【正文】 型和底座模型上選擇需要對齊 的軸線。 3 工作裝置的實體建模 17 圖 第三步：缸蓋模型的裝配 調(diào)入缸蓋模型，在連接類型中選取“剛性”連接，在約束中選“匹配”選擇缸的前端面和缸蓋內(nèi)端面進行重合匹配，再增加“插入”約束，分別選取缸蓋曲面和缸體曲面，系統(tǒng)自動完成缸蓋的裝配連接。對于細節(jié)問題一般放在設(shè)計最后統(tǒng)一進行。大臂連接軸設(shè)置過程如下： 打開工作裝置的裝配模型文件，點選主菜單上的“應(yīng)用程序”彈出其下拉菜單，然后點選“ Mechanism”進入機械模塊界面。 選擇“ Mechanism(M)”下拉菜單中的“連接軸設(shè)置”命令，系統(tǒng)彈出如圖 所示的“連接軸設(shè)置”對話框，在該對話框中進行下列操作 ： 在裝配模型中選擇大臂與底座的連接軸，系統(tǒng)加亮所選取的軸，該連接軸名稱 顯示在對話框中，同時該接頭中的第一主體底座顯示綠色，第二主體大臂顯示青色。 圖 圖 創(chuàng)建快照 此處省略 NNNNNNNNNNNN字。 。下面說明本次設(shè)計的操作過程。 （ 1） 制作播放文件。 從圖 ，但在到達最高工位、中間工位、和最低工位時因為鏟斗的翻轉(zhuǎn)會造成一定范圍的波動，但波動不是很大，說明動臂能夠平穩(wěn)運動，所以基本滿足要求。 c. 選取測量點：選取模型中的舉升臂連接軸。從圖中可以看出鏟斗在整個運動過程中速度與時間關(guān)系與前面所設(shè)定的值能夠較好的吻合，說明鏟斗連接軸滿足設(shè)計要求。 本文介紹了裝載機的發(fā)展及前景，重點敘述了小型裝載機運動仿真設(shè)計的全過程。 感謝四年來各位恩師對我的辛勤栽培，同時感謝各位同窗，兄弟對我的關(guān)心和幫助；感謝我的父母和所有親人多年來對我求學(xué)的支持與幫助。 幾個月的畢業(yè)設(shè)計生活，使我深深的認(rèn)識到了自己的不足，看到了自己薄弱的一面，也使我懂得了許多，明白了許多。并且配有插圖，使設(shè)計過程一目了然。 根據(jù)設(shè)計要求還能生成多種這樣的測量結(jié)果曲線，方法基本相同，由于時間有限，本人不再作詳細敘述。 e. 單擊“確定”按鈕系統(tǒng)立即將新建測量添加到如圖 “測量結(jié)果”對話框中。 “ Mechanism(M)”中的“測量”命令。 圖所示的“回放”對話框中的“關(guān)閉”按鈕。 所示的“回放”對話框，在該對話框中進行下列操作。或者，單擊“分析定義”對話框中的“確定”按鈕后，再在“分析”對話框中，單擊“運行”按鈕。 ：單擊該區(qū)域中的 ，從下拉列表中選擇“長度和幀頻”。系統(tǒng)便將當(dāng)前“連接 軸位置”設(shè)置為零。出現(xiàn)“拖動”對話框，如圖 所示。在裝配設(shè)計中需要注意的是各模型之間連接類型和約束的選擇，正確的選取連接類型和約束，能夠確保后續(xù)動態(tài)仿真的實現(xiàn)。 連桿模型與鏟斗模型和搖桿模型的裝配連接 在裝配連桿時首先選取和搖桿的連接或和鏟斗的連接為“銷釘”連接，操作過程同前所 述。 3 工作裝置的實體建模 16 圖 圖 圖 圖 圖 鏟斗模型裝配 調(diào)入鏟斗模型，動臂和鏟斗的連接類型也屬于銷釘連接，分別選取鏟斗模型和動臂模型需要對齊的軸，然后選擇匹配平移面，操作方法同動臂裝配操作方法。比如本次對礦用小型裝載機的改造設(shè)計，由于該項設(shè)計在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，所以采用第一種方法比較合適。