【正文】 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 53 54 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不 少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于 收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。分析現(xiàn)實(shí)生活中也有書上講不到的，有用的知識。 圖 51 創(chuàng)建剖面基準(zhǔn)面 （ 2）取消所有輔助顯示 ，單擊【新建】 /【繪圖】，輸入文件名 chandou，選擇【空】，格式選擇橫向，大小為 A3。調(diào)節(jié)速度并單擊【捕獲】按鈕，各項(xiàng)參數(shù)按圖 42 428 所示 設(shè)置，單擊確定，輸出保存?！绢愋汀窟x擇運(yùn)動(dòng)軸，【輪廓】選擇速度，【模】選擇【表】，單擊添加行 ，添加 24 行，分別按照圖 420 設(shè)置參數(shù)。 1） 打開 ASM 文件，單擊【應(yīng)用程序】 /【機(jī)構(gòu)】， 單擊伺服電機(jī) ，在挖掘機(jī)四 個(gè)油 缸與活塞的連接軸處 及機(jī)身與底盤的連接處共 添加 五 個(gè)伺服電機(jī)。伺服電動(dòng)機(jī)通過將位置、速度、或加速度指定為時(shí)間的函數(shù)來形成運(yùn)動(dòng)輪廓，主要有以下這些函數(shù) [20]。再對活塞主軸和連桿與搖桿連接處通孔進(jìn)行圓柱約束連接，完成連接后如下圖 417所示。再次單擊【添加組件】 ，導(dǎo)入斗桿油缸活塞零件 huosai02， 如動(dòng)臂活塞 完成 同樣的 約束。 37 圖 43 完成下部行走體裝配 上部回轉(zhuǎn) 體的連接 繼續(xù)單擊【添加組件】 ，導(dǎo)入上部回轉(zhuǎn)體，其中約束類型為【銷釘】，然后選擇【軸對齊】為兩零件圓盤中心，選擇【平移】為兩圓盤兩表面，完成兩零件的連接，如下圖 44 所示 。本節(jié)將介紹對挖掘機(jī)進(jìn)行裝配仿真模擬其運(yùn)動(dòng)，對其進(jìn)行分析 [17]、 [18]、 [19]。 圖 389草繪 圖 390拉伸 （ 2）單擊【孔工具】 ，在 FRONT 面上放置一個(gè)直徑為 76 的通孔。 草繪斗齒截面 圖 381 拉伸 /鏡像 （ 7） 在其一側(cè)面拉伸如圖所示 圖 382 特征，然后再單擊【鏡像】按鈕在另一側(cè)生成同樣的特征， 如圖 383所示。 （ 1） 【新建】名為 鏟斗 的【零件】文件，單擊【插入】 /【掃描】 /【伸出項(xiàng)】，繪制如 下 圖的草繪 圖 371，拉伸 600 得到如 下 圖 372的實(shí)體圖形。對上圖完成的特征進(jìn)行鏡像得到如下圖 367 所示圖形： 圖 367 鏡像特征 （ 7）單擊【拉伸工具】，進(jìn)入草繪界面草繪，然后拉伸其拉伸深度到兩側(cè)面平齊，如下圖： 草繪截面 拉伸實(shí)體 （ 7） 單擊【孔工具】 ，在動(dòng)臂的兩端創(chuàng)建兩個(gè)通孔 A5， A6， 再在中間拉伸圓柱特征， 如下圖 368 所示 ，得到動(dòng)臂的總體造型。單擊【插入】 /【掃描】 /【伸出項(xiàng)】，草繪 截面 如圖 358，雙向拉 伸 260 得到實(shí)體圖形 如圖 359。 圖 345草繪截面 圖 346 拉伸實(shí)體 （ 2）單擊基準(zhǔn)軸工具 ，在圖 378 的兩個(gè)圓心處建立兩個(gè)基準(zhǔn)軸。 單擊【插入】 /【掃描】 /【薄板伸出項(xiàng)】，草繪軌跡 選擇剛剛創(chuàng)建的 DTM4 平面， 繪制如圖 335 的草繪 ， 屬性選擇 20 合并端點(diǎn)，截面繪制直徑為 210 的圓，材料側(cè)選擇內(nèi)側(cè)，厚度為 10，完成圖如圖336。 圖 325草繪凸臺(tái) 圖 326 拉伸實(shí)體 （ 9）對座艙進(jìn)行掏空，再次選擇【基準(zhǔn)平面工具】 對 RIGHT 面進(jìn)行偏置， 17 得到如圖 327 的 DTM DTM3 兩個(gè)平面后選擇其中一個(gè)平面放置拉伸 ，草繪出座艙邊緣輪廓線并向內(nèi)偏置 60 的距離后拉伸至另一平面，除料得到座艙的中空圖。 圖 317 草繪駕駛室 圖 318 上述拉伸實(shí)體（ 4） （ 5）對機(jī)體的外形棱邊做些大小合適的 【 倒角 】 ，得到如圖 319 的機(jī)體外形實(shí)體 。其中的履帶上的齒需要用到整列中的曲面來完成不規(guī)則曲面的整列。 其草繪尺寸及拉伸厚度如下圖 33，圖 34 所示： 圖 33 草繪圖 圖 34 拉伸 （ 3） 在上圖實(shí)體山表面進(jìn)行草繪拉伸挖掘機(jī)上部回轉(zhuǎn)體裝入裝置 ，如圖 35所示 ， 然后在對其進(jìn)行修剪得到下圖完整底部支架?，F(xiàn)化挖掘機(jī)控制系統(tǒng)至少應(yīng)包括 8 個(gè)主要部分，其中某些方面需要 通過液壓閥、電液閥實(shí)現(xiàn) ，而大部功能需經(jīng)過由計(jì)算機(jī)、傳感器及控制執(zhí)行元件組成各個(gè)子控制系統(tǒng)來完成 [2]。運(yùn)動(dòng)過程中，能量再一次轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。 挖掘機(jī)運(yùn)動(dòng)原理 8 液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行自動(dòng)控制的基礎(chǔ)。液壓挖掘機(jī)采用帶有墜物保護(hù)結(jié)構(gòu)和傾翻保護(hù)結(jié)構(gòu)的駕駛室，安裝可調(diào)節(jié)的彈性座椅，用隔音措施降低噪聲干擾。另外，數(shù)量最多的中、 小型挖掘機(jī)趨向于一機(jī)多能，配備了多種工作裝置 —— 除正鏟、反鏟外，還配備了起重、抓斗、平坡斗、裝載斗、耙齒、破碎錐、麻花鉆、電磁吸盤、振搗器、推土板、沖擊鏟、集裝叉、高空作業(yè)架、鉸盤及拉鏟等，以滿足各種施工的需要。 