《叉车报告》PPT课件
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其他的次要约束都可以采用固定约束副，对整体的 仿真不会有影响。
4.需要实现的DMU仿真
实现的举升机构DMU仿真包括： ●斜油缸推动/拉动内外门架前倾/后仰一定角度； ●直油缸在液压力的作用下向上和向下运动运动；
DMU
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26
举升机构DMU仿真
5.举升机构DMU仿真
如下超链接即为通过以上各项设置以后的DMU仿真结果视 频：
叉车的CATIA三维图绘制
1.叉车三维图建模过程
●对叉车进行测量，得到叉车各个零部件的具体尺寸和三视图； ●通过零部件三视图和尺寸标注，用CATIA绘制叉车零部件的
三维实体模型并对零部件进行编号和保存管理； ●对叉车的动力系统、传动系统、转向系统、制动系统进行匹
配设计和建立三维模型。 ●在CATIA中对绘制的叉车零部件按照相应的约束方式和功能
进行子系统和叉车整车的装配，并分类管理。 ●对装配好的叉车整车模型进行干涉检查，改进叉车模型。
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1
叉车的CATIA三维图绘制
2.叉车的CATIA整车模型
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2
叉车的正视图
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3
叉车的侧视图
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4
叉车的 俯视图
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5
叉车门架爆炸图
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叉车转向机构
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14
叉车转向机构设计
此横置油缸式转向机 构由转向桥体、转向 节臂、转向油缸和连 杆等构成，右图为其 机构示意图
叉车转向机构示意图
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15
叉车转向机构设计
在ADAMS中建立转向机构的模型，进行仿真和优 化设计，为了使车轮的转向更加接近理想转向关系， 以转向机构各部分尺寸为设计对象，添加约束条件， 进行优化仿真。
转向机构的ADAMS仿真模型
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16
叉车转向机构设计
优化结果图：
外转向轮的转向节臂与桥体的夹 角变化曲线图
外转向轮理论转角与实际转角关系
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17
叉车转向机构设计
优化过程中，外转向轮的转角逐渐满足理想转向角关 系，优化之前，内转向轮的最大转角为78.86°，由 阿克曼的理想转向关系式得出外轮理论最大转角为 55.90°，外轮实际最大转动角度为57.63°，最大转 角绝对差值为1.729°。优化完成后，内转向轮的最 大转角为79.26°，由阿克曼的理想转向关系式得出 外轮理论最大转角为56.19°，外轮实际最大转动角 度为56.01°，最大转角绝对差值为0.1833°，外转 向轮理论转角与实际转角关系结果满足最大转角绝对 差值在1°的范围内，且各个杆件优化后的尺寸大小 在合理的范围之内，说明优化非常成功。
32
驾驶员上车方便性分析
驾驶员上车动画
驾驶员上ห้องสมุดไป่ตู้动作
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33
●额定载荷：2t ●最大举升高度：1700mm ●最大举升速度：250mm/s ●门架前后倾角：向前6°，向后12°
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25
举升机构DMU仿真
3.施加约束和运动副
举升机构的仿真施加的主要约束副有： ●斜油缸缸筒和活塞的圆柱副约束； ●斜油缸和外门架之间的平移约束； ●直油缸和内门架之间的平移约束；
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23
举升机构DMU仿真
2.叉车举升机构的组成
叉车举升机构主要由直 油缸、斜油缸、内门架、外 门架、货叉梁、货叉、举升 链条等构成，其三维图如右
图所示。
图1.叉车举升机构组成结构
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24
举升机构DMU仿真
3.举升机构的性能参数 在进行DMU仿真以及对叉车举升机构的结构优化
过程中需要获得叉车举升机构的各项性能参数。 实验叉车的举升机构各项性能参数如下：
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22
举升机构DMU仿真
1.CATIA中 DMU仿真模块简介
DMU简称虚拟电子样机，该模块是嵌入CATIA中的一个 进行动力学和运动学仿真的模块，通过对CATIA建立的 product文件中各零件施加如转动副、平移副、圆柱副、齿 轮副、万向节副等不同的约束，对相应的约束副再施加驱动， 使产品能够按照人们的意愿进行运动仿真，通过运动仿真人 们可以直观的观察运动是否符合要求，可以通过设置干涉检 查判断部件之间是否出现干涉，从而为模型的修改提供依据。 通过设置传感器和位移、速度、加速度等仿真命令，可以得 到位移、速度、加速度曲线，从而为进一步进行结构、运动 学和动力学的优化提供依据。
29
叉车人机工程分析
叉车的人机工程分析 内容包括驾驶员舒适 性分析、驾驶视野分 析、操纵力分析、手 机伸及性分析、乘坐 空间分析和上下车方 便性分析
叉车人机图
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30
叉车人机工程分析
驾驶员视野分析
舒适性分析
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31
叉车人机工程分析
驾驶员右手伸及性
驾驶员左脚伸及性
