WY100液壓履帶挖掘機總體及工作裝置設計及運動仿真含SW三維及8張CAD圖帶開題

WY100液壓履帶挖掘機總體及工作裝置設計及運動仿真含SW三維及8張CAD圖帶開題,wy100,液壓,履帶,挖掘機,總體,整體,工作,裝置,設計,運動,仿真,sw,三維,cad,開題 XX 設計（XX）開題報告 課題 名稱 WY100液壓履帶挖掘機總體及工作裝置設計及運動仿真 系 別： 專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 學 號： 指導教師： 課題來源 導師課題 課題類別 工程設計 一、論文資料的準備 1.履帶式挖掘機機簡介 挖掘機械是工程機械的一種主要類型，是土石方開掘的主要機械設備，包括有各種類型與功能的挖掘機。據(jù)統(tǒng)計，采用一臺1.0m3斗容量的單斗挖掘機，挖掘Ⅳ級以下的土壤時，每班生產率大約相當300～400個工人一天的工作量；而一臺日產20萬m3的大型斗輪挖掘機，則可代替5～6萬人的勞動。由此可見，挖掘機在現(xiàn)代化建設工程中的功用，而挖掘機完成各項功能的主要構件又是挖掘機的工作裝置，所以對于挖掘機工作裝置的設計和研究就顯得極為重要了。 工程施工中約有60%以上的土石方量，系有挖掘機來完成的。挖掘機從誕生到現(xiàn)在已經有170多年的歷史，期間經歷了由蒸汽機驅動，利用杠桿原理，有軌式的挖掘機，到電力驅動及內燃機驅動的全回轉挖掘機，最后發(fā)展到現(xiàn)在生產的電控式、半智能化挖掘機。挖掘機械的最早雛形，遠在十六世紀于意大利威尼斯用于運河的疏浚工作。模擬人的掘土工作，以蒸汽機驅動的“動力鏟”誕生于十九世紀（1836年）。挖掘機的發(fā)展經歷了四個階段，第一階段：機械式挖掘機，由蒸汽機或柴油機提供動力利用杠桿原理進行機械傳動，行走方式為有軌式移動，有的可以在小范圍內回轉有的不能回轉。其中由柴油機提供動力的挖掘機是挖掘機發(fā)展史上的飛躍。第二階段：液壓挖掘機，1950年液壓挖掘機在德國開始發(fā)展，液壓技術的運用是挖掘機發(fā)展史的第二次飛躍。第三階段：電控式挖掘機，1970年世界知名廠家開始生產，電控技術應用是挖掘機發(fā)展史的第三次飛躍。第四階段：智能型挖掘機（未來挖掘機的發(fā)展方向）。 2.履帶式挖掘機的發(fā)展現(xiàn)狀 目前市場上應用最廣泛的就是反鏟式單斗液壓挖掘機，也是最常見的。反鏟裝置是液壓挖掘機重要的工作裝置，是一種適用于成批或中小批量生產的、可以改變動作程序的自動搬運和操作設備，它可用于操作環(huán)境惡劣，勞動強度大和操作單調頻繁的生產場合。反鏟式單斗液壓挖掘機工作裝置是一個較復雜的空間結構，挖掘機工作裝置主要有動臂、斗桿和鏟斗，斗桿有整體式和組合式兩種，大多數(shù)挖掘機斗采用整體式斗桿，國內外對其運動分析，機構和結構參數(shù)優(yōu)化設計方面都做了比較深入的研究，具體的設計特別是中型挖掘機的設計已經趨于成熟。而關于反鏟式單斗液壓挖掘機的相關文獻也很多，這些文獻從不同側面對工作裝置的設計進行了論述。當前，國際上挖掘機的生產正向大型化，微型化，多能化和專業(yè)化的方向發(fā)展。國外挖掘機行業(yè)重視采用新技術、新工藝、新結構和新材料，加快了向標準化、系列化、通用化發(fā)展的步伐。液壓挖掘機由于使用性能、技術指標和經濟指標上的優(yōu)越，因而世界上許多國家，特別是工業(yè)發(fā)達國家，都在大力發(fā)展單斗液壓挖掘機。目前，單斗液壓挖掘機的發(fā)展著眼于動力和傳動系統(tǒng)的改進以達到高效節(jié)能;應用范圍不斷擴大，不斷降低成本，實現(xiàn)標準化、模塊化發(fā)展，以提高零部件、配件的可靠性，從而保證整機的可靠性;電子計算機監(jiān)測與控制，實現(xiàn)機電一體化;提高機械作業(yè)性能，降低噪音，減少停機維修時間，提高適應能力，消除公害，其趨勢為: ①向大型化發(fā)展的同時向微型化發(fā)展。 ②更為普遍地采用節(jié)能技術。 ③不斷提高可靠性和使用壽命。 ④工作裝置結構不斷改進，工作范圍不斷擴大。 ⑤由內燃機驅動向電力驅動發(fā)展。 ⑥液壓系統(tǒng)不斷改進，液壓元件不斷更新。 ⑦應用微電子、氣、液等機電一體化綜合技術。 ⑧增大鏟斗容量，加大功率，提高生產效率。 ⑨在液壓挖掘機產品功能方面，液壓挖掘機工人機工程學在設計中的充分利用。 二、本課題的目的（重點及擬解決的關鍵問題） 本課題針對WY100液壓履帶式挖掘機的總體設計、工作裝置設計及其運動仿真進行了重點研究。目的在于闡明WY100液壓履帶式挖掘機鏟斗挖掘時的受力狀況，總體及工作裝置的設計，根據(jù)對挖掘阻力的分析，對挖掘機進行動力學仿真，為進一步分析研究挖掘機工作裝置的強度提供證據(jù)。 液壓挖掘機工作裝置是完成液壓挖掘機各項功能的主要構件,其結構的合理性直接影響到液壓挖掘機的工作性能和可靠性。因此，對挖掘機的設計和研究就顯得非常重要。