【正文】 圖 371草繪鏟斗截面 30 圖 372 拉伸實(shí)體 （ 2）單擊【殼工具】 ，如 下 圖 的 選擇實(shí)體的底面的各個(gè)面為移除的曲面，厚度為 20 如圖 373，得到 如下 圖 374 的外殼形體。 29 草繪軌跡 拉伸取材 挖掘機(jī) 鏟斗的造型設(shè)計(jì) 挖掘機(jī)鏟斗是挖掘機(jī)反鏟裝置的主要組成部風(fēng)， 其相當(dāng)與人的手 腳一樣。 28 圖 368 創(chuàng)建兩端通孔 挖掘機(jī)斗 桿 的造型設(shè)計(jì) 斗桿是挖掘機(jī)前臂，是連接鏟斗的部分，其主要是用來(lái)控制鏟斗的轉(zhuǎn)動(dòng)和位置。 剪切軌跡 剪切取材 （ 5）繼續(xù)【掃描】 /【伸出項(xiàng)】后繪制 下圖 草繪， 如圖 362 雙向拉伸 260 得到 如下圖 364 的實(shí)體。 圖 358草繪 圖 359拉伸實(shí)體 （ 2）繼續(xù)上一步驟，【掃描】 /【伸出項(xiàng)】后繪制如圖 360 所示 草繪 圖 ，雙向拉伸 160 得到圖 361 所示 的實(shí)體。 24 圖 353草繪 圖 354 拉伸通孔 （ 5）對(duì)各個(gè)直角邊進(jìn)行倒圓角，圓角大小 如下圖所示 ，如 下圖 35圖 35圖 357所示，連接架完成 。 單擊【插入】 /【掃描】 /【切口】 繪制如 下 圖的曲線，截面雙向 切剪 268 去除 ，得到圖 348拉伸 的實(shí)體。 （ 1） 繪制挖掘機(jī)前臂與機(jī)體連接的部分 設(shè)計(jì)，即連接架 。單擊【拉伸】 /【除料】，對(duì)排氣孔進(jìn)行切除，如圖 33圖 338 所示 。 單擊【插入】 /【掃描】 /【伸出項(xiàng)】，草繪軌跡選擇 DTM5 面繪制如圖 332 草繪，屬性選擇合并端點(diǎn)，截面繪制如圖 333，單擊確定后最終的座椅如圖 334 所示 。 對(duì)前窗 和側(cè)窗進(jìn)行 【倒角】和【 渲染 】 ，是其成為透明的玻璃狀形態(tài) [5]， 單擊 【 視圖 】/【 顏色和外觀 】 ，打開外觀編輯器，選擇各個(gè)窗戶處的曲面，對(duì)其做如圖 328 的參數(shù)設(shè)置后，得到挖掘機(jī)機(jī)身的總體形狀圖 ，如圖 329 所示 。選擇座艙前傾斜面放置拉伸，草繪出如圖 323 的曲線后【拉伸】 25，【除料】，得到 前窗外輪廓。然后再以 RIGHT 面平移 80 和 880 分別建立平面 DTM2 和 TDTM3 基準(zhǔn)平面。繪制如圖 所示 的曲線后【拉伸】 40 得到 其回轉(zhuǎn)體地板實(shí)體，圖形如下圖 31圖 314 所示 : 圖 313草繪 圖 314 拉伸實(shí)體 （ 2） 繼續(xù)拉伸，得到 下圖所示 實(shí)體 如下圖 315 所示 。其具體尺寸和大小如下圖 圖 3圖 3圖 31圖 312 所示： 12 圖 39履帶架 尺寸 圖 310支重輪和導(dǎo)輪尺寸 圖 311 圖履帶尺寸 13 圖 312草繪 尺寸 挖掘機(jī) 上部回轉(zhuǎn)體 的造型設(shè)計(jì) 挖掘機(jī) 上部回轉(zhuǎn)體 是挖掘機(jī)的核心部位，也叫做上部回轉(zhuǎn)體。其 大概外形 和設(shè)計(jì)繪制過(guò)程如下： （ 1） 【新建】 名字為 xingzoubufen 的【零件】 文件。其草繪，拉伸尺寸如圖 36,圖 37所示。選擇新建類型為【零件】，子類型為 【 實(shí)體 】 ， 勾選【使用缺省模板】，創(chuàng)建一個(gè)名為 dipanzhijia 的新文件，點(diǎn)擊確認(rèn)， 如圖 31所示， 然后在選用毫米制，再點(diǎn)擊確認(rèn)，進(jìn)入繪圖畫面 ，如圖 32 所示 。 3． 挖掘機(jī) 各部件 的造型設(shè)計(jì) 挖掘機(jī)的造型設(shè)計(jì)主要利用 Pro/E 進(jìn)行對(duì)其三圍建模，它是一款深受用戶推崇的前方位三圍產(chǎn)品輔助設(shè)計(jì)開發(fā)軟件，它以全參數(shù)化的設(shè)計(jì)思想而著稱；所以利用Pro/E 進(jìn)行對(duì)挖掘機(jī)的造型設(shè)計(jì)是很方便的。從某種意義上來(lái)講，液壓系統(tǒng)的性能決定著挖掘機(jī)的質(zhì)量與工作效率。在液壓挖掘機(jī) 中，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生第一機(jī)械能，第一機(jī)械能帶動(dòng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)。泵利用這種能量泵出液體，在此過(guò)程中，機(jī)械能變成了壓力能和動(dòng)能。液壓系統(tǒng)可用于從一處向另一處傳遞機(jī)械能。 7)迅速拓展電子化、自動(dòng)化技術(shù)在挖掘機(jī)上的應(yīng)用。 6)進(jìn)一步改進(jìn)液壓系統(tǒng)。例如，德國(guó)阿特拉斯公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)裝有新 型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置，使挖掘機(jī)按最適合其作業(yè)要求的速度來(lái)工作 。與此同時(shí)，發(fā)展專門用途的特種挖掘機(jī)，如低比壓、低噪聲、水下專用和水陸兩用挖掘機(jī)等。 