機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于solidworks的裝載機(jī)（反轉(zhuǎn)連桿）工作裝置運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與仿真

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　裝載機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與仿真</p><p><b>　　學(xué)科、 專業(yè)： </b></p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　作 者 姓 名： <

2、;/p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　裝載機(jī)是一個(gè)通常用于建筑的重型設(shè)備，主要用于將材料（等asasphalt，拆除雜物，灰塵，雪，飼料，礫石，原木，礦物原料，再生材料，巖石，沙，木屑）裝入另一種類型的機(jī)械（如自卸車，輸送帶，進(jìn)料斗，或車廂）

3、。它對(duì)于減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，加快工程建設(shè)速度，提高工程質(zhì)量起著重要的作用。隨著我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)于裝載機(jī)的設(shè)計(jì)和制造的要求也越來越高，而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法存在很多不足，如設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)質(zhì)量差，設(shè)計(jì)費(fèi)用高，不能反映整個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，很難滿足客戶需求。</p><p>　　本文首先主要介紹了課題的研究背景，裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)及設(shè)計(jì)方法，分析了裝載機(jī)的總體構(gòu)造，對(duì)裝載機(jī)工作裝置作了簡(jiǎn)要介紹；然后利用三維設(shè)計(jì)軟件SolidWo

4、rks完成了對(duì)裝載機(jī)工作裝置的三維設(shè)計(jì)，建立整機(jī)結(jié)構(gòu)模型并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，了解實(shí)際工作情況。最后利用SolidWorks自帶插件SolidWorks Simulation對(duì)裝載機(jī)主要承受載荷的部件進(jìn)行靜力分析，分析其變形與受力情況，以便能對(duì)其進(jìn)行更好的優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵字：裝載機(jī)；三維設(shè)計(jì)；有限元分析</p><p><b>　　Abstract</b>

5、;</p><p>　　Loader is a heavy equipment normally used in construction, Mainly for the material (like removal of debris, dirt, snow, feed, gravel, wood, mineral materials, recycled materials, rock, sand, sawdu

6、st) into another type of machine (truck, conveyor, into hopper, or car). It is to reduce labor intensity, speed up the construction speed, improve project quality plays an important role. With the development of China

7、9;s manufacturing industry, the requirements for the design and manufacture loaders are </p><p>　　This paper first introduces the research background, trends and design issues loaders, analyzes the overall s

8、tructure of the loader, loader working device for a brief introduction; Then use the three-dimensional design software SolidWorks completed the loader working device 3D design, build the whole structure and motion simula

9、tion model, to understand the actual work; Finally, the use of static analysis plug-ins SolidWorks Simulation SolidWorks comes to bear on the loader loads the main compone</p><p>　　Key Words：Loader；Three-dim

10、ensional design；Finite Element Analysis</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b>

11、</p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1</p><p>　　1.3 裝載機(jī)的總體構(gòu)造和分類2</p><p>　　1.3.1 裝載機(jī)的總體構(gòu)造2</p><p>　　1.3.2 裝載機(jī)的分類3</p><p>　　1.3.3 裝載機(jī)的型

12、號(hào)標(biāo)記3</p><p>　　1.4 本課題研究?jī)?nèi)容和方法4</p><p>　　1.4.1 研究?jī)?nèi)容4</p><p>　　1.4.2 研究方法4</p><p>　　1.5 軟件介紹4</p><p>　　2 裝載機(jī)工作裝置建模5</p><p><b>　　2.1

13、動(dòng)臂5</b></p><p><b>　　2.2 鏟斗8</b></p><p><b>　　2.3 搖臂11</b></p><p><b>　　2.4 連桿12</b></p><p>　　2.5 液壓系統(tǒng)14</p><p>

14、;　　2.5.1 動(dòng)臂液壓系統(tǒng)15</p><p>　　2.5.2 轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)18</p><p>　　3 裝載機(jī)工作裝置裝配與仿真22</p><p>　　3.1 裝載機(jī)工作裝置的裝配22</p><p>　　3.2 裝載機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)仿真23</p><p>　　3.2.1 運(yùn)動(dòng)算例介紹23<

15、/p><p>　　3.2.2 裝載機(jī)工作裝置的運(yùn)動(dòng)仿真23</p><p>　　4 裝載機(jī)動(dòng)臂的有限元分析27</p><p>　　4.1 SolidWorks Simulation插件27</p><p>　　4.2 動(dòng)臂結(jié)構(gòu)和動(dòng)臂機(jī)構(gòu)分析27</p><p>　　4.3 裝載機(jī)工況分析與動(dòng)臂主要參數(shù)28&

16、lt;/p><p>　　4.3.1 裝載機(jī)工況分析28</p><p>　　4.3.2 裝載機(jī)動(dòng)臂主要參數(shù)28</p><p>　　4.4 裝載機(jī)動(dòng)臂有限元分析28</p><p>　　4.4.1 水平切入堆料工況分析28</p><p>　　4.4.2 舉升到最高處工況分析31</p><p

17、><b>　　結(jié)論35</b></p><p><b>　　致謝36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b&

18、gt;</p><p>　　裝載機(jī)是一種作業(yè)效率高，廣泛用于各種工程的土石方施工機(jī)械，它要對(duì)散裝物料進(jìn)行裝、運(yùn)、卸作業(yè)。還可以對(duì)巖石、硬土進(jìn)行輕度鏟掘工作，并能用來清理、刮平場(chǎng)地及牽引作業(yè)。在更換相應(yīng)的輔助工作裝置后，還可以完成推土、松土、起重、裝卸木料及鋼管等作業(yè)。因此，他被廣泛用于建筑、道路、礦山、水電和國(guó)防建設(shè)等各部門，由于裝載機(jī)具有作業(yè)速度快、效率高、機(jī)動(dòng)性好、操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，因此它成為工程建設(shè)中土石方施

19、工的主要機(jī)種之一，對(duì)加速工程進(jìn)度，保證工程質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低工程成本等起著重要作用。</p><p>　　裝載機(jī)的鏟掘和裝卸物料作業(yè)是通過其工作裝置的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。裝載機(jī)工作裝置由鏟斗、動(dòng)臂、連桿、搖臂和轉(zhuǎn)斗油缸、動(dòng)臂油缸等組成。整個(gè)工作裝置通過鉸鏈銷釘鉸接在車架上。鏟斗通過連桿和搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸鉸接，用以裝卸物料。動(dòng)臂與車架、動(dòng)臂油缸鉸接，用以升降鏟斗。鏟斗的翻轉(zhuǎn)和動(dòng)臂的升降采用液壓操縱。</p>

20、;<p>　　虛擬設(shè)計(jì)(Vitual Design，簡(jiǎn)稱VD)是一種新興的多學(xué)科交叉技術(shù)，它是以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，將產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)直到最終產(chǎn)品投入使用等全過程在計(jì)算機(jī)上構(gòu)造的虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，它代表了一種全新的制造模式和理念 隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)的發(fā)展，三維設(shè)計(jì)軟件逐步取代了原來的二維設(shè)計(jì)軟件，目前流行的三維建模軟件主要有：SolidWorksUG (Unigraphics)Pro/EngineerNX和CA

