刘威，王杰，胡金龙，刘焕金



基于Workbench的I-Lock螺旋升降柱静力分析

刘威，王杰，胡金龙，刘焕金

（四川大学 制造科学与工程学院，四川 成都 610065）

螺旋升降柱及其构成的升降平台结构简单紧凑、易于控制，目前广泛用于舞台及各种工作平台的顶升。针对这种螺旋升降柱，介绍了其两种结构及工作原理。为进一步分析研究其静力特性，通过Solidworks对其“I-Lock”结构某型号建立模型，导入有限元分析软件ANSYS Workbench，建立了适当简化的两种高度的螺旋升降柱有限元模型并分别分析最大静载工况下的静力特性，研究了载荷对不同高度螺旋升降柱应力、位移大小与分布的影响。结果一方面证明了结构符合设计要求，另一方面也为结构的进一步设计优化提供了参考。

螺旋升降柱；静力分析；有限元模型；Workbench

螺旋升降柱作为一种独特的单作用直线运动机构，以其结构紧凑灵活、稳定性高、寿命较长和易于控制、同步等特点，在升降台上得到了广泛的应用。工业中大螺旋升降台主要用于物流、人员的升降运输以及零部件装配，如家居里的简易升降电梯、深度可调的活动底泳池以及大型剧院的舞台升降等。

从其运用场合可知，螺旋升降柱机构的可靠性与物资的安全、工程的安全乃至人的生命安全密切相关，但其结构较复杂，传统计算方法难以实现对结构的强度、刚度进行准确计算。利用有限元软件对结构进行模拟分析，能够定性乃至定量并直观地研究其在工作状态下的静力学特性，为机构的设计改进以及实际使用中出现的问题的解决提供思路和参考，最终提高机构的可靠性及安全性能。……