基于ProE的装载机工作装置的实体建模及运动仿真

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基于Pro／E的装载机工作装置虚拟样机与仿真分析

虚拟样机的设计提供了科学的参考依据。
关键词：装载机；工作装置；虚拟样机；仿真
文献标识码：Ａ
０引言
Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ是一款包括ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ的大型设计软件［１］，其不仅可用来建立相应的几何模型，而且还可对模型进行仿真模拟，并对仿真模拟的结果进行分析，以及时发现设计中所存在的问题，从而在设计阶段就解决这些问题，以减少生产及投入使用后的维修费用，这不仅有利于企业经济效益的提高，而且减少了设计所耗费的时间。
收稿Ｈ期：２０１３ — ０６ — ２４；修回｝］期：２０１３０８ — ２４
图ｌ装载机工作装置虚拟样机
３虚拟样机的动态模拟
虚拟样机装配好后，就可以利用Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ软件进行动态模拟及分析，其动态模拟及分析流程见图２。
作者简介：张椭（１９８３一），女，辽宁营口人，讲师，本科，主要研究方向：ＣＡＤ／ＣＡＭ软件应用。
建立连接连接轴设定运动副伺服电动机
建立运动模型
设置运动环境分析运动机构获取分析结果
重力．执行电动机旌加载荷初始条件运动干涉检查运动包络轨迹曲线
运动学动态分析静态分析修改

基于Pro_E的装载机工作装置动臂的有限元分析及优化设计

第4期 2010年4月工矿自动化I ndustr y and M ine Automat ionNo.4 Apr.2010文章编号:1671-251X(2010)04-0050-03基于Pro /E 的装载机工作装置动臂的有限元分析及优化设计戴雪芬(江苏联合职业技术学院镇江机电分院,江苏镇江 212016)摘要:使用Pro/E 建立了装载机工作装置的动臂三维实体模型,对其进行了有限元分析及参数化设计,并在确定目标函数和约束条件的基础上对动臂进行了优化设计。

仿真结果表明,在保证动臂满足工作性能要求的前提下,经优化设计后的动臂受力情况和结构形状得到了合理的改善。

该基于Pr o/E 软件的有限元分析和优化设计方法提高了设计速度和设计质量,降低了制造成本,对装载机工作装置的动臂及整个工作装置的优化研究具有普遍的适用性。

关键词:装载机;工作装置;动臂;有限元分析;优化设计;Pro/E 中图分类号:TP391.7 文献标识码:AFinite Element A nalysis and Optimization Desig n of M ovable Arm ofLoader øs Working Equipment Based on Pro/EDAI Xue -fen(Zhenjiang Vo catio nal Co lleg e of M echanical and Electrical Technolo gy ofJiang su U nio n Technical Institute,Zhenjiang 212016,China)Abstract :Three -dim ensional solid mo del of mo vable arm o f loader øs w orking equipment w as established by use of Pro /E,the finite element analysis and parametr ic desig n for the model w ere performed,and the mo vable arm w as optim ized after objectiv e functions and constraint conditions w ere determ ined.The simulation result sho w ed that forces and structural shapes of the m ovable arm are impr oved after being optimized o n the premise of meeting requirment of the mo vable arm øs w ork performance.The metho d of finite element analy sis and o ptimization design based on Pro/E improv es design speed and quality ,reduces manufactur ing costs,and has univ er sal applicability to optimization resear ch of movable arm of loader øs w orking equipment and the w ho le w orking equipment.Key words :loader,w orking equipment,m ovable arm,finite elem ent analy sis,o ptimization desig n,Pro/E 收稿日期:2009-12-11基金项目:江苏省高校自然科学基础研究项目(07KJB460113)作者简介:戴雪芬(1982-),女,江苏镇江人,毕业于徐州师范大学机电工程系机械设计制造及其自动化专业,现主要从事机械制造、CAD/C AM 等方面的教学与研究工作,已发表文章数篇。