7 從 20世紀(jì)后期開始，國(guó)際上挖掘機(jī)的生產(chǎn)向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動(dòng)化的方向發(fā)展 [1][2]。應(yīng)著手研究、運(yùn)用電液控制技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)操縱的自動(dòng)化 [1]。例如，中國(guó)第一拖拉機(jī)工程機(jī)械公司、廣西 玉柴 股份有限公司、 柳州工程機(jī)械廠等。 20 世紀(jì) 80年代末，我國(guó)挖掘機(jī)生產(chǎn)廠已有 30多家，生產(chǎn)機(jī)型達(dá) 40余種。 4） 中國(guó)正在搞開發(fā)建設(shè)，一些大項(xiàng)目特別是西部大開發(fā)正在進(jìn)行需要大量的挖掘機(jī)。隨著液壓挖掘機(jī)市場(chǎng)的增大、產(chǎn)品的提高和使用范圍的擴(kuò)大，世界著名的挖掘機(jī)生產(chǎn)商紛紛采用新技術(shù)、新手段來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 [1]。 挖掘機(jī)分類四：按照用途來(lái)分，挖掘機(jī)又可以分為通用挖掘機(jī)，礦用挖掘機(jī)，船用挖掘機(jī)，特種挖掘機(jī)等不同的類別 。 輪胎式挖掘機(jī)，因其具有橡膠輪胎，機(jī)動(dòng)性好，適合于城市內(nèi)的道路和下水道施工。 5 挖掘機(jī)分 類二：按照行走方式的不同，挖掘機(jī)可分為履帶式挖掘機(jī)和輪式挖掘機(jī) 。 挖掘機(jī)的構(gòu)成 常見的挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)包括，動(dòng)力裝置，工作裝置，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，操縱機(jī)構(gòu) ， 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ， 行走機(jī)構(gòu) 和輔助設(shè)施等。 由于液壓技術(shù)的應(yīng)用， 20 世紀(jì) 40 年代有了在 拖拉機(jī) 上配裝液壓反鏟的懸掛式挖掘機(jī)， 20世紀(jì) 50年代初期和中期相繼研制出拖式全回轉(zhuǎn)液壓挖掘機(jī)和履帶式全液壓挖掘機(jī)。 挖掘機(jī)的定義 挖掘機(jī)，又稱 挖掘機(jī)械 （ excavating machinery)，是用鏟斗挖掘高于或低于承機(jī)面的物料，并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場(chǎng)的土方機(jī)械。 5)貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性。 Pro/E 功能如下： 1） 特征驅(qū)動(dòng) 。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。 Pro/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。 Pro/E（ Pro/Engineer 操作軟件）是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（ Parametric Technology Corporation，簡(jiǎn)稱 PTC）的重要產(chǎn)品。 1988年， Pro/ENGINEER誕生 。 關(guān)鍵詞： 挖掘 機(jī) pro/E 三維圖 造型設(shè)計(jì) 運(yùn)動(dòng) 仿真 Abstract Excavator is widely used in engineering machinery, the traditional design method is design prototype – test. However, not only the design cycle is long, cost too much, but the test is bigger destructiveness . Using the 3D solid modeling and dynamic simulation technology bining previously establishe dentity, simulation model, simulation of its dynamic characteristics, the designers can find problems and timely modification and optimization, which can shorten the design cycle, improve product reliability, but also can realize the optimization of product design. This topic in the structure design of excavator to through inspection, sorting data, field investigation,prehen sive use of software analysis and a series of research method of integration, bined with the actual situation to develop practical design solutions, and then use the knowledge