1、 毕业设计（论文） 挖掘机三维建模及运动仿真 学 生： 学 号： 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：车辆工程 2007.2 指导教师： 二 O 一一年六月 II 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 挖掘机三维建模及运动仿真 系： 机械工程 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 机自 078 学号： 07011030808 学生： 李 泓 兵 指导教师： 王 东 接受任务时间 2011.3.1 教研室主任 （签名） 系主任 （签名） 1 1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 主要内容： 运用 Pro/E 基于特征的参数化
2、建模功能建立玉柴小型液压挖掘机各组成零部件 的三维数字化虚拟模型，使用模型组装的方法创建机构连接，进行虚拟装配，通过驱动器给机 构添加运动动力，完成挖掘机的运动仿真分析和动力学仿真分析。 基本要求：通过对挖掘机的结构分析掌握挖掘机的工作原理及运动规律。利用 Pro/E 软件 创建挖掘机的三维数字化虚拟模型，对装配体进行运动仿真分析和动力学仿真分析，模拟机构 在特定环境中的工作状况，分析其运动规律，并对其做动态的判断，以便尽早发现设计中的缺 陷和潜在的不合理之处，及时修改设计方案。 撰写设计说明书。将所有设计结果（包括组成挖掘机的各零部件及装配体三维数字化虚拟 模型 Pro/E 源文件）刻录成光
3、盘。 2 2指定查阅的主要参考文献及说明指定查阅的主要参考文献及说明 数字化设计与制造,苏春主编,机械工业出版社,2006 虚拟设计，陈定芳，罗亚波等著，机械工业出版社，2002 Pro/ENGINGEER Wildfire 3.0 机械设计专家指导教程，金鑫等编著，机械工业出版社， 2007 计算机辅助设计与制造，姚英学，蔡颖主编，高等教育出版社，2002 Pro/ENGINGEER 中文版机械设计实战训练，谭雪松，朱金波等编，人民邮电出版社，2004 Pro/ENGINGEER Wildfire 中文版高级应用，谭雪松等编著，人民邮电出版社，2007 与本产品设计相关的市场信息资料，Pro
4、/ENGINGEER 三维造型及计算机辅助设计网站。 3进度安排进度安排 设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期 1 收集资料,撰写开题报告。 学习掌握 Pro/ENGINGEER三维建模方法。 2011.3.032011.3.18 2 建立挖掘机各组成零部件三维数字化虚拟模型，虚拟装配。 2011.3.192011.4.21 3 挖掘机装配体各零部件的干涉分析，运动学分析。 2011.4.222011.5.05 4 挖掘机各组成零部件及装配体的工程图设计。 2011.5.062011.5.16 5 撰写设计说明书，设计结果光盘的制作，准备毕业答辩。 2011.5.172011.6.02 摘
5、要 I 摘 要 Pro/E 在挖掘机三维建模与运动仿真设计的主要步骤： 参数化实体建模、结构件 装配、机构分析及生成工程图。设计中，主要会应用到 Pro/E 的三大模块：一是参数化 三维实体建模模块，二是组件装配模块，三是机构分析模块。 参数化三维实体建模阶段是用 Pro/E 软件零件图窗口绘制出挖掘机各零部件的三 维实体图。绘制三维实体零件图时注意基准平面和基准轴的选择，合理的选择将在后续 的装配连接工作及分析工作比较顺利。也可将不同的零件用不同颜色绘制。对于构件的 连接部分不需要详细的连接设计，只需有确定的连接轴、连接位置及连接方式。 结构件装配是利用装配的添加指令把前面所生成的零配件逐一
6、添加到机构中。首先 添底座并固定其位置，然后添加其它零件。其它零件在装配时需要根据不同的功能添加 相应的连接约束。装配中提供了刚性、销钉、滑动杆、圆柱、平面、球、焊接、轴承和 常规等约束。装配过程的所有设置都可以在以后的分析中反复修改并实时观看修改结 果。在装配过程中可以进行干涉检查和模型分析。 装配连接后转入应用程序的机构分析模块。在机构分析中设置连接轴。连接轴设置 主要是对连接做参数设定，设定连接零件之间的运动范围、零位参照、相对位置、摩擦 及恢复系数等，以限制它的运动，更好的模拟实际工作状况。机构的运动是靠主动件的 驱动来实现的，在这里的驱动主要是通过添加电动机来实现的，系统提供伺服电动机、 执行电动机两种。伺服电动机为机构提供驱动。 关键词：挖掘机；建模；装配；运动分析 II ABSTRACT Pro / E in excavator design of three
