、零件圖以及液壓系統(tǒng)圖。用計(jì)算機(jī)畫圖，要求視圖完整，其中裝配圖一張，零件圖若干，滿足本科畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。參考文獻(xiàn)至少15篇以上，另外有2篇以上外文文獻(xiàn)。完成至少1萬5千字的論文，以及至少4000漢字的英文翻譯。 3．主要參考文獻(xiàn)： [1] 周長(zhǎng)城.液壓與液力傳動(dòng)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2010,8. [2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第五版.北京；機(jī)械工業(yè)出版社.2008 [3] Wang dong sheng.Logistics & Material Handing[M],2007.12. [4] 張嵐,弓海霞,劉宇輝.新編實(shí)用液壓技術(shù)手冊(cè)[M].北京:人民郵電出版社,2008,5. [5] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第5卷.北京:化學(xué)工業(yè)民出版社,2008,3. [6] 曾午平, 衛(wèi)良保.剪叉式液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)計(jì)算.起重運(yùn)輸機(jī)械.2010(01) [7] 王維.基于Cosmos/Motion的剪叉式液壓升降臺(tái)設(shè)計(jì)及優(yōu)化.機(jī)械工程師.2011(08) 4．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃(以周為單位)： 18年第1、2周 畢業(yè)實(shí)習(xí)，學(xué)生提交實(shí)習(xí)報(bào)告、開題報(bào)告 18年第3、4周 與指導(dǎo)老師進(jìn)行討論，確定最終設(shè)計(jì)方案 18年第5、6周 剪叉式升降臺(tái)的受力分析 18年第7、8周 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、臺(tái)板與叉桿的設(shè)計(jì) 18年第9~11周 繪制裝配圖和主要零件圖，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 18年第12周 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料 18年第13周 答辯 教研室審查意見： 同意 教研室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院審查意見： 同意 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日 4 畢業(yè)設(shè)計(jì) 外文翻譯 學(xué)生姓名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)院名稱 專業(yè)名稱 指導(dǎo)教師 年 5月 26日 復(fù)合材料制升降平臺(tái)的新設(shè)計(jì)理念 L. Solazzi & R. Scalmana 摘要 作為一種起重設(shè)備，升降工作平臺(tái)越來越多的應(yīng)用于建筑行業(yè)和維修領(lǐng)域。例如，風(fēng)力渦輪機(jī)樞紐的維護(hù)就需要通過使用工作平臺(tái)來完成；但是因?yàn)楦咚俟窐?biāo)準(zhǔn)的限制還有這些結(jié)構(gòu)自身的高度要求很高，例如最大軸載和最大總尺寸，所以為了滿足這些要求，需要把結(jié)構(gòu)的材料從經(jīng)典結(jié)構(gòu)鋼（S235 JR，S275 JR或S355JR）改為高強(qiáng)度鋼（S700至S1100或更高），這樣就可以獲得更高的比電阻。 本文的想法是使用復(fù)合材料來制作升降平臺(tái)的臂，以減少機(jī)器的整體重量。