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基于ProE的液压挖掘机工作装置运动仿真毕业设计

基于ProE的液压挖掘机工作装置运动仿真毕业设计
基于ProE的液压挖掘机工作装置运动仿真毕业设计

近年来,集挖掘和装载功能于一体的液压挖掘机在基础建设和民用建筑建设中的使用与日俱增。由于液压挖掘机的工作条件比较恶劣,工作装置故障较多,造成整机工作可靠性较差,因此挖掘机的可靠性和最优化设计成为国产挖掘机设计的重点和难点。

本文以某国产22t挖掘机为例,探讨在Pro/E软件环境下,对挖掘机工作装置进行三维实体建模、虚拟装配、运动仿真与动态模拟,为挖掘机物理样机的制造、新机型设计方案的评估提供有效参考数据。

1、挖掘机虚拟样机的建立

1.1挖掘机三维零件模型的建立

一般来说,在Pro/E软件环境下,机械系统的三维建模应该严格按照设计构思或者前期图纸为依据进行,尽量保持三维图形数据的完整和正确性。由于本文将进行挖掘机虚拟样机的动力学分析和工作装置的有限元分析,因此此次建模原则是:挖掘机工作装置建模尽量细化,包括动臂、斗杆等的内部加强筋等需详细建模,而除工作装置以外的部件,在建模时则尽量简化,比如回转平台、行走装置等只是勾画出外部形状,而内部细节并未详细绘制,但在动力学分析时,其转动惯量、质量等依据设计数据进行。建立挖掘机工作装置虚拟样机的过程如图1所示。

1.2挖掘机虚拟样机的装配

所建立的某国产22t液压挖掘机的虚拟样机模型如图2所示。

在进行虚拟样机装配之初,采用按照挖掘机各铰接点位置装配,结果发现效率低下,而且装配的精度很低,且在最后连杆装配时,出现无法约束的情况。后来,改用“连接”约束方式:动臂和回转平台的连接、动臂与斗杆的连接、斗杆与铲斗的连接、动臂油缸缸筒与转平台的连接、连杆与斗杆的连接、动臂油缸活塞杆与动臂的连接等均采用“销轴”约束;各油缸活塞杆与油缸缸筒的连接、摇杆与铲斗的连接、连杆与摇杆的连接采用“圆柱”约束;其它刚性零件(斗齿、驾驶室等)采用刚性连接中的“匹配”和“插入”约束。这种虚拟装配方法不需要移动连杆、摇杆和铲斗拼凑装配,工作量小、效率高,也易于达到装配要求。

图1 挖掘机工作装置虚拟样机的建模过程(按工艺流程)

图2 某国产22t液压挖掘机虚拟样机模型

2、挖掘机工作装置的运动仿真

2.1挖掘机工作装置动态模拟与分析基本流程

工作装置动态模拟与分析的基本流程如图3所示。

2.2工作装置的运动学分析

挖掘机工作装置动态模拟的工况设定如下:

以斗杆缸挖掘为主,铲斗缸配合,使斗中土壤不至于撒出。取22t挖掘机最大挖掘深度的1/2(3301.5mm),取其最大挖掘半径的1/3(6704mm),同时铲斗处于最大挖掘力状态,卸载高度为2.5m,回转90°至目的地卸土。设斗杆摆动50°可使铲斗满载,注意在提升过程中配合转动铲斗保持满载状态。熟练操作工充分利用复合动作,且动作间衔接紧密,液压系统可自动合流,挖掘土壤Ⅲ级。

图4给出了某国产22t挖掘机的作业循环时间表。该时间表根据上述工况假设,按“流量法”从理论上计算出挖掘、提臂、满斗、卸载、回转、降臂等整个工作循环所需要的时间。

根据图4,在Pro/E软件的Pro/MECHANISM模块下进行如下设定,完成挖掘动作模拟。分别在动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸上施加6个“伺服电动机”;在回转平台与行走机构的“连接”轴上施加2个“伺服电动机”。设定各个“伺服电动机”的速度,设定“结束时间”为14.742s,设定挖掘机挖掘初始状态为起始位置,并根据“作业循环时问表”设定各个“伺服电动机”的起止时间。

依据图4,可以得出挖掘机各个伺服电动机运动的时间关系分段函数为:

其中x1,x2,x3,x4,x5,x6分别为挖掘、提臂、回转、卸载、回转和降臂所对应伺服电动机的运行时间。一个作业循环时间T=14.742s,在设定中注意有复合动作伺服电动机起止时间的设定。根据(1)式很好地解决了各个伺服电动机的运动关系问题,使工作装置的整个工作循环动态模拟能顺利地按工作顺序完成。最后可以通过捕捉动态模拟过程,制作成一个动画片。

通过以上设定,运行上述“动作设定”,可得出挖掘机工作状态模拟,如图5所示。

与挖掘机实际挖掘动作相比,模拟过程完全相符,因此证明在Pro/E软件环境下的运动仿真是正确的。

另外,挖掘机整个作业循环的完成,也证明了在Pro/E软件环境下,不但可以完成挖掘机动态模拟,还可以在分析过程中检查各个构件的干涉情况。通过全局干涉检查,判断某国产22t挖掘机工作装置不存在干涉问题。

2.3挖掘机工作装置虚拟样机的仿真结果分析

如图6所示,本文以挖掘机铲斗中齿的齿尖部位作为研究对象(图中测量点),分析其运动轨迹,速度、加速度与时间的关系。由于篇幅所限,以下仅给出挖掘机工作装置的斗齿部位在整个挖掘作业循环时间里的速度、加速度、位置和时间的运动仿真分析结果,如图7、图8、图9所示。