基于PRO／E的装载机工作装置机构的仿真与优化

运动及力学分析来进一步的优化产品，达到我们的设计系。图１为运动骨架中装载机工作机构各铰接点的位
要求，这是二维软件所不具备的。装载机工作装置是装载机的核心部件，它主要由动臂、铲斗、连杆、动臂油缸、翻转油缸组成，它是实现铲挖及装载物料的机构，其设计水平的高低直接影响
２０１３．Ｏｌ建设机械技术与管理９３
装配关系不会发生改变，这就缩短了设计的周期。图２为参照骨架模型所创建的实体模型。
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优化设计（ｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎ）是根据最优化原理及方法综合各方面的因素，以人机配合方式或自动探索方式，把机械设计及数学规划理论及方法相结合，借助
高，降低设计成本，提高生产效率等优点。关键词：装载机ＰＲＯ／Ｅ运动骨架仿真优化
随着我国经济的飞速发展，带动了工程机械的发终是各结构件间的绞接点的位置尺寸，而各构件的形状展，其中装载机是工程机械中用途最为广泛的一种，它尺寸则影响较小。因此在行为建模过程中，要保证各绞
豳山东中川液压有限公司：ｒ￣Ｔ／ＧＯＮＧＸｉｕｊｉａｎｇ张洪德／ｚＨＡＮＧＨｏｎｇｄｅ

基于Pro／E软件的装载机虚拟设计制造研究

基于Pro／E软件的装载机虚拟设计制造研究文章运用Pro/E软件对装载机进行了三维建模设计，对其进行虚拟装配和仿真运动，完成了装载机的虚拟设计制造。

通过虚拟设计制造，缩短了产品的设计开发制造周期，提高了装载机的设计制造效率、节约了开发成本。

關键词：装载机；Pro/E虚拟设计；制造研究引言进入新世纪，科技发展突飞猛进。

人们对个性化产品的需求越来越迫切，对产品性能的要求也越来越高。

传统的机械设计在产品的创新开发中，存在开发设计周期长、制造成本高、产品的品质等方面已越来越不能满足人们需求，虚拟设计制造技术正是在这一背景的驱动下产生的。

装载机主要用来铲、装、卸、运土和石料一类散状物料，也可以对岩石、硬土进行轻度铲掘作业。

运用Pro/E软件，设计人员可以在制造真实装载机之前建立整个机构的虚拟样机，然后模拟装载机的运动过程，就可以在装载机的设计开发过程中发现设计存在的不足、缺陷，从而实现设计的优化。

1 虚拟设计及装配流程装载机的虚拟设计主要是用大型参数化建模软件Pro/E对机械结构进行三维实体建模，然后进行装配并各种模拟动作。

为能够方便的解决在装载机产品的设计阶段中各个机械构件在运动过程中的机械运动协调关系及运动范围的设计、可能的部件运动干涉检查等问题找到切实可行的解决问题的方法。

装载机虚拟样机的设计步骤、装配流程如图1 所示。

2 装载机的三维建模2.1 动臂的建模动臂建模设计主要采用拉伸命令，首先进入草绘平面，绘出动臂二维图形，然后给出尺寸值进行拉伸生成动臂三维实体图，再在动臂上进行其上打孔，要注意保证尺寸的准确性。

