畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）挖掘裝載機(jī)設(shè)計(jì)說明書

1、河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要挖掘裝載機(jī)俗稱“兩頭忙”。因?yàn)樗哂歇?dú)特的構(gòu)造，前端是裝載裝置，后端為挖掘裝置。在工地上，您只需要轉(zhuǎn)動一下座椅即可完成從裝載機(jī)到挖掘機(jī)操作手角色的轉(zhuǎn)變。挖掘裝載機(jī)主要用于城市和農(nóng)村的公路建和養(yǎng)護(hù)、電纜鋪設(shè)、電力和機(jī)場工程、市政建設(shè)、農(nóng)村住宅建設(shè)、開山取石以及各種小型建筑隊(duì)所從事的各種建筑施工工程?！皟深^忙”始于小型多功能工程機(jī)械的一種，一般在大工程完成后的小工程中使用。他可配多種工作裝置及鏟裝、路面破碎、平整場地、開挖溝渠、鋪設(shè)管道等多種作業(yè)。它不僅有裝在功能還有挖掘功能，真正實(shí)現(xiàn)以及多用的目的。 在設(shè)計(jì)過程中本著經(jīng)濟(jì)性好、適應(yīng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單的基本原則。為了使整機(jī)的性

2、能盡可能的好，設(shè)計(jì)中參考了多種國內(nèi)國外的同類機(jī)械。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括一下機(jī)各方面：1. 總體方案的確定和基本參數(shù)的選擇；2. 工作裝置的設(shè)計(jì)，其中包括鏟斗、動臂、搖臂、連桿設(shè)計(jì)、及動臂油缸的選??；3. 工作裝置各零件的強(qiáng)度校核；4. 整機(jī)及 零部件的繪圖設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 挖掘裝載機(jī)、工作裝置、鏟斗。abstract the backhoe loader is a newly developed product . with the successful design , it filled the blalnk of one machine with multi 一 function of

3、 small 一 sized loader in china . so it can not only load but also dig . it becomes a machine of two functions . the machine is a kind of widely used , efficiency engineering machinery . in order to exhibit the outstanding character of the machine completely . during the course of designing , 1 desig

4、n it in accour 一 dance with simple structure and cheep price . compare the machine with the sarne kind of backlloes and consult them . 1 used some forlnulation and dates of experience , try my best to make the design rational . the whole designing process is just as follows :1 . to do overall design

5、 . select the parameters ; 2 . to design the digging mechanism , such as selecting situations of articulated pins designing of bucket .3 . to select the hydrostatic system . 4 . to proof the steady character of the whole machine . keywords backhoe loader 、 working mechanism 、 bucket .前 言挖掘裝載機(jī)是一種應(yīng)用廣泛

6、的多功能的建設(shè)施工機(jī)械，并作為工程機(jī)械的重要機(jī)種。由于挖掘裝載機(jī)可快速更換多種作業(yè)裝置多品種，高質(zhì)量及高效率等特點(diǎn)，因此受到了廣大施工作業(yè)單位的青睞，其生產(chǎn)制造業(yè)也日益蓬勃發(fā)展。此型挖掘裝載機(jī)主要有發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)、挖掘裝置、裝載裝置、行走裝置和電器控制等部分組成。本論文由兩大部分組成，包括挖掘工作裝置和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。挖掘裝載機(jī)的主要工作之一就是土壤的挖掘。挖掘工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置，許多挖掘裝載機(jī)發(fā)達(dá)的國家廣泛采用新技術(shù)、新方法來不斷地提高挖掘裝載機(jī)的作業(yè)性能和生產(chǎn)率。通過通用性及專業(yè)的挖掘裝載機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行工作裝置的全面計(jì)算機(jī)通用性設(shè)計(jì)研究對推動國內(nèi)挖掘機(jī)發(fā)展具有十分重

7、要的意義。挖掘裝載機(jī)產(chǎn)品的核心技術(shù)就是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于挖掘機(jī)的工作條件惡劣，要求實(shí)現(xiàn)的動作復(fù)雜，于是它對液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的。因此，對挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析研究對推動國內(nèi)挖掘機(jī)發(fā)展同樣具有十分重要的意義。第一章 概述1.1課題背景挖掘裝載機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的許多行業(yè)被廣泛地采用，如工業(yè)與民用建筑、交通運(yùn)輸、水利電氣工程、農(nóng)田改造、礦山采掘以及現(xiàn)代化軍事工程等等行業(yè)的機(jī)械化施工中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般工程施工中約有 60 的土方量、露天礦山中 80% 的剝離量和采掘量是用挖掘機(jī)完成的。挖掘裝載機(jī)以它獨(dú)特的特點(diǎn)在挖掘機(jī)的行列中起著越來越重要作用。隨著我國

8、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的深入和在建設(shè)中挖掘裝載機(jī)的廣泛應(yīng)用，在工程機(jī)械市場有著廣闊的發(fā)展空間，因此發(fā)展?jié)M足我國國情所需要的挖掘裝載機(jī)是十分必要的。1.2挖掘裝載機(jī)和工作裝置及液壓技術(shù)概述挖掘裝載機(jī)大多是是依靠輪胎作為行走部件的挖掘裝載機(jī)械。它行走速度快，不損壞路面，能遠(yuǎn)距離自行轉(zhuǎn)場，可快速更換多種作業(yè)裝置。正是具有機(jī)動、靈活、高效的鮮明特點(diǎn)，挖掘裝載機(jī)在機(jī)場、港口、油田、礦山、城鄉(xiāng)建設(shè)、農(nóng)田水利以及快速搶修等物料挖掘、搬移方面得到了充分利用，發(fā)揮了其他機(jī)械不可替代的作用。尤其是隨著城市化建設(shè)趨勢的加速，市政維護(hù)工程的深度和廣度的增加，公路交通建設(shè)和維護(hù)工作童的加重，排險、搶修、破碎拆卸等特殊作業(yè)和臨時性