同時(shí)通過對(duì)新型平臺(tái)的分析表明，用復(fù)合材料作為臂部材料大約會(huì)降低機(jī)器部件50%的重量。當(dāng)然作為可行性研究，可能仍然會(huì)存在一些問題，例如所用復(fù)合材料的機(jī)械性能（疲勞，環(huán)境影響等）。 關(guān)鍵詞 復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；碳纖維；起重平臺(tái) 1 引言 由于使用了高強(qiáng)度鋼材，近年來巨大的高層平臺(tái)優(yōu)化了機(jī)械特性，減輕了重量，發(fā)展的很快（圖1）；事實(shí)上，為了能夠在公路上運(yùn)輸，這種特性在可移動(dòng)結(jié)構(gòu)中是很重要的。 圖1在風(fēng)力渦輪機(jī)上工作的鋼平臺(tái) 然而，這些結(jié)構(gòu)的高度還在不斷增加，使運(yùn)輸?shù)目赡苄赃_(dá)到了極限。 因此這項(xiàng)工作的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)由高強(qiáng)度鋼和復(fù)合材料共同制成臂的工作平臺(tái)，并將其與僅由高強(qiáng)度鋼制成的平臺(tái)進(jìn)行比較。該平臺(tái)的設(shè)計(jì)工作高度為85米;在意大利市場(chǎng)上，它代表了非常高的尺寸?，F(xiàn)在不同部件的原型，比如手臂，汽缸，接頭，主要是由高強(qiáng)度鋼合金制成。而且現(xiàn)在越來越多的工作機(jī)械也是由這些合金制作而成，如[處理材料[1,2]和卡車部件[3-5]的設(shè)備 ]，但由于重量大以及平臺(tái)結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸不便而表現(xiàn)出了很大的問題;但實(shí)際上臂的一小部分（伸縮臂的最后部分）可以由塑料材料制成，特別是在用于維護(hù)電線的平臺(tái)中，這樣還可以方便在籃中的操作者和其余部分之間引入導(dǎo)電絕緣體來保護(hù)操作者。 當(dāng)然這項(xiàng)工作的最終目標(biāo)是在遵守道路標(biāo)準(zhǔn)的情況下，大大減輕系統(tǒng)的重量，從而減少搬運(yùn)車運(yùn)輸?shù)闹亓坎⒃黾酉到y(tǒng)的負(fù)載能力。通過水泥攪拌車，我們第一次造出了由復(fù)合材料制成的車臂;另外最近一家公司還開發(fā)了一種混凝土泵，由5個(gè)部分組成，其中最后兩部分由碳纖維制成。 但是，該機(jī)器的設(shè)計(jì)規(guī)格在工作區(qū)域和負(fù)載范圍上還是有很大的不同，例如，升降平臺(tái)中的位移沒有受到限制。 從初步的幾何設(shè)計(jì)規(guī)范開始，本文討論了所有與實(shí)現(xiàn)復(fù)合結(jié)構(gòu)有關(guān)的主要問題[6,7]：如所需尺寸的定義，臂移動(dòng)的概念和隨后的設(shè)備，尺寸臂部分的分析，動(dòng)力學(xué)分析和有限元方法的失效驗(yàn)證。 2 材料和方法 2.1 設(shè)計(jì)規(guī)格 由于該平臺(tái)必須與卡車連接，并且必須達(dá)到約85米的最大高度; 所以在手臂的末端有一個(gè)叫做JIB的設(shè)備，用于指揮平臺(tái)的精細(xì)運(yùn)動(dòng); 平臺(tái)的工作范圍如圖2所示。 此外具有這些商業(yè)可用性特征的平臺(tái)基本上都由7個(gè)伸縮臂組成，其端部都連接了JIB結(jié)構(gòu)。 2.2 負(fù)載條件 通過水泥混合器，我們第一次用碳纖維替代鋼材制作了重型車輛的工作臂，其中碳纖維用于替代傳統(tǒng)的鋼架； 但是此應(yīng)用與升降平臺(tái)在負(fù)載條件和允許的行為方面存在明顯差異；主要區(qū)別是： & 對(duì)于水泥攪拌機(jī)臂來說，最大允許位移是升降平臺(tái)的一個(gè)重要參數(shù)，它具有具體的規(guī)定；另外一方面水泥攪拌機(jī)的機(jī)械臂與應(yīng)力相關(guān)聯(lián)地安全系數(shù)就不那么重要了，因?yàn)檫@在制造時(shí)就必須做到； & 水泥攪拌機(jī)臂一旦延長(zhǎng)，在延伸期間受到來自水泥通過連接管而產(chǎn)生的連續(xù) 負(fù)荷是不存在的，因?yàn)槠脚_(tái)此時(shí)具有相同的工作重量，可以改變因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力; & 混凝土攪拌機(jī)的管道和臂結(jié)構(gòu)是一起工作來增加設(shè)備的機(jī)械阻力，但在升降平臺(tái)中，所有的負(fù)載都由臂來支撐。 