PROE设计挖掘机实例.doc

毕业设计（论文）开题报告表学生姓名 班级 学号 设计（论文）题目挖掘机的造型设计与运动仿真开题报告内容包括：1. 选题的意义；2.国内研究现状及市场现状；3.研究内容和实施方案；4.特色和创新之处。1. 选题的意义 由中国工程机械工业协会挖掘机械分会在组织制定的新的挖掘机国家标准(初稿)中提出小型挖掘机的定义，即整机重量小于等于13T的履带式或轮式挖掘机统称小型挖掘机，其中整机重量小于6T的挖掘机称之谓微型挖掘机。小型挖掘机主要由结构件总成、覆盖件总成、行走装置、回转装置、液压系统、动力系统、电器系统和空调装置等8大部分构成,其中最为关键核心的是液压系统和动力系统。小型挖掘机主要用于小型土石方工程、市政工程、路面修复、混凝土破碎、埋设电缆、自来水管道的铺设、园林栽培及河道河沟清淤工程。小型挖掘机具有中型挖掘机的多项功能，又具有运输、能耗、灵活性、适应、高效率等方面的优势，非常适用于空间狭小的施工场地作业。中国的小挖市场（指机重13t以下）是在中国挖掘机行业过去十年，关键配套液压件等的先天性国产缺损，导致了在中大型挖掘机市场被韩、日、美、欧等外资企业瓜分了90%以上的分额。经十年艰苦奋斗，国内企业夺回了近27%份额，特别是大型和小型液压挖掘机上，近两年已有较大起色。中国小型挖掘机市场上人们好像又看到了中国制造的“曙光”，正在夺回和扩大国产小挖市场。国内小挖制造企业正由少数几家发展到5060余家，这不能不说这是行业的大发展，而且出现了许多年产销量超千台企业。如外企的烟台斗山、北京现代京城、广西玉柴、山河智能和正在崛起的江西南特、桂林华力、湖南九五重工、南昌华工、大连黑猫、合肥振宇等有巨大活力的小型挖掘机企业。使近几年中国小挖市场迎来了蓬勃发展的良好局面，特别近两年更是跳跃式增长。2.国内研究现状及市场现状 我国的挖掘机生产起步较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。新中国成立初期，以测绘仿制前苏联20世纪3040年代的W501、W502、W1001、W1002等型机械式单斗挖掘机为主，开始了我国的挖掘机生产历史。由于当时国家经济建设的需要，先后建立起十多家挖掘机生产厂。1967年开始，我国自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WYl00型、贵阳矿山机器厂的W4-60型、合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等。随后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等。它们为我国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。到20世纪80年代末，我国挖掘机生产厂已有30多家，生产机型达40余种。中、小型液压挖掘机已形成系列，斗容有0.12.5 m3等12个等级、20多种型号，还生产0.5-4.Om3以及大型矿用10m3、12m3机械传动单斗挖掘机，1m3隧道挖掘机，4m3长臂挖掘机，1000m3h的排土机等，还开发了斗容量O.25m3的船用液压挖掘机，斗容量O.4m3、O.6m3、0.8m3的水陆两用挖掘机等。但总的来说，我国挖掘机生产的批量小、分散，生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比，有很大的差距。改革开放以来，积极引进、消化、吸收国外先进技术，以促进我国挖掘机行业的发展。其中贵阳矿山机器厂、上海建筑机械厂、合肥矿山机器厂、长江挖掘机厂等分别引进德国利勃海尔(Liebherr)公司的A912、R912、R942、A922、R922、R962、R972、R982型液压挖掘机制造技术。稍后几年，杭州重型机械厂引进德国德玛克(Demag)公司的H55和H85型液压挖掘机生产技术，北京建筑机械厂引进德国奥加凯(0&K)公司的RH6和MH6型液压挖掘机制造技术。