从图7、图8中可以看出,只有在铲斗油缸动作时(也即铲斗运动时),斗齿部位才有速度、加速度的变化,其他时刻铲斗相对于斗杆为静止。图7、8中曲线的拐点A处为挖掘状态;B、C、D处曲线呈锯齿状,这是因为在动臂提升过程中进行了三次瞬间的铲斗姿态的调整,以保证铲斗满载状态;E处为铲斗快速卸载状态。相对来说,铲斗在卸载时的速度、加速度最大。

从图9中可以看出,铲斗在整个挖掘机挖掘过程中,其位置(相对地面位置)在不停地变化。拐点的位置发生在挖掘各个不同的工况位置。

图3 工作装置的动态模拟与分析基本流程

图4 某国产22t挖掘机理论作业循环时间表

图5 整个挖掘循环过程的动作模拟

图6 测量点示意图

图7 斗齿部位的速度一时间曲线

图8 斗齿部位的加速度一时间曲线

图9 斗齿部位的位置一时间曲线

2.4挖掘机运动仿真的意义

从图7和图8中可以看出,在铲斗进行挖掘的时候,斗齿部位的速度和加速度增大到拐点位置后有一个平缓的过渡,在挖掘结束后从另一个拐点位置开始减小,两个拐点之间的区间为挖掘机进行复合挖掘的时问。显然,在斗齿刚切人土壤时和装满铲斗准备提升时两个暂态,速度和加速度的值略大于挖掘时刻的值,这与挖掘机实际工作情形是相符的。从提高挖掘机作业效率角度考虑,可以通过减小挖掘的时间段达到提高作业效率的目的。

在挖掘机铲斗装满土壤提升动臂时,为使铲斗中土壤不至于洒出,需要在动臂提升过程中进行铲斗姿态的调整。本次仿真在提升过程中进行了3次铲斗的调整,因此图7和图8的曲线中有3次锯齿状突变。该突变说明铲斗姿态的调整对运动中铲斗的速度和加速度有很大影响,调整时间越短,突变越剧烈。从液压缸设计角度出发,应该考虑姿态调整引起的冲击力对液压缸的影响。另外,这个冲击力也必然会影响到斗杆、动臂的载荷分布及应力变化,需要在斗杆和动臂的

设计中考虑其影响。

在铲斗卸料的时候,由于考虑作业效率和铲斗的卸净度,在设计中采用了短时间、快速的卸料方法,因此图7和图8中的卸料区间的速度、加速度突变非常剧烈。从仿真结果可以得出,这种大的速度、加速度变化,虽然有液压系统的缓冲,但是对工作装置的影响必然存在,所以应在实际的工作装置设计中予以考虑。

挖掘机工作装置运动仿真的实现,结束了挖掘机设计的分析和评估只能在物理样机上进行的历史,创造了新的挖掘机设计途径:计算机三维设计——虚拟样机分析——设计评估及改进。这样不仅使挖掘机的设计效率和可靠性明显提高,也为企业产品的早日推出争取了时间。

参考文献

[1]同济大学主编。单斗液压挖掘机[M]。中国建筑工业出版社,1986。

[2]祝凌云,李斌。Pro/E运动学仿真和有限元分析[M]。北京人民邮电出版社,2004。

[3]张玉川,蔡禺。进口液压挖掘机国产化改造[M]。西南交通大学出版社,1999。

[4]魏阳,王书义。基于Pro/E的机械系统运动仿真分析[J]。现代机械,2004,(5)。

[5]郭卫,李富柱,薛武。基于Pro/Engineer软件的装载机工作装置虚拟样机及仿真分析[J]。工程机械,2005(3)。

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挖掘机液压系统毕业设计

中文题目:XE40小型挖掘机液压系统设计 外文题目:DESIGN HYDRAULIC SYSTEM OF XE40 SMALL CRAWLER EXCAVATOR 毕业设计(论文)共 76 页(其中:外文文献及译文 8 页)图纸共 11 张完成日期 2015年 6 月答辩日期2015 年 6 月

辽宁工程技术大学 本科毕业设计(论文)学生诚信承诺保证书 本人郑重承诺:《》毕业设计(论文)的内容真实、可靠,系本人在指导教师的指导下,独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况,本人承担全部责任。 学生签名: 年月日 辽宁工程技术大学 本科毕业设计(论文)指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺:我已按学校相关规定对同学的毕业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核,确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况,本人承担指导教师相关责任。 指导教师签名: 年月日

摘要 XE40小型挖掘机是徐工生产的小型液压挖掘机,本次的毕业设计的课题就是对其进行液压系统的参数化设计。为了研究这个课题,我们的主要的思路就是要先根据已知的挖掘机的性能参数对工作速度和工作压力进行初步的确定,再根据这些数据,对铲斗缸进行参数计算。参考所选液压缸的连接方式和XE40小型挖掘机选用的液压缸的具体形状,绘制出液压缸的CAD图。依照铲斗缸的设计方式与计算流程同理也能设计出斗杆缸和动臂缸。同时根据所设计的挖掘机所选用的动臂缸的数量,就能大致确定出运作液压缸所需要的流量。通过已确定的流量,工作压力,还有工作速度,就能初步确定液压泵的型号和液压马达的型号。然后再参考徐工挖掘机XE40的液压系统,根据系统回路和对挖掘机工作方式的了解,初步设计出液压挖掘机系统的原理图,并用CAD绘制出来。经过审核之后,再来确定所要要用的液压油,发动机,以及对液压阀进行选型。 关键词:液压缸;参数化设计;徐工挖掘机;液压系统

国内外小型挖掘机发展综述外文文献翻译、中英文翻译、外文翻译

中国地质大学长城学院 本科毕业设计外文资料翻译 系别:工程技术系 专业:机械设计制造及其自动化 姓名:吴宝生 学号: 05211615 2015 年 1 月 22 日