21、TIA等這些三維設(shè)計(jì)軟件不僅具有強(qiáng)大的三維參數(shù)化建模功能，而且均是集設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)校核及有限元分析于一體的多用途應(yīng)用軟件，其建模速度快直觀，并且能充分顯示出各部件運(yùn)動(dòng)中相互之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，是交互式CAD/CAM/CAE系統(tǒng)；同時(shí)，這些三維設(shè)計(jì)軟件還提供了良好的二次開發(fā)環(huán)境，通過編程，建立面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)品開發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程圖生成等過程的自動(dòng)化。</p><p>　　1.2 裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) &l

22、t;/p><p>　　中國(guó)裝載機(jī)行業(yè)已經(jīng)經(jīng)過近50年的發(fā)展，特別是近10來年的高速發(fā)展，產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量已經(jīng)有了很大的提高，與世界先進(jìn)水平的差距已越來越小，已得到世界市場(chǎng)、包括最苛刻的歐美市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。我國(guó)裝載機(jī)正在從低水平、低質(zhì)量、低價(jià)位、滿足功能型向高水平、高質(zhì)量、中價(jià)位、經(jīng)濟(jì)實(shí)用型過渡。從國(guó)外產(chǎn)品中仿制仿造向自己研發(fā)過渡，各主要廠家不斷進(jìn)行技術(shù)投入，采用不同的技術(shù)路線，在關(guān)鍵部件及系統(tǒng)上技術(shù)創(chuàng)新，擺脫產(chǎn)品設(shè)計(jì)雷同

23、，無自己特色和優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)狀，從低水平的無序競(jìng)爭(zhēng)的怪圈中脫穎而出，成為裝載機(jī)行業(yè)的領(lǐng)先者。</p><p>　　中國(guó)裝載機(jī)機(jī)械在發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了許多問題。特別是行業(yè)進(jìn)入門檻低，價(jià)格惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致企業(yè)盈利能力低下，營(yíng)銷理念缺失，市場(chǎng)難以拓展，產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性差，此外，產(chǎn)品及組織結(jié)構(gòu)老化以及服務(wù)升級(jí)增加的成本難以消化等因素嚴(yán)重等制約了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和品質(zhì)的提高。因此，中國(guó)裝載機(jī)企業(yè)必須抓住新的發(fā)展形勢(shì)，在產(chǎn)品研發(fā)上體

24、現(xiàn)差異化戰(zhàn)略和成本領(lǐng)先戰(zhàn)略，繼續(xù)加強(qiáng)行業(yè)以企業(yè)國(guó)家級(jí)技術(shù)中心和高校及科研院所為主體的科研開發(fā)體系建設(shè)，打造價(jià)值鏈營(yíng)銷，加強(qiáng)品牌建設(shè)，提升品牌價(jià)值，只有這樣才能在新形勢(shì)下立于不敗之地。</p><p>　　1.3 裝載機(jī)的總體構(gòu)造和分類</p><p>　　1.3.1 裝載機(jī)的總體構(gòu)造</p><p>　　裝載機(jī)一般由發(fā)動(dòng)機(jī)、車架、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、行走裝置、轉(zhuǎn)向制動(dòng)系統(tǒng)

25、、工作裝置、液壓系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成，如圖1.1所示。</p><p><b>　　圖1.1 裝載機(jī)</b></p><p>　　1—發(fā)動(dòng)機(jī) 2—傳動(dòng)系統(tǒng) 3—保護(hù)裝置 4—操縱系統(tǒng)</p><p>　　5—空調(diào)系統(tǒng) 6—轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 7—液壓系統(tǒng) 8—車架</p><p>　　9—工作裝置 10—制動(dòng)系統(tǒng)

26、 11—儀表系統(tǒng) 12—覆蓋件</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)液力變矩器傳給變速箱，再由變速箱通過前、后傳動(dòng)軸分別傳到前、后驅(qū)動(dòng)橋，用以驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)；工作裝置由動(dòng)臂、鏟斗、連桿機(jī)構(gòu)、動(dòng)臂油缸、和轉(zhuǎn)斗油缸等組成；動(dòng)臂一端鉸接在車架上，另一端安裝鏟斗，動(dòng)臂的升降由動(dòng)臂油缸來帶動(dòng)鏟斗的翻轉(zhuǎn)則由轉(zhuǎn)斗油缸通過連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)；車架由兩部分組成，中間用前后車架鉸鏈銷連接，依靠轉(zhuǎn)向油缸可使前后車架繞鉸鏈銷釘相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)

27、向。</p><p>　　1.3.2 裝載機(jī)的分類</p><p>　　（1）按行走裝置分：輪胎式、履帶式</p><p>　　輪胎式裝載機(jī)是以輪胎式專用底盤為基礎(chǔ)車，配置工作裝置及操縱系統(tǒng)構(gòu)成。具有速度快、重量輕、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，因而它的品種與產(chǎn)量發(fā)展較快。</p><p>　　履帶式裝載機(jī)是以工業(yè)履帶式拖拉機(jī)或?qū)Ｓ玫妆P為基礎(chǔ)車，裝上操縱系

28、統(tǒng)和工作裝置構(gòu)成。具有通過性好、重心低、穩(wěn)定性好、等優(yōu)點(diǎn)。因此，在輪式裝載機(jī)不宜工作的場(chǎng)合，更顯出它的優(yōu)越性。</p><p>　?。?）按卸料方式分：前卸式、回轉(zhuǎn)式、后卸式</p><p>　　前卸式裝載機(jī)的工作裝置不回轉(zhuǎn)，裝料與卸料都是整機(jī)走動(dòng)進(jìn)行，作業(yè)時(shí)調(diào)車比較費(fèi)時(shí)，但具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，視野良好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用很廣泛。</p><p>　　回轉(zhuǎn)式裝載機(jī)的動(dòng)臂

29、裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上，鏟斗在前端裝料后，回轉(zhuǎn)至側(cè)面卸掉，作業(yè)時(shí)不需調(diào)車，效率高，適宜于場(chǎng)地狹窄的地區(qū)工作。</p><p>　　后卸式裝載機(jī)是在前端裝料，卸料時(shí)鏟斗越過駕駛室向后端卸料，作業(yè)時(shí)不用調(diào)車，可直接向停在其后面的運(yùn)輸車輛卸載，具有作業(yè)效率高的優(yōu)點(diǎn)。但卸載時(shí)鏟斗越過駕駛室不安全，故只用于礦井下狹窄場(chǎng)地。</p><p>　　（3）按轉(zhuǎn)向方式分：整體式、鉸接式</p><p

30、>　　整體式裝載機(jī)的車架是一個(gè)整體，利用偏轉(zhuǎn)后輪同時(shí)偏轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。</p><p>　　鉸接式裝載機(jī)的車架由前后兩部分組成，中間用垂直鉸鏈銷釘連接，它通過連接前后車架的油缸推動(dòng)前后車架繞垂直鉸鏈銷釘相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)折腰轉(zhuǎn)向。由于前后車架折腰度大（可達(dá)35°～45°），所以轉(zhuǎn)彎半徑小，可在比較狹小的場(chǎng)地作業(yè)。</p><p>　?。?）按鏟斗的額定重量分:小型<0.5

31、t；中型0.6t～2t；大型>10t。</p><p>　　1.3.3 裝載機(jī)的型號(hào)標(biāo)記</p><p>　　按JB1603-75規(guī)定，國(guó)產(chǎn)裝載機(jī)型號(hào)標(biāo)記的第一個(gè)字母Z,代表裝載機(jī)。Z之后的數(shù)字代表額定載重量（t）*10。為了區(qū)別輪胎式和履帶式裝載機(jī)，輪胎式裝載機(jī)型號(hào)標(biāo)記要在字母Z和數(shù)字之間加字母L。例如ZL50型裝載機(jī)，則代表輪胎式裝載機(jī)，其額定載重量為5t。</p>