9、零星作業(yè)頻次的增加，人們面臨的問題不是單純的，而是要整合挖掘作業(yè)。人們考慮的不單是完成主要作業(yè)任務(wù)的工效，而更要考慮如何去調(diào)度頻繁的設(shè)備運(yùn)送，而整個工作效率也決定于機(jī)器能否具有足夠的靈活性、機(jī)動性，能否自行進(jìn)入作業(yè)區(qū)，挖掘裝載機(jī)也正是在這種情況下顯現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢。挖掘工作裝置作為挖掘裝載機(jī)的重要組成部分之一，對其研究和控制是對整機(jī)開發(fā)的基礎(chǔ)。挖掘裝載機(jī)挖掘工作裝置是一個較復(fù)雜的空間機(jī)構(gòu)，國內(nèi)外對其運(yùn)動分析、機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面都作了較深入的研究，具體的設(shè)計(jì)特別是中型挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)已經(jīng)趨于成熟。而關(guān)于挖掘裝載機(jī)的相關(guān)文獻(xiàn)也很多，這些文獻(xiàn)從不同側(cè)面對工作裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述。而作為設(shè)計(jì)者，我

10、木人的知識和水平還只是一個學(xué)步的孩子，進(jìn)行本課題的設(shè)計(jì)是為對挖掘機(jī)的工作裝置設(shè)計(jì)有一些大體的認(rèn)識，鞏固所學(xué)的知識和提高設(shè)計(jì)能力。挖掘裝載機(jī)的發(fā)展與液壓技術(shù)密不可分，二者相互促進(jìn)，一方面，液壓技術(shù)是現(xiàn)代挖掘機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)，另一方面，挖掘裝載機(jī)的發(fā)展又促進(jìn)了液壓技術(shù)的提高。挖掘裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)復(fù)雜，其性能的優(yōu)劣決定著挖掘工作性能的高低，可以說目前液壓傳動的許多先進(jìn)技術(shù)都體現(xiàn)在挖掘機(jī)上。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀當(dāng)前，國際上工程機(jī)械的生產(chǎn)正向大型化、微型化、多能化和專用化的方向發(fā)展。由于使用性能、技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上的優(yōu)越，世界上許多國家，特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國家，都在大力發(fā)展挖掘裝載機(jī)。目前，挖掘裝載機(jī)的發(fā)展著

11、眼于動力和傳動系統(tǒng)的改進(jìn)以達(dá)到高效節(jié)能；應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，成本不斷降低，向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展，以提高零部件、配件的可靠性，從而保證整機(jī)的可靠性；電子計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化；提高機(jī)械作業(yè)性能，降低噪音，減少停機(jī)維修時間，提高適應(yīng)能力，消除公害，縱觀未來，挖掘裝載機(jī)有以下的趨勢： ( l ）向大型化發(fā)展的同時向微型化發(fā)展。（ 2 ）更為普遍地采用節(jié)能技術(shù)。（ 3 ）不斷提高可靠性和使用壽命。（ 4 ）工作裝置結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，工作范圍不斷擴(kuò)人。（ 5 ）由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動向電力驅(qū)動發(fā)展。（ 6 ）液壓系統(tǒng)不斷改進(jìn)，液壓元件不斷更新。（ 7 ）應(yīng)用微電子、氣、液等機(jī)電一體化綜合技術(shù)。（ 8 ）增大鏟

12、斗容量，加大功率，提高生產(chǎn)效率。（ 9 ）人機(jī)工程學(xué)在設(shè)計(jì)中的充分利用。液壓傳動是挖掘機(jī)的重要組成部分之一，口前常用的傳動方式有機(jī)械傳動、電力傳動和流體傳動。流體傳動包括液體傳動和氣體傳動，液體傳動又分為液壓傳動和液力傳動。所謂液壓傳動是指在密閉的回路中，利用液體的壓力能來進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳遞和分配的液體傳動。在現(xiàn)代工業(yè)中液壓傳動技術(shù)幾乎應(yīng)用于所有機(jī)械設(shè)備的驅(qū)動、傳動和控制，如操縱車輛轉(zhuǎn)向和制動，控制和驅(qū)動飛機(jī)、機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、采礦機(jī)械、食品機(jī)械和醫(yī)療機(jī)械等。我國工程機(jī)械生產(chǎn)起步較晚，從 1954 年撫順挖掘機(jī)廠生產(chǎn)第一臺機(jī)械式單斗挖掘機(jī)至今，大體經(jīng)歷了測繪仿制、自土研發(fā)和發(fā)展提高三

13、個階段。新中國成立初期，以測繪仿制前蘇聯(lián) 20 世紀(jì) 30 一 40 年代的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)為主，開始了我國的挖掘機(jī)生產(chǎn)歷史，由于當(dāng)時國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，先后建立起十多家挖掘機(jī)生產(chǎn)廠，到 20 世紀(jì) 80 年代末，我國的中小型液壓挖掘機(jī)己形成系列，但總的說來，我國的挖掘機(jī)生產(chǎn)批量小，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，與國際先進(jìn)水平相比，差距較大。改革開放以來，生產(chǎn)企業(yè)積極引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)了我國挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展，目前國產(chǎn)挖掘裝載機(jī)的產(chǎn)品性能指標(biāo)已達(dá)到 20 世紀(jì) 80 年代的國際水平，部分產(chǎn)品達(dá)到了 90 年代的水平。國外挖掘機(jī)生產(chǎn)歷史較長，液壓技術(shù)的不斷成熟使挖掘機(jī)得到全面發(fā)展。德國是世界上較

