【正文】 予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會自動修正。 Pro/E 采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計、鈑金設(shè)計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。 Pro/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計至生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設(shè)計。 Pro/E 第一個提出了參數(shù) 化設(shè)計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決牲的相關(guān)性問題。 Pro/E（ Pro/Engineer 操作軟件）是美國參數(shù)技術(shù)公司（ Parametric Technology Corporation，簡稱 PTC）的重要產(chǎn)品。 PTC的系列軟件包括了在工業(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。 1988年， Pro/ENGINEER誕生 。 本課題 給出了挖掘機造型設(shè)計及運動仿真的 基本 方法和過程。 關(guān)鍵詞： 挖掘 機 pro/E 三維圖 造型設(shè)計 運動 仿真 Abstract Excavator is widely used in engineering machinery, the traditional design method is design prototype – test. However, not only the design cycle is long, cost too much, but the test is bigger destructiveness . Using the 3D solid modeling and dynamic simulation technology bining previously establishe dentity, simulation model, simulation of its dynamic characteristics, the designers can find problems and timely modification and optimization, which can shorten the design cycle, improve product reliability, but also can realize the optimization of product design. This topic in the structure design of excavator to through inspection, sorting data, field investigation,prehen sive use of software analysis and a series of research method of integration, bined with the actual situation to develop practical design solutions, and then use the knowledge of American PTC pany developed pro\ENGINEER large 3D CAD/CAE/CAM software functions for the excavator structure design, and then the assembly, get the excavator parts together, then make the kinematics simulation and analysis of the excavator, make excavator accord with the actual useing, has the function of excavator itsself. Key words: Excabator Pro/E three dimensional graph Modeling design Motion simulation Movement simulation 2 前 言 本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是利用基于 Pro/E的三維實體建模 與動態(tài)仿真技術(shù)相結(jié)合來實現(xiàn)對挖掘機的設(shè)計及運動仿真。 （請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“ √” ） 作者簽名： 20xx 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 20xx 年 月 日 目 錄 摘要 ????????????????????????????????? 1 前言 ?????????????????????????? ??????? 2 1．挖掘機簡介 ??????????????????????????? 3 挖掘機的定義 ?????????????????????????? 3 挖掘機簡史 ??????????????????????? ???? 3 挖掘機的構(gòu)成 ?????????????????????????? 3 挖掘機的分類 ?????????????????????????? 4 2． 挖掘機的發(fā)展概況及運動原理 ?????????????????? 5 國內(nèi)挖掘機發(fā)展概況 ??????????????????????? 5 國外挖掘機發(fā)展概況 ??????????????????????? 6 挖掘機運動原理 ????????????????????????? 7 3． 挖掘機 各部件 的造型設(shè)計 ???? ??????????? ?? ?? ?? 8 挖掘機地盤 支架 的造型設(shè)計 ??????????? ????????? 8 挖掘機 履帶輪 的造型設(shè)計 ? ???????? ??? ??????? 11 挖掘機 上部回轉(zhuǎn)體 的造型設(shè)計 ???????????? ?????? 12 挖掘機的前臂連接架 的造型設(shè)計 ???????? ????????? 22 挖掘機動臂的造型設(shè)計 ?????????????? ??????? 24 挖掘機斗桿的造型設(shè)計 ?????????????????? ??? 28 挖掘機鏟斗的造型設(shè)計 ??????????????? ? ????? 29 挖掘機油缸的造型設(shè)計 ????????????????? ???? 32 挖掘機油缸活塞的造型設(shè)計 ??????????????? ???? 34 挖掘機連桿的造型設(shè)計 ????????????????? ???? 