折臂式高空作業(yè)車的結構設計與動態(tài)特性研究.pdf

1、本文所研究的折臂式高空作業(yè)車是在特定環(huán)境下，為適應國家重大工程項目復雜安裝與操作工況而研制的專用設備。與一般高空作業(yè)車的工作條件不同，它工作于較為狹窄的空間和場地中，用于不同高度、不同部位及不同方向的高精密光學組件的拆裝。不僅要求安全可靠，還對尺寸大小、結構與機構形式、整機重量和結構的剛度、強度、穩(wěn)定性等都提出了較為苛刻的要求。因此，一臺新型的專用折臂式高空作業(yè)車的設計及分析是實際樣機研制必不可少的重要前提。本文的工作正是圍繞此任務而重

2、點展開。
　　作為實際樣機研制的先行工作，折臂式高空作業(yè)車的設計分析的主要內容有如下幾個方面：總體方案設計、主要機構與結構設計、結構的靜力學和動力學分析。本文的工作不僅包含理論的計算分析，并還將配合整體研發(fā)的進度，完成設計圖紙的繪制。
　　首先根據各種特殊的需求，結合具體的工作環(huán)境，選定了結構型式，規(guī)劃了整車組成，確定了設計指標，然后提出了設計方案，并對工作空間進行了校核?？傮w方案設計完成后，對主體結構與主要機構進行了詳細設

3、計計算。采用的設計方法包括傳統的經驗法、設計計算、查詢設計手冊等，應用的設計工具有AutoCAD、Pro/E、Matlab等計算機輔助設計與計算軟件。二維的設計結果用于獲得工程圖以指導加工制造，三維的設計結果便于交流時的理解與觀看，并可避免或減少干涉之類的錯誤。
　　設計工作完成后，分別對主體結構的強度、剛度、穩(wěn)定性進行了校核計算，應用大型通用有限元分析軟件ANSYS對主體結構的“兩種主要工況的極限受力情況”進行了分析計算。整個過

4、程包括各部分的有限元建模、整車組裝與求解計算、對計算結果的分析。所選用的單元包括模擬主體結構的板殼單元shell63、模擬液壓油缸的梁單元beam44、以及模擬平行四邊形連桿機構的桿單元link8。
　　考慮到高空作業(yè)車在運動過程中的受力與振動特性，對其進行了動態(tài)特性的研究。首先，應用ANSYS對轉臺和工作裝置進行模態(tài)分析，求得其固有頻率和模態(tài)振型，以指導后續(xù)設計、改進及使用；然后，對折臂機構應用等效元素法進行了動力學分析，建立了