基于ProE的挖掘機三維設計畢業(yè)設計定稿

畢業(yè)設計說明書題目：基于Pro/E的挖掘機三維設計產(chǎn)品設計工藝設計方案設計類型：學生姓名：___________________學號：__________________學院：_____電子信息工程學院_____專業(yè)：_________機電一體化___________班級：___________________學校指導教師：____________________企業(yè)指導教師：___________________________年月日摘要以履帶式挖掘機的造型設計來培養(yǎng)自己對Pro/E軟件的更深層次的了解和應用，將自己以前學到的知識結(jié)合起來，把理論和實際相結(jié)合，從中學到更多的知識，在遇到難題時又能培養(yǎng)自己的個人能力，包括怎樣看待問題，分析問題，最終把問題處理好。反過來又可以從中吸取教訓，避免在以后的工作，學習當中遇到類似問題而少走彎路。在對挖掘機造型設計前要通過查閱資料、實地研究、整理資料、綜合運用對比分析等一系列研究方法進行整合，結(jié)合實際情況制定切合實際的設計方案。關鍵詞：挖掘機；Pro/E；仿真分析；目錄231041.緒論 緒論挖掘機，又稱挖掘機械（excavatingmachinery)，是用鏟斗挖掘高于或低于承機面的物料，并裝入運輸車輛或卸至堆料場的土方機械。挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預松后的土壤和巖石。1.1挖掘機的發(fā)展歷史最早的挖掘機是以人力或畜力為動力，用于挖深河底的浚泥船，鏟斗容量一般不超過0.2～O.3立方米。1833～1836年，美國人奧蒂斯設計和制造了第一臺蒸汽機驅(qū)動、鐵木混合結(jié)構(gòu)、半回轉(zhuǎn)、軌行式的單斗挖掘機，生產(chǎn)率為35立方米／時，但由于經(jīng)濟性差沒有應用。19世紀70年代經(jīng)過改進的蒸汽鏟正式生產(chǎn)并應用于露天礦剝離。1880年又出現(xiàn)了第一批以拖拉機為底盤的半回轉(zhuǎn)式蒸汽鏟。20世紀初至40年代末，挖掘機進入動力和行走裝置多樣化的階段。1910年，出現(xiàn)了第一臺電機驅(qū)動的單斗挖掘機；1912年出現(xiàn)了汽油機和煤油機驅(qū)動的全回轉(zhuǎn)式單斗挖掘機；1916年出產(chǎn)了柴油發(fā)電機驅(qū)動的單斗挖掘機；1924年柴油機直接驅(qū)動開始用于單斗挖掘機上；履帶式行走裝置于1910年開始采用。輪胎式行走裝置隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，廣泛用于小型挖掘機。30年代，出現(xiàn)了步行行走裝置。50年代中期，德國和法國相繼研制出全回轉(zhuǎn)式液壓挖掘機，從此挖掘機的發(fā)展進入一個新階段。1.2挖掘機的類型以下是常見挖掘機的分類：挖掘機分類一：常見的挖掘機按驅(qū)動方式有內(nèi)燃機驅(qū)動挖掘機和電力驅(qū)動挖掘機兩種。其中電動挖掘機主要應用在高原缺氧與地下礦井和其它一些易燃易爆的場所。挖掘機分類二：按照行走方式的不同，挖掘機可分為履帶式挖掘機和輪式挖掘機。挖掘機分類三：按照傳動方式的不同，挖掘機可分為液壓挖掘機和機械挖掘機。機械挖掘機主要用在一些大型礦山上。挖掘機分類四：按照用途來分，挖掘機又可以分為通用挖掘機，礦用挖掘機，船用挖掘機，特種挖掘機等不同的類別挖掘機分類五：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。正鏟挖掘機多用于挖掘地表以上的物料，反鏟挖掘機多用于挖掘地表以下的物料。