国内外小型挖掘机发展综述 1液压挖掘机简介 液压挖掘机是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成。根据其构造和用途可以区分为:履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。 工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要,液压挖掘机可以配装多种工作装置,如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。 回转与行走装置是液压挖掘机的机体,转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源,大多采用柴油要在方便的场地,也可改用电动机。 液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件,推动工作装置动作,从而完成各种作业。以工地使用较多的PV-200型液压挖掘机为例。该机采用改进型的开式中心负荷传感系统(OLSS)。该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角(输出流量)的方法,减少了发动机的功率输出,从而减少燃油消耗,是一种节能型系统。这种液压系统的特点是:定转矩控制,能维持液压泵驱动转矩不变,载断控制,可以减少作业时间的卸荷损失;油量控制,可减少空挡和小调控制时液压泵的输出流量,减少功率损失。 械到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。由于液压技术的应用,20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式机械,20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压机械。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术,缺少适用于机械各种工况的液压元件,制造质量不够稳定,配套件也不齐全。从20世纪60年代起,液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段,各国机械制造厂和品种增加很快,产量猛增。1968-1970年间,液压挖掘机产量已占机械总产量的83%,目前已接近100%。 2小型挖掘机的发展及其趋势 20 世纪80~90 年代小型挖掘机在市政工程、交通、管道等施工中发挥了较大优势并得以迅速发展。它在城市的土建施工工程中为节省人力、物力出了较大贡献 , 逐步成为城市施工中具有代表性的施工机械。 小型挖掘机的发展主要依赖于城市建设的发展,由于城市的改造、建设施工较多,要求施工时间短、施工机械对周围环境影响小、安全、低污染、回转半径小、便于运输以

液压挖掘机开题报告

液压挖掘机开题报告 福州大学本科生毕业设计(论文)开题报告 机械设计制造及其自动姓名张玉辉学号 020800239 专业化题目小型液压挖掘机工作装置的设计 一、研究背景、概况及意义 这次的毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课程以及全部专业课程之后进行的。这是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论结合实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言,这次毕业设计是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会,它能让我综合运用各科专业课程的基本理论,并结合生产实习和课程设计中学到的实践知识,独立地分析和解决问题,为未来从事的工作打下良好的基础。 挖掘机是用来开挖土嚷的施工机械。它是用铲斗上的斗齿切削土嚷并装入斗内,装满后提升铲斗并回转到卸土地点卸土,然后再使回转台回转、铲斗下降到挖掘面、进行下一次挖掘。挖掘机在工业与民用建筑、道路建设、农田水利、油田矿山、市政工程、机场港口等部门土石施工中占有重要位置。与发达国家相比,我国重矿机械行业还存在着不小的差距,主要表现为我们国家科技和新产品开发能力薄弱,缺乏市场竞争力,现代重要技术装备仍依靠进口,而从20世纪后期开始,国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。因此开发新品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机具有重要的现实意义。液压挖掘机的工作装置的性能是决定挖掘机能效高低的关键因素,它的设计好坏直接决定了挖掘机的性能水平。因此,研究小型液压挖掘机工作装置的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。

1 二、研究主要内容 本次设计研究主要内容包含工作装置的整体方案拟定、对比、确定,对挖掘机工况分析,各主要零件的主要结构参数计算、结构分析和结构设计,并绘制出液压挖掘机工作装置的装配图及各主要零件的零件图,对动臂三维建模、强度分析、提出完善意见,查阅相关科技外文资料然后对其翻译,最后编写设计说明书。 三、研究步骤、方法及措施 1、查阅相关文献、搜集有关的资料。初步了解液压挖掘机的发展及应用。 2、通过对实物的参观及查阅相关书籍,对液压挖掘机的结构、工作原理、特点有进一步的了解。 3、对工况进行分析,根据有关书籍上提供的经验数据和有关公式,计算出主要件的结构参数。 4、根据计算结果和有关图册,进行工作装置的结构设计。 5、对动臂进行三维建模、利用相关软件进行强度分析、根据分析结果提出结构完善意见。 6、翻译相关科技外文资料。 7、编写设计说明书。 2 四、研究进度计划 设计是为2012年2月13日至2010年6月15日,期间约有15周。以下为大体计 划和进度。 毕业设计的主要内容和时间安排:

液压挖掘机设计开题报告

目录 目录 (1) 一、选题的目的和意义: (2) 二、国内外研究现状(文献综述) (2) 2.1挖掘机的机器人化 (2) 2.2遥控挖掘机的研究 (3) 2.3挖掘机节能技术的研究 (4) 2.4振动挖掘机理研究 (5) 三、市场发展状况(市场分析) (6) 3.1挖掘机的多功能化 (6) 3.2挖掘机的智能化 (7) 3.3挖掘机的实用型设计 (8) 四、选题研究的内容: (8) 五、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题: (8) 六、研究工作进度: (9) 七、参考文献: (9) 1

