【正文】 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(kāi)“新建”對(duì)話框，在“類(lèi)型”列表框中 選擇 “ 零件 ”選項(xiàng)，在“子類(lèi)型”列表框中選擇“實(shí)體”選項(xiàng)， 將其更名為“ 。 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(shuō)明如何應(yīng)用 Pro/ENGINEER 進(jìn)行三維實(shí)體造型。 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。 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。該裝配約束是將兩零件的坐標(biāo)系重合在一起。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。 ② 對(duì)齊：用于兩平面或兩中心線相互對(duì)齊。 單擊“元件放置”對(duì)話框中“放置”標(biāo)簽的“約束類(lèi)型”欄的下拉框，將彈出上述各種可以選取的合適的約束類(lèi)型。另外建立起來(lái)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。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。在 Pro/ 中，零件裝配是通過(guò)定義零件模型之間的裝配約束來(lái)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。 ④ 可連續(xù)進(jìn)行多次曲面長(zhǎng)實(shí)體的操作。 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。 ⑥ 完成特征建立。 ④ 確定位置放置 參考。 ② 選擇特征類(lèi)型。 ⑩ 選擇 OK，完成特征建立。 ⑧ 選擇特征建立方向。 ⑥ 繪制 2D 剖面圖，最后：“確定”。 ④ 選擇特征屬性，如： One Side（單邊）、 Both Side（雙邊）。 ② 在菜單中選擇特征類(lèi)型，如： Protrusion（凸出）、 Cut（挖切）。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。 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(guò)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(chēng)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。 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。 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。 （ 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。 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(pán)退出。 ③ 從 [菜單管理器 ]中選擇 [加材料 ]命令，生成零件的基本特征。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。所謂參數(shù)化就是將模型所有尺寸定義為參數(shù)形式。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。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。 Pro/E利用每次獨(dú)立構(gòu)造的一個(gè)塊模型方式來(lái)創(chuàng)建整體模型。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(lái)計(jì)算出質(zhì)量特征。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。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。 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。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。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(jiàn)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(guò)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。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)前傾現(xiàn)象。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(jiàn)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(jiàn)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。時(shí)，動(dòng)臂液壓缸大腔受壓，此時(shí)大腔閉鎖力對(duì) C 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為： ? ? 4522103 s in/ ?? ??? lDDPM (333) ? ? ? ?? ?C V QCVMMP m ???? c o s/32 (334) ② 斗桿液壓缸閉鎖力限制的最大鏟斗挖掘力 2DP 參見(jiàn)圖 33 及公式 29，對(duì)于△ FVQ ? ? ? ?? ?322232 2/a rc c os lFVllFVF V Q ?????? 