对另一个动臂采用镜像的方法得到。

如图2 所示。

2.2 铲斗的建模铲斗实体采用拉伸命令建立基本体，再用抽壳命令形成基本的壳体。

在基本体上添加加厚板以及铲齿特征。

添加铲耳特征时还需要建立铲耳特征的二维平面图形特征，后采用工具中的镜像复制命令完成铲斗肋板设计。

如图3所示。

2.3 底座的建模先建立底盘二维平面框架，然后采用拉伸命令，再采用拉伸裁剪命令生成底座结构，最后在框架上生成其他特征。

基于Pro／E的多功能装载机工作装置的设计及仿真分析

（ｏｌ８）Ｔｔｌ１ａｙ９
基于ＰｏＥ的多功能装载机工作装置的ｒ／设计及仿真分析
吕其惠王力夫
（广东交通职业技术学院，Ｉ６０广州１５）５０摘要：ＰｏＥ平台下对多功能装载机工作装置进行建模、在ｒ／装配仿真和人机交互优化，并对设计结果进行动态和静态
臂５摇臂７拉杆６前臂２摆臂８快换架９作业、、、、、（装置）以及提升液压缸４和转斗液压缸３构成的正转式八连杆机构（１示）图所，多功能装载机工作装置具有以下的特点：
用的尺寸都存在数据库中。用户可以运用强大的数学运算方式，建立尺寸参数问的关系式，通过相似的模型可自动计算出应有的外形，各尺寸就不需要逐
作要求
代Ｃ／Ａ系统。软件以全参数化尺寸驱动、ＡＤＣＭ该
基于特征、单一全关联的数据库等优点深受用户好评，成为国际参数化行业标准。该软件强大的参并
数化功能，合其单一的数据库，设计过程中所使配将
多功能装载机工作装置采用了由前车架１动、
维普资讯
２００７年第４期
农业装备与车辆工程
ＡＲＣＬＵＡＱＩＭＥＴ＆ＶＨＣＥＥ￣ＮＥＩＧＧＩＵＴＲＬＥＵＰＮＥＩＬＮＥＲＮ
Ｎｏ４０７．２０
（总第１８９期）
分析．成功实现了在ＰｏＥ环境下的多功能装载机工作装置的虚拟样机设计。结果表明本研究方案－￣提高设计效ｒ／ｑ．－

装载机工作装置的实体建模和运动仿真

置
5. 生成特殊连接
分析运动机构
设置运动环境
1. 应用伺服电动机 2. 应用弹簧 3. 应用阻尼器 4. 应用执行电动机 5. 定义力/力矩负荷
1. 运行运动学分析 2. 运行动态分析 3. 运行静态分析 4. 运行力平衡分析
5. 运行重复组件分析
获取分析结果
1. 回放结果 2. 检查干涉 3. 查看定义的测
几方面的分析：
1 铲斗斗尖位置分析
2 工作装置铰点处运动分析
3 铲斗运动分析
4.5 工作装置干涉检测
在回放中进行碰撞干涉检测，如果杆件在运动中出现干涉，“Proe/E” 就会提示，并将干涉区加亮显示，以便设计者检查修改。通过“ Proe/E” 环境中的全局干涉检查判断ZL50 装载机工作装置干涉问题，经过检查，ZL50 装载机工作装置在铲斗收斗时由于收斗角过大造成后挡板与摇臂产生轻微的干涉，通过调整翻斗油缸的伸长长度后，工作装置不存在干涉情况。最后可以通过扑捉动态模拟过程，制作成一个动画影片。
在机构上定义重力、力和力矩、弹簧、阻尼等特征。可以对机构设置材料、
密度等基本属性特征，使其更加接近现实中的机构，达到真实模拟现实的
目的。
做完一个机构动态分析后就可以进行结果回放，检测干涉，捕捉
机构运动仿真动画，所需数据的测量对机构的合理性进行检验，是否满足
设计要求。根据设计任务书的要求，
需要对工作装置做如下
Pro/E提供了十种连接定义。主要有刚性连接，销钉连接，滑动杆连接，圆柱连接，平面连接，球连接焊接，轴承，一般， 6DOF（自由度）。
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4.3用Pro/E做机械动态分析的一般流程

装载机铲装装置的虚拟装配和运动仿真研究

ｌＩ福逮农杌
ＦＵ￣ＡＮＮＯＮＧＪＩ
装载机铲装装置的虚拟装配和运动仿真研究
吴玉荣
（田市荣兴机械有限公司，建莆田３１０）莆福５１０
摘要：章介绍了ＰｏＥｇｅ件在装载机铲装机构设计分析中的应用。通过对机构建立合理的文／ｎ１ｅｒｎｒ软
产品参数化设计、动校核及运动力学等分析，过运通其快速、观的建模，分显示出各部件运动中相互直充
间的协调关，又可用来检验设计过程的合理性和正
确性。
１铲装装置的建模及虚拟装配
速发展，成为工程机械的主要机种之一。目前装载机市场上出现一些有特殊构造、有特色的和多功能产
品，这种发展趋势既体现各厂家市场差异化的产品战略，又体现各自的技术水平和实力。这些变化对产品的设计手段和设计效率提出了更高的要求。
以确定，重复工作量大。了解决这些问题，公司采为本
实现。随着计算机辅助设计技术的发展，借助目前最
流行的三维设计软件之一ＰｏＥｇｎｅｒ／ｎｉｅｒ软件，进行
用了ＰｏＥｇｅｒ／ｎｅｒ软件对该铲装装置进行仿真和分ｉｎ析，拟它在真实环境的工作状况并获取其主要机构模的受力分析，以及早发现设计缺陷，缩短设计周期。