34 挖掘機搖桿的造型設(shè)計 ????????????????? ???? 35 4．挖掘機運動仿真 ????????????????????????? 35 挖掘機各部件 的裝配?????? ????????????? ??? 35 挖掘機 下部行走體的 裝配 ??????? ??????? ????? 36 挖掘機 上部回轉(zhuǎn)體 的 裝配 ????????????? ?? ???? 37 挖掘機 前臂 的 的裝配??????? ?????????? ???? 37 挖掘機 鏟斗 的 裝配 ????????????????? ????? 40 創(chuàng)建 伺服電機 ???????????????????? ????? 42 運動分析 ?????????????????????? ????? 44 仿真效果 及動畫 ?? ? ???????????????? ????? 45 5．生成挖掘機工程圖 ?????? ???????????? ?? ?? ? 46 生成挖掘機鏟斗工程圖 ????????????????????? 46 生成其它零件工程圖?????????????????????? 47 總結(jié) ??????????????????????????? ????? 48 參考文獻 ????????????????????????? ???? 49 致謝 ????????????? ????? ?????????????? 50 1 基于 Pro/E 的挖掘機三維造型設(shè)計及運動仿真 學(xué) 生 ：朱文武 指導(dǎo)老師：史永芳 三峽大學(xué)科技學(xué)院 摘 要 : 挖掘機是目前廣泛使用的工程機械之一，傳統(tǒng)方法是設(shè)計 樣機制造 試驗，不但設(shè)計周期長、成本搞，且試驗破壞性較大，利用三維實體建模與動態(tài)仿真技術(shù)相結(jié)合，預(yù)先建立實體仿真模型，模擬其動態(tài)特性，設(shè)計者能及早發(fā)現(xiàn)問題并及時修改和優(yōu)化，這樣既能縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期，提高產(chǎn)品的可靠性，又能實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計。 本學(xué)位論文屬于 保密 □，在 _________年解密后適用本授權(quán)書。 作者簽名： 日 期 ： 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 題目 基于 Pro/E挖掘機三維造型設(shè) 及仿真 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明，本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評選機構(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。 不保密 √ 。 本課題在對挖掘機的結(jié)構(gòu)設(shè)計前要通過查閱、整理資料、實地考察、綜合運用軟件分析等一系列研究方法進行整合，結(jié)合實際情況制定實用的設(shè)計方案，然后通過所學(xué)知識運 用 美國 PTC 公司所開發(fā)的 pro\ENGINEER 大型三維CAD/CAE/CAM 設(shè)計軟件 的各項功能 來進行挖掘機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后再 進入裝配，把挖掘機各部分裝配起來，再進行運動仿真 及分析 ，使挖掘機符合實際運用，能夠完成本該擁有的功能 。其關(guān)鍵點在于能熟練地掌握對 Pro/E 的運用同時對挖掘機的構(gòu)造能有所了解。設(shè)計運用的是美國 PTC 公司所開發(fā)的 Pro/ENGINEER 大型三維CAD/CAE/CAM設(shè)計軟件 ，它是一款強大的 CAD/CAM/CAE軟件 。目前已經(jīng)發(fā)布了 Pro/ENGINEER （本次是利用 Pro/E 版本來設(shè)計的） 。Pro/ENGINEER 還提供了目前所能達到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現(xiàn)今最成功的 CAD/CAM 軟件之一。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進行選擇，而不必安裝所有模塊。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機上。 Pro/Engineer 是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋、槽、倒角和抽空等， 采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計方式。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計優(yōu)化更趨完美。它在單用戶環(huán)境下具有大部分的設(shè)計能力，組裝能力和工程制圖能力，并且支持符合工業(yè)標準的繪圖儀和黑白及彩色打印機的二維和三維圖形輸出。 2） 參數(shù) 3 化 。4） 支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計。 所以對于挖掘機的建模與運動仿真過程全部利用 Pro/E 軟件來實現(xiàn)，是很簡單而又方便的選擇。 1． 挖掘機簡介 挖掘機是當(dāng)今工程施工中不可缺少的一部分，已成為工程機械中的重要的一員 ，下面將對挖掘機進行簡要的介紹。挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預(yù) 松后的土壤和巖石。 挖掘機簡史 第一臺手動挖掘機問世至今已有 170 多年的歷史，期間經(jīng)歷了由蒸汽驅(qū)動斗回轉(zhuǎn)挖掘機到電力驅(qū)動和內(nèi)燃機驅(qū)動回轉(zhuǎn)挖掘機、應(yīng)用機電液一體化技術(shù)的全自動液壓挖掘機的逐步發(fā)展過程。初期試制的液壓挖掘機是采用飛機和機床的液壓技術(shù)，缺少適用于挖掘機各種工況的液壓元件，制造質(zhì)量不夠穩(wěn)定，配套件也不齊全。 19681970 年間，液壓挖掘機產(chǎn)量已占挖掘機總產(chǎn)量的 83%，目前已接近 100%[1]。 4 從外觀上看，挖掘機由工作裝置，上部 回轉(zhuǎn)體 ， 下部行走體 三部分組成。其中電動挖掘機主要應(yīng)用在高原缺氧與地下礦井和其它一些易燃易爆的場所。而 大部分挖掘機是履帶式 ， 這有兩個理由 [2]： 1）挖掘機一旦進入作業(yè)現(xiàn)場就不大移動，只行走較短的距離。在凹凸不平的地面行駛時，能夠承受猛烈的沖擊。但不適用于松軟地基部位的作業(yè)。機械挖掘機主要用在一些大型礦山上。 挖掘機分類五：按照鏟斗來分，挖掘機又可以分為正鏟挖掘機和反鏟挖掘機。 2． 挖掘機的發(fā)展概況 及運動原