与此同时，还有山东推土机总厂、黄河工程机械厂、江西长林机械厂、山东临沂工程机械厂等联合引进了日本小松制作所的PC100、PC120、PC200、PC220、PC300、PC400型液压挖掘机(除发动机外)的全套制造技术。这些厂通过数年引进技术的消化、吸收、移植，使国产液压挖掘机产品性能指标全面提高到20世纪80年代的国际水平，产量也逐年提高。由于国内对液压挖掘机需求量的不断增加且多样化，在国有大、中型企业产品结构的调整，牵动了一些其他机械行业的制造厂加入液压挖掘机行业。例如，中国第一拖拉机工程机械公司、广西玉柴股份有限公司、柳州工程机械厂等。这些企业经过几年的努力已达到一定的规模和水平。例如，玉柴机器股份有限公司在20世纪90年代初开发的小型液压挖掘机，连续多年批量出口欧、美等国家，成为我国挖掘机行业能批量出口的企业。 自20世纪90年代以来，中国经济快速发展，中国工程机械行业也步入了快速发展期。近几年来，小型工程机械作为后起之秀，在施工中，开始部分取代中大型机械的位置，受到用户的普遍欢迎。目前，我国小型挖掘机市场正处在高速发展阶段。随着我国城镇化进程向深度和广度的发展，道路和市政设施的修缮维护及城市小型工程项目的增多，其工程业务量占社会施工总量的比重越来越大。据测算，一台10吨位小型挖掘机的作业效率可以替代3050个劳动力，极大地降低了施工成本和管理成本，使得多功能小型挖掘机的需求量不断上升。2002年行业销售量只有1400多台，到2006年达到了1.7万余台，到2007年就已经达到了2万余台，增长了十几倍，2008年刚刚过去几个月，就已经呈现出了长足增长的态势。中国挖掘机市场十年来几乎平均每以30%速度递增，从1995年2503台到2004年48921台，净增19.54倍。2004年全国进口液压挖掘机18670台、出口液压挖掘机2749台，2005年国产挖掘机28812台，同比增长4.3%，进口挖掘机18017台，同比减少3.5%，出口挖掘机3839台，同比增长36.43%（其中6吨及以下小挖出口1345台，同比增长77.9%）。中国成为名副其实的世界最大的市场之一。目前，中国挖掘机行业已成为中国工程机械行业增长最快的机种了，有举足轻重的地位。但行业中产销量80%为日、韩、美等外资所占有，主要外资企业有：日立、小松、神钢、斗山、现代、卡特、特雷克斯、利勃海尔、阿特拉斯、沃尔沃等世界著名大企业。还有一些世界小型挖掘机专业企业如：日本久保田、竹内、石川岛、洋马、小桥、长野等、美国凯斯、山猫、英国JCB、德国雪孚等许多世界厂商也开始挺进中国市场。外资进入中国挖掘机行业，并经过十几年发展后，国企改制、中外合资等新兴一批合资国企、民营、股份、个体企业多达60余家。其中最著名中外合资企业有：1.日立建机2.小松山推3.卡特徐州4.成都神钢5.杭州神钢6.现代京城7.常州现代8.阿特拉斯9.厦门中骏10.詹阳动力。外资独资：1.烟台斗山2.沃尔沃3.山东卡特重工4.利勃海尔5.青岛竹内6.特雷克斯（三河）。国内：1.广西玉柴2.柳工股份3.三一重工4.河北宣工5.厦工新宇6.山河智能7.山东力德士8.江西南特9.四川邦立、10.天津建机11.福田重工12.华力重工13.南昌华工14.徐挖15.玉林开元机器16.洛阳建机17.大连黑猫18.江西177厂19.厦门藤田20.临沂工程21.湖南九五重工22.杭州军联23.四川亨特力24.洛阳一拖25.西安黄挖26.马鞍山惊天27.合肥振宇28.四川成工29.烟台工程30.泉州胜安31.江淮重工32.浙江衢州33.龙工集团34.中联重科35.泰安东升36.山东鸿运37.福建晋工38.杭州兴达39.杭州威力40.厦门鑫永铭等。国内外企业风起云涌地进入中国挖掘机市场，说明挖掘机行业发展前景远大，经济效益可观。许多国外企业在中国加大投资，进军小挖产业正是他们看好中国工程机械市场的具体表现。从市场份额来讲，国内小型挖掘机主要还是以斗山、现代、小松、日立等日韩品牌为主，约占行业销量的一半以上。