装载机工作装置建模与动态分析机械工程和自动化专业

装载机工作装置建模与动态分析摘要现如今，在各种类型的工程机械中，应用尤为广泛的即为装载机，其将可有效提高现有的工程进度，并尽可能降低不必要的劳动强度，持续优化当前的工程质量。

本次研究用Z30E型装载机作为研究对象，使用solidworks三维建模软件创建了装载机工作装置各构件的零件图并用自带的装配功能将各构件装配成完整的工作装置。

在此之后，本文借助于ANSYS有限元分析软件的作用，对装载机的动臂进行科学合理的有限元分析。

在本篇论文中，决定将研究对象设定为Z30E装载机，并对其所应满足的设计要求，进行较为深入的细致阐述。

其次，据此成功构建出相匹配的反转六杆机构模型，并由此针对装载机铲斗以及摇臂等部分，进行科学得当的受力分析。

最后，本文主要针对动臂以及连杆等构件，进行精准有效的强度校核。

用solidworks创建工作装置的三维模型时先简单介绍了三维机械设计软件solidworks。

之后用solidworks的简单功能创建了装载机工作装置主要构件铲斗、动臂、摇臂和连杆的三维模型，并使用装配功能将各构件装配成一个统一的工作装置整体。

以动臂为例，若其达到高度的极小值，则将可进行一系列有限元分析。

此时，仅需将动臂模型融于ANSYS软件中，并在ANSYS中划分网格，再向其赋予一定的载荷，即可针对模型进行科学精准的求解和细致分析，并由此获得应力云图以及相应的位移云图。

据此将可得知，应力的极大值将可达到174MPa，在动臂与举臂油缸铰接处，位移最大值为0.00701m，在动臂的横梁中部处。

在本篇论文中，主要针对装载机所涉及的多样化构件，进行科学合理的受力分析，再据此成功构建出相匹配的三维模型，此外还针对动臂构件进行必要的有限元分析，并由此找出动臂应力值最大的点，对工作装置的优化设计，改善性能等将会有很大帮助。

而且利用计算机可以直接显示出动臂的彩色应力云图和位移云图。

这样复杂的装载机空间应力问题就迎刃而解了。

关键词：装载机；工作装置；建模；有限元分析第1章绪论1.1轮式装载机简介装载机隶属于典型的铲土运输机械装置，这种设备的前端配置了铲斗支撑件以及相应的连杆，相关的随机装置能够前向运动，并能进行多种作业，譬如上提、挖掘、装载、卸载与运输等，其在建筑以及矿山等各种类型的工程建设领域中应用较为广泛。

机械设计_课程设计-基于PROE的铲车模型三维设计

课程设计说明书基于PRO|E的铲车模型的三维设计课题名称：基于PROE的铲车模型三维设计学生生学号：21106071023专业班级：11机械班学生姓名：学生成绩：指导教师：课题工作时间：2012年12月23 至2013年1月14日目录第一章铲车设计背景及总体介绍 (3)第二章零件的设计2.1 后座主体的设计 (4)2.2轮胎的设计 (4)2.3 栏杆的设计2.4 尾气排放装置 (5)2.5 车头的制作 (6)2.6 铲车下方滑动伸缩轴的造型。

(7)2.7 前后连接装置的造型 (8)2.8螺帽的造型 (9)2.9前支撑架的的造型 (10)2.10底端支撑架的造型 (10)2.11 铲车其他滑动伸缩轴的造型 (11)2.12 铲车两边支架的造型 (11)2.13支架连接装置的造型 (12)2.14转向曲杆的造型 (13)2.15 连接杆的造型 (13)2.16铲斗的造型 (14)2.17 车轮支撑轴的造型 (14)2.18各种固定销钉的造型 (15)第三章零件的组装3.1整体效果图 (16)3.2 后半部分的装配 (17)3.3前半部分的装配 (18)3.4 整体的装配 (19)第四章总结 (20)附录参考资料 (20)第一章铲车的设计背景及介绍本学期学习了PRO|E三维造型这门课，对计算机辅助绘图及三维设计有了更深的理解，增加了对机械设计的学习乐趣。

