【正文】 單擊特征操作按鈕區(qū)中的【確定】按鈕以完成草圖繪制。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 346 選中邊緣創(chuàng)建圖元 圖 347 邊緣草圖 本特征采用雙向拉伸，輸入兩側(cè)拉伸厚度，最后單擊信息顯示區(qū)右邊的【完成】按鈕，完成實(shí)體繪制。 第三章 用 Pro/E 對挖掘機(jī)零部件建模 32 圖 344 挖斗草圖 本模型采用雙向拉伸，兩側(cè)輸入相同拉伸厚度，最后單擊信息顯示區(qū)右邊的【完成】按鈕，完成后的實(shí)體如圖 345 所示。最后單擊信息顯示區(qū)右邊的【完成】第三章 用 Pro/E 對挖掘機(jī)零部件建模 30 按鈕，完成實(shí)體繪制，完成后的模型如圖 342 所示。生成實(shí)體模型如圖 338 所示。 圖 333 前臂連接片草圖 本特征采用雙向拉伸，輸入兩側(cè)拉伸厚度，單擊信息顯示 區(qū)右邊的【完成】按鈕，完成實(shí)體繪制。完成后前臂實(shí)體如圖 330 所示。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 前臂 單擊文件欄中的【設(shè)置工作目錄】，單擊目標(biāo)文件畢業(yè)設(shè)計(jì)文件夾，點(diǎn)擊確定。 圖 324 下連接環(huán)實(shí)體 切割 從特征操作按鈕區(qū)中選取【拉伸】工具，再單擊 信息顯示區(qū)中的【草繪】按鈕，選取下表面作為繪圖平面，接受系統(tǒng)所默認(rèn)的參照基準(zhǔn)和方向，單擊剖面對話框中的【草繪】按鈕完成繪圖前的設(shè)置。完成后的模型如 319 所示。 圖 316 修改切割草圖 本特征用雙向切割，在信息顯示區(qū)選 【切除】按鈕，并在兩側(cè)輸入厚度。完成連接環(huán)實(shí)體繪制，如圖 313。 圖 39 插入基準(zhǔn)平面 第三章 用 Pro/E 對挖掘機(jī)零部件建模 14 從特征操作按鈕中選取【拉伸】工具，再單擊信息顯示區(qū)中的【草繪】按鈕，選取剛才插入的基準(zhǔn)平面 DTM1 作為繪圖平面，以 FRONT 平面作為參照基準(zhǔn)接受系統(tǒng)所默認(rèn)的方向，單擊剖面對話框中的【草繪】按鈕完成繪圖前的設(shè)置。查看零件是否符合標(biāo)準(zhǔn)，最后單擊顯示區(qū)右邊【完成】按鈕，完成實(shí)體繪制。在【類型】欄中選擇【零件】，在【名稱】文本框內(nèi)輸入 zhubi,再在【子類型】欄中選擇【實(shí)體】。 YC85 液壓挖掘機(jī)是一種十分適合中小規(guī)模施工需要的土方機(jī)械 ,它具有挖掘、推土、抓物、鉆孔、清溝等功能 ,可廣泛應(yīng)用于城市市政建設(shè)、水利建設(shè)、園林綠化等領(lǐng)域。 選擇挖掘機(jī)型號(hào) 本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是 運(yùn)用 Pro/E 基于特征的參數(shù)化建模功能建立玉柴小型液壓挖掘機(jī)各組成零部件的三維數(shù)字化虛擬模型，使用模型組裝的方法創(chuàng)建機(jī)構(gòu)連接，進(jìn)行虛擬裝配，通過驅(qū)動(dòng)器給機(jī)構(gòu)添加運(yùn)動(dòng)動(dòng)力，完成挖掘機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真分析和動(dòng)力學(xué)仿真分析。根據(jù)其構(gòu)造和用途可以區(qū)分為：履帶式、輪胎式、步履式、全液壓、半液壓、全回轉(zhuǎn) 、非全回轉(zhuǎn)、通用型、專用型、鉸接式、伸縮臂式等多種類型。 2021 年，銷量超過萬臺(tái)的企業(yè)共有 7 家，分別為小松、斗山、現(xiàn)代、日立、神鋼、三一、卡特彼勒，其中，三一重工排名第六，是唯一入圍的內(nèi)資品牌，全年銷量達(dá)到 1415臺(tái)。 經(jīng)過近十年的研究，獲得了一些成果，但是研究還不夠深入，有些研究結(jié)果已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用過程中。有的新開發(fā)的產(chǎn)品 (也包括某些已生產(chǎn)多年的老產(chǎn)品 )為了提高作業(yè)的可靠性，干脆采用了進(jìn)口的液壓件和發(fā)動(dòng)機(jī)，甚至于整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)都按照采用國外元件來 設(shè)計(jì)，這種經(jīng)過改型或新設(shè)計(jì)開發(fā)的液壓挖掘機(jī)其工作可靠性和作業(yè)效率得到很大的提高。