基于ANSYS的框架式汽车大梁校正仪设计（设计含CAD图纸）

装配图

基于ANSYS的框架式汽车大梁校正仪设计（全套设计含CAD图纸）
车身校正是通过一定的外力将因事故损坏或疲劳损坏的部位修复到车辆出场时技术标准"状态“的过程。汽车在人们的日常生活中起着不可或缺的作用，当然有使用就会有损坏，而且损坏的情况也越来越严重，从而一些专门的修复工具也随之产生平台式汽车车身校正设备。目前，国内普遍采用的车身校正设备主要有框架式和平台式，其中平台式较多。这种设备较为先进，国内外制造的设备一般都采用这种形式，是国际间比较流行的一种车身校正设备。平台式车身校正设备主要包括有举升支架，工作台，加力塔及其连接机构。本设计的目的旨在对平台式汽车大梁校正仪的二维设计及三维虚拟设计进行探索和实践，为校正仪的设计提供参考。

本设计是通过对现有设备的调查研究，再结合自己的想法设计一台结构简单，使用方便的平台式汽车大梁校正设备。本设计首先利用AutoCAD进行二维设计计算及校核，再利用三维建模软件CATIA对汽车大梁校正仪的整机进行虚拟建模，最后利用有限元受力分析软件ANSYS，对关键部件进行有限元分析。虚拟设计中首先利用三维建模软件CATIA对大梁校正仪整体三维实体进行建模，然后将关键部位零件文件类型另存为IGS格式，通过IGS格式将零件模型导入ANSYS进行有限元结构静力学分析，验证结果的可行性。利用CATIA和ANSYS软件对平台式汽车大梁校正设备的设计开发完全是在虚拟的环境中进行的，通过更改技术参数就可以实现对设计方案的完善，缩短开发周期，提高设计质量和效率，降低研发成本。这也是未来产品设计开发方法的发展方向。

目录

第1章绪论1
1.1选题背景，研究目的及意义1
1.2国内外研究现状1
1.2.1大梁校正仪的发展历史1
1.2.2国内外研究状况及结果2
1.3研究内容及研究方法2
1.3.1研究内容2
1.3.2研究方法3
第2章校正仪的整体结构设计4
2.1简述框架式汽车大梁校正仪工作原理4
2.2举升机构主要结构确定4
2.2.1举升机构整体结构形式及基本组成4
2.2.2举升机构各零部件安装位置及润滑5
2.3举升平台及定位夹具主要结构确定5
2.3.1举升平台整体结构形式及基本组成5
2.3.2定位夹具整体结构形式及基本组成6
2.4拉塔的主要结构确定6
2.4.1拉塔横梁处整体结构形式及基本组成6
2.4.2拉塔柱的结构形式及基本组成7
2.5其它附件7
2.6确定框架式大梁校正仪各结构尺寸及材料7
2.6.1建立待修汽车基本参数模型8
2.6.2校正仪底部结构部分主要尺寸及材料的确定8
2.6.3校正仪中间结构部分尺寸及材料的确定8
2.6.4校正仪上部平台结构尺寸及材料的确定9
2.6.5定位夹具的尺寸及材料的确定11
2.6.6拉塔组件的尺寸及材料的确定12
2.6.7方凳及斜坡板凳的尺寸确定13
2.7设备各部件质量的估算及设计举升质量13
2.7.1估算拉塔组件的质量14
2.7.2估算平台上设备的质量14
2.7.3估算平台中部的质量14
2.7.4估算底板处的质量15
2.7.5实际设计举升质量15
2.8本章小结15
第3章校正仪的力学分析及校核16
3.1双铰接剪刀式举升机构的力学模型16
3.1.1举升机构力学模型建立与分析16
3.1.2举升机构主要关系参数的确定17
3.2液压机构力的分析与计算17
3.2.1确定载荷与液压缸推力的关系17
3.2.2计算液压缸的推力18
3.3举升机构的力学分析与计算19
3.3.1举升机最低状态时，各臂受力情况19
3.3.2举升机举升到最高位置时，各臂受力情况20
3.4定位夹具及拉塔的力学分析与计算22
3.4.1定位夹具的受力分析22
3.4.2拉塔的受力分析22
3.5主要零部件的强度校核23
3.5.1举升臂AOB的强度校核23
3.5.2举升臂COD的强度校核25
3.5.3液压缸上端支承轴的强度校核27
3.5.4连接举升臂销轴的强度校核27
3.5.5平台内横梁的强度校核28
3.5.6定位夹具的强度校核29
3.5.7定位夹具支撑横梁的强度校核30
3.5.8拉塔的强度校核31
3.5.9拉塔处液压缸支撑销轴的强度校核32
3.6本章小结33
第4章校正仪液压系统的选择与计算34
4.1液压系统的选择34
4.1.1液压系统的介绍34
4.1.2液压系统的选型34
4.2液压系统的计算35
4.2.1举升处液压缸行程的计算35
4.2.2举升处液压系统工作压力的计算36
4.2.3关于拉塔处液压系统的相关选择36
4.3本章小结36
第5章校正仪三维建模与整机装配37
5.1 CATIA软件简介37
5.2利用CATIA进行三维建模38
5.2.1底坐板的建立38
5.2.2举升臂AOB的建立39
5.2.3液压缸支承轴的建立39
5.2.4上平台的建立40
5.2.5夹具的建立40
5.2.6拉塔柱的建立42
5.3整机装配42
5.3.1 CATIA装配功能概述43
5.3.2装配的CATIA零件图43
5.3.3 CATIA整机装配图及爆炸图48
5.4本章小结50
第6章校正仪主要零部件有限元分析51
6.1 ANSYS有限元分析软件介绍51
6.2 ANSYS与CATIA接口的建立51
6.3利用ANSYS对主要零部件进行分析52
6.3.1定位夹具卡钳的有限元分析52
6.3.2液压缸支撑轴的有限元分析56
6.3.3举升臂的有限元分析59
6.3.4拉塔柱的有限元分析62
6.4本章小结65
结论66
参考文献67
致谢68
附录A 69
附录B 72
附录C 73
附录D 74

底板

举升臂

卡钳（1比1零件图）

卡钳

拉塔

支撑轴

轴