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摘 要

挖掘机是工程施工中的重要工程设备，它使用的普及率极高，而工作装置是挖掘机的重要组成部分其性能的高低在一定程度上影响着挖掘机的工作能力。而传统的设计手段在方法的使用上存在诸多的缺陷，导致挖掘机工作装置的质量参差不齐影响工作，而且传统设计方法在设计的成本和时间上也造成了大量的浪费，因此采用先进的设计手段对工作装置装置的设计过程进行优化是十分有必要的。

本课题以三一重机生产的SY235C-8型液压挖掘机作研究对象，通过先进的虚拟样机技术对其进行研究。利用Pro/e软件对其进行了三维造型，并在Pro/e的Mechanism模块中对其进行了运动学的仿真，在没有发生干涉的情况下对其运动轨迹和工作尺寸分析。为实体机的建立打下基础。

关键词：挖掘机、工作装置、三维建模、运动仿真

three-dimensional modeling and motion simulation of excavator working device

Abstract

Excavator is an important engineering equipment in engineering construction, it USES the penetration rate is extremely high, and is an important part of excavator working equipment of the performance of high and low to a certain extent, affects the excavator's working ability. But the traditional design method on the use of method has many defects, lead to variable quality of excavator working device affect the work, and on the cost and time of traditional design method in the design also makes a lot of waste, so the use of advanced design method to optimize the design process of the working device device is very necessary.

In this study, the sy235c-8 hydraulic excavator produced by sany heavy machinery was taken as the research object, and it was studied by relatively advanced virtual prototype technology. In Pro/e software, 3d modeling is carried out. After in Mechanism module of Pro/e on the kinematics simulation, in the absence of interference occurs on its trajectory and the work size analysis, through the analysis of the results to establish the three-dimensional model of optimization design of the size. It lays a foundation for the establishment of physical machine.

Key words: excavator, working device, 3d modeling, motion simulation

目录

第一章 绪论 3

1.1课题背景 3

1.2液压挖掘机的国内外发展情况 4

1.3课题研究梗概 5

1.3.1 课题的研究目的 5

1.3.2 本课题的主要研究内容 6

1.4 本章小结 7

第二章 虚拟样机技术在挖掘机邻域的应用理论 8

2.1 液压挖掘机综述 8

2.2 液压挖掘机的性能参数 9

2.2.1 铲斗的容量 9

2.2.2 挖掘力 9

2.2.3 油缸的作用力 11

2.2.4 工作尺寸 12

2.3虚拟样机技术 12

2.3.1 技术的产生 12

2.3.2虚拟样机技术的定义 12

第三章 基于pro/e的工作装置三维建模与装配 13

3.1 pro/e 综述 13

3.2 挖掘机工作装置构造组成 14

3.2.1 挖掘机动臂构造组成 14

3.2.2 挖掘机抖杆组成构造 15

3.2.3 挖掘机铲斗、连杆的组成构造 15

3.2.4油缸 15

3.3 动臂机构建模过程 16

3.3.1 动臂整体三维建模 16

3.2.2 动臂油缸三维建模 18

3.4 抖杆部分三维建模过程 20

3.4.1 抖杆整体三维建模过程 20

3.4.2 抖杆油缸三维建模 22

3.5 连杆以及铲斗的三维建模过程 23

3.5.1 连杆的三维建模过程 23

3.5.2摇杆的三维建模过程 24

3.5.3铲斗机构三维建模过程 25

3.6 pro/e环境下的总装配过程 26

3.7 本章小结 28

第四章 基于Mechanism模块的工作装置运动仿真 29

4.1 pro/e Mechanism模块简介 29

4.2工作装置的干涉检查和动态模拟 30

4.3 挖掘机工作尺寸范围的分析 33

4.3.1仿真值与值对比结果 33

第五章 总结与展望 34

5.1课题总结 34

5.2未来展望 35

5.3经济性分析....................................................................................................36

参考文献 37

致谢..............................................................................................................................38

第一章 绪论

1.1课题背景

液压挖掘机的运用十分的广泛，如今在各类采矿、市政、道路建设、水力等工业和民用建筑施工中都发挥重要的作用，而且在一定程度上体现施工单位的机械化、工业化水平，是国家基础建设以及国防建设中十分重要的施工设备。

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