本土小型挖掘机经过山河智能、玉柴等供应商多年的努力，正在逐步扩大市场占有率，目前中国本土小挖企业市场份额每年都在大幅攀升。2003年中国工程机械挖掘机市场处于近十年发展的高峰期，8t以下的小挖年销量超过3000台，2004年在市场受国家政策影响而市场整体下滑的情况下，小挖销量不降反升达到了6000台左右，而2005年13t以下小型液压挖掘机的销量达到了创记录的11953台（外资企业7633台，内资企业4320台），比同期挖掘机总销量增长1倍以上，而且这种发展势头将继续下去。近几年，小型挖掘机市场持续强力增长，特别是在出口方面，小型挖掘机对我国工程机械行业出口市场起到了一定引领作用。我国本土小型挖掘机质优价廉，性价比方面具有比较高的优势，受到海外市场的普遍青睐。2007年我国小型挖掘机市场销量首次突破2万台大关，其中近20%左右小挖销量是出口海外市场的，其中国内某些小挖制造商的出口比例达到40%以上，甚至某些企业生产的小型挖掘机全部用来出口，满足海外市场的需求。目前出口正成为拉动国内小型挖掘机行业业绩增长的一个主要动力，前景十分看好。3.研究内容和实施方案 （1）研究内容首先是绪论，介绍PROE软件的作用、设计规范以及广泛应用。并明确阐述挖掘机设计所要实现的功能和目标。然后第一章概述，详细叙述挖掘机的发展特点（包括挖掘机的定义、挖掘机的简史、挖掘机的构成、发展历史等）、挖掘机的类型、挖掘机的基本组成和工作原理、挖掘机在驾驶中应注意的问题以及挖掘机的日常维护等。第二章设计方案，驾驶室的设计、车轮的设计、挖掘机斗杆及动臂的设计、挖掘机机身的设计、挖掘机铲斗的设计等。第三章装配，车轮、挖掘机斗杆及动臂、挖掘机机身、挖掘机铲等的组合装配。第四章运动仿真，完整挖掘机的运动仿真，分析其运动轨迹和运动原理，以及是否发生错误。第五章，结束语（论文总结、工作展望）等！（2）实施方案 通过查阅资料、实地研究、整理资料、综合运用对比分析等一系列研究方法进行整合，结合实际情况制定切合实际的设计方案。通过所学知识综合应用PROE的各项功能创建挖掘机三维模型。4. 特色和创新之处 （1）结合小型与大中型挖掘机的特点，使挖掘机的实用性更广，安全性更高。 （2）挖掘机不同于其它的产品，其安全性能是十分重要的，既要考虑到操作者的安全、又要考虑周围事物的安全。因此，对旋转装置进行特殊的安装，当遇到紧急情况时旋转装置、铲斗自动停止作业。指导教师意见签字：年 月 日南通航运职业技术学院毕业设计（论文）班级 机制3072 专业 机械制造与自动化 题目 挖掘机的造型设计与运动仿真 学生姓名 指导教师 2010年 1 月 14 日摘 要以挖掘机的造型设计来培养自己对Pro/E软件的更深层次的了解和应用，将自己以前学到的知识结合起来，把理论和实际相结合，从中学到更多的知识，在遇到难题时又能培养自己的个人能力，包括怎样看待问题，分析问题，最终把问题处理好。反过来又可以从中吸取教训，避免在以后的工作，学习当中遇到类似问题而少走弯路。在对挖掘机造型设计前要通过通过查阅资料、实地研究、整理资料、综合运用对比分析等一系列研究方法进行整合，结合实际情况制定切合实际的设计方案。然后通过所学知识综合应用PROE的各项功能创建挖掘机三维模型，最后进入组件，把所创建的挖掘机各部分装配起来，再进行运动仿真，做出简单的挖土、倒土动作。经过一系列的造型设计和运动仿真后，挖掘机能够实现自己当初所希望能实现的动作，这样整个挖掘机的造型和运动仿真就完成了。挖掘机先在正前方做挖土动作，然后转至左侧，再做倒土动作，这样仿真就完成了。