摘 要

改善驾驶员的操纵环境，提高推土机工作效率，是现在推土机的发展方向之一，而原有的操纵机构存在操纵杆件多，操纵器布置困难等问题，这就有必要对原有操纵机构进行改进，以满足人机工程学要求，使机器更好地服务于人。此处我们设计了集中连杆操纵机构，将推土机的变速、转向、换向操纵杆手柄集中在一根杆件上，从而使操纵器布置更为合理，驾驶员操纵更简易，更易集中注意力，提高效率，所以设计集中连杆操纵机构意义重大。

本设计流程是参考现有的推土机操纵机构，查阅资料，询问导师，形成初步方案，即通过操纵手柄的旋转动作使推土机变速，左右摆动使推土机转向，前后摇动使推土机换向，而且变速、转向、换向机构之间不能有干涉。接着突破重重难关，本论文选择了关节轴承、推拉软轴、摇臂等等作为零部件，并设计出了十字连接机构、转向分动机构、变速机构等。并通过合理的装配，彻底得解决了各个机构之间的联动问题。

最后采用三维建模软件UG来完成实体建模，表达出自己的设计理念，选择运动学仿真软件ADAMS来实现集中连杆操纵机构的运动学仿真，输出各个摇臂的运动情况，进而验证各个机构之间并无联动。符合实际需求。

关键词:推土机、集中连杆操纵机构、ADAMS、运动学仿真、UG建模

ABSTRCT

Improve the driver's manipulation environment, and the work efficiency of bulldozers, is one of the development direction of the bulldozer nowdays.But the original steering mechanism has much problems,such as there are many multi-lever member and it is difficult to arrange the manipulator.So it is necessary to improve the original control mechanism,so as to meet the ergonomic requirements. Than the machine would serve the people better.We design the manipulate mechanism with concentrative link lever here ,that is focused the bulldozer^,s shifting, steering, reversing lever handle on one rod. So that the actuator^，s arrangement more reasonable,and the operate more easier,the driver can focus his mind to work,and than ,the work can be more efficiency. Therefore, the design manipulate mechanism with concentrative link lever has great significance.

The design process is refer an existing bulldozers operating mechanism first,than search some dates,consult my tutor.Form an preliminary plan in my mind at last.That is through the rotational movement of the joystick to make bulldozer transmission,to move the joystic from side to side so that to steering the bulldozer, the back and forth movement of the joystick to make bulldozers commutation. And shifting, steering, commutation can not have interference between the institutions. Then I break many difficulties,and choose the Spherical Plain Bearings、Sliding shaft、Rocker etc as parts。And design Cross connection mechanism splitter steering mechanism, transmission mechanism, etc. And through reasonable assembly, I completely solve the problem of linkage between the mechanisms.

I chose the three-dimensional modeling software UG to make the solid modeling. Express my design ideas. Select the kinematics simulation software ADAMS to achieve centralized rod driving mechanism kinematics simulation. Than output each of the rocker arm^，s movement information. And then verify that there is no linkage between the mechanisms. In line with the actual demand.

KEY WORDS:bulldozer,manipulate mechanism with concentrative link lever

,ADAMS,kinematic simulation,UG,establishing model

目录

第一章 绪论 1

1.1推土机的现状和发展趋势 1

1.2履带式推土机的传动系概述 2

1.3 本论文主要工作 2

第二章 推土机集中连杆操纵机构的设计 3

2.1 原有操纵机构中存在的问题 3

2.2 集中连杆操纵机构的组成及原理 3

2.3机构设计的基本原则 5

2.3.1操纵器设计的一般原则 5

2.3.2手柄和操纵杆的设计 5

2.4典型结构设计及特殊机构选用 7

2.5总体布置及三维造型图 12

2.6控制手柄的操纵力和操纵行程的分析计算 13

2.6.1操纵阻力 13

2.6.2 操纵力和操纵行程的分析计算 14

2.7 集中连杆操纵机构的实体建模 15

第三章 集中连杆操纵机构的运动学仿真分析 17

3.1三维模型的转换与导入 17

3.1.1 UG里的prt文件转换成parasolid文件 17

3.1.2 Parasolid文件转换成ADAMS的bin文件 18

3.2 建立集中连杆操纵机构虚拟样机 19

3.2.1建立虚拟样机的步骤 19

3.2.2 模型检验 23

3.3 仿真前处理 23

3.4样机模型仿真分析 24

3.4.1仿真分析概述 24

3.4.2不同情况下的仿真分析 25

第四章 经济性分析 37

设计小结 38

参考文献 39

1. 绪论

1.1推土机的现状和发展趋势

1.国外发展现状：在欧美等国家，推土机这一工程机械的发展已有很长的历史，基本已经趋于完善，推土机的可靠性问题基本已经解决，所以欧美等国家已经把研究重心放在了提高推土机工作效率、提高操纵舒适性、美化推土机外形、节能减排、开发先进的操纵系统、植入当代高新技术等问题上来。比如推土机故障自动诊断，推土机意外情况提示以及急停，自动选择合适推土路线等等。另外采用噪音消除装置，自动降低工作时候的噪音。在欧美等国家大部分推土机已经采用液压先导控制或者电液控制，大大提高推土机的功率利用率。国外的一些企业如小松、利勃海尔等还都推出了推土机的系列化产品。

2.国内发展现状：鉴于推土机在当代建筑、短程运输、填埋作业等土石作业方面的举足轻重的作用，这一重型机械已经得到了国内企业的高度重视。在国内，各企业正加大力度开发推土机新功能，改进原有各个方面的不足和缺陷，加大研发投入，以适应市场竞争力。到如今，新型产品正在不断推出，其结构更加人性化，更加合理，新型的更先进的材质不断使用在其上，从而使推土机使用寿命大大提高。虽然我国的推土机发展迅猛，自足研发能力不断提高，有些机型已经达到了国际领先水平，但我们与国际先进的推土机技术水平还有很大的差距，具体表现在推土机的环保性能，舒适性能，节能方面以及智能控制等方面。所以新一代当以振兴中华名族工业为己任，付出自己的力量，逐步赶上国际水平，甚至领先于国际。目前国内的黄工、宣工、彭浦等公司，他们己有51.4一30lkw等11个功率档次的推土机,但是在大功率推土机方面与国际水平还有较大的差距。还未达到即还未真正达到国外系列化产品的水平^【14】。