因此，進(jìn)行挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)的自主研究非常必要。 自第一臺(tái)手動(dòng)挖掘機(jī)誕生以來的 160 多年當(dāng)中，挖掘機(jī)一直在不斷地飛躍發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到相對成熟穩(wěn)定的階段。 1950 年在意大利北部生產(chǎn)了第一臺(tái)液壓挖掘機(jī)。 挖掘機(jī)的發(fā)展歷史 挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展歷史久遠(yuǎn)，可以追溯到 1840年。機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是靠主動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，在這里的驅(qū)動(dòng)主要是通過添加電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)提供伺服電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行電動(dòng)機(jī)兩種。首先添底座并固定其位置，然后添加其它零件。 ～ 5 撰寫 設(shè)計(jì)說明書 ，設(shè)計(jì)結(jié)果光盤的制作，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 撰寫 設(shè)計(jì)說明書。將 所有 設(shè)計(jì)結(jié)果（包括 組成 挖掘機(jī) 的各零部件及裝配體三維數(shù)字化虛擬模型 Pro/E 源 文件 ）刻錄成光盤。 ～ 摘 要 I 摘 要 Pro/E 在挖掘機(jī)三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)的主要步驟： 參數(shù)化實(shí)體建模、結(jié)構(gòu)件裝配、機(jī)構(gòu)分析及生成工程圖。其它零件在裝配時(shí)需要根據(jù)不同的功能添加相應(yīng)的連接約束 。伺服電動(dòng)機(jī)為機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)。當(dāng)時(shí)美國西部大開發(fā)，進(jìn)行鐵路建設(shè)，產(chǎn)生了模仿人體構(gòu)造，有大臂、小臂和手腕，能行走和扭腰類似機(jī)械手的挖掘機(jī)，它采用蒸汽機(jī)作為動(dòng)力在軌道上行走。當(dāng)時(shí)液壓挖掘機(jī)主要配置反第一章 緒 論 2 鏟工作裝置。經(jīng)過幾十年的研究，被成為土建機(jī)械手，成為建設(shè)機(jī)器人的代表，據(jù)有關(guān)專家估算，全世界各種施工作業(yè)場約有 65％至 70％的土石方工程都是由挖掘機(jī)完成的。 挖掘機(jī)的發(fā)展主要以液壓技術(shù)的應(yīng) 用為基礎(chǔ)，其液壓系統(tǒng)已成為工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的主流形式。這樣，引進(jìn)和消化國外的不少技術(shù)，在技術(shù)方面都有了長足的進(jìn)步。目前研究液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì) 的重點(diǎn)在于，為了使挖掘機(jī)設(shè)計(jì)人員從繁忙的計(jì)算中解脫出來，現(xiàn)有工作裝置機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)，即大多數(shù)的液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)研究在現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上局限地進(jìn)行的。玉柴重工、柳工、福田雷沃年銷量均超過 5000 臺(tái)。 工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置。 玉柴小型液壓挖掘機(jī)的型號(hào)有 YC1 YC1 YC45 YC55 YC8 YC135等等！