14、早開發(fā)研制挖掘機(jī)的國家， 1954 年和 1955 年德國的德馬克和利渤海爾兩家公司分別開發(fā)了全液壓挖掘機(jī)；美國是繼德國以后生產(chǎn)挖掘機(jī)歷史最長、數(shù)量最大、品種最多和技術(shù)水平處于領(lǐng)先地位的國家；日本挖掘機(jī)制造業(yè)是在二次大戰(zhàn)后發(fā)展起來的，其主要特點(diǎn)是在引進(jìn)、消化先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過大膽創(chuàng)新發(fā)展起來的；韓國是液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)的后起之秀， 20 世紀(jì) 70 年代開始引進(jìn)技術(shù)，由于產(chǎn)業(yè)政策支持，很快進(jìn)入國際市場，并已擠入國際液壓挖掘機(jī)的土要生產(chǎn)國之一。 20 世紀(jì) 60 年代，挖掘機(jī)進(jìn)入成熟期，各國挖掘機(jī)制造商紛紛采用液壓技術(shù)并與其它技術(shù)相結(jié)合，使產(chǎn)品的適應(yīng)性得到較快發(fā)展，產(chǎn)品壽命和質(zhì)量不斷提高操縱更加

15、舒適，產(chǎn)品更加節(jié)能。例如美國陣特彼勒公司 1995 年以后推出的 300b 系列液壓挖掘機(jī)，采用一種命名為 inaestro 的系統(tǒng)，通過載荷傳感液壓裝置，控制發(fā)動機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)與液壓泵的嚴(yán)格匹配。 maestro 控制面板在機(jī)型上安裝兩種功率模式和四種工況狀態(tài)，允許用戶自行決定功率工況模式。再如韓國現(xiàn)代公司生產(chǎn)的 robex450 一 3 型液壓挖掘機(jī)，有四種功率模式，通過集成化的電子控制系統(tǒng)自動確定最佳的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的輸出參數(shù)，使得發(fā)動機(jī)、液壓泵的速度及液壓系統(tǒng)壓力與實(shí)際工況相適應(yīng)，從而獲得最高的生產(chǎn)率和最佳的燃油消耗。此種技術(shù)在日本小松、日立建機(jī)、神鋼、韓國大宇重工、德國的利渤

16、海爾、英國的 jcb 等公司均得到普遍應(yīng)用，代表了當(dāng)代液壓挖掘機(jī)的最高水平。目前液壓技術(shù)的研究和發(fā)展動向主要體現(xiàn)在以下幾個方面： ( l ）提高效率，降低能耗。 ( 2 ）提高技術(shù)性能和控制性能。（ 3 ）發(fā)展集成、復(fù)合、小型化、輕量化元件。（ 4 ）開展液壓系統(tǒng)自動控制技術(shù)方面的研究與開發(fā)。（ 5 ）加強(qiáng)以提高安全性和環(huán)境保護(hù)為目的研究開發(fā)。（ 6 ）提高液壓元件和系統(tǒng)的工作可靠性。（ 7 ）標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化。（ 8 ）開展液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和系統(tǒng)性能分析研究。1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容工作裝置和液壓技術(shù)是挖掘裝載機(jī)的重要組成部分，本次設(shè)計(jì)是為對挖掘機(jī)的工作裝置有大體上的認(rèn)識，鞏固所學(xué)的知識和提高自身的設(shè)計(jì)

17、能力。具體內(nèi)容如下：1 ）挖掘裝載機(jī)整體設(shè)計(jì)； 2 ）對挖掘裝載機(jī)的挖掘工作裝置各個部分進(jìn)行設(shè)計(jì)與選型； 3 ）對斗桿進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)； 4 ）對液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對其液壓元件進(jìn)行設(shè)計(jì)與選型； 5 ）對鏟斗液壓缸具體設(shè)計(jì)。第二章 工作裝置總體方案設(shè)計(jì)2 . 1 機(jī)型選擇及特點(diǎn)分析本設(shè)計(jì)中，我選的是挖掘裝載機(jī)，其挖掘工作裝置采用反鏟裝置，行走裝置采用輪胎式，回轉(zhuǎn)裝置采用液壓馬達(dá)驅(qū)動。挖掘裝載機(jī)挖掘工作裝置是一種采用液壓傳動并以一個鏟斗進(jìn)行挖掘作業(yè)的裝置，是目前工程機(jī)械中重要的品種之一。2 . 1 . 1 單斗挖掘機(jī)的特點(diǎn)挖掘裝載機(jī)由于采用了液壓傳動裝置而使其在結(jié)構(gòu)、技未性能和使用效果等方面具有很

18、多特點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)綜合敘述如下： 1 技術(shù)性能提高，工作裝置品種擴(kuò)大。能夠適應(yīng)多種工況需求。2 操作簡便、靈活。采用的手動液壓閥操縱，故操縱輕便司機(jī)的勞動強(qiáng)度大為減輕；駕駛室與機(jī)棚完全隔開，噪音減小、視野良好，振動減輕，改善了司機(jī)的工作條件。 3 傳動性能改善，工作平穩(wěn)、安全可靠。采用液壓傳動后能無級調(diào)速且調(diào)速范圍大；能得到較低的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；液壓元件的運(yùn)動慣性較小并可作高速反轉(zhuǎn)。 4 簡化結(jié)構(gòu)、減少易損件、機(jī)重小。5 液壓元件易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。便于組織專業(yè)化生產(chǎn)，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量、減低成本。也便于產(chǎn)品的更新?lián)Q代。 6 機(jī)構(gòu)布置合理緊湊。由于液壓元件采用油管連接，各機(jī)構(gòu)部件之間相互位置不