32、<p>　　歐美及日本等國(guó)生產(chǎn)的裝載機(jī)，一般以公司命名。如“卡特彼勒”98B型裝載機(jī)，代表“卡特彼勒”公司生產(chǎn)的，型號(hào)為988D型的裝載機(jī)。</p><p>　　1.4 本課題研究?jī)?nèi)容和方法</p><p>　　1.4.1 研究?jī)?nèi)容</p><p>　　以某種型號(hào)裝載機(jī)為例，該裝載機(jī)所采用的反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)工作裝置主要由動(dòng)臂、連桿、鏟斗、搖臂、動(dòng)臂液壓缸及

33、轉(zhuǎn)斗液壓缸組成，其結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。</p><p><b>　　圖1.2 工作裝置</b></p><p>　　1—?jiǎng)颖?2—轉(zhuǎn)斗液壓缸 3—?jiǎng)颖垡簤焊?</p><p>　　4—搖臂 5—連桿 6—鏟斗</p><p>　　本文首先利用三維設(shè)計(jì)軟件SolidWorks進(jìn)行裝載機(jī)工作裝置的總體設(shè)計(jì)

34、，之后利用SolidWorks進(jìn)行裝載機(jī)工作裝置的實(shí)體建模，仿真其運(yùn)動(dòng)過程。可以真實(shí)地反映裝載機(jī)工作裝置的幾何形狀，還能反映各部件的空間位置，有效地檢測(cè)工作裝置各部件之間是否發(fā)生干涉與碰撞，利用SolidWorks軟件自帶的靜力學(xué)分析插件可以對(duì)裝載機(jī)的動(dòng)臂進(jìn)行靜載分析，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。</p><p>　　1.4.2 研究方法</p><p>　　首先利用三維設(shè)計(jì)軟件SolidWor

35、ks對(duì)裝載機(jī)工作裝置各部件進(jìn)行實(shí)體建模，并進(jìn)行整體裝配，對(duì)其運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行虛擬仿真，了解去運(yùn)動(dòng)過程。利用該軟件自帶插件SolidWorks Simulation對(duì)承受主要載荷的動(dòng)臂模擬實(shí)際情況進(jìn)行載荷和約束的處理。然后進(jìn)行鏟土和舉升工況的靜力學(xué)分析，對(duì)動(dòng)臂工作過程中應(yīng)力和變形較大部位進(jìn)行評(píng)估和分析。</p><p><b>　　1.5 軟件介紹</b></p><p>

36、　　SolidWorks公司是專業(yè)從事三維機(jī)械設(shè)計(jì)、工程分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件開發(fā)和營(yíng)銷的跨國(guó)公司。其軟件產(chǎn)品SolidWorks自1995年問世以來，以其優(yōu)異的性能、易用性和創(chuàng)造性，極大的提高了機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的設(shè)計(jì)效率。在與同類軟件的競(jìng)爭(zhēng)中確立了它的市場(chǎng)地位，成為三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的標(biāo)準(zhǔn)。SolidWorks在全球擁有30多萬用戶，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到最新的SolidWorks2014版。自1996年以來，SolidWorks 公司已經(jīng)為數(shù)萬

37、家制造企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)提供完整的信息化解決方案和服務(wù)。并在CAD/CAE/CAM/ CAPP/ PDM/ERP等領(lǐng)域?yàn)槠髽I(yè)的信息化提供了完整的、實(shí)用的解決方案，在航天、鐵道、電子、機(jī)械等領(lǐng)域擁有廣泛的用戶。</p><p>　　SolidWorks軟件包括零件建模、裝配設(shè)計(jì)、工程圖與鈑金等模塊，還與高級(jí)圖像渲染軟件PhooWorks，高級(jí)有限元分析軟件Simulation，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析軟件Motionworks，

38、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）軟件SmarTeam，以及數(shù)控加工等軟件無縫集成。Solidworks系統(tǒng)還自帶了很多的標(biāo)準(zhǔn)件庫，其包含螺栓、螺母、螺釘、螺柱、鍵、齒輪、銷、墊圈、擋圈、密封圈、彈簧、型材、法蘭等常用零部件，模型數(shù)據(jù)可被直接調(diào)用。</p><p>　　2 裝載機(jī)工作裝置建模</p><p><b>　　2.1 動(dòng)臂</b></p><p&g

39、t;　　動(dòng)臂是裝載機(jī)工作裝置最重要的構(gòu)件,其強(qiáng)度狀況對(duì)工作裝置的性能和壽命有直接的影響。主要有直線形和曲線形兩種。直線形動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，且受力情況較好，通常正轉(zhuǎn)連桿工作裝置較多采用。曲線形動(dòng)臂可使工作裝置的布置較合理，在反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)中較多用。本文主要介紹反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)的裝載機(jī)工作裝置，所以采用曲線形動(dòng)臂結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　(1) 新建文件</b></p>

40、<p>　　單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕，彈出“新建文件”對(duì)話框。單擊“零件”按鈕，然后，單擊“確定”按鈕，彈出新零件窗口。單擊菜單命令“文件”→“保存”，輸入文件名稱“動(dòng)臂”，單擊“保存”。</p><p>　　(2) 選擇草圖平面</p><p>　　在設(shè)計(jì)樹管理器中選擇三個(gè)基準(zhǔn)面中的“前視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，建立新的草圖。</p><p&

41、gt;　　(3) 繪制動(dòng)臂側(cè)板</p><p>　　在Command Manager的草圖工具欄中單擊“直線”按鈕，草繪動(dòng)臂側(cè)板的草圖形狀,單擊“退出草圖”按鈕，完成草圖繪制。在Command Manager的特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置終止條件為給定深度100mm，單擊“確定”按鈕建立拉伸特征。完成如圖2.1所示動(dòng)臂側(cè)板的拉伸實(shí)體。</p><p>

42、<b>　　圖2.1 側(cè)板</b></p><p>　　(4) 繪制動(dòng)臂橫梁</p><p>　　選擇建立的動(dòng)臂側(cè)板的一個(gè)面，單擊“草圖繪制”按鈕，建立草圖，利用草圖工具欄中的“矩形”按鈕，草繪一個(gè)550*390的矩形草圖形狀。單擊“退出草圖”按鈕，完成草圖繪制。單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置終止條件為給定深度1000mm，單擊“

43、確定”按鈕建立動(dòng)臂橫梁的實(shí)體特征。</p><p>　　(5) 繪制動(dòng)臂耳,</p><p>　　選擇橫梁端面 ，單擊“草圖繪制”按鈕，建立草圖。繪制動(dòng)臂耳的草圖形狀。單擊“退出草圖”按鈕，完成動(dòng)臂耳草圖繪制。單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置從草圖基準(zhǔn)面等距100mm開始，終止條件為給定深度100mm，單擊“確定”按鈕建立拉伸特征，完成如圖2.2的動(dòng)臂耳