同時在生成裝配體過程中，用戶可以根據(jù)需要添加生成新的零件和特征。然后在基本特征上建立孔特征，應(yīng)注意保證孔間距的準(zhǔn)確，建議： 先建立搖臂兩端的連接孔，生成后再建立中間連接孔。添加耳特征時只需建立耳特征的一個面，然后采用鏡像復(fù)制命令就可以完成肋板的設(shè)計。復(fù)制方法有兩種：一是鏡像，另一是平移，如圖 1 采用鏡像。 由于在 Pro/E 中實體模型可以有多種不同的生成方法 ,采取何種方法更為合理、高效 ,需要有一個經(jīng)驗積累過程。 三維模型的發(fā)展經(jīng)歷了由線框、曲面到實體的過程。裝載機1 前 言 7 虛擬樣機的設(shè)計步驟和傳統(tǒng)設(shè)計步驟基本相同如圖 。目前，世界上已經(jīng)出現(xiàn)了許多能夠滿足不同要求的規(guī)格種類繁多的裝載機產(chǎn)品。 2) 可以通過運動分析，得出裝配的最佳配置。隨著人們生活水平的提高，對曲面產(chǎn)品的需求將會大大增加。 2 Pro/E單一數(shù)據(jù)庫 Pro/ENGINEER建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，而傳統(tǒng)的 CAD/CAM 系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。作為提高生產(chǎn)率和競爭力的有效手段 Pro/ENGINEER 也在國內(nèi)形成一個廣泛應(yīng)用的熱潮。以及那些事關(guān)國際名聲的骨干行業(yè)，如汽車工業(yè)、軍事工業(yè)等，仿真技術(shù)在這些行業(yè)的應(yīng)用在帶來可觀經(jīng)濟效益的同時，亦可提高其產(chǎn)品的設(shè)計水平和市場競爭力，有著廣闊的發(fā)展前景。 發(fā)展運動仿真技術(shù)的重要意義 運動仿真 設(shè)計方法將分散的零部件設(shè)計和分析技術(shù)集成在一起，提供一種更全面地了解設(shè)備性能的方法。 運動仿真 技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展概況 國外已在各個領(lǐng)域廣泛地應(yīng)用仿真 設(shè)計。 本章小結(jié) 本章主要討論了裝載機的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢，介紹了裝載機的種類，為課題研究的實際意義提供了依據(jù)。輪胎式裝載機采用柴油機為動力裝置，液力變矩、動力換檔變速箱、雙橋驅(qū)動等組成的液力機械式傳動系統(tǒng)（小型輪胎式裝載機有的采用液壓傳動或機械傳動），液壓操縱，鉸接式車架轉(zhuǎn)向，反轉(zhuǎn)桿機構(gòu)的工作裝置。二類市場主要包括東南亞、中東、非洲和南美洲四大區(qū)域市場，主要由發(fā)展中國家組成，與我國有良好的外交關(guān)系，往來密切，也是我國裝載機出口量最多的地區(qū)。 （ 2） 微電子及機電液儀一體化技術(shù)將獲得越來越廣泛的應(yīng)用。全國裝載機產(chǎn)品從 1976 年的 446 臺發(fā)展到 1996年的 18310 臺，二十年內(nèi)增長 倍。 運行運動 ................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。有其廣泛的空間，但由于裝載機傳統(tǒng)開發(fā)模式存在的開發(fā)周期長、過程繁雜、開發(fā)成本高、性能測試?yán)щy等問題，本文將仿真技術(shù)引入裝載機開發(fā)領(lǐng)域，完成以下工作： 1． 