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畢業(yè)設計(論文)開題報告
設計(論文)題目: 基于Pro/E與ANSYS的1.5T電動叉車設計
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院
專 業(yè) 班 級: 車輛工程B07-1
學 生 姓 名: 辛國輝
導 師 姓 名: 王 強
開 題 時 間: 2011.3.14
指導委員會審查意見:
簽字: 年 月 日
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學生姓名
辛國輝
系部
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程 B07-1
指導教師姓名
王 強
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
基于Pro/E與ANSYS的1.5T電動叉車設計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1、研究現(xiàn)狀
叉車是一種以貨叉為標準取物裝置,通常能將貨物起升3米左右的特殊車輛。叉車的機體緊湊,軸距較短,轉(zhuǎn)向靈活,能在狹窄的場地和通道內(nèi)作業(yè),能通過比較低矮的艙門;貨物的升降采用液壓操控,使操作簡單,動作平穩(wěn);在采用貨叉搬運成件貨物時自身具有裝卸功能。因此廣泛地利用于車間、倉庫、港口、車站等場所,進行裝卸、堆垛、拆垛和極短距離的搬運。叉車對于實現(xiàn)裝卸搬運作業(yè)的機械化,提高勞動生產(chǎn)率非常重要,是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要裝備。電動叉車是以電力直流或交流為動力實施裝卸、起重、搬運、堆垛作業(yè)的車輛。八十年以來, 由于電動叉車具有易操作、作業(yè)靈活、安全、動力利用率高、噪聲小, 對環(huán)境污染小等優(yōu)點, 更適合于工礦企業(yè)作搬運機械使用, 因而倍受人們重視, 得到了迅速發(fā)展。
國外發(fā)達國家的叉車行業(yè)在技術方面基礎穩(wěn)固,外部環(huán)境中包括原材料、化工、液壓、電子元器件等基礎工業(yè)水平高,自主研發(fā)能力強,特別在電動叉車方面,國外叉車行業(yè)在外觀造型和表面處理,人機工程,電器系統(tǒng),制動系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向的能力特別強。國外著名叉車公司都生產(chǎn)全系列的電動叉車,包括三支點和四支點平衡重式叉車、前移式叉車、揀選車、三向堆垛機和托盤搬運車等;并投入大量的人力、財力于電動叉車的研發(fā),使之成為現(xiàn)代高新技術產(chǎn)品。國外市場特別是歐美發(fā)達國家,由于受環(huán)保法規(guī)影響,電動叉車占到保有量的50%~60%,而我國目前的保有量約占15%~20%,有著廣闊的市場前景。
中國叉車產(chǎn)業(yè)是伴隨著中國經(jīng)濟的增長而同步成長起來的,促使中國叉車行業(yè)快速壯大的主要因素有經(jīng)濟增長和社會進步所帶來的旺盛市場需求,對外開放所帶來的技術和管理能力的提升,充分競爭環(huán)境下本土企業(yè)競爭能力不斷提高。在我國以安徽叉車集團公司、杭叉集團股份、大連叉車股份公司為首的國內(nèi)叉車行業(yè)蓬勃發(fā)展,隨著一拖、柳工、廈工、山推等著名企業(yè)的加入,伴隨當今的改制、兼并和許多外資企業(yè)及私營企業(yè)股份制的加盟,使我國叉車行業(yè)進入新的春秋戰(zhàn)國時期。雖然內(nèi)燃叉車應占據(jù)國內(nèi)叉車市場的主導地位,但隨著企業(yè)環(huán)保意識逐漸增強,可靠性更高的電動叉車得到了越來越多的企業(yè)青睞。電動叉車是以直流電源(電瓶)為動力的裝卸及搬運車輛,其電動平衡叉車產(chǎn)品外形大多采用了流線型設計,造型更加美觀。我國電動叉車需求逐年上升,但技術落后,外資企業(yè)產(chǎn)品占據(jù)大部分市場份額。未來幾年,中國將繼續(xù)采取積極的宏觀經(jīng)濟政策,以保持經(jīng)濟平穩(wěn)較快增長。在宏觀經(jīng)濟全面恢復的背景下,國家的經(jīng)濟總量在穩(wěn)步提高;工業(yè)化程度在不斷加深;物流業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展的態(tài)勢;全社會的固定資產(chǎn)投資將持續(xù)保持在較高水平。這些,都為叉車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了更為廣闊的市場空間。宏觀經(jīng)濟因素將保證叉車行業(yè)在未來穩(wěn)步前行。