本次設(shè)計(jì)選擇玉柴 YC85: 1) YC85 是玉柴挖掘機(jī)系統(tǒng)暢銷產(chǎn)品； ` 第二章 挖掘機(jī)的選型 6 2) 采用王牌動(dòng) 力玉柴 YC4108G 或國外知名康明期 發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力更強(qiáng)勁； 3) 駕駛室采用新型正壓密封式，更人性化操作空間保證駕駛員在任何工況下輕松操作，并榮獲 2 項(xiàng)國家外觀專利； 4) 采用伺服先導(dǎo)操縱，平臺(tái)可 360 度回轉(zhuǎn)。 YC85的性能參數(shù) 表 21 技術(shù)性能參數(shù) 技術(shù)性能參數(shù) 整機(jī)重量 8100kg 額定功率 斗容 3m 標(biāo)準(zhǔn)斗寬 859mm 發(fā)電機(jī)功率 60kw/2200rpm(康明斯動(dòng)力 ) 液壓系統(tǒng)工作壓力 變量泵 35198L/min 定量泵 20L/min 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 最大挖掘力 爬坡度 58%(30176。單擊【確定】按鈕完成文件創(chuàng)建。完成后主臂實(shí)體如圖 35 所示。 從特征操作按鈕區(qū)中選取【圓】工具按鈕，繪制并修改連接柱草圖如圖 310所示。 圖 313 生成連接環(huán)實(shí)體 第三章 用 Pro/E 對挖掘機(jī)零部件建模 16 切割連接環(huán) 從特征操作按鈕區(qū)中選取【拉伸】工具，再單擊信息顯示區(qū)中的【草繪】按鈕，選取 FRONT 平面作為繪圖平面，以 DTM1 平面作為參照基準(zhǔn)接受系統(tǒng)所默認(rèn)的方向，單擊剖面對話框中的【草繪】按鈕完成繪圖前的設(shè)置。最后，單擊信息顯示區(qū)右的【完成】按鈕，完成連接環(huán)切割，如圖 317 所示。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 319 完成第一個(gè) 軸孔后實(shí)體 與步驟 8 用的方法相同，先采用切割，再鉆軸孔。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 從特征操作按鈕區(qū)中選取【矩形】工具按鈕，繪制并修改連接柱切割草圖如圖 325 所示。 單擊文件欄中的口【新建文件】圖標(biāo)、出現(xiàn)新建對話框。 圖 330 前臂模型 A— 1 用前面繪制主臂時(shí)所用的方法，以前臂毛坯前端的曲面作為參照基準(zhǔn)插入軸線 A1，如圖 330 所示。完成后實(shí)體如圖 334 所示。 圖 337 導(dǎo)向桿連接片草圖 圖 338 生成實(shí)體模型 導(dǎo)向桿連接片切割毛坯的草圖如圖 339 所示。 圖 342 切除方向指向?qū)嶓w里面 從特征操作按 鈕區(qū)中選取【圓角】工具，然后按下 Ctrl 鍵，選擇需要倒角的邊，輸入圓角半徑，最后單擊智能菜單右邊【完成】按鈕，完成圓角，完成后完整前臂如圖 343 所示。 圖 345 挖斗實(shí)體 從特征操作按鈕中選取【拉伸】工具，再單擊信息顯示區(qū)中的【草繪】按鈕，選取 FRONT 平面作為繪畫平面，接受系統(tǒng)所默認(rèn)的參照基準(zhǔn)和方向，單擊剖面對話框中的【草繪】按鈕完成繪畫前的設(shè)置。完成后實(shí)體如圖 348 所示。 第三章 用 Pro/E 對挖掘機(jī)零部件建模 36 圖 352 挖齒草圖 在信息顯示區(qū)中輸入挖齒厚度，單擊右邊的【完成】按鈕，完成挖齒繪制。 從特征操作按鈕區(qū)中選取【直線】工具按鈕，繪制如圖 352所示挖齒草圖。單 擊特征操作按鈕區(qū)中的【確定】按鈕完成草圖繪制。 從特征操作按鈕區(qū)中選取【直線】和【圓弧】工具按鈕，繪制如圖 344 所示挖斗草圖，單擊特征操作按鈕區(qū)中的【確定】按鈕以完成草圖繪制。 圖 341 繪制圓 在信息顯示區(qū)的切削深度欄中選擇【穿透】和【切除】按鈕，此時(shí)模型將顯示切除方向，由于系統(tǒng)默認(rèn)的切除方向指向?qū)嶓w外部．因此要單擊信息顯示區(qū)中的【反向】按鈕，使切除方向指向?qū)嶓w里面。拉伸方式也采用雙向拉伸，兩邊厚度相同。 從特征操作按鈕區(qū)中選取【直線】、【圓弧】工具按鈕，繪制如圖 333 所示的前臂草圖，單擊特征操作按鈕區(qū)中的【確定】按鈕完成草圖繪制。查看零件是否符合標(biāo)準(zhǔn)，最后單擊顯示區(qū)右 邊【完成】按鈕，完成實(shí)體繪制。 