平臺(tái)所需考慮的負(fù)載包括結(jié)構(gòu)的重量和支撐的操作員的重量以及風(fēng)壓（與平臺(tái)高度有關(guān)）。另外為了評(píng)估由運(yùn)動(dòng)引起的動(dòng)力學(xué)行為，可以使用一個(gè)特定的程序（MECAD?）來計(jì)算籃子的死值和載荷值，結(jié)果約為1.5。 圖2平臺(tái)的總運(yùn)行范圍 這種類型的機(jī)器的載荷頻譜[8,9]基本上都來自臂的運(yùn)動(dòng)步驟，而在操作員使用停止的臂進(jìn)行工作時(shí)，盡管由于操作員的移動(dòng)引起了小的隨機(jī)變化，但負(fù)載卻可以被認(rèn)為是恒定的。 2.3 新平臺(tái)的主要特點(diǎn) 該新平臺(tái)是使用復(fù)合材料（碳纖維和環(huán)氧樹脂基體）和鋼（主要用于臂接頭裝置）構(gòu)成的，以此來減輕重量；其中每個(gè)臂的長(zhǎng)度約為12米;此外起重機(jī)的支撐結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)功能組：第一組前四個(gè)伸縮臂由高強(qiáng)度鋼構(gòu)成，第二組由四個(gè)可閉合臂組成; 這個(gè)選擇是基于以下幾個(gè)考慮因素： & 碳纖維的成本與鋼相比要高得多，但是大部分用放大特性材料做成的部件必須使用碳纖維，因?yàn)橐紤]重量，當(dāng)然結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力不僅取決于重量，還取決于杠桿臂，當(dāng)你靠近籃筐時(shí)，杠桿臂要高得多。 & 碳纖維和其他復(fù)合材料一樣，在使用滑塊時(shí)伸縮臂上的滑動(dòng)阻力低，但與使用輥的鋼合金相比，接觸疲勞抗力也低，而這可能會(huì)導(dǎo)致手臂結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一些問題，例如單層的脫落。 & 該機(jī)器的纖維是長(zhǎng)纖維，這使得復(fù)合材料能夠減少主載荷方向上的阻力; 另外因?yàn)楣ぷ餍枰褂锰囟＞邅韺?shí)現(xiàn)手臂的驅(qū)動(dòng)，而短纖維具有較低的耐疲勞性 并且更難以與鋼部件接合，所以需要使用長(zhǎng)纖維代替短纖維。 2.4 材料的性質(zhì) 可閉合臂材選擇的使用材料是具有環(huán)氧基體的低模量碳纖維，這是作為材料性能和相關(guān)成本之間的最佳折衷方案; 他們的特征如表1所示。 此外每層纖維的百分比為60％; 而使用這些數(shù)據(jù)就可以計(jì)算出薄層的機(jī)械特性[7]，如表2所示。 最后選擇方向1還是方向2取決于纖維的取向，并且在圖3的報(bào)告方案之后重新定義。 表1 組成使用薄片的材料的機(jī)械特性 材料 密度ρ[kg / m3] 楊氏模量E [MPa] 剪切模量G [MPa] 泊松比 環(huán)氧樹脂 1200 4500 1600 0.4 碳纖維 1750 230000 50000 0.3 表2整個(gè)薄層的機(jī)械特性 密度 ρ[kg / m3] 彈性模量E1 （║到纖維方向) [兆帕] 彈性模量E2（┴到纖維方向)[兆帕] 剪斷系數(shù) G12 [MPa] 重大的泊松比率ν12 次要泊松比率v21 1530 139800 10929 3817 0.34 0.026 2.5 臂的尺寸 手臂的大小取決于幾個(gè)因素，其中一些是： & 壓力的數(shù)值; & 屈曲現(xiàn)象; & 疊層中單層的堆疊順序; 每個(gè)復(fù)合臂都需要一個(gè)專屬的模具來建造，同時(shí)這個(gè)模具還可以制作具有可變截面的工作臂，其大小從頂部到底部增加，同時(shí)彎曲應(yīng)力也增大到最大值。 