一、选题的目的和意义: 挖掘机械是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械,广泛应用于各类土石方工程施工、民用建筑、道路建设和市政工程场所。近年来伴随着我国经济的快速增长,大规模的基础设施建设对挖掘机提出了强劲的市场需求,我国挖掘机械的产销量每年均有15%~30%的爆炸式增长,2011年更是达到了70%,另一方面,挖掘机作为技术复杂的终端机械产品,其开发和制造涉及机械、液压传动、冶金、石油化工、电气等众多行业,已经形成了一个庞大的产业集群。因此,大力开展对液压挖掘机的研究和探索,对于提升国家整体工业水平和加速国民经济的发展具有重大的促进意义。 二、国内外研究现状(文献综述) 2.1挖掘机的机器人化 为延伸人类在复杂、恶劣、危险环境中的作业,世界各国对机器人化挖掘机的研发工作非常重视,国外在这方面研究比较早,较为典型的有: ①Carnegie Mellon大学的自主装载系统(Au—tonomous Loading System,ALS)t'Jt~ALS系统使用两个激光扫描测距仪,对车辆进行确认和准确定位、观测土壤表面情况、识别障碍物等。该系统还提出一种用于实时轨迹规划和执行复杂挖掘机器人运动的参数化控制方法。相同情况下,普通挖掘机熟练的操作手装满一卡车需要120S,而使用该系统也不超过150S,完成一个装载循环的时间小于1min,与熟练的操作手的操作速度基本相当。因此该系统能满足连续重复挖掘装载的工况要求。关于该系统的具体说明见于下面两篇论文:Peyret F,Jurasz J.The Compu~r Integrated Road Construction pmject[J].Automation in Construction,2000(9)Singh S,Cannon H_Multi-Resolution Planning for Earthmoving.Proceedings International Conference on Robotics and Automation[C].Leuven,Belgium,1998 ②国内机器人化挖掘机的研究国内在这方面研究相对较迟,浙江大学冯培恩教授从上世纪80年代开始率先着手研究挖掘机机电一体化技术,首先实现挖掘机器人作业过程的分级规划和局部自主控制圈。但是他们在任务 2

教你如何用proe做装配动画(A)

第1章运动仿真 本章重点 应力分析的一般步骤 边界条件的创建 查看分析结果 报告的生成和分析 本章典型效果图

1.1机构模块简介 在进行机械设计时,建立模型后设计者往往需要通过虚拟的手段,在电脑上模拟所设计的机构,来达到在虚拟的环境中模拟现实机构运动的目的。对于提高设计效率降低成本有很大的作用。Pro/ engineer中“机构”模块是专门用来进行运动仿真和动态分析的模块。PROE的运动仿真与动态分析功能集成在“机构”模块中,包括Mechanism design(机械设计)和Mechanism dynamics(机械动态)两个方面的分析功能。 使用“机械设计”分析功能相当于进行机械运动仿真,使用“机械设计”分析功能来创建某种机构,定义特定运动副,创建能使其运动起来的伺服电动机,来实现机构的运动模拟。并可以观察并记录分析,可以测量诸如位置、速度、加速度等运动特征,可以通过图形直观的显示这些测量量。也可创建轨迹曲线和运动包络,用物理方法描述运动。

使用“机械动态”分析功能可在机构上定义重力,力和力矩,弹簧,阻尼等等特征。可以设置机构的材料,密度等特征,使其更加接近现实中的结构,到达真实的模拟现实的目的。如果单纯的研究机构的运动,而不涉及质量,重力等参数,只需要使用“机械设计”分析功能即可,即进行运动分析,如果还需要更进一步分析机构受重力,外界输入的力和力矩,阻尼等等的影响,则必须使用“机械设计”来进行静态分析,动态分析等等。 1.2总体界面及使用环境 在装配环境下定义机构的连接方式后,单击菜单栏菜单“应用程序”→“机构”,如图1-1所示。系统进入机构模块环境,呈现图1-2所示的机构模块主界面:菜单栏增加如图1-3所示的“机构”下拉菜单,模型树增加了如图1-4所示“机构”一项内容,窗口右边出现如图1-5所示的工具栏图标。下拉菜单的每一个选项与工具栏每一个图标相对应。用户既可以通过菜单选择进行相关操作。也可以直接点击快捷工具栏图标进行操作。 图1-1 由装配环境进入机构环境图

液压挖掘机设计与研究毕业论文

液压挖掘机设计与研究毕业论文 1 绪论 1.1 设计背景及目的 液压挖掘机是一种广泛用于建筑、公路、铁路、水利、采矿等建设工程的土方机械。液压挖掘机利用液压元件(液压泵、液压马达、液压缸等)带动各种构件动作,具有非常多得优点,而且只要加装不同的辅助设备即可用来抓物,钻孔,推土,清沟,破碎等作业,是工程机械的一个重要品种,能适应各种恶劣环境状况,大大提高了工作效率,改善了人的劳动强度。为整个社会的快速发展作出了巨大的贡献。 随着技术日渐成熟,国外一些知名的工程机械制造企业发展均比较迅速。例如,国外的有日本小松、德国力士乐、OK公司等,国有徐工集团、中联重科、三一集团、广西柳工集团、龙工集团、山河智能等企业。工程机械制造业的迅速发展不仅在专业方面做出了卓越贡献,同时也为整个社会的建筑风貌、自然救灾等方面作出了伟大的贡献。如5.12汶川大地震发生后,三一重工派出数十台挖掘机日夜兼程赶往灾区用于道路疏通,伤员抢救,以及灾后重建工作等。 我国是一个发展中国家,在辽阔的国土上正在进行大规模的经济建设,这就需要大量的土石方施工机械为其服务,而液压挖掘机是最重要的一类土石方施工机械。因此,可以肯定液压挖掘机的发展空间很大。可以预见,随着国家经济建设的不断发展,对挖掘机的需求量将逐年大幅度增长。今后几年我国液压挖掘机行业将会有一个很大的发展,其年产量将会以高于20%的速度增长。 从1967年到1977年间,国通过数年坚持不懈的努力,克服了重重困难,终于有少量几种规格的液压挖掘机产品获得初步成功,当时有上海建筑机械厂的WY100;矿山机器厂的W4-60;矿山机器厂的WY60;长江挖掘机厂的WY160和重型机械厂的WY250等,到现在,短短的40多年,挖掘机的产量和销量有了飞跃式的提高。尤其是在十一五期间,我国品牌的液压挖掘机发展迅速,在国的市场占有率也快速提高,如表1。