44、的實(shí)體特征。</p><p><b>　　圖2.2 動(dòng)臂耳</b></p><p><b>　　(6) 鏡像實(shí)體</b></p><p>　　單擊特征工具欄中的“鏡像”按鈕，選擇動(dòng)臂橫梁端面為基準(zhǔn)面，選擇所有繪制的實(shí)體為鏡像實(shí)體，單擊“確定”按鈕，完成如圖2.3所示的鏡像實(shí)體。</p><p>　　

45、(7) 添加銷釘孔和圓角特征</p><p>　　選擇動(dòng)臂側(cè)板的一個(gè)面，單擊“草圖繪制”按鈕，建立草圖。利用草圖工具欄中的“圓”按鈕，繪制半徑為120mm的銷釘孔草圖。單擊“退出草圖”按鈕，完成銷釘孔的草圖繪制。單擊特征工具欄中的“拉伸切除”按鈕，選擇已建立的銷釘孔草圖為切除特征，在拉伸切除設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置終止條件為完全貫穿，單擊“確定”按鈕，完成銷釘孔特征的建模。單擊特征工具欄中的“圓角”按鈕，選擇動(dòng)臂橫梁的四

46、條邊線為圓角項(xiàng)目，在圓角設(shè)置對(duì)話框中將半徑設(shè)置為20mm，單擊“確定”按鈕建立圓角特征。動(dòng)臂完成圖如圖2.4所示。</p><p><b>　　圖2.3 鏡像實(shí)體</b></p><p><b>　　圖2.4 動(dòng)臂</b></p><p><b>　　2.2 鏟斗</b></p><

47、;p>　　鏟斗是裝載機(jī)最基本的作業(yè)裝置，主要用來鏟掘、裝載、運(yùn)輸和傾卸物料。鏟斗按用途不同可分為：標(biāo)準(zhǔn)鏟斗、巖石鏟斗、側(cè)卸式鏟斗等。本文采用標(biāo)準(zhǔn)形式的鏟斗裝置。</p><p><b>　　(1) 新建文件</b></p><p>　　單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕，彈出“新建文件”對(duì)話框。單擊“零件”按鈕，然后，單擊“確定”按鈕，彈出新零件窗口。單擊菜單命令“

48、文件”→“保存”，輸入文件名稱“鏟斗”，單擊“保存”。</p><p>　　(2) 選擇草圖平面</p><p>　　在設(shè)計(jì)樹管理器中選擇三個(gè)基準(zhǔn)面中的“前視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，建立新的草圖。</p><p>　　(3) 繪制鏟斗箱體</p><p>　　選擇新建的草圖，利用工具欄里的“直線”和“圓”按鈕繪制鏟斗箱體草圖，單擊“退

49、出草圖”按鈕，完成草圖繪制。在Command Manager的特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，選擇已繪制的鏟斗箱體為拉伸草圖，在拉伸特征設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置拉伸條件為給定深度1500mm，單擊“確定”按鈕，完成鏟斗箱體的實(shí)體特征。如圖2.5所示。</p><p><b>　　圖2.5 箱體</b></p><p>　　(4) 繪制鏟斗側(cè)板</p>&

50、lt;p>　　選擇已建立的鏟斗箱體的一個(gè)側(cè)面，點(diǎn)擊“草圖繪制” 按鈕，在建立的草圖上分別利用工具欄中的“直線”和“圓”工具繪制鏟斗側(cè)板草圖，單擊“退出草圖”按鈕，完成草圖繪制。在特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，選擇已繪制的鏟斗側(cè)板草圖為拉伸草圖，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置拉伸深度10mm，單擊“確定”按鈕。選擇已建立的側(cè)板面，單擊“草圖繪制”按鈕，繪制鏟斗側(cè)板邊，單擊“退出草圖” 在特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，選擇

51、已繪制的鏟斗側(cè)板邊草圖為拉伸草圖，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置拉伸深度20mm，單擊“確定”按鈕。然后在特征工具欄中單擊“鏡像”按鈕，選擇“前視基準(zhǔn)面”為鏡像面，選擇已繪制的鏟斗側(cè)板為鏡像實(shí)體，單擊“確定”按鈕，完成如圖2.6所示的鏟斗側(cè)板的實(shí)體建模。</p><p><b>　　圖2.6 側(cè)板</b></p><p><b>　　(5) 繪制鏟斗齒</b&

52、gt;</p><p>　　選擇已建立的側(cè)板的一個(gè)面，點(diǎn)擊“草圖繪制” 按鈕，建立草圖。利用工具欄中的“直線”工具，繪制鏟斗齒的草圖，單擊“退出草圖”按鈕，完成草圖繪制。選擇特征工具欄中的 “拉伸凸臺(tái)/基體”工具，以已繪制的鏟斗齒草圖為拉伸草圖，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置拉伸深度100mm，單擊“確定”按鈕，然后選擇特征工具欄中的“陣列”工具，選擇鏟斗齒為陣列實(shí)體，陣列距離為326mm，陣列數(shù)為10，單擊“確定”按鈕

53、，完成鏟斗齒的實(shí)體建模。</p><p><b>　　(6) 繪制鏟斗耳</b></p><p>　　選擇“前視基準(zhǔn)面”為草圖平面，建立草圖。使用工具欄中的“直線”工具，繪制鏟斗耳的草圖，單擊“退出草圖”按鈕，完成草圖繪制。選擇特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”工具，以已繪制的鏟斗耳草圖為拉伸草圖，在拉伸特征設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置拉伸深度50mm，單擊“確定” 按鈕。選擇特征

54、工具欄中的“鏡像”工具，選擇“前視基準(zhǔn)面”為鏡像面，選擇鏟斗已繪制的鏟斗耳為鏡像實(shí)體，單擊“確定”按鈕，完成鏟斗耳的實(shí)體建模。</p><p>　　(7) 繪制銷釘孔和圓角特征</p><p>　　選擇鏟斗耳的一個(gè)側(cè)面為草圖平面，建立草圖。使用使用工具欄中的“圓”工具，繪制半徑為120mm銷釘孔草圖，單擊“退出草圖”按鈕，完成草圖繪制。選擇特征工具欄中的“拉伸切除”工具，選擇銷釘孔為切除草

55、圖，方向?yàn)橥耆灤瑔螕簟按_定”按鈕。單擊特征工具欄中的“圓角”按鈕，選擇鏟斗耳的邊線為圓角項(xiàng)目，在圓角設(shè)置對(duì)話框中將半徑設(shè)置為100mm，單擊“確定”按鈕建立圓角特征。鏟斗完成圖如圖2.7所示。</p><p><b>　　圖2.7 鏟斗</b></p><p><b>　　2.3 搖臂</b></p><p>　　搖臂

56、與動(dòng)臂通過鉸鏈銷釘連接在動(dòng)臂上，一段與動(dòng)臂液壓桿連接，另一端與兩岸連接起來，用以傳遞動(dòng)臂液壓系統(tǒng)動(dòng)力，來控制鏟斗的轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p><b>　　(1) 新建文件</b></p><p>　　單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕，彈出“新建文件”對(duì)話框。單擊“零件”按鈕，然后，單擊“確定”按鈕，彈出新零件窗口。單擊菜單命令“文件”→“保存”，輸入文件名稱“搖臂”，單擊“

57、保存”。</p><p>　　(2) 選擇草圖平面</p><p>　　在設(shè)計(jì)樹管理器中選擇三個(gè)基準(zhǔn)面中的“前視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，建立新的草圖。</p><p><b>　　(3) 繪制搖臂</b></p><p>　　選擇新建的草圖，利用工具欄里的“樣條曲線”和“圓”工具繪制搖臂草圖，單擊“退出草圖”按鈕