19、受傳動關(guān)系的影響限制，布置可較靈活、合理、緊湊。 7 易于實(shí)現(xiàn)自動化。便于與電、氣動聯(lián)合組成自動控制和遙控系統(tǒng)。2 . 1 . 2 所選機(jī)型的適用范圍在建筑工程、交通運(yùn)輸、露天采礦、水利施工及現(xiàn)代軍事工程中都廣泛采用，是各種土石方施工中重要的機(jī)械設(shè)備。由挖掘裝載機(jī)在構(gòu)造和性能上有較多的優(yōu)越性，因此近年來發(fā)展迅速，成為工程機(jī)械的主要機(jī)種之一。2.2工作裝置構(gòu)成圖 2 一 1 為我所選的挖掘裝載機(jī)的反鏟工作裝置基本組成及傳動示意圖，如圖所示反鏟工作裝置由鏟斗 5 、搖桿 9 、斗桿 11 、動臂 2 、相應(yīng)的三組液壓缸 1 , 4 , 10 等組成。動臂下鉸點(diǎn)鉸接在轉(zhuǎn)臺上，通過動臂缸的伸縮，使動臂

20、連同整個工作裝置繞動臂下鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動。依靠斗桿缸使斗桿繞動臂的上鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動，而鏟斗鉸接于斗桿前端，通過鏟斗缸和連桿則使鏟斗繞斗桿前鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動。挖掘作業(yè)時，接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)、轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺，使工作裝置轉(zhuǎn)到挖掘位置，同時操縱動臂缸小腔進(jìn)油使液壓缸回縮，動臂下降至鏟斗觸地后再操縱斗桿缸或鏟斗缸，液壓缸大腔進(jìn)油而伸長，使鏟斗進(jìn)行挖掘和裝載工作。鏟斗裝滿后，鏟斗缸和斗桿缸停動并操縱動臂缸大腔進(jìn)油，使動臂抬起，隨即接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)，使工作裝置轉(zhuǎn)到卸載位置，再操縱鏟斗缸或斗桿缸回縮，使鏟斗翻轉(zhuǎn)進(jìn)行卸土。卸完后，工作裝置再轉(zhuǎn)至挖掘位置進(jìn)行第二次挖掘循環(huán)。在實(shí)際挖掘作業(yè)中，由于土質(zhì)情況、挖掘面條件以及挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的不同，反鏟裝置三

21、種液壓缸在挖掘循環(huán)中的動作配合可以是多樣的、隨機(jī)的。上述過程僅為一般的理想過程。挖掘裝載機(jī)挖掘工作裝置的大臂與斗桿是變截面的箱梁結(jié)構(gòu)，鏟斗是由厚度很薄的鋼板焊接而成。各油缸可看作是只承受拉壓載荷的桿。根據(jù)以上特征，可以對工作裝置進(jìn)行適當(dāng)簡化處理 。則可知單斗液壓挖掘機(jī)的工作裝置可以看成是由動臂、斗桿、鏟斗、動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸及連桿機(jī)構(gòu)組成的具有三自由度的六桿機(jī)構(gòu)，處理的具體簡圖如 2 一 2 所示。進(jìn)一步簡化得圖如 2 一 3 所示。挖掘裝載機(jī)的工作裝置經(jīng)上面的簡化后實(shí)質(zhì)是一組平面連桿機(jī)構(gòu)，自由度是 3 ，即工作裝置的幾何位置由動臂油缸長度 l1 、斗桿油缸長度 l2 、鏟斗油缸長度

22、 l 3決定，當(dāng) l 1、 l2、 l 3，為某一確定的值時，工作裝置的位置也就能夠確定 。 2 . 3 動臂及斗桿的結(jié)構(gòu)形式的初選動臂采用整體式彎動臂，這種結(jié)構(gòu)形式在挖掘裝載機(jī)中應(yīng)用較為廣泛。其結(jié)構(gòu)簡中、價廉，剛度相同時結(jié)構(gòu)重量較組合式動臂輕 ，且有利于得到較大的挖掘深度。缺點(diǎn)是可更換工裝少，通用性較差。使用經(jīng)驗(yàn)說明，長期用于作業(yè)條件近似的反鏟，以采用整體臂較好。斗桿也有整體式和組合式兩種，大多數(shù)挖掘機(jī)采用整體式斗桿。在本設(shè)計(jì)中由于不需要調(diào)節(jié)斗桿的長度，故也采用整體式直斗桿。2 . 4 動臂與動臂油缸的布置動臂油缸裝在動臂的前下方，動臂的下支承點(diǎn)（即動臂與轉(zhuǎn)臺的鉸點(diǎn)）設(shè)在轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心之前并稍

23、高于轉(zhuǎn)臺平面，這樣的布置有利于反鏟的挖掘深度。油缸活塞桿端部與動臂的鉸點(diǎn)設(shè)在動臂箱體的中間，這樣雖然削弱了動臂的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但不影響動臂的下降幅度。并且布置中，動臂油缸在動臂的兩側(cè)各裝一只，這樣的雙動臂在結(jié)構(gòu)上起到加強(qiáng)筋的作用，以彌補(bǔ)前面的不足。2 . 5 鏟斗與鏟斗油缸的連接方式本方案中采用六連桿的布置方式，相比四連桿布置方式而言在相同的鏟斗油缸行程下能得到較大的鏟斗轉(zhuǎn)角，改善了機(jī)構(gòu)的傳動特性。該布置中 1 桿與 2 桿的鉸接位置雖然使鏟斗的轉(zhuǎn)角減少但保證能得到足夠大的鏟斗平均挖掘力。如圖 2 一 5 所示。2 . 6 原始幾何參數(shù)的給定 1 ）動臂與斗桿的長度比 kl 由于所設(shè)計(jì)的挖掘裝機(jī)適

