【導(dǎo)讀】大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)。-1-. 目錄

　　

【正文】 ?? ?? cii XXGM 2 (336) 所以 ? ? ? ?? ?FVQFVMMP D ???? c o s/212 當(dāng)∠ FVQ＞ 90176。時(shí)，斗桿液壓缸小腔受壓，此時(shí)小腔閉鎖力對(duì) F 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 ? ? ? ?? ? 59212203 s i n2/2/ ?? ???? ldDPM (337) 所以 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 ? ? ? ?? ?FVQFVMMP D ???? c o s/322 ③鏟斗液壓缸主動(dòng)挖掘力 P 3D 參見圖 32，鏟斗液壓缸主動(dòng)力對(duì) Q 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩 ? ? 33231 2/ liDPM ??? ? (338) 有關(guān)重量對(duì) Q 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 ? ? ? ? ? ?Q XXGXXGXXGM ?????? 8822112 所以 ? ? 3213 / lMMPD ?? (339) ④整機(jī)向前傾翻限制的最大鏟斗挖掘力 P 4D 參見圖 24，對(duì)于△ QVO1 ? ? 2211 QOQ YXXQO ??? ? ? 2211 vOv YXXVO ??? ? ? ? ?? ?31212311 2/a r c c o s lVOQOlVOQ V O ?????? 顯然，當(dāng)∠ QVO 1 ≤ 90176。，鏟斗挖掘時(shí)，整機(jī)不可能產(chǎn)生前傾翻，只有∠ QVO1 ＞ 90176。時(shí)，才有可能出現(xiàn)前傾現(xiàn)象。各部件重量對(duì) O1 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 ? ? ? ?? ???? 010221 XXGXOXGM ii 所以 ? ?? ?114 c o s/ QV OVOMP D ??? (340) ⑤整機(jī)向后傾翻限制的最大鏟斗挖掘力 P 5D 參見圖 24，對(duì)于△ QVO2 ? ? 22022 YXXQO ??? ? ? 22022 VV YXXVO ??? ? ?? ?322223222 2/a r c c o s lVOQOlVOQ V O ?????? 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 顯然，當(dāng)∠ QVO2 ≥ 90176。，鏟斗挖掘 時(shí)，整機(jī)不可能產(chǎn)生后傾翻，只有∠ QVO2 ＜90176。時(shí)，才有可能出現(xiàn)后傾翻現(xiàn)象。各部件重量對(duì) O2 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 ? ? ? ?0202202 XXGXXGM ii ???? ? 所以 ? ?? ?225 c o s/ Q V OVOMP D ??? (341) ⑥整機(jī)滑移限制的最大鏟斗挖掘力 P 6D 參見圖 24，設(shè) QV(即 l3 )對(duì) 水平線的夾角為β 3 ，則： ? ? ? ?? ?VQVQ XXYYa rc tg ??? /3? 36 sin/ ?GuPD ? (342) 通過上述運(yùn)算，我們知道 P 1D 至 P 6D 中的最小值，就是在該工況下鏟斗挖掘時(shí)，所能發(fā)揮的最大實(shí)際挖掘力。 第四章 主要部件 反鏟 的三維造型 Pro/E 簡(jiǎn)介 Pro/ENGIEER 操作軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（ Parametric Technology Corporation,簡(jiǎn)稱PCT）的主要產(chǎn)品。它提出的單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念徹底改變了機(jī)械 CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念。 Pro/E軟件能將設(shè)計(jì)到制造的全過程集成在一起，讓所有的用戶能夠同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程。 