58、，完成草圖繪制。在Command Manager的特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，選擇已繪制的搖臂草圖為拉伸草圖，在拉伸特征設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置拉伸條件為給定深度180mm，單擊“確定”按鈕，完成搖臂的實(shí)體特征。如圖2.8所示。</p><p><b>　　圖2.8 搖臂拉伸</b></p><p><b>　　(4) 繪制搖臂槽</b>&l

59、t;/p><p>　　選擇“右視基準(zhǔn)面”，單擊 “草圖繪制”建立新草圖，利用工具欄中的“矩形”工具，以搖臂寬度中線為矩形中線，繪制100*700的矩形，單擊“退出草圖”按鈕，完成草圖繪制。在特征工具欄中單擊“拉伸切除”按鈕，選擇已建立的右視基準(zhǔn)面為切除草圖，在切除特征對(duì)話框中設(shè)置切除深度300mm，單擊“確定”按鈕。完成后的搖臂實(shí)體如圖2.9所示。</p><p><b>　　圖2.

60、9 搖臂</b></p><p><b>　　2.4 連桿</b></p><p>　　連桿應(yīng)具有當(dāng)動(dòng)臂油缸作用于上升或下降過程中（此時(shí)轉(zhuǎn)斗油缸封閉），連桿應(yīng)保證鏟斗提升中保持平移運(yùn)動(dòng)。通常要求卸料角不小于45°，以保證卸料干凈。連桿應(yīng)具有良好的傳遞動(dòng)力的性能，運(yùn)動(dòng)中不與其他機(jī)件發(fā)生干涉，視野良好，具有足夠的強(qiáng)度與剛度。</p>&

61、lt;p><b>　　(1) 新建文件</b></p><p>　　單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕，彈出“新建文件”對(duì)話框。單擊“零件”按鈕，然后，單擊“確定”按鈕，彈出新零件窗口。單擊菜單命令“文件”→“保存”，輸入文件名稱“連桿”，單擊“保存”。</p><p>　　(2) 選擇草圖平面</p><p>　　在設(shè)計(jì)樹管理器中選擇三個(gè)基

62、準(zhǔn)面中的“前視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，建立新的草圖。</p><p><b>　　(3) 繪制連桿板</b></p><p>　　在新建的草圖中，單擊工具欄中的“圓”工具，繪制兩個(gè)圓，利用”智能尺寸”將兩個(gè)圓的半徑設(shè)置為200mm，圓心距設(shè)置為1300mm，單擊“確定”按鈕。單擊工具欄中的“直線”工具，繪制兩個(gè)的圓的外公切線，單擊“剪切實(shí)體”工具，剪掉兩個(gè)圓的

63、內(nèi)半圓。單擊“退出草圖”按鈕，完成草圖繪制。在Command Manager的特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，選擇已繪制的連桿板草圖為拉伸草圖，在拉伸特征設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置拉伸條件為給定深度50mm，單擊“確定”按鈕。</p><p><b>　　(4) 繪制凸臺(tái)</b></p><p>　　選擇已繪制的連桿平面，單擊“草圖繪制”，建立新的草圖。單擊工具欄中的“

64、圓”按鈕，以已經(jīng)建立的兩個(gè)圓實(shí)體的圓心為圓心，半徑為200mm繪制兩個(gè)圓。單擊“退出草圖”按鈕，完成草圖繪制。在Command Manager的特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，選擇已繪制的兩個(gè)圓草圖為拉伸草圖，在拉伸特征設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置拉伸條件為給定深度25mm，單擊“確定”按鈕。</p><p><b>　　(5) 建立基準(zhǔn)面</b></p><p>　　單

65、擊特征工具欄中的“參考幾何體”按鈕，在下拉菜單中選擇“基準(zhǔn)面”，建立如2.10所示的基準(zhǔn)面1。</p><p><b>　　(6) 鏡像凸臺(tái)</b></p><p>　　在特征工具欄中單擊“鏡像”按鈕，鏡像面選擇基準(zhǔn)面1，鏡像實(shí)體選擇為 (3)中已建立的兩個(gè)凸臺(tái)，單擊“確定”按鈕。</p><p><b>　　(7) 繪制銷釘孔<

66、;/b></p><p>　　選擇已建立的凸臺(tái)的一個(gè)面，單擊“草圖繪制”按鈕，建立銷釘孔草圖。在草圖工具欄中單擊“圓”按鈕，以圓柱凸臺(tái)中心為圓心，半徑為120mm繪制兩個(gè)圓，單擊“退出草圖”按鈕。在特征工具欄中選擇“拉伸切除”工具，在切除特征對(duì)話框中設(shè)置銷釘孔草圖為切除草圖，切除深度設(shè)置為完全貫穿，單擊“確定” 按鈕。完成后的拉桿實(shí)體如圖2.11所示。</p><p><b&g

67、t;　　圖2.10 基準(zhǔn)面</b></p><p><b>　　圖2.11 拉桿</b></p><p><b>　　2.5 液壓系統(tǒng)</b></p><p>　　裝載機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)用來驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂、鏟斗連桿機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)裝卸作業(yè)循環(huán)動(dòng)作。目前，多數(shù)大多數(shù)中型輪式裝載機(jī)的工作裝置液壓系統(tǒng)與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)組合在一起，

68、構(gòu)成組合油路，以便充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)效率。裝載機(jī)液壓系統(tǒng)分為動(dòng)臂液壓系統(tǒng)和轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)。</p><p>　　2.5.1 動(dòng)臂液壓系統(tǒng)</p><p><b>　　1.動(dòng)臂液壓桿</b></p><p><b>　　(1) 新建文件</b></p><p>　　單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕，彈出“新建

69、文件”對(duì)話框。單擊“零件”按鈕，然后，單擊“確定”按鈕，彈出新零件窗口。單擊菜單命令“文件”→“保存”，輸入文件名稱“動(dòng)臂液壓桿”，單擊“保存”。</p><p>　　(2) 選擇草圖平面</p><p>　　在設(shè)計(jì)樹管理器中選擇三個(gè)基準(zhǔn)面中的“前視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，建立新的草圖。</p><p>　　(3) 繪制動(dòng)臂液壓桿連接裝置</p>

70、<p>　　選擇已建立的新草圖，單擊草圖工具欄中的“矩形” 按鈕，繪制一個(gè)200*200mm的矩形，單擊“圓” 按鈕，繪制一個(gè)以矩形框的一個(gè)邊的中點(diǎn)為圓心，半徑設(shè)置為100mm的圓，單擊“剪切實(shí)體”按鈕，剪除有圓心的那個(gè)矩形邊和在矩形里面的那部分圓，單擊“退出草圖”按鈕。在特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的草圖為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為200mm，單擊“確定”按鈕。選擇“右視基準(zhǔn)面”，單

71、擊“草圖繪制”按鈕，繪制一個(gè)100*315mm的矩形，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸切除”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置矩形為切除草圖，切除深度設(shè)置為完全貫穿，單擊“確定”按鈕。選擇“前視基準(zhǔn)面”，建立草圖，以已建立的100mm的圓的圓心為圓心，半徑為80mm繪制一個(gè)圓，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸切除”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置圓為切除草圖，切除深度設(shè)置為完全貫穿，單擊“確定”按鈕。</p>