通過制定一個(gè)具體的方案來計(jì)算手臂的應(yīng)力，以便確定負(fù)荷圖上不同位置工作臂之間的動(dòng)作;計(jì)算出最大反作用力（軸向力和彎矩）后，再考慮工作臂截面的定義以及使用有限元軟件的應(yīng)力ABAQUS。 構(gòu)成疊層的層的堆疊順序必須符合以下規(guī)則： & 必須根據(jù)主載荷方向選擇單層的方位角; & 每個(gè)薄片取向（0°，45°-45°，90°）應(yīng)在層壓板中占據(jù)至少10％的百分比; & 提供對(duì)稱分布的層以避免剪切延伸和延伸彎曲耦合，因?yàn)檫@會(huì)在疊層中引起危險(xiǎn)的彎曲; & 通過考慮它們?cè)诏B層內(nèi)部成分中的搭配來保護(hù)主層 & 保證厚度逐漸變化 圖3定義纖維的取向 圖4從平臺(tái)F的集中力和分布載荷P（尺寸單位mm）開始，計(jì)算第一臂結(jié)構(gòu)中的反作用力的模式 通過報(bào)告第一手臂所遵循的程序來解釋計(jì)算手臂應(yīng)力的方法。 組成起重臂的第一臂在一端與籃筐連接，另一端與第二臂連接; 另外通過控制液壓缸來操作駕駛臂;此外按照?qǐng)D4的方案進(jìn)行反作用力的計(jì)算。 該結(jié)構(gòu)的所有運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（圖5）都使用由布雷西亞大學(xué)機(jī)械工業(yè)工程系開發(fā)的MECAD?軟件來進(jìn)行圖解化，該軟件可以計(jì)算每個(gè)臂和裝置中的反作用力，以及在臂打開過程中每個(gè)部分的位移，速度和加速度。MECAD? 圖5使用軟件計(jì)算復(fù)合結(jié)構(gòu)中反作用力的模式 應(yīng)力的計(jì)算遵循經(jīng)典的二維層復(fù)合理論[10]; 所考慮的堆疊順序是（902,45，-45,04）。 在葉片上引入第一個(gè)兩軸的參考系統(tǒng)但忽略垂直于葉片平面的變形的ε3可以用下列公式來計(jì)算變形： 從彈性層的彈性常數(shù)開始計(jì)算Sij分量形式的柔度矩陣S： 為了計(jì)算開始變形時(shí)的應(yīng)力，需要使用剛度矩陣Q，即柔度矩陣的倒數(shù)： 這些公式可用于與主軸方向?qū)R的纖維增強(qiáng)層，如果有相對(duì)的角度，則需要使用旋轉(zhuǎn)矩陣t： 圖6用于計(jì)算層壓板剛度特性的模式 圖7特定負(fù)載條件下臂的位移值（單位：mm） 其中c2=cos2θ，s2=sen2θ，而且： 而且用于計(jì)算通用薄層應(yīng)力的表達(dá)式也變?yōu)椋? 如果是由一定數(shù)量的板組成的疊層板，就有可能計(jì)算出力和力矩： e01和kij分別表示層壓板在主要方向上的變形,彎曲和緊湊形式： 圖8第一臂的靜態(tài)安全系數(shù)值 圖9 層壓板區(qū)域中的每一層的應(yīng)力趨勢(shì) ABBD矩陣的組件可以通過以下方式進(jìn)行計(jì)算： 如圖6所示，其具有該層的Zi位置 因?yàn)閷盈B體是平衡和對(duì)稱的，所以組件A16和A26的B矩陣的分量等于0。 現(xiàn)在可以使用逆ABBD矩陣來計(jì)算變形和彎曲： 圖10為不帶籃子的JIB臂的前四種振動(dòng)模式：a第一模式（4.5 Hz），b第二模式（22.3 Hz），c第三模式（5.9 Hz），d第四模式（30.5 Hz） 圖11 在重合位置的整個(gè)結(jié)構(gòu)的視圖 由于層的平衡和對(duì)稱布置，所以在薄層的彎曲處可以獲得等于0的相同變形;其中最大應(yīng)力位于0°薄層，達(dá)到約100MPa的數(shù)值，明顯低于破壞極限;而這樣就可以確保達(dá)到令人滿意的抗疲勞強(qiáng)度，同時(shí)還可以看到碳纖維的優(yōu)異特性[11,12]。 在此過程之后，確定臂的所有部分，這些部分通過增加彎矩較高處的截面尺寸來優(yōu)化彎曲阻力;而這種用金屬臂很難獲得的特性對(duì)于用復(fù)合材料制成的模具來說是輕松可以達(dá)到的。 