24、用性較強(qiáng)，一般不替換工作裝置，故取中間比例方案， kl 取在 1 . 5 一 2 . 0 之間，初步選取k1 l . 8 ，即 l1/l2 = 1 . 8 。-動臂下鉸點(diǎn)到動臂與連桿連接的鉸點(diǎn)的距離-斗桿與動臂連接的鉸點(diǎn)到斗桿與鏟斗連接的鉸點(diǎn)的距離 2 ）鏟斗斗容與主參數(shù)的選擇斗容： q 二 0.25m3 , 按經(jīng)驗(yàn)公式和比擬法初選：=910mm 3 ）工作裝置液壓系統(tǒng)主參數(shù)的初步選擇 各工作油缸的缸徑選擇要考慮到液壓系統(tǒng)的工作壓力和“三化“要求以及初步估取的液壓缸受力。初選動臂油缸內(nèi)徑 dl = 140mm ，活塞桿的直徑 dl=90mm 。斗桿油缸的內(nèi)徑d2= 140mm ，活塞桿的直徑d

25、2=90mm 。鏟斗油缸的內(nèi)徑 d3 = 90mm ，活塞桿的直徑d3= 63mm 。又由經(jīng)驗(yàn)公式和其它機(jī)型的參考初選動臂油缸行程 li 二 1377mm ，斗桿油缸行程 l2 二 1450mm , 鏟斗油缸行程l3=1250mm 。并按經(jīng)驗(yàn)公式初選各油缸全伸長度與全縮長度之比：1=2=3=1.6。參照任務(wù)書的要求選擇工作裝置液壓系統(tǒng)的工作壓力p=16mpa。最大挖掘半徑r r= 4570 mm最大挖掘深度 hlmax hlmax = 3600mm 最大挖掘高度h2max h2max= 5080mm 最大卸載高度h3max h3max 3480mm第三章 工作裝置運(yùn)動學(xué)分析3.1 動臂運(yùn)動分析

26、1是 l1的函數(shù)。動臂上任意一點(diǎn)在任一時刻也都是 l 1的函數(shù)。如圖 3 一 1 所不，圖中 ll min ：動臂油缸的最短長度； llmax ：動臂油缸的伸出的最大長度；1min動臂油缸兩鉸點(diǎn)分別與動臂下鉸點(diǎn)連線夾角的最小值；1max：動臂油缸兩鉸點(diǎn)分別與動臂下鉸點(diǎn)連線夾角的最大值； a ：動臂油缸的下鉸點(diǎn)； b ：動臂油缸的上鉸點(diǎn)； c ：動臂的下鉸點(diǎn)。則有：在abc中：l12=11=cos-1（）/ 在bcf中： 由圖 3 一 3 所示的幾何關(guān)系，可得到21 的表達(dá)式： 當(dāng)f點(diǎn)在水平線cu以下時為負(fù)，否則為正。f點(diǎn)的坐標(biāo)為 c點(diǎn)坐標(biāo)為 動臂油缸的力臂 顯然動臂油缸的最大的作用力臂，又令。

27、這時 3.2斗桿的運(yùn)動分析如下圖 3 一 2 所示， d 點(diǎn)為斗桿油缸與動臂的鉸點(diǎn)點(diǎn)， f 點(diǎn)為動臂與斗桿的鉸點(diǎn)， e 點(diǎn)為斗桿油缸與斗桿的鉸點(diǎn)。斗桿的位置參數(shù)是，這里只討論斗桿相對于動臂的運(yùn)動，即只考慮的影響。在def中 由上圖的幾何關(guān)系知 則斗桿的作用力臂 顯然斗桿的最大作用力臂，此時3.3鏟斗得運(yùn)動分析鏟斗相對于xoy 坐標(biāo)系的運(yùn)動是、 的函數(shù)，現(xiàn)討論鏟斗相對于斗桿的運(yùn)動，如圖 3 5 所示， g 點(diǎn)為鏟斗油缸與斗桿的鉸點(diǎn)， f 點(diǎn)為斗桿與動臂的鉸點(diǎn) q 點(diǎn)為鏟斗與斗桿的鉸點(diǎn)， m 點(diǎn)為鏟斗油缸與曲柄的鉸點(diǎn)， v 點(diǎn)為鏟斗的斗齒尖點(diǎn)， k 點(diǎn)為連桿與鏟斗的鉸點(diǎn)， n 點(diǎn)為搖桿與斗桿的鉸點(diǎn)

28、， h 點(diǎn)為曲柄與連桿的鉸點(diǎn)。 l ）鏟斗連桿機(jī)構(gòu)傳動比 i 和鏟斗缸的當(dāng)量作用力臂利用圖 3 3 ，可以知道求得以下的參數(shù)：在 mng 中 在hnq中在qhn中在四邊形khnq中鏟斗油缸對 n 點(diǎn)的作用力臂r1： 連桿hk對 n 點(diǎn)的作用力臂r2： 連桿hk對 q 點(diǎn)的作用力臂r3 鏟斗對 q 點(diǎn)的作用力臂r4連桿機(jī)構(gòu)的總傳動比顯然由此式可知， i 是鏟斗油缸長度l2的函數(shù)，用l2min代入可得初傳動比 i0，l2max帶入可得終傳動比 iz 顯然 i 、e3、 rl 、r2和r3都是 l3 的一元函數(shù)。2 ）鏟斗相對于斗桿的擺角鏟斗的瞬時位置轉(zhuǎn)角為 其中，在 nfq中 暫時未定，其在后面的