業(yè) 內(nèi)人士指出，我國單斗液壓挖掘機(jī)應(yīng)向全液壓方向發(fā)展；斗容量宜控制在 0.115 m3；而對于大型及多斗挖掘機(jī)，由于液壓元件的制造、裝 配精度要求高，施工現(xiàn)場維修條件差等，則仍以機(jī)械式為主。 6 我國的挖掘機(jī)生產(chǎn)起步較晚，從 1954 年撫順挖掘機(jī)廠生產(chǎn)第一臺(tái)斗容量為 1m3的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)至今，大體上經(jīng)歷了測繪仿制、自主研制開發(fā)和發(fā)展提高等三個(gè)階段。 2． 挖掘機(jī)的發(fā)展概況 及運(yùn)動(dòng)原理 國內(nèi)挖掘機(jī)發(fā)展概況 從 20 世紀(jì) 50 年代生產(chǎn)第一臺(tái)全液壓挖掘機(jī)至今，挖掘機(jī)工作裝置已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)成熟的階段。在凹凸不平的地面行駛時(shí)，能夠承受猛烈的沖擊。 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]。 1． 挖掘機(jī)簡介 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 ，下面將對挖掘機(jī)進(jìn)行簡要的介紹。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。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。設(shè)計(jì)運(yùn)用的是美國 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 。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評選機(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。 本學(xué)位論文屬于 保密 □，在 _________年解密后適用本授權(quán)書。 1988年， Pro/ENGINEER誕生 。 Pro/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。 Pro/E 功能如下： 1） 特征驅(qū)動(dòng) 。 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的土方機(jī)械。 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。 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。隨著液壓挖掘機(jī)市場的增大、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)、新手段來提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品的市場競爭力 [1]。 20 世紀(jì) 80年代末，我國挖掘機(jī)生產(chǎn)廠已有 30多家，生產(chǎn)機(jī)型達(dá) 40余種。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]。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。 6)進(jìn)一步改進(jìn)液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)可用于從一處向另一處傳遞機(jī)械能。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)。 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)行對挖掘機(jī)的造型設(shè)計(jì)是很方便的。其草繪，拉伸尺寸如圖 36,圖 37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。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。 對前窗 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 。單擊【拉伸】 /【除料】，對排氣孔進(jìn)行切除，如圖 33圖 338 所示 。 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。 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。 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，其主要是用來控制鏟斗的轉(zhuǎn)動(dòng)和位置。 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。 圖 382側(cè)面去材 圖 383 進(jìn)行倒角 （ 8）在最后生成的特征上在對其邊緣進(jìn)行倒角等修飾 如圖 384 所示 ，鏟斗特征就完成了 如圖 385 所示 。再次單擊【插入】 /【掃描】 /【伸出項(xiàng)】，繪制如圖 391 的草繪，拉伸 1200 得到如圖 392的實(shí)體圖形，得到動(dòng)臂油缸活塞的總體形狀。 挖掘機(jī)的 各部件連接 把挖掘機(jī)的各部件 連接起來使其成為一個(gè)整體就叫做裝配。 圖 44 上部回轉(zhuǎn)體裝配 挖掘機(jī)前臂的連接 （ 1）繼續(xù)單擊【添加組件】 ，導(dǎo)入 前臂連接 零件 dongbi，約束類型選擇【剛性】，選擇【對齊】為 零件 dongbi 底面和 零件 huizhuanti 底部薄片底面，新建約束【匹配】為兩 零件后面，選擇【偏置】，輸入 偏置距離 ， 再次新建約束【匹配】為兩零件側(cè)面，選擇【偏置】， 再次 輸入