1.3挖掘機的工作原理液壓挖掘機主要由發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成。液壓系統(tǒng)由液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達、管路、油箱等組成。電氣控制系統(tǒng)包括監(jiān)控盤、發(fā)動機控制系統(tǒng)、泵控制系統(tǒng)、各類傳感器、電磁閥等。工作裝置是直接完成挖掘任務的裝置。它由動臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成。動臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉(zhuǎn)動都用往復式雙作用液壓缸控制。為了適應各種不同施工作業(yè)的需要，液壓挖掘機可以配裝多種工作裝置，如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘等多種作業(yè)機具?；剞D(zhuǎn)與行走裝置是液壓挖掘機的機體，轉(zhuǎn)臺上部設有動力裝置和傳動系統(tǒng)。發(fā)動機是液壓挖掘機的動力源，大多采用柴油。液壓傳動系統(tǒng)通過液壓泵將發(fā)動機的動力傳遞給液壓馬達、液壓缸等執(zhí)行元件，推動工作裝置動作，從而完成各種作業(yè)。設計方案2.1挖掘機主臂的設計在工具箱上單擊【文件】，選擇【新建】按鈕，再選擇文件類型為【零件】。在界面右側(cè)，單擊按鈕，進入草繪界面。畫出圖2.1.1。圖2.1.1主臂草繪完成后單擊按鈕，進行拉伸如圖2.1.2。再進行倒圓角，點擊按鈕，后選擇要倒圓角的邊，輸入數(shù)據(jù)，即可。見圖2.1.3。圖2.1.2拉伸圖2.1.3倒圓角再草繪，進行拉伸，拉伸高度為100。見圖2.1.4，后選中原件，點擊按鈕，選擇front面進行鏡像。圖2.1.4拉伸接下來進行拉伸，拉伸是選擇祛除材料按鈕，則可得到圖2.1.5的圖形。后再進行連接處的拉伸，最終結(jié)果如圖2.1.6。圖2.1.5拉伸祛除材料圖2.1.6拉伸連接板這樣主臂的設計就完成了。2.2挖掘機二臂的設計在TOP平面上草繪圖2.2.1所示的曲線，并進行拉伸。結(jié)果如圖2.2.2。圖2.2.1二臂草繪圖2.2.2拉伸接下來就做倒圓角和關于連接處的拉伸。結(jié)果如圖2.2.3。圖2.2.3倒圓角和連接處拉伸2.3挖掘機駕駛艙的設計在工具箱上單擊【文件】，選擇【新建】按鈕，再選擇文件類型為【零件】。選中一個平面中單擊按鈕，進入草繪界面。畫出圖2.3.1。圖2.3.1駕駛艙草繪完成后單擊按鈕，進行拉伸如圖2.3.2。選中三維圖的一個側(cè)面進行草繪，畫出圖2.3.3。之后再點擊按鈕進行拉伸的操作，如圖2.3.4。圖2.3.2拉伸圖2.3.3草繪圖2.3.4拉伸圖2.3.5選擇面如圖2.3.4選中此側(cè)面，按拔模按鈕后選擇一個中樞面如圖2.3.5，再改變好角度，單擊完成即可。如圖2.3.6。如圖2.3.6選中此側(cè)面單擊按鈕，進入草繪界面。畫出圖2.3.7。結(jié)果如圖2.3.8圖2.3.6拔模圖2.3.7草繪圖2.3.8拉伸接下來，使用倒圓角和拉伸命令，結(jié)果如圖2.3.9。單擊按鈕，以front平面創(chuàng)建DTM1、DTM2、DTM3、DTM4平面，并使用拉伸、倒圓角做出固定架，如圖2.3.10。圖2.3.9拉伸和倒角圖2.3.10拉伸圖2.3.11拉伸接下來用拉伸和倒圓角命令對駕駛艙的尾部進行延展加長，結(jié)果如圖2.3.11。再到駕駛艙尾部的頂面，使用【掃描】、【伸出項】指令把排氣管做出來，如圖2.3.12。最后再拉伸出機身下面的支撐部分，如圖2.3.13。