of American PTC pany developed pro\ENGINEER large 3D CAD/CAE/CAM software functions for the excavator structure design, and then the assembly, get the excavator parts together, then make the kinematics simulation and analysis of the excavator, make excavator accord with the actual useing, has the function of excavator itsself. Key words: Excabator Pro/E three dimensional graph Modeling design Motion simulation Movement simulation 2 前 言 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是利用基于 Pro/E的三維實(shí)體建模 與動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真。 本學(xué)位論文屬于 保密 □，在 _________年解密后適用本授權(quán)書。 科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 題目 基于 Pro/E挖掘機(jī)三維造型設(shè) 及仿真 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 本課題在對(duì)挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前要通過(guò)查閱、整理資料、實(shí)地考察、綜合運(yùn)用軟件分析等一系列研究方法進(jìn)行整合，結(jié)合實(shí)際情況制定實(shí)用的設(shè)計(jì)方案，然后通過(guò)所學(xué)知識(shí)運(yùn) 用 美國(guó) PTC 公司所開發(fā)的 pro\ENGINEER 大型三維CAD/CAE/CAM 設(shè)計(jì)軟件 的各項(xiàng)功能 來(lái)進(jìn)行挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后再 進(jìn)入裝配，把挖掘機(jī)各部分裝配起來(lái)，再進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真 及分析 ，使挖掘機(jī)符合實(shí)際運(yùn)用，能夠完成本該擁有的功能 。設(shè)計(jì)運(yùn)用的是美國(guó) PTC 公司所開發(fā)的 Pro/ENGINEER 大型三維CAD/CAE/CAM設(shè)計(jì)軟件 ，它是一款強(qiáng)大的 CAD/CAM/CAE軟件 。Pro/ENGINEER 還提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。 Pro/Engineer 是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋、槽、倒角和抽空等， 采用這種手段來(lái)建立形體，對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是更自然，更直觀，無(wú)需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。它在單用戶環(huán)境下具有大部分的設(shè)計(jì)能力，組裝能力和工程制圖能力，并且支持符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繪圖儀和黑白及彩色打印機(jī)的二維和三維圖形輸出。4） 支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì)。 1． 挖掘機(jī)簡(jiǎn)介 挖掘機(jī)是當(dāng)今工程施工中不可缺少的一部分，已成為工程機(jī)械中的重要的一員 ，下面將對(duì)挖掘機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。 挖掘機(jī)簡(jiǎn)史 第一臺(tái)手動(dòng)挖掘機(jī)問(wèn)世至今已有 170 多年的歷史，期間經(jīng)歷了由蒸汽驅(qū)動(dòng)斗回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)到電力驅(qū)動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)、應(yīng)用機(jī)電液一體化技術(shù)的全自動(dòng)液壓挖掘機(jī)的逐步發(fā)展過(guò)程。 19681970 年間，液壓挖掘機(jī)產(chǎn)量已占挖掘機(jī)總產(chǎn)量的 83%，目前已接近 100%[1]。其中電動(dòng)挖掘機(jī)主要應(yīng)用在高原缺氧與地下礦井和其它一些易燃易爆的場(chǎng)所。在凹凸不平的地面行駛時(shí)，能夠承受猛烈的沖擊。機(jī)械挖掘機(jī)主要用在一些大型礦山上。 2． 挖掘機(jī)的發(fā)展概況 及運(yùn)動(dòng)原理 國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)發(fā)展概況 從