这次的课程设计我的课题是：《对升辉800B型铲车模型的三维造型》，我有一个铲车模型玩具并且观察发现可以可以利用所学对其完整造型。

在造型个零件图时，先用毫米刻度尺测量关键参数并记录下来，设计好尺寸，利用所学的知识再用PRO|E造型出来。

最后再将所有造型好的零件组装起来。

如下图，所示为所有零件的截图。

将所有造型好的零件组装起来，便完成了本次课程设计，整体效果图如下图。

第二章零件的设计2.1 后座主体的设计铲车后座主体设计，本来打算将后座主体拆成三部分来造型，但是考虑到尺寸、及装配等因素，所以造型成一个整体，这样尺寸容易控制并且组装方便。

基于ProE的装载机工作装置的实体建模及运动仿真

摘要基于Pro/E的装载机工作装置的实体建模及运动仿真专业：机械设计制造及自动化作者：李书知指导教师：陈丰峰摘要：装载机是一种应用广泛的工程机械。

有其广泛的空间，但由于装载机传统开发模式存在的开发周期长、过程繁杂、开发成本高、性能测试困难等问题，本文将仿真技术引入装载机开发领域，完成以下工作：1．介绍了装载机的发展历史及前景，装载机的种类，介绍了仿真技术产生的背景、在国内的发展状况以及仿真技术的实际意义。

2．对液压缸作出了合理的选择。

3．简述了Pro/E软件在工程设计中的应用，利用Pro/E构建装载机的三维实体模型，并对其进行装配，在Pro/E 环境下进行了装配干涉检验。

4．在Pro/ENIEER MECHANISM环境下进行运动仿真,得出装载机工作的性能曲线。

关键字：装载机工作装置液压缸仿真技术三维建模Abstract：Loader is a kind of engineer machine that is widely applied in engineer project,which has wildely space,Aim to the problems that exist in traditional research way of loader,for example the research cycle is long,the cost is long,the cost is high and the performance test is complex etc,this paper leads virtual prototype technology into research of loader.The following research works are completed:1.The development foreground,the category and loader’s history is introduced,also the background of simulationtechnology come into being,developing status in local and the significance of virtual prototype technology is introduced.2.To brief introduce the Pro/E software which application in the field of engineering,the3D modeling is used byPro/E software,which is built and interferential test of assembly in Pro/E environment is completed.3.The simulated motion in Pro/E environment is completed,and the capability curve is reached.4.A rational choice for the hydraulic actuating cylinder.Keywords:Loader,Working mechanism,hydraulic actuating,Simulation technology,3D modeling目录摘要 (I)1前言 (1)1.1装载机的简介 (1)1.1.1装载机的发展历史及前景 (1)1.1.2装载机的种类 (1)1.1.3本章小结 (3)1.2运动仿真技术简介 (4)1.2.1运动仿真技术产生的背景 (4)1.2.2运动仿真技术 (4)1.2.3运动仿真技术在国内外的发展概况 (4)1.2.4发展运动仿真技术的重要意义 (4)1.2.5总结 (5)1.3Pro/ENGINEER软件在工程设计中的应用 (5)1.3.1Pro/ENGINEER软件介绍 (5)1.3.2运动仿真技术对装载机设计理念的影响 (6)1.4本章小结 (7)2液压缸的选择 (8)2.1本章小结 (8)3装载机工作装置三维实体建模 (9)3.1工作装置零件建模 (9)3.1.1动臂的生成 (9)3.1.2铲斗的生成 (10)3.1.3底座的生成 (11)3.1.4连杆的生成 (11)3.1.5摇臂的生成 (12)3.1.6液压缸筒的生成 (12)3.1.7液压缸盖的生成 (13)3.1.8液压缸活塞的生成 (13)3.1.9连接销轴的生成 (13)3.2工作装置装配模型建模 (14)3.2.1底座模型装配 (15)3.2.2动臂模型装配 (15)3.2.3铲斗模型装配 (16)3.2.4液压缸体模型装配 (16)3.2.5摇杆模型的装配连接 (17)3.2.6连杆模型与铲斗模型和摇杆模型的装配连接 (17)3.2.7销钉模型的连接 (17)3.2.8本章小结...............................................................................................错误！未定义书签。