关键字：造型；装配；仿真目 录导 言- 1 -第一章 概述- 4 -1.1挖掘机的发展特点- 4 -1.1.1挖掘机的定义- 4 -1.1.2挖掘机的简史- 4 -1.1.3挖掘机的构成- 4 -1.1.4发展历史- 5 -1.2挖掘机的类型- 5 -1.3挖掘机的基本组成和工作原理- 6 -第二章 设计方案- 8 -2.1挖掘机铲斗的设计- 8 -2.2挖掘机斗杆及动臂的设计- 9 -2.2.1挖掘机斗杆设计- 9 -2.2.2挖掘机动臂设计- 10 -2.3挖掘机机身及驾驶舱的设计- 10 -2.4底盘的设计- 11 -2.5车轮的设计- 12 -2.6液压油缸的设计- 13 -2.6.1液压缸的设计- 13 -2.6.2推动杆的设计- 13 -第三章 装配- 14 -3.1挖掘机机身的装配- 14 -3.2车轮装配- 14 -3.3挖掘机斗杆及动臂装配- 15 -3.4挖掘机铲斗的装配- 15 -3.5液压油缸装配- 15 -第四章 运动仿真及部分工程图- 17 -4.1运动仿真- 17 -4.2工程图- 19 -第五章 总结- 21 -参考文献- 23 -导 言1985年，PTC公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。目前已经发布了Pro/ENGINEER proewildfire6.0。PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。Pro/ENGINEER作为美国PTC公司开发的一个大型CAD/CAE/CAM软件，目前广泛的应用在工业产品造型设计、模具设计、有限元分析、机械仿真和加工制造等方面，是当今最优秀的三维设计软件之一并受到世界范围内广大用户的普遍欢迎。PRO/E内容丰富、功能强大，随着生产加工自动化水平的不断提高，在我国设计加工领域里的应用越来越广泛。Pro/E软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟产品装配和工程图生成等设计功能，而且在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析和仿真模拟等，提高了设计的可靠性。Pro/E软件的主要特点是提供了一个基于过程的虚拟产品开发设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。另外， Pro/E提供了二次开发设计环境及与其他CAD软件进行数据交换的接口，能够使多种CAD软件配合工作，实现优势互补，从而提高产品设计的效率。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。Pro/E软件作为高端的三维设计软件，用该软件进行产品设计，无论设计中的哪部分进行了变更，这些变更都会传播到所有后续信息中。 Pro/E软件能够仿真和分析虚拟样机及优化设计，无需制造昂贵的实物样机，即可以虚拟方式模拟实际的作用力和运动情况，并分析产品在这些情况下的可能出现的问题。在设计阶段中及早洞察产品性能，从而改进产品性能，设计更好的产品，同时节省时间和成本。另外 Pro/E软件支持与多种CAD工具(包括相关数据交换)和业界标准数据格式兼容利用，与PTC的其他产品一起能形成团队成员之间有效地共享数字化产品数据环境，基于产品研发体系，优化数字化产品价值链，改善企业业务流程。Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。1 参数化设计和特征功能Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。2 单一数据库Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。Pro/Engineer是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力，组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS标准)，并且支持符合工业标准的绘图仪(HP，HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。