基于Proe的鼠标三维建模设计毕业设计说明书

毕业设计(论文) 基于Pro/E的鼠标三维建模设计 系别:机械与电子工程系 专业(班级):09级机制本2班 作者(学号):李亮(50901012023) 指导教师:王贤才(讲师) 完成日期: 2013年5月20日 蚌埠学院教务处制

目录 中文摘要 (1) Abstract (2) 1绪论 (3) 1.1国内外发展状况 ............................................................................................... (3) 1.1.1 本课题研究的目的及意义 (3) 1.1.2 鼠标技术的现状和发展趋势 (3) 1.1.3 主要技术指标 (4) 1.2研究内容 (4) 1.3本章小结 (4) 2鼠标外形设计 (5) 2.1鼠标的结构分析 (5) 2.2鼠标的主要零件的三维造型 (5) 2.2.1 鼠标底壳 (5) 2.2.2 鼠标上壳 (14) 2.2.3 鼠标左右键 (20) 2.2.4 鼠标滚轮 (22) 2.2.5 定位销 (24) 2.3鼠标零件装配 (24) 2.4分解视图 (27) 3 模具设计 (28) 3.1鼠标上壳模具组件的设计 (28) 3.1.1 调入模型 (28) 3.1.2 设置模型收缩率 (28) 3.1.3 创建模具工件 (29) 3.1.4 创建分型曲面 (30) 3.1.5 分割模具体积块 (32) 3.1.6 分割后模体积块 (33) 3.1.7 抽取模具元件 (36) 3.1.8 模具元件开模演示 (36)

本文总结 (38) 致谢 (39) 参考文献 (40)

ProE 5.0经典教程

PTC/USER 2009 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 操作实训
仅供操作实训使用
请勿在本手册上做记录或者将手册带离本次培训 会,以便其他参加者使用。

PTC/USER 2009
目录
交互性建模......................................................................................................................... 3 模具件设计效率............................................................................................................... 17 钣金件设计及焊接........................................................................................................... 24 灵活装配........................................................................................................................... 38 仿真教程........................................................................................................................... 49 工程图工作流程和效率................................................................................................... 61 Pro/ENGINEER Manikin..................................................................................................... 74 公差分析........................................................................................................................... 81
Pro/ENGINEER Wildfire 操作实训
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液压挖掘机毕业设计开题报告

毕业设计(开题报告) 学院 专业 班级学号 学生 指导教师 题目基于SOLIDWORKS的液压挖掘机 工作装置设计 任务规定 进行日期自2013 年1月14日起,至2013 年6月25 日止 1 绪论 1.1 开题的目的和意义: 液压挖掘机是一种多功能机械,目前被广泛应用于水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等机械施工中,它在减轻繁重的体力劳

动,保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种,多功能,高质量及高效率等特点,因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。 挖掘机液压传动紧密地联系在一起,其发展主要以液压技术的应用为基础。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成(如图1.1所示),由于挖掘机的工作条件恶劣,要求实现的动作很复杂,于是它对液压系统的设计提出了很高的要求,其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此,对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。 所以,液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种,对于减轻工人繁重的体力劳动,提高施工机械化水平,加快施工进度,促进各项建设事业的发展,都起着很大的作用,因此,大力发展液压挖掘机,对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。

图1.1 液压挖掘机整体系统图 通过本次毕业设计,我能将所学的基础理论应用于实际,从而使知识 系统化、综合化。并结合本次毕业设计培养独立获取新知识的能力,提高其运用SOLIDWORKS完成总体装配结构图设计,并将三维图转换为二维CAD图纸的能力,学会一些机械绘图基本要求。使自己树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观点;树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并 与建筑、高等级公路、桥梁,水坝和矿业的发展息息相关,使用也越来越广。 1.2液压挖掘机的类型 挖掘机械的类型与构造型式繁多,可按照挖掘工作原理与过程、用途、构造特征等进行划分。 (1)根据铲斗类型分为正铲和反铲。 (2)按照用途:单斗挖掘机分为 建筑型、采矿型和剥离型等。 建筑型挖掘机一般可装置各种不同的工作装置 进行多种作业 故又称通用式。 (3)按照动力装置 挖掘机有电驱动、内燃机驱动和复合驱动等 以一台发动机带支挖掘机全部机构者为单机驱动式 以若干发动机分别带动各个主要机构者为多机驱动式。 (4)按照传动方式 挖掘机分为机械传动式、液压传动式和混合

proe在机械设计当中应用41789

PRO/ENGINEER技术在产品设计当中的应用 摘要 经过漫长的发展岁月,产品设计手段在不断地提高,不断进步,不断成熟。从最早的手工绘图,到现在的广泛的使用计算机辅助设计来进行产品的设计,并且以后还会有更先进的设计手段出现。为了提高计算机辅助设计的效果和节约设计成本和加工时间,我们做了这个关于PRO/ENGINEER技术在产品设计当中的应用的毕业设计,主要从PRO/ENGINEER的参数化设计,有限元分析,动态仿真,逆向工程等方面阐述了PRO/ENGINEER在机械产品设计当中的应用价值及应用前景。本文介绍与应用了PRO/ENGINEER造型设计中的参数化设计方式,涉及到了孔特征、倒圆角、螺旋扫描、阵列特征等的设计方法。然后通过PRO/ENGINEER的组件的应用程序里的机构功能实现动态仿真,实现了产品的设计,模拟装配,模拟运行等过程,充分体现了PRO/ENGINEER在机械产品设计当中的应用价值及应用前景,并且结合了相关的资料讨论了一下三维设计的发展趋势。 关键词:Pro/e参数化设计,汽车模型,动态仿真,装配