利用CAD對設計的模型進行仿真操作，在模擬真實環(huán)境中的工作狀況并對其進行分析和判斷，讓設計者盡早發(fā)現(xiàn)設計的缺陷和潛在的失敗可能并及時修改與優(yōu)化，這樣既能縮短產品的設計周期、提高產品的可靠性，又能實現(xiàn)產品的優(yōu)化設計，從而減少后期修改付出的昂貴代價。 利用此軟件能夠進行快速正確的分析計算，形象直觀、操作簡單，當改變參數(shù)時只要在計算機的有關界面上簡單操作就能達到修改的目的，從而實現(xiàn)減少用戶的工作強度。同時對產品進行運動仿真，能夠形象生動地進行產品的運動模擬，使仿真運動更加清晰地展現(xiàn)在設計人員和用戶面前，對于挖掘機的研究有非常重要意義。 三、主要內容、研究方法、研究思路 主要內容： 1、結合資料進行分析，了解液壓挖掘機工作裝置的工作原理。  2、按一定比例運用CAD繪制液壓挖掘機工作裝置的各零部件。  3、運用所學會的裝配方法將各零部件進行裝配。 4、運用CAD的仿真運動系統(tǒng)實現(xiàn)其運動仿真。 研究方法： 挖掘機工作裝置主要有動臂、斗桿和鏟斗，斗桿有整體式和組合式兩種，大多數(shù)挖掘機斗采用整體式斗桿，當需要調節(jié)斗桿長度或杠桿比時采用更換斗桿的辦法，或者在都趕上設置2-4個可供調節(jié)時選擇的與動臂端不鉸接的孔。由于工作半徑、最大高度和最大深度的不同工作裝置都有不同的參數(shù)。通過計算算出一個工況的工作參數(shù)，再通過編程算出各個工況的工作參數(shù)。 首先用已知數(shù)據(jù)計算出一個工況的合理性之后，再運用軟件CAD模擬出各個工況的工作參數(shù)曲線，以驗證所設計的動臂、斗桿和鏟斗的參數(shù)都是合理的。在這里主要模擬出斗桿的工作參數(shù)在各個工況都是合理的。最后通過合理的設計分析，選擇最優(yōu)的工作參數(shù)，使得挖掘機的工作裝置能夠適合多種復雜的工況，低功耗，高功率。特別是通過斗桿挖掘工況挖掘性能的分析，使得挖掘機的斗桿更進一步的優(yōu)化。 研究思路： 1、工作裝置結構形式的選擇。 2、工作裝置運動和受力分析。 3、工作裝置運動仿真。 四、總體安排和進度（包括階段性工作內容及完成日期） 2013.3.21-2013.3.31 英文資料翻譯 2013.4.1-2013.4.10 寫開題報告 2013.4.11-2013.4.25 方案選擇及總體設計 2013.4.26-2013.5.9 繪制總圖 2013.5.10-2013.5.23 工作裝置設計 2013.5.24-2013.6.13 工作裝置運動及受力分析計算 2013.6.14-2013.6.22 繪制零件圖紙 2013.6.23-2013.6.27 準備論文及答辯 五、主要參考文獻 [1] 吳永平等.工程機械設計機 北京 化學工業(yè)出版社 2007. [2] 李宏、張欽良. 卡特挖掘機設計技術.北京,化學工業(yè)出版社,2007. [3] 吳慶鳴 何小新 工程機械設計 武漢 武漢大學出版社 2006. [4] 楊國平 現(xiàn)代工程機械技術 北京 機械工業(yè)出版社 2006. [5] 高佳宏,王琳,朱梅玲.液壓挖掘機工作裝置的三維設計.西安,西安工業(yè)大學, 1986 [6] 戴群亮 計算機科學與技術系 北京清華大學 章二平 蔡登生 廣西柳工機械股份有限公司 智能化液壓挖掘機的研究與應用 [7] 工程機械設計 [8] 楊彥龍 液壓挖掘機工作裝置的虛擬樣機仿真分析 [9] 楊武成 液壓挖掘機工作裝置的虛擬樣機研究 [10] 張衛(wèi)國 液壓挖掘機工作裝置動力學仿真分析及研究 [11] 張仁敬 基于ANSYS和Proe的WY22挖掘機工作裝置的分析 [12] 吳宗澤、羅圣國．機械設計課程設計手冊．高等教育出版社，2006.5 [13] 濮良貴、紀名剛．機械設計．高等教育出版社，2000.12 [14] 吳宗澤主編. 機械設計師手冊機械工業(yè)出版社，2002 [15] 周四新和青芳著.Pro/ENGINGEER Wildfire 3.0基礎設計[M].北京電子工業(yè)出版社2007.1 [16] 秦長海夏素民白喬等.Pro/ENGINGEER Wildfire 3.0 中文版 范例教[M].北京清華大學出版社,2007.10 [17] 梁玲趙春章.中文版Pro/ENGINGEER Wildfire 4.0 實用教程[M].北京清華大學出版社2008.2 [18] 孔德文等.液壓挖掘機--工程機械設計與維修叢書[M].北京化學工業(yè)出版社2007.1 [19] 陳軍科.液壓挖掘機行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向.中小企業(yè)管理與科技2009.5:139 指導教師意見： 、 指導教師簽名： 日期： 教研室意見： 教研室主任簽名： 日期： 系意見： 系領導簽名： 日期： 系蓋章 課題來源：導師課題、社會實踐、自選、其他 課題類別：工程設計、施工技術、新品開發(fā)、軟件開發(fā)、科學實驗、畢業(yè)論文。