Pro/Engineer功能如下： 1 特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等）；2 参数化（参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）；3 通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。4 支持大型、复杂组合件的设计(规则排列的系列组件，交替排列，ProPROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等)。5 贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动)。其它辅助模块将进一步提高扩展 ProENGINEER的基本功能。正因为Pro/Engineer功能如此强大，它能帮助我更好的完成挖掘机的造型设计与运动仿真，所以我选用Pro/Engineer来完成该项目。第一章 概述1.1挖掘机的发展特点1.1.1挖掘机的定义挖掘机，又称挖掘机械（excavatingmachinery)，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。1.1.2挖掘机的简史第一台手动挖掘机问世至今已有130多年的历史，期间经历了由蒸汽驱动斗回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。由于液压技术的应用，20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机，20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从20世纪60年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产量猛增。1968-1970年间，液压挖掘机产量已占挖掘机总产量的83%，目前已接近100%。1.1.3挖掘机的构成常见的挖掘机结构包括，动力装置，工作装置，回转机构，操纵机构，传动机构，行走机构和辅助设施等。1.1.4发展历史最初挖掘机是手动的，从发明到现在已经有一百三十多年了，经历了蒸汽驱动，电力驱动，和内燃机驱动等多种驱动方式。在20世纪40年代以后，液压技术在挖掘机上得到应用，20世纪50年代研制出了今天人们常见的履带式全液压挖掘机。挖掘机最重要的三个参数：整车重量（质量），发动机功率和铲斗斗容。1951 年，第一台全液压反铲挖掘机由位于法国的 Poclain( 波克兰 ) 工厂推出，从而在挖掘机的技术发展领域开创了全新空间。1.2挖掘机的类型根据挖掘机工作装置，可分正铲、反铲、刨铲、拉铲、抓铲（也称抓斗）等形式。正铲挖掘机的铲斗铰装于斗杆端部，由动臂支持，其挖掘动作由下向上，斗齿尖轨迹常呈弧线，适于开挖停机面以上的土壤。反铲挖掘机的铲斗也与斗杆铰接，其挖掘动作通常由上向下，斗齿轨迹呈圆弧线，适于开挖停机面以下的土壤。刨铲挖掘机的铲斗沿动臂下缘移动，动臂置于固定位置时，斗齿尖轨迹呈直线,因而可获得平直的挖掘表面,适于开挖斜坡、边沟或平整场地。拉铲挖掘机的铲斗呈畚箕形，斗底前缘装斗齿。工作时,将铲斗向外抛掷于挖掘面上,铲斗齿借斗重切入土中，然后由牵引索拉曳铲斗挖土，挖满后由提升索将斗提起，转台转向卸土点，铲斗翻转卸土。可挖停机面以下的土壤，还可进行水下挖掘，挖掘范围大，但挖掘精确度差。抓铲挖掘机的铲斗由两个或多个颚瓣铰接而成,颚瓣张开,掷于挖掘面时，瓣的刃口切入土中,利用钢索或液压缸收拢颚瓣,挖抓土壤。松开颚瓣即可卸土。用于基坑或水下挖掘，挖掘深度大。也可用于装载颗粒物料。土方工程中常用的中小型挖掘机，其工作装置可以拆换，换装上不同铲斗，可进行不同作业。还可改装成起重机、打桩机、夯土机等，故称通用（多能）挖掘机。采掘或矿用挖掘机一般只配备一种工作装置，进行单一作业，故称专用挖掘机。