72、;<p>　　(4) 繪制動(dòng)臂液壓桿</p><p>　　選擇在（3）建立的與圓弧面所對(duì)的平面，單擊“草圖繪制”按鈕，單擊草圖工具欄中的“圓”按鈕，以矩形的中心為圓心，半徑為70mm繪制一個(gè)圓，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”， 在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的圓為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為1600mm，單擊“確定”按鈕。選擇已建立的圓柱端面，單擊“草圖繪制”按鈕，單擊草圖工具

73、欄中的“圓”按鈕，以圓柱的圓心為圓心，半徑為80mm繪制一個(gè)圓，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”， 在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的圓為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為100mm，單擊“確定”按鈕。完成后的動(dòng)臂液壓桿實(shí)體如圖2.12所示。</p><p>　　圖2.12 動(dòng)臂液壓桿</p><p><b>　　2.動(dòng)臂液壓缸</b></p>

74、<p><b>　　(1) 新建文件</b></p><p>　　單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕，彈出“新建文件”對(duì)話框。單擊“零件”按鈕，然后，單擊“確定”按鈕，彈出新零件窗口。單擊菜單命令“文件”→“保存”，輸入文件名稱“轉(zhuǎn)斗液壓缸”，單擊“保存”。</p><p>　　(2) 選擇草圖平面</p><p>　　在設(shè)計(jì)樹管理器

75、中選擇三個(gè)基準(zhǔn)面中的“前視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，建立新的草圖。</p><p>　　(3) 繪制動(dòng)臂液壓缸連接裝置</p><p>　　選擇已建立的新草圖，單擊草圖工具欄中的“矩形” 按鈕，繪制一個(gè)200*300mm的矩形，單擊“圓” 按鈕，繪制一個(gè)以矩形框的一個(gè)邊的中點(diǎn)為圓心，半徑設(shè)置為100mm的圓，單擊“剪切實(shí)體”按鈕，剪除有圓心的那個(gè)矩形邊和在矩形里面的那部分圓，單擊“退

76、出草圖”按鈕。在特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的草圖為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為200mm，單擊“確定”按鈕。選擇“前視基準(zhǔn)面”，建立草圖，以已建立的100mm的圓的圓心為圓心，半徑為80mm繪制一個(gè)圓，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸切除”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置圓為切除草圖，切除深度設(shè)置為完全貫穿，單擊“確定”按鈕。</p><p>　　(4) 繪制動(dòng)臂液

77、壓缸</p><p>　　選擇在（3）建立的與圓弧面所對(duì)的平面，單擊“草圖繪制”按鈕，單擊草圖工具欄中的“圓”按鈕，以矩形的中心為圓心，繪制半徑分別為100和80的兩個(gè)同心圓，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”， 在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的圓環(huán)為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為1900mm，單擊“確定”按鈕。完成后的動(dòng)臂液壓缸如圖2.13所示。</p><p>　　圖2

78、.13 動(dòng)臂液壓缸</p><p><b>　　3.動(dòng)臂液壓缸蓋</b></p><p><b>　　(1) 新建文件</b></p><p>　　單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕，彈出“新建文件”對(duì)話框。單擊“零件”按鈕，然后，單擊“確定”按鈕，彈出新零件窗口。單擊菜單命令“文件”→“保存”，輸入文件名稱“動(dòng)臂液壓缸蓋”，

79、單擊“保存”。</p><p>　　(2) 選擇草圖平面</p><p>　　在設(shè)計(jì)樹管理器中選擇三個(gè)基準(zhǔn)面中的“前視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，建立新的草圖。</p><p><b>　　(3) 繪制端蓋</b></p><p>　　選擇已建立的草圖，單擊草圖工具欄中的“圓”按鈕，繪制兩個(gè)半徑分別為100mm和70

80、mm的圓，單擊“退出草圖”按鈕。在特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的圓環(huán)為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為50mm，單擊“確定”按鈕。選擇已建立的圓筒端面，單擊“草圖繪制”按鈕。單擊草圖工具欄中的“圓”按鈕，繪制兩個(gè)半徑分別為100mm和80mm的圓，單擊“退出草圖”按鈕。在特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的圓環(huán)為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為50mm，單擊“確定”按鈕。<

81、/p><p>　　(4) 繪制圓角特征</p><p>　　單擊特征工具欄中的“圓角”按鈕，在圓角特征對(duì)話框中選擇端蓋的上表面外圓線為圓角對(duì)象，將半徑設(shè)置為10mm，單擊“確定” 按鈕。完成后的端蓋如圖2.14所示。</p><p>　　圖2.14 動(dòng)臂端蓋</p><p>　　2.5.2 轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)</p><p>&

82、lt;b>　　1.轉(zhuǎn)斗液壓桿</b></p><p><b>　　(1) 新建文件</b></p><p>　　單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕，彈出“新建文件”對(duì)話框。單擊“零件”按鈕，然后，單擊“確定”按鈕，彈出新零件窗口。單擊菜單命令“文件”→“保存”，輸入文件名稱“轉(zhuǎn)斗液壓桿”，單擊“保存”。</p><p>　　(2)

83、 選擇草圖平面</p><p>　　在設(shè)計(jì)樹管理器中選擇三個(gè)基準(zhǔn)面中的“前視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，建立新的草圖。</p><p>　　(3) 繪制轉(zhuǎn)斗液壓桿連接裝置</p><p>　　選擇已建立的新草圖，單擊草圖工具欄中的“矩形” 按鈕，繪制一個(gè)300*450mm的矩形，單擊“圓” 按鈕，繪制一個(gè)以矩形框的一個(gè)邊的中點(diǎn)為圓心，半徑設(shè)置為150mm的圓，單

84、擊“剪切實(shí)體”按鈕，剪除有圓心的那個(gè)矩形邊和在矩形里面的那部分圓，單擊“退出草圖”按鈕。在特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的草圖為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為300mm，單擊“確定”按鈕。選擇“右視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，繪制一個(gè)300*450mm的矩形，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸切除”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置矩形為切除草圖，切除深度設(shè)置為完全貫穿，單擊“確定”按鈕。選擇“

85、前視基準(zhǔn)面”，建立草圖，以已建立的100mm的圓的圓心為圓心，半徑為120mm繪制一個(gè)圓，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸切除”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置圓為切除草圖，切除深度設(shè)置為完全貫穿，單擊“確定”按鈕。</p><p>　　(4) 繪制轉(zhuǎn)斗液壓桿</p><p>　　選擇在（3）建立的與圓弧面所對(duì)的平面，單擊“草圖繪制”按鈕，單擊草圖工具欄中的“圓”按鈕，以矩形的中

86、心為圓心，半徑為120mm繪制一個(gè)圓，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”， 在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的圓為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為1100mm，單擊“確定”按鈕。選擇已建立的圓柱端面，單擊“草圖繪制”按鈕，單擊草圖工具欄中的“圓”按鈕，以圓柱的圓心為圓心，半徑為150mm繪制一個(gè)圓，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”， 在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的圓為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為100m

87、m，單擊“確定”按鈕。完成后的轉(zhuǎn)斗液壓桿實(shí)體如圖2.15所示。</p><p>　　圖2.15 轉(zhuǎn)斗液壓桿</p><p><b>　　2. 轉(zhuǎn)斗液壓缸</b></p><p><b>　　(1) 新建文件</b></p><p>　　單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕，彈出“新建文件”對(duì)話框。單擊“零