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6
叉车车身爆炸图
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7
叉车底盘部分爆炸图
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8
叉车转向桥爆炸图
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9
叉车差速器爆炸图
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10
举升机构DMU仿真
7.仿真结果分析及改进意见
其他的诸如直油缸举升高度、举升速度的曲线也同样可 以通过仿真参数设置得到。
由图2可以看出，门架前倾角为6.6°，后倾角为10.56°， 前倾角稍大，后倾角稍小，则需要调整液压油缸的布置位置， 或者调节活塞杆的压缩和拉伸行程。叉车可以适当增加活塞 杆的压缩行程，或者将液压油缸向后布置，直至仿真得到的 曲线显示前后倾角为12°和6°或者基本上接近但不大于这 两个参数值为止为止。
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11
叉车底盘建模
传动系统：
该电动叉车叉车传动 系统主要由电机、传 动斜齿轮、主减速螺 旋锥齿轮、差速器、 半轴等组成
叉车传动系统图
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12
叉车底盘建模
制动系统：
采用领从蹄式制动器， 其结构如右图
所示
叉车制动器
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13
叉车底盘建模
转向系统：
该电动叉车为后轮转 向，采用横置油缸式 转向机构，在转向电 机的驱动下，液压油 缸活塞杆左右移动， 通过转向机构带动车 轮转向
举升机构DMU仿真视频
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27
举升机构DMU仿真
6.举升机构举升速度和角 度曲线
通过设置举升机构的传感 器以及速度、角度测量参数， 得到所设计的模型的举升速 度和前后举升倾角的曲线如 图所示：
图2.举升机构前后举升倾角
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28
叉车整车DMU仿真
叉车整车DMU仿真录像
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18
叉车造型设计
叉车造型效果图
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19
叉车造型设计
叉车外形方案1：
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20
叉车造型设计
叉车外形方案2：
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21
叉车造型设计
叉车造型要求简洁明快、线条流畅，以体现 车身的力度感与坚实稳重的感；色彩。力求 单纯，给人以轻松、愉悦的感觉，主色调以 明度较高的黄色、橙色为宜。
4.需要实现的DMU仿真
实现的举升机构DMU仿真包括： ●斜油缸推动/拉动内外门架前倾/后仰一定角度； ●直油缸在液压力的作用下向上和向下运动运动；
DMU
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举升机构DMU仿真
5.举升机构DMU仿真
如下超链接即为通过以上各项设置以后的DMU仿真结果视 频：
叉车的CATIA三维图绘制
1.叉车三维图建模过程
●对叉车进行测量，得到叉车各个零部件的具体尺寸和三视图； ●通过零部件三视图和尺寸标注，用CATIA绘制叉车零部件的
三维实体模型并对零部件进行编号和保存管理； ●对叉车的动力系统、传动系统、转向系统、制动系统进行匹
配设计和建立三维模型。 ●在CATIA中对绘制的叉车零部件按照相应的约束方式和功能
进行子系统和叉车整车的装配，并分类管理。 ●对装配好的叉车整车模型进行干涉检查，改进叉车模型。
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1
叉车的CATIA三维图绘制
2.叉车的CATIA整车模型
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叉车的正视图
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3
叉车的侧视图
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叉车的 俯视图
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叉车门架爆炸图
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叉车转向机构
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叉车转向机构设计
此横置油缸式转向机 构由转向桥体、转向 节臂、转向油缸和连 杆等构成，右图为其 机构示意图
叉车转向机构示意图
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叉车转向机构设计
在ADAMS中建立转向机构的模型，进行仿真和优 化设计，为了使车轮的转向更加接近理想转向关系， 以转向机构各部分尺寸为设计对象，添加约束条件， 进行优化仿真。
转向机构的ADAMS仿真模型
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叉车转向机构设计
优化结果图：
外转向轮的转向节臂与桥体的夹 角变化曲线图
外转向轮理论转角与实际转角关系
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叉车转向机构设计