ABSTRACT After long years of develoPment, Product design methods are constantly imProving, making Progress and continue to mature. From the earliest hand-drawing, to the current extensive use of comPuter-aided design to Product design, and thereafter there will be more advanced design means there. To enhance the effect of comPuter-aided design and design costs and Processing time savings, we do this on the PRO / ENGINEER Product design in the aPPlication of the graduation Project which is mainly from the PRO / ENGINEER Parametric design, and finite element analysis, dynamic simulation, reverse analysis of the asPects of PRO / ENGINEER mechanical design in which the value and aPPlication. In this PaPer, using PRO / ENGINEER software design, in the shaPe design Parameters used in the design and analysis design reverse way, related to the hole features, rounding, sPiral scanning, array design method of characteristics. Then PRO / ENGINEER aPPlication comPonents function in the body dynamic simulation, to achieve a Product design, assembly modeling, simulation and other Processes running, fully embodies the PRO / ENGINEER mechanical design in which the value and ProsPects . KEY WORDS: Pro / e Design Parameters,Finite element analysis,Dynamic Simulation,assemble

挖掘机行走装置-开题报告

设计(论文) 题目 履带式挖掘机行走装置的设计 设计(论文)类型(划“√”)工程设计应用研究开发研究基础研究其它 √ 一、本课题的发展现状 履带式挖掘机属于工程机械,而工程机械是国民经济建设及国防工程施工中使用的重要技术装备,在国民经济建设中,尤其是城市建设、民用建筑、水利建设、道路构筑、机场修建、矿山开采、码头建造、农田改良中,工程机械起着越来越重要的作用。我国的工程机械行业目前进入了一个高速发展阶段,推、挖、装、起重、铲土运输、筑路、农用机械等各种品种齐全并形成了系列化,各种工程机械虽然品种很多但基本上可划分为动力装置、行走装置和工作装置。行走装置是全机的基础。 二、本课题的国内外发展趋势 由于传统履带式挖掘机具有很多的不足之处(如跨越障碍物的能力弱,摩擦阻力损失大,性价比高,稳定性差等),因此未来挖掘机的结构逐渐向着实用化的方向发展,从而呈现出新的发展趋势。 1)挖掘机的各个零部件趋于系列化,利于机械的维修。 2)新型的液压式挖掘机的稳定性得到进一步的改善。 三、本课题的主要研究内容(提纲) 1、履带式挖掘机的发展趋势 2、托链轮体及轮架的制造过程 3、传动方案的总体设计 4、履带张紧装置的设计 5、履带式行走装置的总体方案设计 6、驱动轮设计 7、导向轮设计 8、支重轮的设计

四、文献综述(国内外研究情况及其发展) 从国内情况来看,我国挖掘机行业整体发展水平较国外缓慢,在挖掘机液压系统方面的理论还比较薄弱。国内大部分挖掘机企业在挖掘机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础,但由于采用传统液压系统的挖掘机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差,因此采用传统液压系统的挖掘机在国内市场上基本失去了竞争力,取而代之的是采用各种高新技术的国外挖掘机产品。先进的挖掘机液压系统都被国际上一流的生产企业垄断,国内企业在该领域的研究几乎是空白,这样国内的挖掘机生产厂家就无法独立制造出性能优异的挖掘机,绝大部分的市场份额都被国外各种品牌的挖掘机所占据。以20t级的中型液压挖掘机为例,国产20t级挖掘机大多数是欧洲80年代初的技术”,同90年代初以来在国内形成批量的日本小松、日立、神钢以及韩国大宇、现代等机型相比,其主要差距柴油机功率偏低,液压系统流量偏小,液压系统特性差,导致平台回转速度低,行走速度低,各种性能参数均偏小,整机性能和作业效率较国外偏低。研究挖掘机的节能控制处于非常关键的地位,决定了国内挖掘机今后的竞争力。尽管国外挖掘机节能控制已经发展到了非常成熟的地步,但并不意味着我们没有一点机会,混合动力汽车的发展为我们挖掘机等工程机械的的节能提供了很好的借鉴,说明挖掘机节能还有很大的潜力可挖,乐观估计的话应该还有50%的节能潜力。 中国工程机械行业从形成、发展到壮大,成为世界工程机械大国,经历了短短的40余年,特别是改革开放30年来,发展尤为迅速,以液压挖掘机为例,1993年我国液压挖掘机总销量为2349台,15年后的2008年我国液压挖掘机的总销量高达83000台,15年增长35倍。而2010年我国液压挖掘机的总销量已超过一万台,挖掘机行业在中国机械行业中占据了不可替代的地位。

