工程师职称论文范文平面剪叉式升降平台通用力学模型

　　剪叉式液压升降平台在现代物流、航空装卸、大型设备的制造与维护等场合中得到广泛应用。剪叉式起升机构作为升降平台钢结构的关键组成部分，其力学特性会对平台性能产生直接影响。本文是一篇工程师职称论文范文，主要论述了平面剪叉式升降平台通用力学模型。
　　摘要：本文在分析剪叉式举升机构受力的基础上，将剪叉式液压升降台按其结构划分成有源和无源剪组，分别建立了相应的力学模型，推导建立各剪组力学计算的理论表达式，揭示了各剪组和剪杆的受力规律，为剪叉式举升机构的力学分析、设计提供理论依据。文**绍的平面剪叉式机构力学模型建立与分析方法，理论清晰、运用简便、通用性强，使结构整体计算得以简化，为对剪叉式机构进行进一步的理论研究提供了方便。

　　Abstract： Based on analyzing the stress of scissors lifting mechanism， this paper divides the scissors elevating platforms into active shear set and passive shear set by its structure， respectively， establishes the corresponding mechanical model， derivates the theory expression of establishing the shear mechanics calculation， reveals the regularity of each shear set and shear stem and provides theoretical basis for the mechanics analysis and design of scissors lifting mechanism. In this paper， the establishment and analysis method of the mechanical model of plane scissors lifting mechanism has many features： clear theory， easy use and strong univerality. All of these make the whole calculation of structure simpler， and provide convenience for the further theoretical research of the scissors mechanism.

　　关键词：剪叉式升降台,力学模型,有源剪组,无源剪组

　　Key words： scissors elevating platform;mechanical model;active shear set;passive shear set

　　中图分类号：U455.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311(2015)12-0120-04

　　0 引言

　　目前，国内外专家和学者对剪叉式液压升降平台的运动学、动力学及其力学性能进行了较为深入的研究。文献[1～2]分析了剪叉式升降台的结构特点，以升降台运动速度或液压缸油压均匀为优化目标，对其关键参数及驱动油缸的安装角度进行了优化研究。文献[3]则对剪叉式升降台虚拟机模型和液压系统模型进行了联合仿真分析。一些学者通过建立基本构件组力学模型，求解剪叉机构运动参数和进行受力分析，利用虚功原理分析平台载重与举升油缸所需输出力的关系[4～7]。

　　但目前国内外对剪叉式机构的研究，多为针对工程中某一特定项目进行的承载能力分析，或介绍某一种新型剪叉式机构的应用案例，理论研究不深入，缺乏一套系统、通用的运动学分析与机构设计理论[8]。

　　有学者认为多级剪叉式机构结构复杂，各杆有三个运动副连接，难以直接逐步求解，对其受力进行理论分析较为困难[6，7]。

　　本文将建立有源剪组和无源剪组的力学模型，用解析法探讨各层剪叉机构受力变化规律;掌握这些关系和规律，不仅有助于指导人们科学合理的设计工作，也有助于进行优化和有限元分析。

　　1 剪叉式升降平台简化模型

　　图1为n层剪叉式升降平台简化模型，起升机构最高一组剪叉杆的一端与平台以固定铰支座相连接，另一端则与滑靴铰接，平台起升或下降时，滑靴可在平台的内嵌滑道里滑动，实现剪叉机构变幅;起升机构与底座采用同样方式连接。

　　图中A0和An分别为剪叉杆与平台和底座的铰点，B0和Bn则分别为与平台和底座的滑靴铰点。升降台是由两个对称的两幅剪式铰架板组构成，理论上两幅剪式铰架板受力相同。为分析方便起见，对其中一个铰架板组进行受力分析。

　　5 结束语

　　本文建立了剪叉起升机构的力学模型，把机构拆成有源剪组和无源剪组，按照拆组的次序，逐步建立有源剪组和无源剪组的力学模型，通过用解析法即可求得到杆系的约束反力、各层剪叉机构受力变化规律和液压缸推力与平台负载荷的简洁关系式。

　　探讨掌握这些关系和规律，不仅有助于指导人们科学合理的设计工作，也有助于进行优化和有限元分析;使看似复杂的剪叉式液压升降台结构设计、刚度和强度计算大为简化。

　　参考文献：

　　[1]郑玉巧，张堆学，毛建军.剪叉式升降台液压缸位置参数优化设计[J].机床与液压，2010，38(20)：39-41.

　　[2]黄建龙，李兴慧，毛建军.固定液压剪叉升降台关键参数的研究[J].科学技术与工程，2010，10(2)：528-530，554.

　　[3]孙光旭，袁端才.液压剪叉式升降台的动力学仿真[J].系统仿真学报，2010，22(11)：2650-2653.

　　[4]剡昌锋，易程，高崇仁.基于Mathcad剪叉式液压升降平台的参数化设计[J].中国工程机械学报，2013，12(6)：506-511.

　　[5]刘俊谊，杨刚，张万军，陈徐均，沈海鹏.剪叉式提升机构受力特性分析[J].解放军理工大学学报(自然科学版)，2014，5(2)：133-138.

　　[6]于永江，郭云绯，高畅.虚功原理法进行多层剪叉机构受力分析[J].机械设计与制造，2008，(3)：84-86.

　　[7]曾午平，卫良保.剪叉式液压升降台的设计计算[J].起重运输机械，2010(1)：20-22.

　　[8]郭凯，潘存云，张湘，邓豪.平面剪叉式机构通用运动学模型的建立与分析[J].机械设计与研究，2010，26(6)：27-30.
　　工程师职称论文发表期刊推荐《机械传动》杂志创刊于1977年(原名齿轮)，由中国机械工业联合会主管，郑州机械研究所、中国机械工程学会、中国齿轮专业协会共同主办，中国机械工程学会机械传动分会协办。