全国3D大赛优秀作品---“先锋号”救援工程车.pdf

团队编号团队编号3DDSG304团队编号团队编号：：3DDSG304 作品名称：“先锋号”救援工程车作品名称：“先锋号”救援工程车 目录 工业设计设计 工程设计程设计 模具设计 数控加工 事件回顾事件回顾 2008年05月12日，四川汶川发生里氏8.0级地震，造成 69935人死亡，374640人受伤，17939人失踪69935人死亡，374640人受伤，17939人失踪 2010年04月14日，青海玉树发生里氏7.1级地震，共造年月日青海树发里氏级地震共造 成2039人死亡，12135人受伤 2010年8月7日，甘肃舟曲发生特大泥石流，共 造成1463人死亡，302人受伤 面临问题临 道路受阻、破坏，工程设备难以到达救援现场道路受阻破坏程设备难以到救援现场 随时可能发生附加灾难，如余震，山体滑坡随时可能发生附加灾难，如余震，山体滑坡 救援工作人力难以完成或效率极低如废墟挖掘救援工作人力难以完成或效率极低，如废墟挖掘、 巨石等的清理 设计思路 对复杂环境适应性强，在危险环境中， 高效率完成人力难以完成或完成效率极高效率完成人力难以完成或完成效率极 低的工作 功能划分功能划分 主体体功能 执行模 驱动模 行走模 辅助模 模块 模块 模块 模块 动臂大臂 动臂小臂 机械抓 发动机 离合器 变速箱 差速器 支撑架 链轮 链结 支撑轮 生命雷达 大型货架 整体渲染图整体渲染图运动仿真请 参看源文件 制作中，请参看源文件 局部渲染图局部渲染图 制作中，请参看源文件 整体爆炸图整体爆炸图 爆炸仿真请参看原文件爆炸仿真请参看原文件 整体工程图整体工程图 BOM表BOM表 整体BOM表请 参看件参看源文件 执行模块 机械抓 动臂大臂 驱动方式：液压 功能：灵活抓取大石块，树木，精确挖掘废墟等 动臂有限元分析 材料：Q345A(16Mn)材料：Q345A(16Mn) 弹性模量Ex：2.2e11Pa弹性模量Ex：2.2e11Pa 泊松比：0.3 分析方式：静态小变形分析 有限元网格划分——Brick 8Node 45 动臂大臂手里简图动臂大臂手里简图 1 分析结果分析结果 1 1 优化设计优 处理方法： 在原有箱体式焊接基础上加装加强 肋 处理前 处理后 处理方法： 在原有箱体式焊接基础上，加装加强 肋。

主要受力部位进行加厚处理 行走模块行走模块 组成44块链结2个链轮1个支撑架3个支撑轮组成：44块链结，2个链轮，1个支撑架，3个支撑轮 优势：对复杂地形适应能力更强 行走模块模拟仿真行走模块模拟仿真 1 1 驱动机构 发 离 变 差 驱 发动 离合 变速 差速 驱动 动机 合器 速箱 速器 动轴 驱动模块部件图驱动模块部件图 发动机机 变速箱 差速器 差速器模拟仿真 1 1 变速箱齿轮有限元分析变速箱齿轮有限元分析 材料：45 弹性模量：1.93e11 Pa 松泊松比：0.29 分析方式静态小变形分析分析方式：静态小变形分析 齿轮网格划分——Tet 10Node 92 有限元分析结果 齿轮优化设计 1）对齿轮进行正负变位 2）分别调节齿轮副大小齿轮的齿厚 目的整体上提高齿轮副运行寿命目的：整体上提高齿轮副运行寿命 辅助模块 生命探测雷达：美国DKL公司LifeGuard生命探测 雷达通过侦测远端心跳介电场侦测到活人位雷达，通过侦测远端心跳介电场，侦测到活人位 置，可排除动物心跳干扰，穿透钢板、水泥、合 成材料及树丛有效范围20——500米成材料及树丛有效范围20——500米 大型货架：可携带药品、救援物资及简易医疗设备 进入灾区。

模具设计过程 1）拔模分析拔模分析 2）收缩率调整 3）确定分型面 4）确定分模面 5）完成其他操作5）完成其他操作 分模前浇注压力分析 模具模具 开模前 开模后 开模前 开模后 模具模具 上模 下模 上模 下模 模具开模干涉分析模具开模干涉分析 分析析结果果无干涉涉 模具开模仿真模具开模仿真 数控加工流程数控加工流程 1）粗加工 T01‐D14R1 切削深度3mm 2）半精加工2）半精加工 T02‐D8R0.5 切削深度1mmT02 D8R0.5 切削深度1mm 3）精加工（铣削曲面、清根） T03‐R4 步长0.2mm 数控加工流程数控加工流程 粗加工刀轨 半精加工刀轨半精加工刀轨 数控加工流程数控加工流程 精加工曲面刀轨 清根（加工圆角）刀轨 数控加工模拟仿真数控加工模拟仿真 NC代码-Frunc系统 谢谢谢谢谢谢 请各位专家委请各位专家评委 批评指正 。