挖掘机驱动和传动 挖掘机的动力装置有柴油机驱动、电驱动（称电铲）、蒸汽机驱动和复合驱动等。其传动有机械传动和液压传动等。其行走装置有履带式、轮胎式、轨道式、步行式和浮式。转台可作360全回转或局部回转。土木建筑施工中常用的为柴油机驱动、全回转、液压传动挖掘机。机械传动挖掘机 利用齿轮、 链条、钢索滑轮组等传动件传递动力的挖掘机。常见的为正铲挖掘机，其动臂中间装有特种轴承（称鞍式轴承），斗杆支承于此轴承上，可绕其转动，并利用齿轮齿条或钢索进行伸缩。作业时，以动臂为支承，斗杆伸出，将斗齿强制压入挖掘面，同时由起升索提升铲斗进行挖土。铲斗底部可以开启，以进行卸土。转台回转借齿轮传动，并采用滚球式或滚柱式回转支承，大型机也常采用滚轮式回转支承，但摩擦阻力矩大。整机行走由发动机通过链条和齿轮传动来完成。轮胎式行走装置由于底盘结构和承载能力的限制，只适用于中小型挖掘机。机械传动挖掘机的主要技术参数是铲斗容量，常据以计算机械生产率和估算运土车辆的车斗大小。此种挖掘机由于重量大、机构性能不能很好地满足作业要求、操纵不轻便，故中小型机已基本上被液压传动挖掘机所取代。液压传动挖掘机 利用油泵、液压缸、液压马达等元件传递动力的挖掘机。油泵输出的压力油分别推动液压缸或马达工作，使机械各相应部分运转。常见的是反铲挖掘机(见彩图)。反铲作业时，动臂放下,作为支承，由斗杆液压缸或铲斗液压缸将铲斗放在停机面以下并使之作弧线运动，进行挖掘和装土,然后提起动臂,利用回转马达转向卸土点，翻转铲斗卸土。整机行走采用左右液压马达驱动，马达正逆转配合，可以进、退或转弯。轮胎行走也有由发动机经变速箱、主传动轴和差速器传动的，但机构复杂。液压传动挖掘机的主要技术参数是铲斗容量，也有以机重或发动机功率为主要参数的。此种挖掘机结构紧凑、重量轻，常拥有品种较多的可换工作装置，以适应各种作业需要，操作轻便灵活，工作平稳可靠,故发展迅速,已成为挖掘机的主要品种。1.3挖掘机的基本组成和工作原理液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成。根据其构造和用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地， 也可改用电动机。液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。以工地使用较多的PV-200型液压挖掘机为例。该机采用改进型的开式中心 负荷传感系统（OLSS）。该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度（输出流量）的方法，减少了发动机的功率输出，从而减少燃油消耗，是一种节能型系统。这种液压系统的特点是：定转矩控制，能维持液压泵驱动转矩不变，载断控制，可以减少作业时间的卸荷损失；油量控制，可减少空挡和微调控制时液压泵的输出流量，减少功率损失。第二章 设计方案2.1挖掘机铲斗的设计在上工具箱上单击【文件】按钮，打开【新建】对话框，选取文件类型为【零件】。1.在右工具箱上单击按钮，进入草绘，画出如图2-1所示曲线。2.完成后单击按钮，进行拉伸如图2-2。图2-1 图2-2 图2-33.再进行拉伸除料，并创立一个基准面，由FRONT面平移至铲斗中间，如图2-3 。4.在刚创立的基准面上草绘，并拉伸除料，结果如图2-4。 图2-4 图2-55.然后再FRONT面上草绘铲斗的铲齿，并拉伸，阵列，结果如图2-5。6.接下来在DTM1基准面内进行铲斗连接部分的拉伸，结果如图2-6。 图2-6这样，铲斗就设计完成了！2.2挖掘机斗杆及动臂的设计2.2.1挖掘机斗杆设计1.在FRONT面上草绘如图2-7所示的斗杆曲线，并且拉伸，结果如图2-8。图2-7 图2-8 图2-92.接下来将斗杆连接处进行必要的拉伸除料，以满足装配需求，结果如图2-9。这样斗杆就设计完成！2.2.2挖掘机动臂设计挖掘机动臂的设计跟斗杆差不多，只是外形和尺寸不一样，这里不再进行阐述，动臂设计结果如图2-10所示。