介紹了裝載機的發(fā)展歷史及前景，裝載機的種類，介紹了仿真技術(shù)產(chǎn)生的背景、在國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r以及仿真技術(shù)的實際意義。在道路、特別是在高等級公路施工中，裝載機用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝 料等作業(yè)。 自此裝載機 在全國機械產(chǎn)品中，成為重要代表產(chǎn)品，令世人矚目。 （ 5） 技術(shù)進步、人才培養(yǎng)和售后服務(wù)將成為企業(yè)生存的三大關(guān)鍵內(nèi)在因素。 因此，有關(guān)生產(chǎn)裝載機企業(yè) （包括合資企業(yè)）要積極準(zhǔn)備，把握時機，迎接挑戰(zhàn)，扎實搞好 “ 三大戰(zhàn)役 ” ，務(wù)求在品種、質(zhì)量、交貨期和售后服務(wù)等方面有一個更大的發(fā)展。 圖 1 輪胎式裝載機 1 前 言 3 圖 2 履帶式裝載機 1行走機構(gòu)； 2發(fā)動機； 3動臂； 4鏟斗； 5轉(zhuǎn)斗油缸； 6動臂油缸； 7駕駛室； 8燃油箱 發(fā)動機功率： ① 功率小于 74kw 為小型裝載機。由于這一變化，導(dǎo)致市場競爭日趨激烈，而競爭的核心則主要體現(xiàn)在產(chǎn)品創(chuàng)新上，體現(xiàn)在對 客戶的響應(yīng)速度和響應(yīng)品質(zhì)上。迪爾公司利用仿真技術(shù)成功地解決了工程機械在高速行駛時出現(xiàn)蛇行現(xiàn)象的問題及在重載下的自激振動這個一直困擾著設(shè)計師及用戶的難題，大大提高了工程／礦山機械高速行駛性能與重載作業(yè)性能。設(shè)計師可在計算機上方便地確定、修改設(shè)計進程，逐步優(yōu)化設(shè)計方案。 Pro/ENGINEER 和 Pro/MECHANICA 不僅能夠?qū)崿F(xiàn)機械二維和三維動態(tài)造型仿真設(shè)計、機械設(shè)計、模具設(shè)計、加工制造設(shè)計、而且還能夠?qū)崿F(xiàn)機構(gòu)仿真、結(jié)構(gòu)分析、優(yōu)化設(shè)計、電路設(shè)計以及數(shù)據(jù)庫管理等多種技術(shù)目的。 PTC 的系列軟件不但包括了在工業(yè)設(shè)計和機械設(shè)計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。例如，一旦工程詳圖有改變， NC（數(shù) 控）工具路徑就會自動更新；組裝工程圖如有變動，也完全反映在整個三維模型上。 2 運動分析模塊 （ Scenario For Motion） 運動分析模塊 （ CAE） 是 CAE（ Computer Aided Engineer） 應(yīng)用軟件，用于建立運動機構(gòu)模型，分析其運動規(guī)律。 5) 求出鉸接點所受的力及軸承力。 通常在對輪式裝載機的工作裝置進行機構(gòu)分析時一般采用圖解法或解析法，采用圖解法精度較低，使用解析法計算又很復(fù)雜，因此一般只對幾個作業(yè)位置進行分析計算，難以了解全部工況的作業(yè)性能及負(fù)荷變化。 