當(dāng)∠ FVQ≤ 90176。對(duì)于△ CQV CQ= ? ? ? ?22coco YYXX ??? ? ? ? ?22 cocv YYXXCV ??? ? ? ? ? ?? ?32232 2/a rc c o s lCVCQlCVC V Q ?????? 當(dāng)∠ CVQ≤ 90176。 ⑥整機(jī)對(duì)地面的前后滑移對(duì)鏟斗挖掘力的限制。 ④整機(jī)向前傾翻對(duì)鏟斗挖掘力的限制。 ②斗桿液壓缸閉鎖能力對(duì)鏟斗挖掘力的限制。 圖 34 鏟斗液壓缸理論挖掘力計(jì)算簡(jiǎn)圖 （ 2） 鏟斗挖掘 已知條件與計(jì)算斗桿實(shí)際挖掘力的已知條件相同。斗桿挖掘時(shí)，整機(jī)不可能產(chǎn)生后傾翻，只有∠ FVO 2 ＜ 90時(shí)，才有可能出現(xiàn)后傾現(xiàn)象。時(shí)，才有可能出現(xiàn)前傾現(xiàn)象。 NHK??28? 圖 33 斗桿液壓缸理論挖掘力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 有關(guān)重量對(duì) Q點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 ? ? ? ? ? ?Q XXGXXGXXGM ?????? 0022112 (318) 所以 ? ?? ?FVQl MMPG ??? c os3213 (319) 當(dāng) FVQ? ＞ ?90 時(shí)，鏟斗液壓缸小腔受壓，此時(shí)小腔閉鎖力對(duì) Q 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 33232303 22 lidDPM ???????? ?????????????? ? (320) 所以 ? ?? ?FVQl MMPG ??? c os3323 (321) 4)、整機(jī)向前傾翻限制的最大斗桿挖掘力 4GP 參見(jiàn)圖 33，對(duì)于 △ FVO ? ? 2021 FF YXXFO ??? ? ? 2021 VV YXXVO ??? ? ?? ?FVVOFOFVVOa r c c oF V O ?????? 1212211 2 顯然，當(dāng) ∠ FVO1 ≤ 90176。 NGH??30? 。參見(jiàn)圖 33，根據(jù)前面提到的幾何尺寸計(jì)算，可以大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 求出 F 和 V 點(diǎn)的 坐標(biāo) (XF ， YF )和 (XV ， YV )。 ⑥整機(jī)對(duì)地面的前后滑移對(duì)斗桿挖掘力的限制。 ④整機(jī)向前傾翻對(duì)斗桿挖掘力的限制。 ②斗桿主動(dòng)挖掘力的限制。 、 整機(jī)理論挖掘力 參見(jiàn)圖 32，已知條件 :整機(jī)重量 G，重心坐標(biāo) (xe ， ye )，斗容 q，地面附著系數(shù)μ，三組液壓缸的工作壓力 P 和閉鎖壓力 P0 ，除反鏟裝置外機(jī)體重量 G2 及重心位置坐標(biāo)(x 2e ， y 2e )， G2 及重心位置坐標(biāo) (x1e ， y1e )，前輪及支腿著地點(diǎn) O1 和 O2 的位 反鏟裝置各零部件的重量 置參數(shù) x 1O 和 x 2O ，三組液壓缸的缸徑 D1 、 D2 和 D3 ，活塞桿直經(jīng) d1 、 d2和 d3，液壓缸的伸縮比λ 1 、λ 2 和λ 3 。 對(duì)于已定的工作裝置鏟斗油缸理論挖 掘力值是該油缸瞬時(shí)長(zhǎng)度 3L 的函數(shù)。工作液壓缸的理論挖掘力是指由該液壓缸的理論推力所能產(chǎn)生的斗齒切向挖掘力。這樣 W max1 就可以看作為鏟斗挖掘的最大阻力。 D:切削刃擠壓土壤的力，與斗容有關(guān)，估算 q=～ 3m 時(shí)， D=5000～ 8000. 當(dāng) ? = max? 時(shí)，得到最大挖掘阻力 ? ?? ? DB A Z XRCW ??? a xm a x1 c o s1 ? (32) 平均挖掘力按平均厚度下的阻力計(jì)算：近似取 W1 =(70～ 80%)一般認(rèn)為，斗容量小于 米 3 或在土質(zhì)松軟時(shí)以轉(zhuǎn)斗挖掘?yàn)橹?，反之以斗桿挖掘?yàn)橹?。為好。?dāng)斗齒尖大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 處于 1V 時(shí)，鏟斗油缸理論挖掘力應(yīng)不低于其最大值的 80﹪，即 ODP ≥ maxODP 與 maxODP 相應(yīng)的斗齒尖位置為 maxV ，∠ 1V Q maxV 一般取 25176。之間，不宜太大，否則斗齒平均挖掘力要下降。 max3? =∠ 0V Q zV 一般在 130176。或大于 30176?！?30176。在動(dòng)臂機(jī)構(gòu)中一般 7l ﹥ 5l ，在斗桿機(jī)構(gòu)中 9l ﹤ 8l 。這里只考慮 2L 的影響。 最后由式 27求得 5l 為： ? ? mmHYAllll A 412s i ns i n11m a x1m i n11235 ??????? ?? 又因?yàn)? ： σ =57ll 所以： ?57 ll ? =1337 mm 根據(jù)以上計(jì)算可得出挖掘裝載機(jī)挖掘工作裝置主要結(jié)構(gòu)尺寸如下表： 表 21挖掘裝載機(jī)主要結(jié)構(gòu)尺寸 （單位： mm） CF FQ QV AC CD CB DF EF GF 1l 2l 3l 5l 6l 7l 8l 9l 10l 1942 1493 865 412 804 1337 1226 374 351 EG HN GN FN NQ BF KQ KV HK 11l 14l 15l 16l 21l 22l 24l 25l 29l 370 374 1343 1228 268 664 285 939 367 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 、油缸基本參數(shù)的選擇和計(jì)算 （ 1） 動(dòng)臂油缸參