基于ProE的装载机工作装置的实体建模及运动仿真毕业论文.doc

摘要I基于Pro/E的装载机工作装置的实体建模及运动仿真专业：机械设计制造及自动化作者：李书知指导教师：陈丰峰摘要：装载机是一种应用广泛的工程机械。有其广泛的空间，但由于装载机传统开发模式存在的开发周期长、过程繁杂、开发成本高、性能测试困难等问题，本文将仿真技术引入装载机开发领域，完成以下工作：1介绍了装载机的发展历史及前景，装载机的种类，介绍了仿真技术产生的背景、在国内的发展状况以及仿真技术的实际意义。2对液压缸作出了合理的选择。3简述了Pro/E软件在工程设计中的应用，利用Pro/E构建装载机的三维实体模型，并对其进行装配，在Pro/E环境下进行了装配干涉检验。4在Pro/ENIEERMECHANISM环境下进行运动仿真,得出装载机工作的性能曲线。关键字：装载机工作装置液压缸仿真技术三维建模Abstract：Loaderisakindofengineermachinethatiswidelyappliedinengineerproject,whichhaswildelyspace,Aimtotheproblemsthatexistintraditionalresearchwayofloader,forexampletheresearchcycleislong,thecostislong,thecostishighandtheperformancetestiscomplexetc,thispaperleadsvirtualprototypetechnologyintoresearchofloader.Thefollowingresearchworksarecompleted:1.Thedevelopmentforeground,thecategoryandloadershistoryisintroduced,alsothebackgroundofsimulationtechnologycomeintobeing,developingstatusinlocalandthesignificanceofvirtualprototypetechnologyisintroduced.2.TobriefintroducethePro/Esoftwarewhichapplicationinthefieldofengineering,the3DmodelingisusedbyPro/Esoftware,whichisbuiltandinterferentialtestofassemblyinPro/Eenvironmentiscompleted.3.ThesimulatedmotioninPro/Eenvironmentiscompleted,andthecapabilitycurveisreached.4.Arationalchoiceforthehydraulicactuatingcylinder.Keywords:Loader,Workingmechanism,hydraulicactuating,Simulationtechnology,3Dmodeling目录II目录摘要.I1前言.11.1装载机的简介.11.1.1装载机的发展历史及前景.11.1.2装载机的种类.11.1.3本章小结.31.2运动仿真技术简介.41.2.1运动仿真技术产生的背景.41.2.2运动仿真技术.41.2.3运动仿真技术在国内外的发展概况.41.2.4发展运动仿真技术的重要意义.41.2.5总结.51.3Pro/ENGINEER软件在工程设计中的应用.51.3.1Pro/ENGINEER软件介绍.51.3.2运动仿真技术对装载机设计理念的影响.61.4本章小结.72液压缸的选择.82.1本章小结.83装载机工作装置三维实体建模.93.1工作装置零件建模.93.1.1动臂的生成.93.1.2铲斗的生成.103.1.3底座的生成.113.1.4连杆的生成.113.1.5摇臂的生成.123.1.6液压缸筒的生成.123.1.7液压缸盖的生成.133.1.8液压缸活塞的生成.133.1.9连接销轴的生成.133.2工作装置装配模型建模.143.2.1底座模型装配.153.2.2动臂模型装配.153.2.3铲斗模型装配.163.2.4液压缸体模型装配.163.2.5摇杆模型的装配连接.173.2.6连杆模型与铲斗模型和摇杆模型的装配连接.173.2.7销钉模型的连接.173.2.8本章小结.204装载机工作装置运动仿真.214.1概述.214.2创建装载机工作装置的机械运动仿真.214.2.1连接轴设置.214.2.2创建快照.224.2.3定义伺服电动机.224.2.4运行运动.254.2.5结果回放动态干涉检查与制作播放文件.26目录III4.2.6测量.285结论.316致谢.327主要参考文献.338附表.341前言11前言装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，同时也成为工程机械中发展最快、产销量及市场需求最大的机种之一。1.1装载机的简介1.1.1装载机的发展历史及前景我国装载机始于1960年末，发展至今它经历了3个发展阶段，即60年代仿制摸索阶段；70年代自力更生研制阶段；80年代至90年代技术引进、合资合作发展阶段。自1958年，上海港口机械厂首先测绘并试制了67KW（90hp）、斗容量为13m的装载机我国自己制造的第一台装载机之后。全国装载机产品从1976年的446台发展到1996年的18310台，二十年内增长41.1倍。同时国民经济的发展与国家基建规模及资金投入的增大，更促进了我国装载机行业的迅速发展。生产企业由1980年的20家增至现在的100余家，初步形成了规格为0.810t约19个型号的系列产品，并已成为工程机械主力机种。自此装载机在全国机械产品中，成为重要代表产品，令世人瞩目。随着我国经济的持续、健康、高速发展，对工程机械的需求将增长，这些需求对工程机械产品既提出了“量”又提出了“质”的巨大市场需求。我国“九五”期间土石方、路基路面、基础及建筑施工工作量预计比“八五”要大一倍以上，工程机械的总需求量亦将为“八五”期间的二倍，推土机、装载机、轮式起重机、叉车、路面机械、凿岩钻车及挖掘机械等7类主要工程机械“九五”末的年需求量可在11万台以上。而轮式装载机2000年时年需求达2700030000台以上，这就为我国轮式装载机行业的发展提供了一个良好的市场前景，为制订战略发展宏伟目标提供科学决策依据。综观国外装载机的发展特点及外部环境，专家预测未来装载机的主要发展趋势是：（1）开发节能、高效、可靠、环保型产品，并研制无泄漏装载机。（2）微电子及机电液仪一体化技术将获得越来越广泛的应用。（3）安全性及舒适性是产品发展的重要目标。（4）大型化与微型化仍是产品系列化的两极方向。（5）技术进步、人才培养和售后服务将成为企业生存的三大关键内在因素。（6）集团化、社会化与国际化是企业生存与发展的必由之路。1.1.2装载机的种类目前，装载机的国际市场分为两类：一类是发达国家市场，二类是发展中国家市场。发达国家市场的产品技术水平和质量要求很高，竞争异常激烈。由于我国装载机产品档次低，不易开拓此类市场，而应重点巩固与继续发展二类市场。二类市场主要包括东南亚、中东、非洲和南美洲四大区域市场，主要由发展中国家组成，与我国有良好的外交关系，往来密切，也是我国装载机出口量最多的地区。因此，发展中国家市场是目前我国装载机进入国际市场的主攻方面。由于受东南亚经济危机持续时间加长、印尼国内动乱及一些国家货币贬值等诸多外部因素的影响，导致了我国装载机