大臂缸和翻斗缸的要求相同均為最大推力 ： 20200N、行程： 800mm，一般均是工作過程中伸出過程壓力遠高于縮回過程，主要按伸出推力計算即可，活塞截面積： Ah = Fmax / pmax = 20200N/ = *103 m2 Dg = 2 (Ah/π )1/2 = 42mm Ah 預(yù)算缸的活塞 面積 Fmax 缸允許的最大推力 pmax 泵輸出的最大壓力 Dg 預(yù)算缸的內(nèi)腔直徑 那就要求所選缸最高使用壓力大于或等于 14MPa，行程為 800mm，缸內(nèi)徑為 42mm或略小于 42mm的尾部耳環(huán)式等速缸?；咎卣饕院蟮钠渌卣饕蕾囉诨咎卣?。如果要像繪制二維工程視圖那樣繪制草圖 ,效率會很低 ,實踐證明也沒有這個必要。因為選擇不正確的生成方法不但效率低，而且有些情況根本就不能生成實體模型。 圖 3 工作裝置的實體建模 11 底座的生成 圖 先建立底盤框架，采用裁減命令生成槽鋼結(jié)構(gòu)，在框架上生成后續(xù)特征。 3 工作裝置的實體建模 13 液壓缸蓋的生成 圖 缸 蓋結(jié)構(gòu)和尺寸參看機械設(shè)計手冊，主要用拉伸和裁減命令，注意 內(nèi)部需加上密封槽。因為在真正的概念設(shè)計中， 零件設(shè)計示意圖 零件 零件部件裝配件 部件裝配件零件零件裝配件裝配體設(shè)計示意圖 （ a） 由底向上的設(shè)計方法 裝配體設(shè)計示意圖 裝配件零件 零件部件裝配件部件裝配件零件零件零件設(shè)計示意圖 (b)由頂向下的設(shè)計方法 圖 Pro/E的裝配件設(shè)計方法 3 工作裝置的實體建模 15 很少利用一個零件來控制整個裝配體的設(shè)計，往往都是在拿出產(chǎn)品的外在概念和功能概念后，逐步 對產(chǎn)品進行設(shè)計上的細化，直至細化到單個零件。對于一個裝配件，當(dāng)其中所有的零件都被完全約束時，這種裝配件就稱為參數(shù)化的裝配件，否則就是非參數(shù)化的裝配件。 第二步：活塞桿與缸筒和動臂的連接 活塞桿與缸筒之間能夠自由伸縮，所以連接類型選用“圓柱”連接。 銷釘模型的連接 銷釘?shù)倪B接選用“剛性”連接，首先選取“插入”約束，選擇銷釘曲面和要插入的孔面，其次選取“匹配”約束，選擇銷釘蓋內(nèi)表面和需要匹配的面完成重合匹配，最后點“確定”結(jié)束?？赡芤驗槌醮卧O(shè)計，缺乏經(jīng)驗的原因，但也能夠看出正確的裝配方法是確保運動仿真能夠?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵。具體方法 :先點選“拖動”對話框中的“約束”選項卡 ，如圖。 單擊“連接軸設(shè)置”對話框中的“確定”按鈕。 注意：當(dāng)前：機械裝置從當(dāng)前的屏幕位置開始運行運動。對每一個運行的運動定義，將單獨保存一組運動結(jié)果，其結(jié)果可以保存在一個文件中，此文件可以在另一個進程中運行。 ：在“模式”區(qū)域中，選擇 命令。測量有助于理解和分析移動機械裝置產(chǎn)生的結(jié)果，并提供可用來改進機械設(shè)計的信息。 （ 2） 創(chuàng)建一個測量：單擊創(chuàng)建測量圖標(biāo) ，系統(tǒng)彈出如圖 “測量定義”對話框，在該對話框中進行下列操作。 b. 選取運動名 c. 單擊測量啟動命令圖標(biāo)：在圖 “測量結(jié)果”對話框的上部，單擊測量啟動命令圖標(biāo) 。使設(shè)計師可在計算機上方便地確定、修改設(shè)計進程，逐步優(yōu)化設(shè)計方案。 這四年的 生活將是我人生中一段難忘的經(jīng)歷，在這個過程中，有許多可親可敬的人 給了我最真誠的幫助，讓我感激不已 本論文是在敬愛的導(dǎo)師陳豐峰博士的悉心指導(dǎo)下完成的，其中滲透了陳老師大量的