摘 要

高空平台是用来运送操作人员和工作设备到指定高度进行作业的现代化特种平台，其应用广泛，具有较高的工作可靠性、平稳性和安全性。本文依据虚拟样机的现代设计理念和技术路线，以平台工作高度为8米的高空作业平台为研究对象，系统分析了高空作业平台的发展、研究现状，通过高空平台的结构，运用ADAMS软件建立动力学模型，并进行了仿真与结构优化。应用液压、机械系统建模仿真和多体系统动力学仿真分析软件ADAMS将调平机构液压模型和动力学模型有机地结合在一起，并根据高空平台工作机构的典型工况设计了实验方案，测试出典型工况下升降油缸的位移，获得了大量的实验数据，并对其进行分析处理，建立了高空平台机构的全系统仿真模型，最终实现联合仿真。

关键词：高空作业平台；机构设计；ADAMS；仿真

Aerial platform mechanism analysis

Abstract

Aerial platform is used to transport personnel and equipment to operate the specified height modernization special platform operations, extensive application, with high reliability, stability and security. In this paper, based on virtual prototype modern design concept and technical route to the platform height of 8 m aerial work platform as the research object, the system analyzes the development of aerial work platforms, research status, through the structure of high-altitude platform, using the ADAMS software, dynamics model, and simulation and optimization. Application of hydraulic, mechanical system modeling and simulation, and multi-body system dynamics simulation software ADAMS The hydraulic leveling mechanism and dynamic models together organically and, based on typical operating conditions aerial work platform mechanism designed experimental program to test typical operating conditions the lift cylinder displacement, access to a large number of experimental data, and analyze, built a full-system simulation model aerial platform organization, and ultimately co-simulation.

Key words：aerial work platforms；structural design; ADAMS;simulation

目 录

摘 要… ……….……………………………………………………………………………………………..1

第1章 绪论….……………………………………………………………………………………………..1

1.1论文的研究背景及意义…............................…………........……………………………1

1.1.1国内外高空平台发展现状…………..………………………………………………………………2

1.1.2高空平台发展趋势和分类………….................………………....…………………………….……3

1.1.3国内外研究现状和相关技术…………………….....………………..…………………...................5

1.2本论文的主要研究内容.....................…………..............................................................6

1.3本章小结.................………..........……………………………………………………..............................6

第2章 多体系统动力学及ADAMS软件的介绍….……………………………………………………. 7

2.1多体系统动力学基础理论…............................…………........……………………………7

2.1.1多体系统动力学模型的简化…………..……………………………………………………………8

2.1.2多体系统动力学建模的一般过程………….................………………....……….....………………8

2.2 ADAMS软件的介绍….....................................………….......…………………………......8

2.2.1ADAMS软件的概述…………..………………………………………………………….…………8

2.2.2ADAMS软件基本模块………….................………………....….................…….....……………..11

2.2.3ADAMS仿真分析步骤………….................………………....…................…….....……………...13

2.3 本章小结….....................................………..................................….......…………………………......14

第3章 连杆机构的动力学建模、仿真与分析……………………………………………………………15

3.1平面连杆机构..............................………........................................................................15

3.1.1平面连杆机构的特点………………………………………………………………………………15

3.1.2对平面连杆机构——曲柄滑块机构建模.……………...................................................................16

3.1.3对曲柄滑块机构的仿真和分析…….....…………….......................................................................19

3.2本章小结…...............................................................................................................................................21

第4章 高空平台机构…………………………………………………………………...…………………13

4.1高空平台机构的组成和工作原理.……………......................................................................................23

4.2高空平台机构的动力学建模…...............................................................................................................24

4.2.1机构整体和零部件的多体系统动力学模型………………………………………………………24

4.2.2定义约束副和施加驱动.……………...............................................................................................28

4.3高空平台机构的仿真和分析..............................………........................................................................34

4.4本章小结..............................……….................................................................................................38

结论……………………………………………….…………………………………….……………39

致谢 ………………………………………………………………………………………………………39

参考文献……………………………………………….…………………………………….……………40

第1章 绪论

• 1. 论文的研究背景及意义

高空作业平台(图1-1)是用来运送操作人员和工作设备到指定高度进行作业的特种平台。随着城市化进程的加快，市政建设、城市电力、装饰物等各种养护作业需要大量的高空作业装备。高空作业平台作为一种系列化的工程机械设备，还广泛应用于船舶、建筑、消防、港口货运等行业。随着高空作业领域的不断扩展，对高空作业平台的需求将会越来越大，对高空作业平台的举升高度的要求也越来越高。因此，对高空作业平台的工作可靠性、平稳性、安全性等要求将越来越高。

图1-1 高空作业平台