29、設(shè)計(jì)中可以得到。當(dāng)鏟斗油缸長度 分別取和時，可分別求得鏟斗的最大和最小轉(zhuǎn)角和，于是得鏟斗的瞬間轉(zhuǎn)角：鏟斗的最大擺角范圍 3）斗齒尖運(yùn)動分析 見圖 3 一 4 所示，斗齒尖 v 點(diǎn)的坐標(biāo)值xv和yv，是 l 1、 l2、 l 3的函數(shù)只要推導(dǎo)出xv和yv的函數(shù)表達(dá)式，即 x v=fx（l1,l2,l3）,yv=fy(l1,l2,l3)。那么整機(jī)作業(yè)范圍就可以確定，現(xiàn)推導(dǎo)如下：由f點(diǎn)可知： 在 cdf中： dcf 由后面的設(shè)計(jì)確定，在 dcf 確定后則有： 在def中 則可以得到斗桿瞬間轉(zhuǎn)角 、在設(shè)計(jì)中確定。由cfn知 由q點(diǎn)可知 在cqv中 在nhq中 在hkq中 在四邊形hnkq中 ,其在后面

30、的設(shè)計(jì)中確定。 在列出以上的各線段的民度和角度之間的關(guān)系后，利用矢量坐標(biāo)我們就可以得到各坐標(biāo)點(diǎn)的值。由前而的分析可知：動臂相對于水平而的瞬時轉(zhuǎn)角、斗桿相對于動臂的瞬時轉(zhuǎn)角和鏟斗相對于斗桿的瞬時轉(zhuǎn)角與相應(yīng)的油缸長度是一一對應(yīng)的。因此，斗齒尖坐標(biāo)值也是 、 及的函數(shù)。只要知道瞬時的一組 、 及 ，相應(yīng)的斗齒尖坐標(biāo)就確定了。這樣斗齒尖的坐標(biāo)系（如圖 3 一 4 ）可表示如下： 對于反鏟裝置上的其它點(diǎn)的坐標(biāo)可采用同樣方法求出。 v 點(diǎn)的 x 和 y 坐標(biāo)表示為 和，其它點(diǎn)的坐標(biāo)表示方法與 v 點(diǎn)相同，而對各運(yùn)動構(gòu)件的重心坐標(biāo)則用相應(yīng)構(gòu)件的重量代號作下標(biāo)來替換。經(jīng)分析可知：動臂上任意點(diǎn)（除去 c 點(diǎn)）在

31、任 一時刻的坐標(biāo)值是的函數(shù)；斗桿上任意點(diǎn)（除去 f 點(diǎn)）在任時刻的坐標(biāo)值是 和夕的函數(shù)；鏟斗和連桿機(jī)構(gòu)（除去 q 點(diǎn)外）其它各點(diǎn)坐標(biāo)值是 、 及的函數(shù)，以后在使用到這些點(diǎn)坐標(biāo)時，就將其作為已知數(shù)據(jù)，不再作特別的介紹。3.4特殊工作位置計(jì)算 1）最大挖掘深度 圖35 最大挖掘深度計(jì)算簡圖 如圖 3 一 5 示，當(dāng)動臂全縮時，f、q、u三點(diǎn)共線且處于垂直位置時，得最大挖掘深度為： 由圖可知 所以 2)最大卸載高度 如圖 3 一 6 所示，當(dāng)斗桿油缸全縮，動臂油缸全伸時， q v連線處于垂直狀態(tài)時，得最大卸載高度為：3）水平面最大挖掘半徑如圖 3 一 7 所示，當(dāng)斗桿油缸全縮時， f 、q 、v 三

32、點(diǎn)共線，且斗齒尖v和鉸點(diǎn) c 在同一水平線上，即 ，得到最大挖掘半徑 rlmax 為：第四章 工作裝置基本尺寸的確定4.1斗形參數(shù)的確定斗容量q：q=0.25m3平均斗寬b： 可查續(xù)表知b=800mm， rd=910mm轉(zhuǎn)斗挖掘轉(zhuǎn)角（2 ）在經(jīng)驗(yàn)公式中，為土壤的松散系數(shù)，取值為1.25，4.2動臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定根據(jù)在第二章中的圖 2 一 2 ，即工作裝置結(jié)構(gòu)簡圖來計(jì)算出動臂、斗桿、連桿及鏟斗的基本參數(shù)。圖 2 一 2 如下。 4 . 2 . 1 與 a 點(diǎn)坐標(biāo)的選取初選動臂轉(zhuǎn)折處軸線夾角=120°由經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)和參考其它同斗容機(jī)型，初選特性參數(shù)鉸點(diǎn) a 坐標(biāo)的選擇：由底盤和轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，并結(jié)

33、合同斗容其它機(jī)型的測繪，初選： 4 . 2 . 2 與 的計(jì)算由統(tǒng)計(jì)分析，最大挖掘半徑 值與 的值很接近，由已給定的最大挖掘距離 、已初步選定的=910mm和 =/=1.8，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式有：=(5570-910)/(1+1.8)=1664mm=1.81664=2995mm4.2.3與的計(jì)算如圖4-1所示，在czf中 經(jīng)驗(yàn)值選取=1.2 =1920mm =2688mm4.2.4 的計(jì)算由經(jīng)驗(yàn)和反鏟工作裝置對閉鎖力的要求初取=0.8。 的取值對特性參數(shù)、最大挖掘深度和最大挖高 均有影響，增大 會使減少或使增大，這符合反鏟作業(yè)的要求，初選 = 62 . 5 °。斗桿油缸全縮時，最大，依經(jīng)驗(yàn)