图2-102.3挖掘机机身及驾驶舱的设计1.先在TOP基准面内拉伸出驾驶舱及发动机舱的底板，如图2-11。 图2-11 图2-122.然后在该底板上草绘出发动机舱的曲线，并拉伸，倒角，如图2-12。3.接下来是散热器突盖的拉伸，结果如图2-13。 图2-13 图2-144.单击按钮，以ERONT面创建DTM1基准面，并在该面内用【扫描】、【伸出项】指令把排气管扫描出来，结果如图2-14。5.再由FRONT面平移创立DTM2基准面，并在其上拉伸出驾驶舱外形，如图2-15。 图2-15 图2-166.接下来将驾驶舱进行必要处理，包括窗户，座椅，操作杆等的拉伸，结果如图2-16。7.在驾驶舱的右侧，拉伸后臂及液压杆支座，结果如图2-17。 图2-17 图2-188.再然后进行倒角，和将散热器盖上开出散热孔，如图2-18。9最后拉伸出机身下方的回转支承，如图2-19.图2-192.4底盘的设计1.先拉伸出一简单底盘，如图2-20。图2-202.接下来将底盘上的回转支承拉伸出来，结果如图2-21。 图2-21 图2-223.然后将四个车轮的安装位置进行拉伸除料，结果如图2-22。4.接下来进行底盘底部车轮轴及主轴箱的拉伸设计，结果如图2-23。 图2-23 图2-245.再然后是车轮挡板的拉伸设计，结果如图2-24。6.最后拉伸出车灯，如图2-25。图2-252.5车轮的设计1.先对应底盘数据拉伸出车轮轴，如图2-26。 图2-26 图2-272.再以刚才轴的一端面为基准面向两边拉伸出轮胎雏形，如图2-27。3.然后进一步完善，如倒角，拉伸车轮支架，结果如图2-28。 图2-28 图2-294.最后再将车轮的纹路设计出来，可先拉伸除料，再阵列就可，结果如图2-29。2.6液压油缸的设计2.6.1液压缸的设计1.先草绘拉伸出液压缸的桶部分，如图2-30。 图2-30 图2-312.再拉伸出液压缸的一端支撑端，这样液压缸就设计完成，如图2-31。2.6.2推动杆的设计1.先拉伸出推动杆的杆子部分，如图2-32。 图2-32 图2-332.再将连接部分拉伸出来，如图2-33。这样一套液压油缸就设计完成。其他液压油缸造型设计方法类似。第三章 装配3.1挖掘机机身的装配（1）.装配底盘1.打开文件“dipan.prt”，2.在界面空白处鼠标右击，在弹出的快捷菜单中选取【缺省约束】选项，使用默认的坐标系对齐方式装配模型。单击鼠标中键退出，装配结果如图3-1所示。 图3-1 图3-2（2）.装配机身1.打开文件“jiashicang.prt”2.选取机身相应的轴与底盘为约束参照，创建【销钉】约束装配结果如图3-2所示3.2车轮装配1.打开文件“lun.prt”2.选取车轮相应的轴与底盘车轴为约束参照，创建【销钉】约束装配结果如图3-3所示 图3-3 图3-4其他车轮装配一样，全部装好如图3-4。3.3挖掘机斗杆及动臂装配1.打开文件“houbi.prt”2.选取动臂相应的轴与机身为约束参照，创建【销钉】约束装配结果如图3-5所示 图3-5 图3-6斗杆与动臂装配方法类似，装配结果如图3-6所示3.4挖掘机铲斗的装配1.打开文件“prt0001.prt”2.选取铲斗相应的轴与斗杆为约束参照，创建【销钉】约束，装配结果如图3-7所示。图3-73.5液压油缸装配1.打开文件“yegang1.prt”2.选取缸相应的轴与机身为约束参照，创建【销钉】约束装配结果如图3-8所示 图3-8 图3-91.打开文件“yegang11.prt”2.选取杆相应的轴与动臂为约束参照，创建【销钉】约束3.选取杆相应的轴与缸为约束参照，创建【圆柱】约束装配结果如图3-9所示其他液压油缸装配方法类似，销的装配就是销钉约束。装配结果如图3-10图3-10第四章 运动仿真及部分工程图4.1运动仿真第一个电动机设置在动臂与机身连接处，设置情况如图4-1。第二个电动机设置在斗杆与动臂连接处，设置情况如图4-2。 图4-1 图4-2第三个电动机