從設(shè)計(jì)思想上看， Pro/E系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)真正的全相關(guān)性，任何修改都會(huì)自動(dòng)反映到所有相關(guān)對(duì)象；它具有真正管理并發(fā)進(jìn)程、實(shí)現(xiàn)并行工程的能力；具有強(qiáng)大的裝配功能，能夠始終保持設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，可以極大地提高設(shè)計(jì)效率。 從實(shí)用性上看， Pro/E系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔，概念清晰，符合工程人員的設(shè)計(jì)思想與習(xí)慣。整大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 個(gè)系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)上，具有完整而統(tǒng)一的模型。 Pro/E作為一個(gè)功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)軟件，與其他設(shè)計(jì)軟件相比，有自己的建模方式和自己的一些定義。只有了解它的建模原理與基本概念，才能利用其強(qiáng)大的功能。 建模原理： Pro/E 是一個(gè)實(shí)體建模器，它將模型建立成實(shí)體，并允許用戶在三維的環(huán)境中設(shè)計(jì)。用 Pro/E所建立的模型具有體積和表面積，因此用戶可直接由創(chuàng)建的幾何設(shè)計(jì)來計(jì)算出質(zhì)量特征。 基本概念： ① 特征 —— 是指所有的實(shí)體、嵌片和對(duì)象等，是構(gòu)成零件的最基本部分。 Pro/E利用每次獨(dú)立構(gòu)造的一個(gè)塊模型方式來創(chuàng)建整體模型。改變與特征相關(guān)的形狀或位置的定義，就可改變與模型相關(guān)的形位關(guān)系。如圖 61所示 ② 關(guān)聯(lián) —— Pro/E系統(tǒng)采用單一數(shù)據(jù)庫(kù)管理，不管是零件還是裝配件，都共享同一數(shù)據(jù)庫(kù)，并且系統(tǒng)使用了數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)的方法。所謂關(guān)聯(lián)就是在任意層面上更改設(shè)計(jì)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)在所在層面上做相應(yīng)的改動(dòng)。比如將某個(gè)零件進(jìn)行修改，并且保存，那么所有包括此零件的模型都會(huì)相應(yīng)的進(jìn)行變化。 ③ 參數(shù)化 —— Pro/E是一個(gè) 參數(shù)化系統(tǒng)。所謂參數(shù)化就是將模型所有尺寸定義為參數(shù)形式。當(dāng)修改參數(shù)的數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)在保持模型拓?fù)潢P(guān)系不變的情況下，幾何大小和相對(duì)比例將隨著參數(shù)的修改而變化。用戶可以定義各參數(shù)之間的相互關(guān)系，使特征之間存在依存關(guān)系，當(dāng)修改某一單獨(dú)特征參數(shù)時(shí)，同時(shí)會(huì)牽動(dòng)與之存在依存關(guān)系的特征進(jìn)行變更，以保持整體的設(shè)計(jì)意圖 生成零件實(shí)體 ① 對(duì)零件的特征進(jìn)行分析，得出每個(gè)特征的尺寸。 ② 啟動(dòng) Pro/E，進(jìn)入 [零件 ]設(shè)計(jì)模式，為零件命名。 ③ 從 [菜單管理器 ]中選擇 [加材料 ]命令，生成零件的基本特征。 ④ 隨后在此 基本特征上添加或修改特征，從而完善零件設(shè)計(jì)。 ⑤ 看零件是否滿足要求，如果不滿足繼續(xù)修改或添加特征，如果滿意，則存盤退出。經(jīng)過以上幾步完成零件的實(shí)體造型。 （ 1） 利用三維參數(shù)化設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)如下： ① 縮短總體與結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)時(shí)間與工作量。 ② 加工成產(chǎn)品前即可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化部裝，即可提高裝配的準(zhǔn)確性又檢驗(yàn)了各結(jié)構(gòu)之間連接的正確性，同時(shí)合理的利用了時(shí)間。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 ③ 尺寸為參數(shù)化驅(qū)動(dòng)，為產(chǎn)品的系列化及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)修改提供了很大的方便。 ④ 可以通過輸入零件密度的方法直接計(jì)算出結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)的重量以及質(zhì)心等，達(dá)到更優(yōu) 化的設(shè)計(jì)。 ⑤ 利用 Pro/ENGINEER 的二維工程圖功能可直接輸出元件及組件的二維工程圖，對(duì)于外形復(fù)雜元件的設(shè)計(jì) ,能夠更加方便和準(zhǔn)確 ,并且達(dá)到尺寸的互相關(guān)聯(lián)，減少設(shè)計(jì)中的人為差錯(cuò)和工作量。 ⑥ 通過 Pro/ENGINEER 的力學(xué)分析模塊可進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)力學(xué)分析。 Pro/E 實(shí)體建構(gòu)的觀念與方式就如同機(jī)械零件的加工過程一般，每做一次“機(jī)械加工”所牽涉改變的實(shí)體幾何，我們稱為特征（ Feature），如加工零件的方法可以填料方式擠出，除料的方式做切除、挖孔、圓角、斜角等不同的制程動(dòng)作，每一個(gè)特征都可以 彼此相互參考或獨(dú)立存在。 Pro/E 是以特征（ Feature）為基礎(chǔ)的參數(shù)式設(shè)計(jì)系統(tǒng)，將特征視為最小的模型基礎(chǔ)元素。一個(gè)完整的模型是由眾多特征構(gòu)成的，同樣的，組合模型（ Assembly）是由眾多個(gè)零件（ Part）結(jié)合而成的。 1Part=Feature1+ Feature2+ Feature3+??； 1Assembly=Part1+ Part2+ Part3+?? （ 2） 建立各種特征的方法步驟 建立基礎(chǔ)性特征的一般方法步驟： ① Feature→ Creat→ Solid??。 ② 在菜單中選擇特征類型，如： Protrusion（凸出）、 Cut（挖切）。 ③ 選擇特征體積建構(gòu)方式，如： Extrude（擠出）、 Revolve（旋轉(zhuǎn)）、 Sweep（掃描）、Blend（混合）等。 ④ 選擇特征屬性，如： One Side（單邊）、 Both Side（雙邊）。 ⑤ 確定繪圖平面和參考面。 ⑥ 繪制 2D 剖面圖，最后：“確定”。 ⑦ 選擇材料側(cè)（ Material Side）。 ⑧ 選擇特征建立方向。 ⑨ 選擇特征深度。 ⑩ 選擇 OK，完成特征建立。 建立點(diǎn)放型特征的一般方法步驟： ① 選擇特征命令。 ② 選擇特征類型。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 ③ 設(shè)定屬性。 ④ 確定位置放置 參考。 ⑤ 設(shè)定尺寸參數(shù)。 ⑥ 完成特征建立。 利用曲面建立實(shí)體特征的一般方法步驟： ① 可、利用建立曲面命令生成一個(gè)或多個(gè)曲面特征。 ② 對(duì)有關(guān)曲面進(jìn)行各種操作，以獲得所需的各種復(fù)雜形狀，如合并（ Merge）、裁剪（ Trim）、延伸（ Extend）、變換（ Transform）、拔模（ Draft）、區(qū)域移動(dòng)（ Area Offset）、拔模移動(dòng)（ Draft Offset）等。 ③ 使用曲面（ Use Quite），使曲面特征長(zhǎng)成實(shí)體特征。 ④ 可連續(xù)進(jìn)行多次曲面長(zhǎng)實(shí)體的操作。 相關(guān)部件的裝配 零件設(shè)計(jì)只是產(chǎn)品開發(fā) 的過程中一個(gè)簡(jiǎn)單的基本操作過程，最終用戶需要的往往是一個(gè)裝配體，即由很多個(gè)零件裝配而成的產(chǎn)品。在 Pro/ 中，零件裝配是通過定義零件模型之間的裝配約束來實(shí)現(xiàn)的，也就是在個(gè)零件之間建立一定的鏈接關(guān)系，并對(duì)其進(jìn)行約束，從而確定各零件在空間的具體位置關(guān)系。可以這樣說，零件之間的裝配約束關(guān)系就是實(shí)際環(huán)境中零件之間的設(shè)計(jì)關(guān)系在虛擬環(huán)境的映射。