34、統(tǒng)計(jì)和便于計(jì)算，初選=160° 初取=5°如上圖4-1所示，在czf中 令 =15.49°因?yàn)?所以=631.48mm而和需要滿足以下條件 將和代入上式得：=1.3 =0.5滿足 所以、的取值是可行的。則可以求出 至此，動臂機(jī)構(gòu)的各主要資本參數(shù)已初步確定。4 . 3 動臂機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的校核 4 . 3 . 1 動臂機(jī)構(gòu)閉鎖力的校核正常的挖掘阻力w1： 在 上式中，w1 切削阻力的切向分力； c土壤的硬度系數(shù)，對不同的土壤條件取值不同，這里設(shè)挖掘機(jī)用于級土壤的挖掘，取值為 100 ; r 鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)到斗齒尖距離，即轉(zhuǎn)斗切削半徑其在前面已經(jīng)初步確定，取值為 910

35、mm ； 某一挖掘位置時鏟斗總轉(zhuǎn)角的一半； 某一挖掘位置處轉(zhuǎn)斗的瞬時轉(zhuǎn)角，在此處由于是求平均挖掘阻力，故取 ；b切削刃寬度影響系數(shù)， b =1+2.6b=1+2.6×0.8=3.08； a 切削角變化影響系數(shù)，取 a =1.3 ; z帶有斗齒的系數(shù)，取 z 二 0 . 75 ;x斗側(cè)壁厚影響系數(shù)， x=1+0.03s，其中 s 為側(cè)壁厚度，由于是初步設(shè)計(jì)，故預(yù)取 x=1.15 ； d 切削刃擠壓土壤的力，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)和斗容量的大小選取 d 二 1 . 0 x 10 4 n 。將以上的數(shù)值代入到 上式中可以解得：w1=19720n琳， 由圖 3 一 7 知，最大挖掘深度時的挖掘阻力力矩

36、m1j:m1= w1（+yc） =19720（3.6+1） =90715n·m動臂油缸的閉鎖力 f1最大挖掘半徑工作裝置自身重力所產(chǎn)生的力矩 mg :要求力矩，首先應(yīng)該需要知道作用力和作用力臂。在此處，則是先要求出工作裝置各部分的重量：由經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，初步估計(jì)下作裝置的各部分重量如下：動臂 gl=470kg； 斗桿 g2= 215kg ；鏟斗g3=200kg； 斗桿缸 g4 =122kg； 鏟斗缸 g5=88kg； 連桿機(jī)構(gòu) g6 = 46kg；動臂缸 g 7=111kg： 當(dāng)處于最大挖掘深度時 由圖37有 n·m動臂油缸的閉鎖力與工作裝置重力所產(chǎn)生的力矩（對 c 點(diǎn)的矩） :

37、 滿足要求4.3.2滿斗處于最大挖掘半徑時，動臂油缸提升力矩的校核按經(jīng)驗(yàn)公式取土的重量：當(dāng)處于最大挖掘半徑時，工作裝置簡圖如圖 4 一 1 所示，則有：動臂油缸的推力在如圖33所示，在abc中 則此時動臂油缸提升力矩： 故滿足要求。4 . 3 . 3 滿斗處于最大高度時，動臂提升力矩的校核當(dāng)斗桿在最大高度時的工況類似于圖 3 一 6 ，此時動臂油缸全伸，斗桿油缸全縮。則式中 一 nf 與水平軸線成的角則工作裝置所受重力和土的重力所產(chǎn)生的載荷力矩 :此時對于動臂油缸而言可求得此時的動臂油缸的力臂 此時動臂油缸的提升力矩> 說明滿足要求。4 . 4 斗桿機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的確定斗桿挖掘阻力:挖掘比

38、阻力 ：斗桿切削半徑 ：斗桿挖掘過程總轉(zhuǎn)角（50°80°）取整個斗桿為研究對象，可得斗桿油缸最大作用力臂的表達(dá)式：如圖 4 一 2 所示圖中， d ：斗桿油缸的下鉸點(diǎn)； e ：鏟斗油缸的下鉸點(diǎn)； f 動臂的上鉸點(diǎn)；：斗桿的擺角； ：斗桿油缸的最大作用力臂。斗桿油缸的初始位置力臂 與最大力臂有以下關(guān)系：越大，越小，即平均挖掘阻力越小要得到較大的平均挖掘力，就要盡量減少，初取：。由上圖 4 一 2 的幾何關(guān)系有：而取決于結(jié)構(gòu)因素和工作范圍，一般在 之間.初定 150 °, 動臂上 也是結(jié)構(gòu)尺寸，按結(jié)構(gòu)因素分析，可初選.4 . 5 鏟斗機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的確定 4 . 5 .

39、 1 轉(zhuǎn)角范圍由最大挖掘高度場 、和最大卸載高度場的分析，可以得到初始轉(zhuǎn)角：最人轉(zhuǎn)角: ，其不易太人，太人會使斗齒平均挖掘力降低，初選 = 165° 。4 . 5 . 2 鏟斗機(jī)構(gòu)其它基本參數(shù)的計(jì)算在圖 4 一 3 中，:搖臂的長度；：連桿的長度； ：鏟斗的長度；:斗桿的長度；f ：斗桿的下鉸點(diǎn)； g ：鏟斗油缸的下鉸點(diǎn)；n ：搖臂與斗桿的鉸接點(diǎn)；k：鏟斗上鉸點(diǎn)；q：鏟斗下鉸點(diǎn)。則有： 鏟斗的最大挖掘阻力應(yīng)該等于斗桿的最大挖掘力，即粗略計(jì)算知斗桿挖掘平均阻力挖掘阻力所做的功 : 由圖 4 一 4 知，鏟斗油缸推力所做的功： 由功的守恒知鏟斗油缸推力所做的功應(yīng)該等于鏟斗挖掘阻力所做的功