88、件”按鈕，然后，單擊“確定”按鈕，彈出新零件窗口。單擊菜單命令“文件”→“保存”，輸入文件名稱“轉(zhuǎn)斗液壓缸”，單擊“保存”。</p><p>　　(2) 選擇草圖平面</p><p>　　在設(shè)計(jì)樹管理器中選擇三個(gè)基準(zhǔn)面中的“前視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，建立新的草圖。</p><p>　　(3) 繪制轉(zhuǎn)斗液壓缸連接裝置</p><p>

89、　　選擇已建立的新草圖，單擊草圖工具欄中的“矩形” 按鈕，繪制一個(gè)350*275mm的矩形，單擊“圓” 按鈕，繪制一個(gè)以350mm矩形邊的中點(diǎn)為圓心，半徑設(shè)置為175mm的圓，單擊“剪切實(shí)體”按鈕，剪除有圓心的那個(gè)矩形邊和在矩形里面的那部分圓，單擊“退出草圖”按鈕。在特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的草圖為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為350mm，單擊“確定”按鈕。選擇“前視基準(zhǔn)面”，建立草圖，以已建立的1

90、75mm的圓的圓心為圓心，半徑為120mm繪制一個(gè)圓，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸切除”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置圓為切除草圖，切除深度設(shè)置為完全貫穿，單擊“確定”按鈕。以“上視基準(zhǔn)面”為草圖，繪制兩個(gè)以已建立的凸臺(tái)對(duì)稱的50*400mm的矩形框，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸切除”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置兩個(gè)矩形框?yàn)榍谐輬D，切除深度設(shè)置為完全貫穿，單擊“確定”按鈕。</p>&l

91、t;p>　　圖2.16 轉(zhuǎn)斗液壓缸</p><p>　　(4) 繪制轉(zhuǎn)斗液壓缸</p><p>　　選擇在（3）建立的與圓弧面所對(duì)的平面，單擊“草圖繪制”按鈕，單擊草圖工具欄中的“圓”按鈕，以矩形的中心為圓心，繪制半徑分別為170mm和150mm的兩個(gè)同心圓，單擊“退出草圖”按鈕。單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”， 在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的圓環(huán)為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為12

92、00mm，單擊“確定”按鈕。完成后的動(dòng)臂液壓缸如圖2.16所示。</p><p><b>　　3. 轉(zhuǎn)斗液壓缸蓋</b></p><p><b>　　(1) 新建文件</b></p><p>　　單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕，彈出“新建文件”對(duì)話框。單擊“零件”按鈕，然后，單擊“確定”按鈕，彈出新零件窗口。單擊菜單命令“

93、文件”→“保存”，輸入文件名稱“轉(zhuǎn)斗液壓缸蓋”，單擊“保存”。</p><p>　　(2) 選擇草圖平面</p><p>　　在設(shè)計(jì)樹管理器中選擇三個(gè)基準(zhǔn)面中的“前視基準(zhǔn)面”，單擊“草圖繪制”按鈕，建立新的草圖。</p><p><b>　　(3) 繪制端蓋</b></p><p>　　選擇已建立的草圖，單擊草圖工具欄中

94、的“圓”按鈕，繪制兩個(gè)半徑分別為170mm和120mm的圓，單擊“退出草圖”按鈕。在特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的圓環(huán)為拉伸草圖，拉伸深度設(shè)置為50mm，單擊“確定”按鈕。選擇已建立的圓筒端面，單擊“草圖繪制”按鈕。單擊草圖工具欄中的“圓”按鈕，繪制兩個(gè)半徑分別為170mm和150mm的圓，單擊“退出草圖”按鈕。在特征工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在拉伸特征對(duì)話框中設(shè)置已建立的圓環(huán)為拉伸草圖

95、，拉伸深度設(shè)置為50mm，單擊“確定”按鈕。</p><p>　　(4) 繪制圓角特征</p><p>　　單擊特征工具欄中的“圓角”按鈕，在圓角特征對(duì)話框中選擇端蓋的上表面外圓線為圓角對(duì)象，將半徑設(shè)置為10mm，單擊“確定” 按鈕。完成后的端蓋如圖2.17所示。</p><p><b>　　圖2.17 端蓋</b></p>&l

96、t;p>　　3 裝載機(jī)工作裝置裝配與仿真</p><p>　　3.1 裝載機(jī)工作裝置的裝配</p><p>　　SolidWorks不僅可以對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行實(shí)體建模，還可以將每個(gè)零件通過一定的幾何關(guān)系和配合狀態(tài)組裝起來，形成一個(gè)完整的裝配體。裝載機(jī)工作裝置在裝配過程中可將裝配過程概括為：插地基、定位置、添零件、設(shè)配合等。</p><p><b>　　

97、(1) 插地基</b></p><p>　　建立一個(gè)新的裝配體，向裝配體中插入已經(jīng)建好的“底座”零部件。</p><p><b>　　(2) 定位置</b></p><p>　　設(shè)定已插入的“底座”零件的底面與右視基準(zhǔn)面重合。將“底座”零件設(shè)定為固定狀態(tài)。</p><p><b>　　(3) 添零件

98、</b></p><p>　　向裝配體中加入裝載機(jī)工作裝置的其他零件，其設(shè)定方法與（1）中的方法相同，但零件狀態(tài)為浮動(dòng)。</p><p><b>　　(4) 設(shè)配合</b></p><p>　　添加插入的零件與其他零件的添配合關(guān)系。通過裝配體將裝載機(jī)工作裝置裝配完成后的圖如3.1所示。</p><p><

99、;b>　　圖3.1 裝配體</b></p><p>　　3.2 裝載機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　3.2.1 運(yùn)動(dòng)算例介紹</p><p>　　當(dāng)把產(chǎn)品被裝配起來后，我們需要全面的了解的功能或者模擬產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)過程。通過SolidWorks中的“運(yùn)動(dòng)算例”插件能夠使我們制作出產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)演示效果，以演示產(chǎn)品的外觀和性能，增加我們對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的全

100、面了解。</p><p>　　運(yùn)動(dòng)算例可以將相機(jī)透視圖和光源之類的視覺屬性融合到運(yùn)動(dòng)算例中，模擬動(dòng)畫給產(chǎn)品模型規(guī)定其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。使用SolidWorks的配合在建模運(yùn)動(dòng)時(shí)約束零部件在裝配體中的運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　運(yùn)動(dòng)算例的Motion Manage是基于時(shí)間軸的界面，包括以下運(yùn)動(dòng)算例工具：</p><p><b>　　(1) 基本運(yùn)動(dòng)</b&g

101、t;</p><p>　　可使用基本運(yùn)動(dòng)在裝配體中模仿馬達(dá)、彈簧、碰撞和引力?；具\(yùn)動(dòng)在計(jì)算運(yùn)動(dòng)時(shí)考慮質(zhì)量?；具\(yùn)動(dòng)計(jì)算速度快，可用之生成基于物理模擬的演示型動(dòng)畫。</p><p><b>　　(2) 動(dòng)畫</b></p><p>　　可對(duì)裝配體的運(yùn)動(dòng)使用動(dòng)畫，添加馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)裝配體一個(gè)和多個(gè)零件運(yùn)動(dòng)。使用設(shè)定鍵碼點(diǎn)在不同的時(shí)間規(guī)定裝配體零部件的

