基于UG的侧卸式翻斗车建模与运动仿真
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摘要：铁路运输胶状货物时，为保证装卸的高效和安全设计一种铁路侧卸式翻斗车。利用ug进行建模与运动仿真，分析模型中的连杆机构中各个铰点的运动特性，并对侧卸式翻斗车中使用的连杆机构的设计进行优化。
中图分类号：TP39l
文献标识码：A
文章编号：1007-3973(2011)010-105-02
1、设计要求及方案确定
专用铁路侧卸式翻斗车设计要求中各个机构运动进行简要描述：在倾翻卸货过程中，车箱侧门的开闭，并不是由另一套控制机构实现，这个机构就是一般所说的倾翻机构。倾翻机构的设计应满足以下要求：(1)正位时，两侧门自锁；(2)倾翻时。非倾翻侧的侧门自锁，倾翻侧的侧门开启速度应满足倾翻稳定的要求；(3)复位时，非倾翻侧的侧门自锁，倾翻侧的侧门应自然复位；(4)具有提前开门和提前卸货功能：(5)安全可靠。为保证机构可顺序到位，对机构进行传动角及运动位置校核：
最终连杆机构可以使车厢倾斜35°，车厢车门可以打开，是液体倾泻，顶盖和挂钩可以打开并且顺序到位。图l为侧卸式翻斗车运动简图，车轮及导轨未给出，双点划线为液压油缸，在图中除双点划线外，各杆件长度不变。经过传动角校核，车门顶盖的传动角变化范围为80°-49°，车厢侧门的传动角变化范围为80°-29°。
2、机构尺度综合
分别对倾斜机构，厢门机构，顶盖机构进行分析。本项目以连杆机构为例进行尺度综合：根据设计要求连杆机构要实现将顶盖和锁钩上扬，并且厢门向外开启成为车厢底面的延长面，其设计结构和起始、终止位置如图2。
图(2)为翻斗车处于侧卸状态，连杆机构具体尺寸及铰链点的位置如下：(比例尺：1：80)
运输状态时油缸与水平面成105度角；侧卸状态时油缸与水平面成85度角，车厢倾斜的角度取为35度角杆HE=33mm：H点到G点的距离HG=8mm：E点距地面的高度h=20mm：M点到N点的距离MN=13mm；杆ML=10mm；杆DE=8mm，与水平面成85度角；杆FD=9mm，与水平面成O度角：杆DC=11.12mm，与水平面成165度角；以A点为坐标原点，则铰链F的坐标为(6mm，3ram)，铰链K的坐标为(12mm，-9mm)，铰链E的坐标为(14mm，-12mm)，铰链C的坐标为(6mm，24mm)，铰链M的坐标为(11mm，17mm)。
3、建立模型与运动分析结果
相关机构的建模使用当今较为流行的UG NX7.0进行建模，并对建模结果进行仿真。
最终完成的总装配体如图3所示。
对关键铰点进行速度，加速度的分析。
由C点的速度加速度变化可知C点在侧门打开过程相对平稳，但是在完全打开的一瞬间会有很大的加速度，铰点的刚度需要提升防止断裂。
4、总结
侧卸式翻斗车主要运用了机械原理中连杆机构学的知识。在连杆运动过程中分析各个铰链的速度和加速度，并运用机械原理中所学到的知识进行设计，并且有效地利用了UG的CAE功能对模型进行运动仿真，验证机构整个的运功过程中出现的各种情况，根据仿真结果可以真正知道设计是满足要求的。
参考文献：
[1]吕洋波．UGNX7.0动力学与有限元分析从入门到精通[M]．
机械工业出版社,2010．
[2]付炜．连杆机构学[M]．机械工业出版社,2007．
[3]华大年．连杆机构设计[M]．机械工业出版社，2008．