此外需要使用有限元程序執(zhí)行多個(gè)分析來評(píng)估結(jié)構(gòu)的整體力學(xué)行為，其中包括全局應(yīng)力、位移、屈曲系數(shù)等方面，。 2.6 有限元分析 有限元分析使用ABAQUS標(biāo)準(zhǔn)代碼進(jìn)行; 其中復(fù)合材料臂被建模為殼單元而金屬零件被建模為3D零件;此外給每個(gè)臂賦予限定的層壓板的堆疊順序與每層的對(duì)應(yīng)厚度;另外為了改善建模的行為給予每個(gè)手臂的局部取向，如圖7所示。 如圖8所示，一旦應(yīng)力計(jì)算出來，就可能應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的失效準(zhǔn)則，如Tsai-Hill一樣。 另外也可以檢查層壓板中沿厚度變化的應(yīng)力，但由于取向的變化，所建立的值對(duì)于每個(gè)薄層而言顯然不同; 如圖9所示，最大應(yīng)力值可在0°薄層中找到。 圖12整個(gè)結(jié)構(gòu)在主要尺寸重合位置的視圖，表明了臂的各個(gè)部分的變化趨勢(shì)（單位為毫米） 表3鋼平臺(tái)和復(fù)合平臺(tái)臂架的重量 機(jī)器 臂重量[kg] 設(shè)備重量[kg] 總重量[kg] 鋼平臺(tái) 632 160 792 復(fù)合平臺(tái) 170 180 350 百分比變化 ?73 % +12 % ?56 % 最后進(jìn)行的分析計(jì)算了臂的固有振動(dòng)模式，圖10中示出了JIB臂的前四種振動(dòng)模式。 2.7 結(jié)構(gòu)的最終面貌 最終的結(jié)構(gòu)由四個(gè)可閉合的復(fù)合臂和四個(gè)可伸縮的鋼臂組成，其結(jié)構(gòu)見圖11。同時(shí)為了最小化高度，鋼和復(fù)合臂以交錯(cuò)的方式連接。 圖12中顯示了結(jié)構(gòu)的主要尺寸，包括復(fù)合材料臂的截面尺寸。 此外所有進(jìn)行的分析表明，由于材料變化（碳纖維的密度比鋼的密度低5倍），重量會(huì)減少很多;雖然結(jié)構(gòu)設(shè)備的重量反而會(huì)增加，但在整體范圍內(nèi)，總重量會(huì)明顯減輕，正如表3中的JIB所報(bào)告的那樣。此外重復(fù)處理復(fù)合材料中其他三個(gè)臂的數(shù)值，其重量減少量與JIB中的百分比會(huì)完全相同，達(dá)到50％。 關(guān)于成本，可以比較復(fù)合材料臂和其等同重量鋼材之間的材料成本。 用低模量碳纖維（STS纖維）和環(huán)氧基體制成的薄板的成本約為35歐元/平方米，而高強(qiáng)度鋼（屈服應(yīng)力約為1300兆帕）的成本為4歐元/千克;但是考慮到厚度（0.63 mm）和密度（1,530 kg / m3）是可以算入每公斤材料成本的，所以最后其成本為34歐元，因此復(fù)合材料的總材料成本如表4所示。 機(jī)器的總成本其實(shí)還包括很多其他因素，例如模具成本和制造產(chǎn)品的數(shù)量，但這些因素目前不可計(jì)算。 3 結(jié)論 本文設(shè)計(jì)的是一個(gè)全新的平臺(tái)概念，研究了使用復(fù)合材料替代鋼臂的可能性，在進(jìn)行了一系列的新型設(shè)計(jì)，分析了各種材料給出的可能性后，最后選擇了長(zhǎng)纖維復(fù)合材料。 表4復(fù)合平臺(tái)和鋼平臺(tái)JIB的材料成本 手臂成本[€] 設(shè)備成本[€] 總費(fèi)用[€] 鋼平臺(tái) 2530 640 3170 復(fù)合平臺(tái) 5780 720 6500 這使得它能夠應(yīng)用于非常高大的平臺(tái)（例如尺寸變得越來越大的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)），而如果用鋼鐵材料的話這些平臺(tái)將不能在道路上使用和駕駛。雖然現(xiàn)在仍然存在一些與使用復(fù)合材料有關(guān)的問題，例如疲勞和局部屈曲以及與環(huán)境的相互作用，還有成本，與鋼鐵相比，成本明顯增加了，但是如果與不能在道路上行駛相比，優(yōu)勢(shì)還是大于劣勢(shì)的。