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摘要:本文对于目前我国挖掘机现有的操纵箱多存在着结构复杂,操纵杆件多,拆卸维修不易等问题,给挖掘机驾驶操作员带来了很大的困扰,在高强度操作的同时,可能由于操作部件布局的不合理,长时间保持一种要是带来疲劳,也可能因为操纵模式的单一使得工作变得繁琐。进行了操纵箱的结构性、功能性设计,对操纵箱结构升级并对操纵杆的操纵力和操纵行程进行简单计算;使用Pro/E三维造型设计软件,建立挖掘机操纵箱三维模型;简单的通过多体系统动力学研究方法,使用在动力学中常用的分析软件ADAMS软件对于该模型建立虚拟模型的动力分析,以检验机构的合理性。通过这种分析,检验改操纵装置设计的合理性以及操纵结构的优点。对操纵箱的维修拆卸提供了方便,减轻挖掘机操作人员的工作强度,同时确定操纵装置的精确控制,对以后挖掘机的智能发展提供方便。
关键词 挖掘机;操纵箱;设计;Pro/E;虚拟样机;动力学仿真
目录 摘要 Abstract 1 绪论-1 1.1 课题的背景与意义-1 1.2 挖掘机国内外有关技术的现状-1 1.2.1 国外发展现状-1 1.2.2 国内发展现状-2 1.3 研究的目的与设计要求-2 1.3.1 研究的目的-2 1.3.2 研究设计要求-3 2 总体方案设计-4 2.1 分析挖掘机操纵箱问题-4 2.2 操纵箱整体机构设计-4 2.2.1 基本组成机构及作用-4 2.2.2 基本原理-4 2.3 总体方案设计的原则-5 2.3.1 多体动力学-Kane-Huston方法-5 2.3.2 人机工程学-5 2.3.3 操纵箱设计原则-5 2.3.4 操纵杆设计原则-6 3 操纵箱总体设计-8 3.1 挖掘机操纵箱结构设计-8 3.1.1 操纵箱箱体结构设计-8 3.1.2 操纵箱先导手柄结构设计-8 3.1.3 操纵箱操纵杆结构设计-9 3.2 挖掘机操纵箱参数设计-9 3.2.1 操纵箱箱体参数设计-9 3.2.2 手柄以及操纵杆参数设计-9 4 挖掘机工作装置机构设计-15 4.1 设计工作装置主要构件的结构形式-15 4.1.1 设计动臂的结构-15 4.1.2 设计斗杆的结构-15 4.1.3 设计铲斗和斗齿的结构-15 4.2 工作装置主要构件的参数选择-16 4.2.1 铲斗参数选择-16 4.2.2 动臂参数选择-17 4.2.3 斗杆参数选择-18 4.2.4 油缸布置-19 5 挖掘机操纵箱的实体建模-20 5.1 Pro/E软件介绍-20 5.1.1 Pro/E软件主要特性-20 5.2 建模过程-20 5.2.1 操纵箱箱体建模-20 5.2.2 操纵装置建模-21 5.2.3 工作装置建模-22 5.3 创建挖掘机工作装置和操纵箱三维模型-23 6 挖掘机工作装置的动力学仿真分析-25 6.1 ADAMS软件介绍-25 6.1.1 虚拟样机定义-25 6.1.2 虚拟样机的特点-25 6.1.3 虚拟样机的功能-25 6.2 创建虚拟样机模型-26 6.2.1 创建虚拟样机模型的操作-26 6.3 样机模型仿真分析-27 6.3.1 挖掘阻力与挖掘重力的分析-27 6.3.2 挖掘机工作装置受力仿真分析-28 结论-30 致谢-31 参考文献-32 |