proe运动仿真

proe5.0装配体运动仿真 基础与重定义主体 基础是在运动分析中被设定为不参与运动的主体。 创建新组件时,装配(或创建)的第一个元件自动成为基础。 元件使用约束连接(“元件放置”窗口中“放置”页面)与基础发生关系,则此元件也成为基础的一部份。 如果机构不能以预期的方式移动,或者因两个零件在同一主体中而不能创建连接,就可以使用“重定义主体”来确认主体之间的约束关系及删除某些约束。 进入“机构”模块后,“编辑”—>“重定义主体”进入主体重定义窗口,选定一个主体,将在窗口里显示这个主体所受到的约束(仅约束连接及“刚体”接头所用的约束)。可以选定一个约束,将其删除。如果删除所有约束,元件将被封装。、、 特殊连接:凸轮连接 凸轮连接,就是用凸轮的轮廓去控制从动件的运动规律。PROE里的凸轮连接,使用的是平面凸轮。但为了形象,创建凸轮后,都会让凸轮显示出一定的厚度(深度)。 凸轮连接只需要指定两个主体上的各一个(或一组)曲面或曲线就可以了。定义窗口里的“凸轮1”“凸轮2”分别是两个主体中任何一个,并非从动件就是“凸轮2”。 如果选择曲面,可将“自动选取”复选框勾上,这样,系统将自动把与所选曲面的邻接曲面选中,如果不用“自动选取”,需要选多个相邻面时要按住Ctrl。 如果选择曲线/边,“自动选取”是无效的。如果所选边是直边或基准曲线,则还要指定工作平面(即所定义的二维平面凸轮在哪一个平面上)。 凸轮一般是从动件沿凸轮件的表面运动,在PROE里定义凸轮时,还要确定运动的实际接触面。选取了曲面或曲线后,将会出线一个箭头,这个箭头指示出所选曲面或曲线的法向,箭头指向哪侧,也就是运动时接触点将在哪侧。如果系统指示出的方向与想定义的方向不同,可反向。 关于“启用升离”,打开这个选项,凸轮运转时,从动件可离开主动件,不使用此选项时,从动件始终与主动件接触。启用升离后才能定义“恢复系数”,即“启用升离”复选框下方的那个“e”。 因为是二维凸轮,只要确定了凸轮轮廓和工作平面,这个凸轮的形状与位置也就算定义完整了。为了形象,系统会给这个二维凸轮显示出一个厚度(即深度)。通常我们可不必去修改它,使用“自动”就可以了。也可自已定义这个显示深度,但对分析结果没有影响。 需要注意: A.所选曲面只能是单向弯曲曲面(如拉伸曲面),不能是多向弯曲曲面(如旋转出来的鼓形曲面)。 B.所选曲面或曲线中,可以有平面和直边,但应避免在两个主体上同时出现。 C.系统不会自动处理曲面(曲线)中的尖角/拐点/不连续,如果存在这样的问题,应在定义凸轮前适当处理。

多功能挖掘机工作装置设计开题报告 (87)

毕业设计(论文)开题报告题目:多功能挖掘机工作装置设计

图1 整体式直动臂图2 整体式弯动臂

注:1. 正文:宋体小四号字,行距22磅。 2. 开题报告由各系集中归档保存。 参考文献 [1] 任友良.液压挖掘机工作装置结构性能分析[D].杭州:浙江大学,2010:9-22 [2] 康海洋.液压挖掘机动臂结构动态分析[D].长沙:长沙理工大学,2007:6-18 [3] 王建军,冯光金,占必红等.小型挖掘机工作装置三维建模及有限元分析[J].中国工程 机械学报,2011,(9) [4] 牛多青,尹成龙,汪振乾等.基于SolidWorks的挖掘机工作装置虚拟设计[J].机械制造, 2007,(45) [5] 周勇,宋春华.国内外液压挖掘机的发展动向[J].矿山机械,2008,(36) [6] 朱建新,邹湘伏,黄志雄.谈国产液压挖掘机未来的发展趋势[J].凿岩机械气动工具, 2003,(3) [7] 何清华,张大庆,郝鹏等.液压挖掘机工作装置仿真研究[J].系统仿真学报,2006,(18) [8] 刘韬,胡军科,谢平.液压挖掘机工作装置结构的优化设计[J].建设机械技术与管理, 2010 [9] 张林艳,邓子龙,张红亮等.挖掘机工作装置虚拟样机的建立与动力学仿真[J].辽宁石 油化工大学学报,2008,(28) [10] 张卫国. 液压挖掘机工作装置动力学仿真分析及研究[D].山西:太原理工大学,2010 [11] 郑东京.挖掘机工作装置的有限元分析及其仿真[D].陕西:西北农林科技大学,2011 [12] 陈玉峰.液压挖掘机工作装置运动与动力综合优化研究[D].重庆:重庆大学,2005 [13] 杜文靖,崔国华,刘小光.液压挖掘机工作装置整体集成有限元分析[J].农业机械学报, 2007(38) [14]GU Jun and SEW ARD Derek.Digital Servo Control of a Robotic Excavator[J].CHINESE

基于ProE的中型车变速器毕业设计

摘要 目前,许多变速器生产企业正在研发一些燃油经济性更好、换挡性能更高的变速器,以满足市场上的多层次需求。汽车变速器是通过改变传动比、改变发动机曲轴的转矩,适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动轮牵引力及车速不同要求的需要。变速器是汽车传动系中最重要的部件之一。变速器是用来改变发动机传动到驱动轮上的转矩和转速,在汽车传动系中扮演着至关重要的角色,因此必须重视对变速器的设计研究。 传统的变速器零件设计包括了变速器传动布置方案的确定、变速器主要参数的选择、变速器齿轮的设计及校核、变速器轴的设计及校核,由于变速器有较多的零件组成且零件之间的装配关系较复杂因此变速器的设计需要较长的时间和反复的实验。本设计是在传统变速器重要零件设计的基础上运用Pro/E软件进行三维实体模型的创建,可实现变速器的辅助设计,能快速准确的设计出变速器各主要零部件并完成装配。从而可以缩短设计周期,降低开发成本,增加模型可信度,提高产品的质量。 关键词:变速器;设计;轴;校核;建模;Pro/E