优化过程中，外转向轮的转角逐渐满足理想转向角关 系，优化之前，内转向轮的最大转角为78.86°，由 阿克曼的理想转向关系式得出外轮理论最大转角为 55.90°，外轮实际最大转动角度为57.63°，最大转 角绝对差值为1.729°。优化完成后，内转向轮的最 大转角为79.26°，由阿克曼的理想转向关系式得出 外轮理论最大转角为56.19°，外轮实际最大转动角 度为56.01°，最大转角绝对差值为0.1833°，外转 向轮理论转角与实际转角关系结果满足最大转角绝对 差值在1°的范围内，且各个杆件优化后的尺寸大小 在合理的范围之内，说明优化非常成功。
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驾驶员上车方便性分析
驾驶员上车动画
驾驶员上ห้องสมุดไป่ตู้动作
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33
●额定载荷：2t ●最大举升高度：1700mm ●最大举升速度：250mm/s ●门架前后倾角：向前6°，向后12°
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举升机构DMU仿真
3.施加约束和运动副
举升机构的仿真施加的主要约束副有： ●斜油缸缸筒和活塞的圆柱副约束； ●斜油缸和外门架之间的平移约束； ●直油缸和内门架之间的平移约束；
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举升机构DMU仿真
2.叉车举升机构的组成
叉车举升机构主要由直 油缸、斜油缸、内门架、外 门架、货叉梁、货叉、举升 链条等构成，其三维图如右
图所示。
图1.叉车举升机构组成结构
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举升机构DMU仿真
3.举升机构的性能参数 在进行DMU仿真以及对叉车举升机构的结构优化
过程中需要获得叉车举升机构的各项性能参数。 实验叉车的举升机构各项性能参数如下：
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举升机构DMU仿真
1.CATIA中 DMU仿真模块简介
DMU简称虚拟电子样机，该模块是嵌入CATIA中的一个 进行动力学和运动学仿真的模块，通过对CATIA建立的 product文件中各零件施加如转动副、平移副、圆柱副、齿 轮副、万向节副等不同的约束，对相应的约束副再施加驱动， 使产品能够按照人们的意愿进行运动仿真，通过运动仿真人 们可以直观的观察运动是否符合要求，可以通过设置干涉检 查判断部件之间是否出现干涉，从而为模型的修改提供依据。 通过设置传感器和位移、速度、加速度等仿真命令，可以得 到位移、速度、加速度曲线，从而为进一步进行结构、运动 学和动力学的优化提供依据。
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叉车人机工程分析
叉车的人机工程分析 内容包括驾驶员舒适 性分析、驾驶视野分 析、操纵力分析、手 机伸及性分析、乘坐 空间分析和上下车方 便性分析
叉车人机图
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叉车人机工程分析
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驾驶员右手伸及性
驾驶员左脚伸及性
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叉车车身爆炸图
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叉车底盘部分爆炸图
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叉车转向桥爆炸图
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叉车差速器爆炸图
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举升机构DMU仿真
7.仿真结果分析及改进意见
其他的诸如直油缸举升高度、举升速度的曲线也同样可 以通过仿真参数设置得到。
由图2可以看出，门架前倾角为6.6°，后倾角为10.56°， 前倾角稍大，后倾角稍小，则需要调整液压油缸的布置位置， 或者调节活塞杆的压缩和拉伸行程。叉车可以适当增加活塞 杆的压缩行程，或者将液压油缸向后布置，直至仿真得到的 曲线显示前后倾角为12°和6°或者基本上接近但不大于这 两个参数值为止为止。
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叉车底盘建模
传动系统：
该电动叉车叉车传动 系统主要由电机、传 动斜齿轮、主减速螺 旋锥齿轮、差速器、 半轴等组成
叉车传动系统图
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叉车底盘建模
制动系统：
采用领从蹄式制动器， 其结构如右图
所示
叉车制动器
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叉车底盘建模
转向系统：
该电动叉车为后轮转 向，采用横置油缸式 转向机构，在转向电 机的驱动下，液压油 缸活塞杆左右移动， 通过转向机构带动车 轮转向
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举升机构DMU仿真
6.举升机构举升速度和角 度曲线
通过设置举升机构的传感 器以及速度、角度测量参数， 得到所设计的模型的举升速 度和前后举升倾角的曲线如 图所示：
图2.举升机构前后举升倾角
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叉车整车DMU仿真
叉车整车DMU仿真录像
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叉车造型设计
叉车造型效果图
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叉车造型设计
叉车外形方案1：
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叉车造型设计
叉车外形方案2：
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叉车造型设计
叉车造型要求简洁明快、线条流畅，以体现 车身的力度感与坚实稳重的感；色彩。力求 单纯，给人以轻松、愉悦的感觉，主色调以 明度较高的黄色、橙色为宜。