三維數字化技術(UG NX)在翻斗礦車設計中的應用

摘要:利用UG NX三維設計軟件根據礦車實物所得結構尺寸，利用其強大的造型能力繪出零件實體，完成裝配和運動仿真。通過計算運動函數，根據得出的運動結果輸出數據、表格及變化曲線，為機構運動特性提供分析依據。

關鍵詞: UG NX三維設計軟件，礦車，分析

0 緒論Unigraphics（簡稱UG）是集CAD/CAE/CAM功能與一身的大型綜合軟件，是與CATIA軟件具有很多相似功能，但又有其獨特功能的計算機輔助設計、分析和制造軟件。它除了可以進行實體造型、曲面造型、虛擬裝配和產生工程圖等設計功能之外，還可以在設計過程中可進行有限元分析、機構運動分析、動力學分析和仿真模擬，從而提高設計的可靠性。

1翻斗式礦車的結構特征及工作原理翻斗式礦車的結構特征KFV1.1-6型翻斗式礦車由車箱、車架、輪對、Φ52mm連接插銷等組成。

1、車箱：由箱板、端蓋、口邊角鋼等焊接組成。

2、車架：由槽鋼、角鋼、碰頭、軸卡等焊接組成。

3、輪對：由車輪、軸、軸承等組成。

4、連接插銷：由Φ52mm優質碳結元鋼，手提環焊接組成。該翻斗礦車不需用任何輔助設施，可左右自動翻轉，靈活、輕便，礦車在軌道上前進一段，停止，車廂兩端板上的卡板銷打開，車廂側翻，卸煤。

2基于ANSYS翻斗礦車的翻轉車架靜力分析把UG NX與ANSYS結合起來，將在UG NX中建好的模型導入到ANSYS中進行有限元分析，得出翻轉車架的靜力學特性，從而提高工程技術人員的工作效率。將KFV1.1—6翻斗礦車設計中的車箱整體，從造型軟件UG NX中轉換到有限元分析軟件ANSYS中，完成三維實體模型的數據在兩種不同系統中的轉換。

3 運動仿真和工程圖的生成3.1 運動仿真的主要工作界面通過UG/Modeling的功能建立一個翻斗礦車的三維實體模型，利用UG/Motion的功能給翻斗礦車模型的各個部件賦予一定的運動學特性，再在各個部件之間設立一定的連接關系，從而建立一個翻斗礦車的運動仿真模型。通過對這個運動仿真模型進行運動學或動力學運動分析就可以驗證該運動機構設計的合理性，并且可以利用圖形輸出各個部件的位移、坐標、加速度、速度和力的變化情況，對運動機構進行優化。翻斗礦車的運動仿真功能的實現步驟為：

1．需要建立一個礦車的運動分析場景；

2．構建礦車的運動模型，包括設置每個零件的連桿特性及兩個連桿間的運動副等；

3．設置礦車的運動參數，提交運動仿真模擬數據，得出礦車的運動仿真動畫和運動過程；

4．輸出運動分析數據和變化曲線。在進行運動仿真過程中需要注意的是：給各個部件賦予一定的運動學特性，同時為了組成一個能運動的機構，要把兩個相鄰構件以一定的方式聯接起來，并保證這種聯接是可動連接，最終形成運動副，在UG/Modeling中用運動副（GOINT）聯接，從而實現運動仿真動畫和運動過程。

3.2 運動分析對翻斗礦車原來的三維實體模型完成了連桿特性的設置，運動副的建立和外載荷的添加前置處理后，就完成了運動模型的構建。通過計算運動函數，根據得出的運動結果輸出數據、表格及變化曲線，為機構運動特性提供分析依據。

4 結論三維數字化技術（UG NX）在翻斗礦車設計中的應用，就是在UG NX三維設計軟件的支持背景下，根據礦車實物所得結構尺寸，利用其強大的造型能力繪出零件實體，完成裝配和運動仿真。通過計算運動函數，根據得出的運動結果輸出數據、表格及變化曲線，為機構運動特性提供分析依據。

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作者簡介：方海林(1976－)，女，本科學歷，主要從事機械設計工作；白莉婷，(1978－)，女，本科學歷，主要從事機械設計工作。通訊聯系人：方海林，陜西城固13號信箱系統室，郵編723213

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