挖掘机 构的设计,建模及运动仿真开题报告.doc

本科毕业设计(论文)开题报告题目：挖掘机构的设计，建模及运动模拟 课 题 类 型： 设计 实验研究 论文 学 生 姓 名： 高洁学 号： 3090104232专 业 班 级： 车辆092班学 院： 机械与汽车工程学院指 导 教 师： 王雷（讲师）开 题 时 间： 2012年3月10日201 3 年 3月 10日一、 毕业设计内容及研究意义1、 研究内容液压挖掘机是一种多功能挖掘机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。挖掘机的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。其工作过程是由动臂的上升下降，斗杆的伸出和回收，铲斗的挖土和卸土，以及上部平台的360回转等动作组成。为了保证各机构能够协调配合拥有合理的角度匹配，故本课题的主要研究内容有：(1)、对挖掘机机构做总体方案的探究和设计； (2)、对方案中的各结构部件进行选型、设计等； (3)、对选型好的机构进行运动分析和基本的尺寸计算（4）、挖掘机工作装置的三维图绘制建模（5）、工作装置的运动仿真2、研究意义液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳 动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用，因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。 随着人类活动领域的拓展，实际工程中对工作环境的要求越来越高，同 时对人的作业环境的要求也更加严格，于是在应用领域中存在的一些问题也愈来愈不容忽略。二、 毕业设计研究现状和发展趋势1、 研究现状早在1958年国内便开始了液压挖掘机的研制开发工作，随后开发出一系列比较成熟的产品。当时出于受配件如发动机、液压件及企业自身条件的影响，其质量和产量远未达到应有的水平，与国外同类产品相比也存在较大差距。到了80年代末和90年代初，世界各工业发达国家液压挖掘机技术水平得到了迅速的提高，突出表现在追求高效率(同一机重的挖掘机功率普遍提高，液压系统流量增大，作业循环时间减小，作业效率大大提高)；高可靠性和追求司机操作的舒适性国内现有的挖掘机基本上采用人工操作方式，因此进行挖掘机的自动化优化设计显得非常必要而紧迫。近年来，机器人学、电子技术、控制技术、计算机技术、人工智能等相关学科和技术的发展为挖掘机的自动化优化设计研究展现了广阔的前景。通过挖掘机模型的建立，可以得出挖掘机工作装置的运动学和动力学方案，这将大大改善挖掘机在轨迹规划以及动力学等方面的性能，较好地实现挖掘机自动化作业。2、 发展趋势 目前，液压挖掘机的发展着眼于动力和传动系统的改进以达到高效节能;应用范围不断扩大，成本不断降低，向标准化、模块化发展，以提高零部件、配件的可靠性，从而保证整机的可靠性;电子计算机监测与控制，实现机电一体化;提高机械作业性能，降低噪音，减少停机维修时间，提高适应能力，消除公害，纵观未来，液压挖掘机技术研发有以下的趋势:（1）向大型化发展的同时向微型化发展。（2）更为普遍地采用节能技术。（3）不断提高可靠性和使用寿命。（4）工作装置结构不断改进，工作范围不断扩大。（5）液压系统不断改进，液压元件不断更新。（6）应用微电子、气、液等机电一体化综合技术。（7）增大铲斗容量，加大功率，提高生产效率。（8）人机工程学在设计中的充分利用。三、 毕业设计研究方案及工作计划1、 研究方案本课题主要是针对挖掘机的工作装置进行分析，计算，结构造型设计及运动模拟。研究方案如下：（1）工作装置结构总体方案的设计，包括动臂，斗杆，铲斗的方案确定；（2）机械结构的运动分析；（3）机械结构的设计主要运动参数的计算；（4）机械结构的组装，三维制图和运动仿真。 2、工作计划 如下所示是工作计划表（包括起止日期、周、计划内容、备注说明）。起止日期（月、日）周计划内容备注说明3.02-3.091针对设计课题，搜集相关资料，仔细分析课题内容，初步拟定研究方案，做好开题报告。3.10-3.172根据课题要求，对挖掘机构进行总体结构方案的设计，制定出切实可行的方案。3.18-3.253根据设计方案，对斗杆、动臂、铲斗进行机械选型。3.26-4.104-5毕业实习4.11-4.248-9完成机械结构的参数计算4.25-5.810-11PROE完成机械结构图的绘制5.9-5.2212-13运用三维软件绘制三维视图及装配，和进行运动仿真。5.23-6.514-15对工作进行总结归纳、修改，撰写一份设计说明书。6.6-6.1216将毕业设计上交导师，进行审核并修改。6.13-6.2617-18准备毕业答辩四、 主要参考文献1 林宵汉, 刘鄂军. 挖掘机结构原理M. 福建科学技术出版社，1999. 2 李国华，张永忠. 机械故障诊断M. 北京：化学工业出版社，2003.3 高秀华. 工程机械结构与维护检修技术M. 北京：化学工业出版社，2003.12. 4 刘杰 . 现代液压机使用与检测M. 北京：人民交通出版社，1999.5 黄志坚,袁周. 液压设备故障诊断与监测实用技术M. 北京：机械工业出版社, 2005. 6 焦福全，刘红兵，工程机械故障剖析与处理M. 北京：人民交通出版社，2001.7 朱齐平.进口挖掘机维修手册M. 沈阳：辽宁科学技术出版社，2004.8 许安，易新乾.工程机械状态检测与故障诊断M. 人民交通出版社,2004. 9 高秀华,姜国庆,王力群. 工程机械结构M. 化学工业出版社，2004.10 刘大起,丛伟,赵荣林.工程机械使用维修400问M. 北京北京理工大学出版社，1996.11 王修斌，程良骏.机械修理大全第二卷M. 沈阳：辽宁科学技术出版社，1993 12D.Szyba,W.Trampczynski,Anexperimentalverificationofkinematicallyadmissi