102、位置。動(dòng)畫使用插值來定義鍵碼點(diǎn)之間裝配體零部件的運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　(3) 運(yùn)動(dòng)分析</b></p><p>　　可使用運(yùn)動(dòng)分析裝配體上精確模擬和分析運(yùn)動(dòng)單元的效果。運(yùn)動(dòng)分析使用的是計(jì)算能力強(qiáng)大的動(dòng)力求解器，在計(jì)算中會(huì)考慮到材料屬性和質(zhì)量及慣性。</p><p>　　3.2.2 裝載機(jī)工作裝置的運(yùn)動(dòng)仿真</p>&

103、lt;p>　　利用SolidWorks對(duì)裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行實(shí)體設(shè)計(jì)，并進(jìn)行裝配起來，可以幫助我們了解它的組成和各零部件的空間位置。但是，這樣我們還是不知道它的工作情況，也不能判斷工作裝置在作業(yè)過程中的合理性和正確性。而利用Solid- Works中的運(yùn)動(dòng)算例插件可以仿真裝載機(jī)在工作時(shí)的情況，判斷各零部件之間是否有干涉存在。</p><p>　　裝載機(jī)的運(yùn)動(dòng)是通過控制液壓系統(tǒng)的液壓力提供動(dòng)力，通過改變液壓缸的

104、壓力和方向，從而驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)的其他零部件運(yùn)動(dòng)，完成裝載機(jī)的各種工作，裝載機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)仿真過程如下：</p><p>　　(1) 建立基本運(yùn)動(dòng)</p><p>　　打開在3.1中已建立的裝載機(jī)工作裝置的裝配體文件，在窗口右下角單擊“運(yùn)動(dòng)算例”，并在運(yùn)動(dòng)管理器中選中“動(dòng)畫”，如圖3.2所示。</p><p><b>　　圖3.2 基本運(yùn)動(dòng)</b>&

105、lt;/p><p><b>　　(2) 鏟取過程</b></p><p>　　裝載機(jī)在鏟取物料時(shí)，是通過轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)的液壓力讓鏟斗繞著動(dòng)臂頭鉸鏈銷釘旋轉(zhuǎn)，從而鏟取物料，通過給轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)給一個(gè)沿著液壓桿方向的力，就可以對(duì)鏟取過程進(jìn)行模擬仿真。了解裝載機(jī)在這一過程中的運(yùn)動(dòng)情況。</p><p>　　當(dāng)裝載機(jī)在如3.2所示的位置時(shí)，在運(yùn)動(dòng)管理器中單擊“

106、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)”按鈕，將其加載在裝載機(jī)轉(zhuǎn)斗液壓桿上，在馬達(dá)對(duì)話框中選擇“線性馬達(dá)”，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橐簤焊孜蜖顟B(tài)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置為“等速”，“70mm/s”，單擊“確定”按鈕，在時(shí)間軸上在3s處放置一個(gè)鍵碼，將工作時(shí)間設(shè)定為0～3s，裝載機(jī)運(yùn)動(dòng)至如圖3.3所示。</p><p><b>　　圖3.3 鏟取過程</b></p><p><b>　　(3) 舉升過程<

107、/b></p><p>　　裝載機(jī)在鏟取了物料后，為了使移動(dòng)物料的方便，需要將鏟斗舉升到某個(gè)位置，而這一過程是通過轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)和動(dòng)臂液壓系統(tǒng)同時(shí)作用的結(jié)果。轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)的作用是防止將鏟斗中的物料倒出來，動(dòng)臂液壓系統(tǒng)的作用的讓鏟斗到達(dá)某個(gè)規(guī)定的位置。通過在這兩個(gè)液壓系統(tǒng)上給一個(gè)沿著液壓桿方向的動(dòng)力，就可以對(duì)舉升過程進(jìn)行模擬仿真。</p><p>　　當(dāng)裝載機(jī)完成鏟取過程，處于圖3.3所

108、示的位置時(shí)，在運(yùn)動(dòng)管理器中單擊“旋轉(zhuǎn)馬達(dá)”按鈕，在轉(zhuǎn)斗液壓桿上加載一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橐簤焊孜蜖顟B(tài)的線性馬達(dá)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置為“等速”，“30mm/s”。在動(dòng)臂液壓桿上加載一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橐簤焊孜蜖顟B(tài)的線性馬達(dá)。運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置為“等速”，“150 mm/s”。在時(shí)間軸上的3s處和8s處分別為兩個(gè)馬達(dá)放置鍵碼，將工作時(shí)間設(shè)定為3～8s，裝載機(jī)運(yùn)動(dòng)至如圖3.4所示。</p><p><b>　　圖3.4 舉升過程&

109、lt;/b></p><p><b>　　(4) 卸料過程</b></p><p>　　裝載機(jī)把裝在鏟斗中的物料移動(dòng)到指定的位置時(shí)，還要把鏟斗中的物料給卸下來，而卸載物料是通過轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)的動(dòng)力讓鏟斗旋轉(zhuǎn)而完成卸料過程。給轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)的液壓桿給一個(gè)沿著液壓桿的動(dòng)力，就可以完成對(duì)卸料過程進(jìn)行模擬仿真。</p><p>　　當(dāng)裝載機(jī)完成舉升過

110、程，處于圖3.4所示的位置時(shí)。在運(yùn)動(dòng)管理器中單擊“旋轉(zhuǎn)馬達(dá)”按鈕，在轉(zhuǎn)斗液壓桿上加載一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橐簤焊着庞蜖顟B(tài)的線性馬達(dá)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置為“等速”，“150mm/s”。在時(shí)間軸上的8s處和11s處分別為馬達(dá)放置鍵碼，將工作時(shí)間設(shè)定為8～11s，裝載機(jī)運(yùn)動(dòng)至如圖3.5所示。</p><p><b>　　(5) 下降過程</b></p><p>　　完成卸料過程后，裝載機(jī)

111、的鏟斗還要恢復(fù)到原來的位置，這樣就需要轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)和動(dòng)臂液壓系統(tǒng)給一個(gè)與舉升過程相反也液壓力，才能使動(dòng)臂下降，鏟斗放平，整個(gè)裝置恢復(fù)到原始位置，從而為下一個(gè)鏟取過程做準(zhǔn)備。跟舉升過程一樣給轉(zhuǎn)斗液壓系統(tǒng)和動(dòng)臂液壓系統(tǒng)給一個(gè)動(dòng)力，就可以模擬其下降過程。</p><p><b>　　圖3.5 卸料過程</b></p><p>　　當(dāng)裝載機(jī)完成卸料過程，處于圖3.5所示的位置

112、時(shí)。在運(yùn)動(dòng)管理器中單擊“旋轉(zhuǎn)馬達(dá)”按鈕，在轉(zhuǎn)斗液壓桿上加載一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橐簤焊孜蜖顟B(tài)的線性馬達(dá)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置為“等速”，“40mm/s”。在動(dòng)臂液壓桿上加載一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橐簤焊着庞蜖顟B(tài)的線性馬達(dá)。運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置為“等速”，“150 mm/s”。在時(shí)間軸上的11s處和16s處分別為兩個(gè)馬達(dá)放置鍵碼，將工作時(shí)間設(shè)定為11～16s，裝載機(jī)運(yùn)動(dòng)至如圖3.6所示。</p><p><b>　　圖3.6 下降過程&