圖2.3.12掃描圖2.3.13拉伸2.4挖掘機底座的設計在FRONT平面上拉伸出一個底盤，如圖2.4.1。圖2.4.1草繪拉伸接下來再拉伸出底座的骨架如圖2.4.2圖2.4.2拉伸再將支撐部分拉伸出來，并將顏色改為黑色，如圖2.4.3。圖2.4.3改變顏色2.5液壓油缸的設計在FRONT平面上畫出圖2.5.1，再利用旋轉(zhuǎn)得到圖2.5.2。圖2.5.1缸體草繪圖2.5.2拉伸在TOP平面上拉伸出連接處，再進行倒圓角如圖2.5.3。圖2.5.3拉伸接下來就畫油缸的伸出桿畫出圖2.5.4，進行旋轉(zhuǎn)，拉伸得到圖2.5.5。圖2.5.4草繪圖2.5.5拉伸接下來就是裝配，結(jié)果如圖2.5.6。圖2.5.6裝配2.6鏟斗的設計在FRONT平面上草繪出圖2.6.1，在進行拉伸、倒圓角得到圖2.6.2。圖2.6.1鏟斗草繪圖2.6.2倒角接下來使用抽殼命令進行編輯，如圖2.6.3。圖2.6.3抽殼再用拉伸和陣列得到圖2.6.4。圖2.6.4拉伸和陣列這樣鏟斗的設計就完成了。3.裝配先打開文件“JIASHICANG.PRT”，裝配駕駛艙和主臂。點擊插入，選擇元件，再選擇裝配主臂零件。選取機身相應的軸與面為約束參照，創(chuàng)建【銷釘】約束

裝配結(jié)果如圖3.1所示。圖3.1裝配主臂接下來再裝配油缸，選取相應的軸和面為約束參照，創(chuàng)建【銷釘】約束裝配結(jié)果如圖3.2所示。圖3.2裝配油缸接下來就是二臂的裝配，選取相應的軸和面為約束參照，裝配結(jié)果如圖3.3所示。圖3.3裝配二臂接下來就是鏟斗和油缸的，如圖3.4。圖3.1.4裝配鏟斗接下來就是底座的裝配了，選擇面和軸，用【自動】約束中的【對齊】約束，將面和軸對齊，如圖3.5。圖3.5裝配底座4．仿真運動第一個電動機設置在動臂與機身連接處，設置情況如圖4.1所示。第二個電動機設置在斗桿與動臂連接處，設置情況如圖4.2所示。圖4.1第一電機設置圖4.2第二電機設置第三個電動機設置在鏟斗與斗桿連接處，設置情況如圖4.3所示。第四個電機設置在機身與底盤連接處，設置情況如圖4.4所示。圖4.3第三電機設置圖4.4第四電機設置裝完后單擊按鈕，進行機構(gòu)分析，將終止時間設置為14秒，點擊【運行】，如圖4.5所示，看運動軌跡是否跟自己預期的是否一致，若不一致，則要再進行改動，調(diào)試，直到符合為止。圖4.5運動時間設置5.總結(jié)經(jīng)過這幾個月的畢業(yè)設計，在這其中我收獲到了很多，知道了理論與實際的實踐還是有很大的差別的，但恰恰是畢業(yè)設計，讓我能把理論和實踐相結(jié)合起來。通過Pro/Engineer造型技術的學習,學生的畫圖、讀圖能力得到明顯提高,并為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下了堅實的基礎。Pro/Engineer簡單方便的操作,形象逼真的裝配、拆卸過程,大大加深了學生對裝配體的理解。在完成本課題的過程中也遇到了很多問題，比如：自己經(jīng)驗及技術的缺乏，使得這次設計變的比較簡單；利用Pro/ENGINEER軟件裝配的時候，各部件之間的連接方法，三維建模的構(gòu)造等一些問題處理的不夠好，也影響了這次的設計。不過我相信，在以后的學習中，我會不斷的努力，改善這些不足之處。參考文獻Pro/ENGINEERWILDFIRE4.0實訓教程.南京：南京大學出版社，2011.Pro/ENGINEER應用案例教程.哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2008.錢可強.機械制圖.北京：高等教育出版社，2007致謝經(jīng)過這段時間的努力，本次設計即將完成。在這段時間