因此如何定義零件之間的裝配約束關(guān)系是零件裝配的關(guān)鍵。 由于 Pro/ 是建立在單一數(shù)據(jù)庫(kù)之上的，因此零件與裝配體是相關(guān)聯(lián)的，這樣如果修改裝配體中的零件，則與其對(duì)應(yīng)的單個(gè) 零件也將發(fā)生相應(yīng)的變化，同樣如果修改單個(gè)零件，則裝配體中與其對(duì)應(yīng)的零件也將發(fā)生相應(yīng)的變化。另外建立起來的裝配體可以生成分解圖，從而可以直觀的觀察到各零件之間的設(shè)計(jì)關(guān)系，并且用戶也可以從裝配體中生成工程裝配圖。 在 Pro/ 中的裝配約束類型共有 9 種，分別為匹配、對(duì)齊、插入、坐標(biāo)系、相切線上點(diǎn)、曲面上的點(diǎn)、曲面上的邊以及自動(dòng)等。 單擊“元件放置”對(duì)話框中“放置”標(biāo)簽的“約束類型”欄的下拉框，將彈出上述各種可以選取的合適的約束類型。下面分別介紹這幾種裝配約束類型 ： ① 匹配：用于兩平面相貼合，并且 這兩平面呈反向。 ② 對(duì)齊：用于兩平面或兩中心線相互對(duì)齊。 ③ 插入：用于軸與孔之間的裝配。該約束可以使軸與孔的中心線對(duì)齊，共同處于同一直線上。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 ④ 坐標(biāo)系：利用兩零件的坐標(biāo)系進(jìn)行裝配。該裝配約束是將兩零件的坐標(biāo)系重合在一起。 ⑤ 相切：以曲面相切方式對(duì)兩零件進(jìn)行裝配。 ⑥ 線上點(diǎn)：以兩直線上某一點(diǎn)相接的方式對(duì)兩零件進(jìn)行裝配。 ⑦ 曲面上的點(diǎn)：以兩曲面上某一點(diǎn)相接的方式對(duì)兩零件進(jìn)行裝配。 ⑧ 曲面上的邊：以兩曲面上某一條邊相接的方式對(duì)兩零件進(jìn)行裝配。 自動(dòng)：以系統(tǒng)默認(rèn)的方式進(jìn)行裝配。 三維實(shí)體造型實(shí)例 動(dòng)臂和鏟 斗是挖掘裝置的主要零部件，現(xiàn)以動(dòng)臂和鏟斗 的三維實(shí)體造型為例 說明如何應(yīng)用 Pro/ENGINEER 進(jìn)行三維實(shí)體造型。主要步驟如下： ? 動(dòng)臂三維實(shí)體造型 首先， 雙擊 啟動(dòng) PROE 建立一個(gè)新文件 圖 41 在上工具箱中 單擊 按鈕， 打開“新建”對(duì)話框，在“類型”列表框中 選擇 “ 零件 ”選項(xiàng)，在“子類型”列表框中選擇“實(shí)體”選項(xiàng)， 將其更名為“ DONGBI”， 單擊“確定”，如右圖 41： 選擇 再選擇下圖 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 圖 42 創(chuàng)建拉伸 特征， 單擊 選 FRONT:F3 進(jìn)入草繪面，單擊 進(jìn)入 到草繪狀態(tài)下，用工具條中的直線工具命 令繪制動(dòng)臂 的輪廓線， 如圖 43 圖 43 動(dòng)臂輪廓線 繪制完成后，單擊工具條中的確定命令“ ”結(jié)束草繪狀態(tài)，進(jìn)入三維特征狀態(tài)，在工具條中 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 點(diǎn)擊 實(shí)體創(chuàng)建完成如下圖 創(chuàng)建孔特征 單擊 選 FRONT:F3 進(jìn)入草繪面，單擊 進(jìn)入 到草繪狀態(tài)下，用工具條中的直線工具命令繪制孔 的輪廓線， 孔輪廓線 繪制完成后，單擊工具條中的確定命令“ ”結(jié)束草繪狀態(tài)，進(jìn)入三維特征狀態(tài)，在工具條中 點(diǎn)擊 實(shí)體創(chuàng)建完成如下圖 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 創(chuàng)建殼特征 點(diǎn)擊 選擇實(shí)體，輸入殼的厚度為 10mm。 單擊工具條中的確定命令“ ”結(jié)束草繪狀態(tài) ，進(jìn)入三維特征狀態(tài)，在工具條中 點(diǎn)擊 實(shí)體創(chuàng)建完成如下圖 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 ? 鏟斗三維實(shí)體造型 首先， 雙擊 啟動(dòng) PROE 建立一個(gè)新文件 在上工具箱中 單擊 按鈕， 打開“新建”對(duì)話框，在“類型”列表框中 選擇 “ 零件 ”選項(xiàng)，在“子類型”列表框中選擇“實(shí)體”選項(xiàng)， 將其更名為“