圖 328 完整主臂模型 整個(gè)主臂繪制完畢，存盤。完成下連接環(huán)實(shí)體繪制，如圖 324 所示。最后單擊信息顯示區(qū)右邊的【完成】按鈕，完成實(shí)體繪制。單擊操作按鈕區(qū)中的【確定】按鈕完成草圖繪制。 圖 312 繪制連接環(huán)草圖 本特征采用雙向拉伸，輸入厚度，單擊信息顯示 區(qū)右邊的【完成】按鈕。選取圖 39 所示的參照基準(zhǔn)和約束類型，單擊對話框中的【確定】按鈕完成基準(zhǔn)平面的插入，插入后的主臂如圖 319 所示。 圖 34 修改尺寸后的草圖 選擇雙向拉伸，兩側(cè)拉伸厚度相同，單擊【預(yù)覽】。 單擊文件欄中的口【新建文件 】圖標(biāo)、出現(xiàn)新建對話框。 YC85 液壓挖掘機(jī)是填補(bǔ)國內(nèi)空白的新產(chǎn)品 ,產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)通過液壓泵將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給液 壓馬達(dá)、液壓缸等執(zhí)行元件，推動(dòng)工作裝置動(dòng)作，從而完成各種作業(yè)。 液壓挖掘機(jī)一般由工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置和行走裝置三大部分組成。以三一重工、玉柴重工為代表的內(nèi)資品牌 2021 年以來以小型挖掘機(jī)為突破口，逐漸擴(kuò)大市場份額 ，至 2021 年其市場份額已經(jīng)提升至 %，比 2021 年增長了 個(gè)百分點(diǎn)。雖然部分軟件也有一定的分析計(jì)算能力，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到設(shè)計(jì)需要，對液壓挖掘機(jī)進(jìn)行分析的大型通用軟件目前市場上還很少。 國內(nèi)原有的數(shù)家挖掘機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠為了生存和發(fā)展，利用自身的實(shí)力和豐富的挖掘機(jī)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，紛紛在工廠的技術(shù)改造、試驗(yàn)研究、新產(chǎn)品開發(fā)方面下大功夫。通過開發(fā)通用性及專業(yè)的液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)工作裝置設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，提高挖掘機(jī)設(shè)計(jì)水平。大多數(shù)制造廠家借助計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)制造更輕便的動(dòng)臂和斗桿，而不削弱其強(qiáng)度，其時(shí)對挖掘機(jī)工作裝置的研究也已經(jīng)十分成熟。在進(jìn)行大規(guī)模國土開發(fā)的同時(shí)，也開始進(jìn)行城市型土木施工，這樣，具有較長的臂和桿，能裝上各種給樣的工作裝置，能行 走，回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)多自由動(dòng)作，可以切削高的垂直壁面，挖掘深的基坑和溝槽的挖掘機(jī)得到廣泛應(yīng)用。從近幾年工程機(jī)械的發(fā)展來看， 挖掘機(jī)的發(fā)展相對較快，而挖掘機(jī)作為工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械機(jī)型之一，其正確的選型也就顯得更為重要 。連接軸設(shè)置主要是對連接做參數(shù)設(shè)定，設(shè)定連接零件之間的運(yùn)動(dòng)范圍、零位參照、相對位置、摩擦及恢復(fù)系數(shù)等，以限制它的運(yùn)動(dòng)，更好的模擬實(shí)際工作狀況。 結(jié)構(gòu)件裝配是 利用裝配的添加指令 把前面所生成的零配件逐一添加到機(jī)構(gòu)中。 ～ 4 挖掘機(jī) 各組成零 部件及裝配體的工程圖設(shè)計(jì)。 利用 Pro/E 軟件創(chuàng)建挖掘機(jī)的三維數(shù)字化虛擬模型，對裝配體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析和