40、： 可求得 則 剩余未選定的基本尺寸大部分為連桿機(jī)構(gòu)尺寸，其應(yīng)滿足以下兒個條件： l ）挖掘力的要求：鏟斗油缸的挖掘力應(yīng)與轉(zhuǎn)斗最大挖掘阻力相適應(yīng)，當(dāng)斗齒尖處于 時，斗桿油缸的理論挖掘力應(yīng)不低于最大挖掘阻力的 80%。 2 ）幾何相容。保證 gfn、 ghn、口hnqk在的任意一行程下都不被破壞。至此，工作裝置的基本尺寸均已初步確定。第五章主要部件反鏟的三維造型5.1 pro/e 簡介pro/engieer 操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（parametric technology corporation,簡稱pct）的主要產(chǎn)品。它提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念徹底改變了機(jī)械cad

41、/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，任何修改都會自動反映到所有相關(guān)對象；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)界面簡潔，概念清晰，符合工程人員的設(shè)計(jì)思想與習(xí)慣。整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上，具有完整而統(tǒng)一的模型。pro/e作為一個功能強(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

42、本概念，才能利用其強(qiáng)大的功能。建模原理：pro/e 是一個實(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：特征是指所有的實(shí)體、嵌片和對象等，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6-1所示關(guān)聯(lián)pro/e系統(tǒng)采用單一數(shù)據(jù)庫管理，不管是零件還是裝配件，都共享同一數(shù)據(jù)庫，并且系統(tǒng)使用了數(shù)據(jù)庫關(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)就會自動在所在層面上做相應(yīng)的改動。比如

43、將某個零件進(jìn)行修改，并且保存，那么所有包括此零件的模型都會相應(yīng)的進(jìn)行變化。參數(shù)化pro/e是一個參數(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，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，同時會牽動與之存在依存關(guān)系的特征進(jìn)行變更，以保持整體的設(shè)計(jì)意圖5.2 生成零件實(shí)體 對零件的特征進(jìn)行分析，得出每個特征的尺寸。 啟動pro/e，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模式，為零件命名。 從菜單管理器中選擇加材料命令，生成零件的基本特征。 隨后在此基本特征上添加或修改特征，從而

44、完善零件設(shè)計(jì)。 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： 縮短總體與結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)時間與工作量。 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，同時合理的利用了時間。 尺寸為參數(shù)化驅(qū)動，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。 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)。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

45、尺寸的互相關(guān)聯(lián)，減少設(shè)計(jì)中的人為差錯和工作量。 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作，每一個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）是由眾多個零件（part）結(jié)合而成的。1part=fea

46、ture1+ 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：featurecreatsolid。在菜單中選擇特征類型，如：protrusion（凸出）、cut（挖切）。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。選擇特征屬性，如：one side（單邊）、both side（雙邊）。確定繪圖平面和參考面。繪制2d剖面圖，最后：“確定”。選擇材料側(cè)（material side）。選擇特征建立方向。選擇特征深度。選

47、擇ok，完成特征建立。建立點(diǎn)放型特征的一般方法步驟：選擇特征命令。選擇特征類型。設(shè)定屬性。確定位置放置參考。設(shè)定尺寸參數(shù)。完成特征建立。利用曲面建立實(shí)體特征的一般方法步驟：可、利用建立曲面命令生成一個或多個曲面特征。對有關(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（area offset）、拔模移動（draft offset）等。使用曲面（use quite），使曲面特征長成實(shí)體特征?？蛇B續(xù)進(jìn)行多次曲面長實(shí)體的操作。5.3 相關(guān)部件的裝配零件設(shè)計(jì)只是產(chǎn)品開發(fā)的過程中一個簡單的

48、基本操作過程，最終用戶需要的往往是一個裝配體，即由很多個零件裝配而成的產(chǎn)品。在pro/e2.0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，也就是在個零件之間建立一定的鏈接關(guān)系，并對其進(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/e2.0是建立在單一數(shù)據(jù)庫之上的，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，則與其對應(yīng)的單個零件也將發(fā)生相應(yīng)的變化，同樣如果修改單個零件，則裝配體中與其對應(yīng)的零件也將發(fā)生相應(yīng)的變化。另外建立起來的裝配

49、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/e2.0中的裝配約束類型共有9種，分別為匹配、對齊、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等。 單擊“元件放置”對話框中“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：匹配：用于兩平面相貼合，并且這兩平面呈反向。對齊：用于兩平面或兩中心線相互對齊。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齊，共同處于同一直線上。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。相切

50、：以曲面相切方式對兩零件進(jìn)行裝配。線上點(diǎn)：以兩直線上某一點(diǎn)相接的方式對兩零件進(jìn)行裝配。曲面上的點(diǎn)：以兩曲面上某一點(diǎn)相接的方式對兩零件進(jìn)行裝配。曲面上的邊：以兩曲面上某一條邊相接的方式對兩零件進(jìn)行裝配。自動：以系統(tǒng)默認(rèn)的方式進(jìn)行裝配。5.4 三維實(shí)體造型實(shí)例動臂和鏟斗是挖掘裝置的主要零部件，現(xiàn)以動臂和鏟斗的三維實(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：動臂三維實(shí)體造型首先，雙擊啟動pro-e建立一個新文件圖4-1在上工具箱中單擊按鈕，打開“新建”對話框，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

51、擊“確定”，如右圖4-1：選擇再選擇下圖圖4-2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臂的輪廓線，如圖4-3圖4-3動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)建完成如下圖鏟斗三維實(shí)體造型首先，雙擊啟動pro-e建立一個新文件在上工具箱中單擊按鈕，打開“新建”對話框，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“chandou”， 單擊“確定”，如上圖8-1：選擇再選擇下圖創(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