ABSTRACT At present, many manufacturers are developing some better transmission fuel, higher transmission shift performance to meet the market demand for multi-level. Automotive Transmission adapt in the start, acceleration, road traffic, as well as to overcome all kinds of different driving conditions impede on different wheel traction and speed requirements is by changing the transmission ratio, the engine crankshaft torque change. Transmission of the automotive power train is one of the most important components. Transmission is used to change the engine to the driving wheel on the drive torque and rotational speed, in the automotive power train to play a vital role, it is necessary to attach importance to the design of transmission. The traditional design of transmission components including the transmission of the determined drive layout, the main parameters of the choice of transmission, gear transmission design and verification, transmission shaft design and verification, as more transmission parts and components between the composition of the the relationship between the assembly of more complex design therefore require a longer transmission time and the experiment repeated. The design is an important part in the traditional design of transmission based on the use of Pro / E software to create three-dimensional solid model .And it can design a fast and accurate transmission of the major components and complete assembly. So that we can shorten the design cycle, reduce development costs and increase model credibility, improve product quality . Key words: Transmission; Design; Axis; Check; Modeling; Pro

挖掘机毕业设计开题报告书

附表2: 毕业设计开题报告

于修筑铁路的繁重工作,被认为是现代挖掘机的先驱,距今已有170多年的历史。1950年,德国研制出世界上第一台全液压挖掘机(图1-2)。由于科学技术的飞速发展,各种新技术、新材料不断在挖掘机上得到应用,尤其是电子技术和信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、可靠性、安全性和操作舒适性以及节能、环保等方面有了长足的进步。目前液压挖掘机已经在全世界围得到广泛应用,成为土石方施工不可缺少的重要机械装备。 图1-1 蒸汽机驱动的“动力铲”图1-2 早起全液压挖掘机 3.1.1国液压挖掘机的发展概况 我国从1967年开始自行研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WY100、矿山机器厂的W4-60、矿山机器厂的WY60等。到20世纪701年代末80年代初,长江挖掘机厂和重型机械厂分别研制成功了WY160和WY250等液压挖掘机产品。从1994年开始,美国的卡特彼勒公司、日本的神户制钢所、日本的小松制作所、日本的日立建机株式会社、韩国大宇重工、韩国现代重工业以及德国利勃海尔、德国雪孚、德国阿特拉斯、瑞典沃尔沃等公司先后在中国建立了中外合资、外商独资挖掘机生产企业,生产具有世界先进水平的多种型号和规格的液压挖掘机产品。 近年来我国经济增长迅速,液压挖掘机市场需求不断扩大,形成了巨大的挖掘机市场空间,但该行业主要由合资企业和外资企业所垄断。国一些工程机械行业的上市股份公司通过合资的方式介入了挖掘机产业,同时国还有众多的企业也在生产液压挖掘机,但在生产规模、

铲斗挖掘力可达25KN。卡特彼勒公司最小的微型挖掘机为301.5,其整机质量只有1673kg,发动机功率为13KW,斗容量围为0.018~0.056m3。如图1-4为微型挖掘机。 图1-3 超大型液压挖掘机图1-4 微型挖掘机 (2)液压挖掘机的多功能化 中、小型液压挖掘机趋向于一机多能,配备了多种工作装置。除正铲、反铲外,还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、绞盘及拉铲等,以满足各种施工的需要。与此同时,发展专门用途的特种挖掘机,如低接地比压、低噪声、水下专用和水路两用液压挖掘机等。 (3)液压挖掘机的电子化和信息化 世界上各大液压挖掘机生产厂商在应用新技术、新工艺、新结构,加快标准化、系列化、通用化发展速度的过程中,重视电子技术、信息技术在挖掘机上的应用,使挖掘机向高效、节能、安全、环保以及操作方便舒适的方向发展。从20世纪80年代开始,以微电子技术为核心的高新技术,特别是微机、微处理器、传感器和检测仪表在挖掘机上的应用,推动了电子控制技术在挖掘机上的应用和推广,并已成为液压挖掘机现代化的重要标志。目前先进的液压挖掘机均装有电子控制单元(ECU),用于发动机和泵阀的电子控制以及工作模式控制和工作状

proe产品装配与运动仿真

第八章产品装配与运动仿真 学习目的: 各种装配约束类型 装配连接类型的概念 零件装配与连接的基本方法 组件分解图的建立方法 组件的装配间隙与干涉分析 学习重点: 产品的装配方法 机械运动仿真的建立 完成零件设计后,将设计的零件按设计要求的约束条件或连接方式装配在一起才能形成一个完整的产品或机构装置。利用P r o/E提供的“组件”模块可实现模型的组装。在P r o/E系统中,模型装配的过程就是按照一定的约束条件或连接方式,将各零件组装成一个整体并能满足设计功能的过程。 8.1元件放置操控板 模型的装配操作是通过元件放置操控板来实现的。单击菜单【文件】→【新建】命令,在打开的对话框中选择“组件”,如图所示。单击【确定】按钮,进入“组件”模块工作环境。

在组件模块工作环境中,单击按钮或单在弹出的〖打开〗对话框中选择要装配的零件后,单击【打开】按钮,系统显示如图12-2所示的元件放置操控板。 8.2装配约束类型 零件的装配过程,实际上就是一个约束限位的过程,根据不同的零件模型及设计需要,选择合适的装配约束类型,从而完成零件模型的定位。一般要完成一个零件的完全定位,可能需要同时满足几种约束条件。P r o/E提供的约束类型有: 1.匹配 所谓“匹配”就是指两零件指定的平面或基准面重合或平行(当偏移值不为零时两面平行,当偏移值为零时两面重合)且两平面的法线方向相反。 如图所示为使用“匹配”约束方式且偏移值为0的两面配合情况(选择圆台的上端面和直角模型底座的上表面,如图中箭头所示)。

匹配时偏移值为0时的两面配合情况 匹配时偏移值不为0时的两面配合情况 2.对齐 使两零件指定的平面、基准面、基准轴、点或边重合或共线。如图所示为“对齐”方式且偏移值为0时两面配合情况 对齐时偏移值为0时的两面配合情况

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