Pro/E軟件和ANSYS軟件是本次設計所用的關鍵的兩個軟件,因為他們有各自的優(yōu)勢和特點。Pro/E操作軟件是美國參數(shù)技術公司旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱,是參數(shù)化技術的最早應用者,在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位,Pro/E作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一,特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設計領域占據(jù)重要位置。Pro/E采用了模塊方式,可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等,保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。ANSYS軟件是美國ANSYS公司研制的大型有限元分析軟件,它是世界范圍內(nèi)增長最快的CAE軟件,能夠進行包括結構、熱、聲、流體以及電磁場等學科的研究,在核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機械制造、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、造船、生物制藥、輕工、地礦等領域有著廣泛的應用。ANSYS的功能強大,操作簡單方便,現(xiàn)在它已成為國際最流行的有限元分析軟件。目前,中國100多所理工院校采用ANSYS軟件進行有限元分析或者作為標準教學軟件。
本設計需利用AutoCAD軟件完成叉車變速器二維結構設計、貨叉部分結構設計,并進行校核計算,結合叉車的造型設計現(xiàn)狀,利用Pro/E軟件完成整車的造型設計,利用ANSYS軟件對貨叉部分關鍵零件進行有限元分析。
2、選題目的和意義
我國加入WTO之后,物流行業(yè)發(fā)展的越來越快,叉車是物流領域的主要工具,叉車也迎來巨大的市場需求,但是我國在叉車方面的技術比較落后,目前在歐美國家叉車領域中,電動車輛占了很大比例,而我國的比例仍然較低。但這種反差現(xiàn)象在未來可逐步得到改變,兩者之間的差距就是電動車輛的市場機會。未來中國叉車行業(yè)廠家間競爭的主戰(zhàn)場,將逐漸從當前的內(nèi)燃叉車轉(zhuǎn)到電動車輛領域,因此對電動叉車的設計研究具有重要意義。
本次設計選此課題的目的是希望通過對叉車的變速箱貨叉的設計,鞏固自己學過的知識,加強對電動叉車的結構、功能進行了解掌握。通過對變速器的設計和校核,可以加強對變速器的密封、潤滑和齒輪的設計等方面進行掌握,通過對升降油缸的設計,可以對液壓系統(tǒng)的工作原理和油缸的工作狀態(tài)等方面進行理解掌握,通過對貨叉的設計校核,掌握貨叉的材料、結構和力學性質(zhì)等方面的知識。運用Pro/E軟件完成電動叉車的整車造型和運動仿真,利用ANSYS軟件對貨叉部分關鍵零件進行有限元分析,提高對軟件運用的熟練程度。
在電動叉車產(chǎn)品設計中運用了AutoCAD、Pro/E、ANSYS等軟件,能夠加強對這些軟件的掌握程度,對產(chǎn)品進行模擬仿真、關鍵零件進行有限元分析,可以發(fā)現(xiàn)并更正設計缺陷,完善設計方案,縮短開發(fā)周期,提高設計質(zhì)量和效率。通過對本課題的研究能夠使學生了解叉車總成部件設計校核的方法,使學生可以完成專業(yè)課程的實踐總結,掌握一種流行的設計方法和軟件,獲得一定的工程設計工作方法。運用計算機仿真技術對電動叉車進行虛擬設計,在產(chǎn)品制造之前就可以發(fā)現(xiàn)并更正設計缺陷,完善設計方案,縮短開發(fā)周期,提高設計質(zhì)量和效率,為生產(chǎn)實際提供理論支持。
二、設計(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1、設計主要內(nèi)容
(1)叉車總體方案設計及校核;
(2)利用AutoCAD軟件完成叉車變速器、貨叉設計及校核;
(3) 利用Pro/E軟件完成貨叉三維建模及整車三維造型;
(4)利用ANSYS軟件對貨叉部分關鍵零部件進行強度、剛度及穩(wěn)定性校核。
2、擬解決的主要問題
(1)叉車變速器、叉車貨叉的設計及校核;
(2)叉車變速器、貨叉二維總體結構設計;
(3)貨叉三維建模及整車三維造型。
三、技術路線(研究方法)
四、進度安排
(1)調(diào)研,資料收集,完成開題報告; 第1~2周(2月28日~3月13日)
(2)總體二維結構設計及校核; 第3~5周(3月14日~4月3日)
(3)Pro/E貨叉實體建模; 第6~7周(4月4日~4月17日)
(4)ANSYS有限元分析; 第8~10周(4月18日~5月8日)
(5)Pro/E整車三維造型; 第11~12周(5月9日~5月22日)
(6)撰寫說明書; 第13~14周(5月23日~6月5日)
(7)設計說明書的審核、修改; 第15~16周(6月6日~6月19日)
(8)畢業(yè)設計答辯準備及答辯。 第17周(6月20日~6月26日)
五、參考文獻
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六、備注
指導教師意見:
簽字: 年 月 日