基于PROE和AGW的装载机工作装置动臂参数化设计

基于PRO/E和AGW的装载机工作装置动臂参数化设计Parametric design of movable arm in the loader working device based on PRO/E and AGW蔡聪艺，周德俭，谌炎辉CAI Cong-yi,ZHOU De-jian,CHEN Yan-hui（广西科技大学（筹），机械工程学院，柳州 545006）摘要：建立了装载机工作装置动臂参数化模型，以Pro/E为开发平台、以此模型为开发实例，利用Visual Basic 6.0和Automation Gateway进行二次开发，并开发出装载机工作装置动臂参数化设计系统。

该设计系统可以通过改变其中的设计参数来实现快速生成新的三维实体模型，减少了同一类产品的重复设计，提高了新产品的设计效率。

关键词：参数化设计；Pro/E；Automation Gateway；二次开发中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：0 引言装载机是一种用途十分广泛的工程机械，它具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点。

它在加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一[1]。

工作装置是装载机系统的组成部分，它对整机的生产率、发动机功率以及性能参数和工作尺寸都有很大影响。

而动臂是工作装置的主要构件之一。

对于动臂的设计，传统的设计方法计算繁琐，同一类型的产品结构尺寸不同、但形状相同或相近，重复设计工作量还是很大。

设计效率不高，而且现在市场需求呈现出多样化，这使得传统的设计已经很难满足市场需求[2]。

因而研究动臂参数化设计系统很有意义。

Pro/Engineer(简称Pro/E)是美国PTC公司开发的一款参数化设计软件，在目前参数化设计领域占有重要的地位和作用[3]。

本文用该软件建立了动臂的参数化三维模型，通过控制其中参数来生成所需的模型，并以VB6.0和Automation gateway（简称AGW）来进行二次开发，开发了装载机工作装置动臂参数化设计系统。

基于proe的机构运动仿真

软件学习曲线
ProE软件功能强大但学习曲线较陡峭，需要用户花费一定时间来熟悉和掌握。
未来展望
06
基于ProE的机构运动仿真实践建议
提高仿真的精度和准确性
建立精确的模型
在建模过程中，应充分考虑机构的实际尺寸、材料属性、装配关系等因素，确保模型与实际机构的一致性。
优化仿真参数
根据机构运动特性和仿真需求，合理设置仿真参数，如时间步长、摩擦系数等，以提高仿真的精度和准确性。
通过各种渠道宣传推广ProE软件在机构运动仿真领域的应用，提高软件的市场知名度和占有率。
THANKS
感谢观看
度和实用性。
02
机构运动仿真概述
机构运动仿真定义
机构运动仿真是一种利用计算机技术对机械机构进行模拟分析的方法，通过建立机构的数学模型，模拟机构的运动轨迹、受力情况等特性，为机构的设计、优化和性能分析提供依据。
基于ProE的机构运动仿真是指使用ProE软件进行机构运动仿真的过程，ProE是一款广泛应用的CAD/CAE/CAM一体化软件，具有强大的机构运动仿真功能。
CAM功能
支持数控加工编程，实现自动化加工。
ProE软件应用领域
机械设计
汽车制造
航空航天
家电行业
用于设计各种机械零件、机构和装置，如减速器、
连杆机构等。
用于汽车零部件的设计、分析和优化，提高生产
效率和产品质量。
用于飞机和航天器的零部件设计、分析和优化，
确保安全可靠。
用于家电产品的设计和分析，提高产品的美观
机构运动仿真的重要性
提高设计效率
通过机构运动仿真，可以在设计阶段预测和分析机构的运动性能，避免后期修改和优化，大大提高设计效率。

基于Proe的玩具挖掘机设计与仿真.

1 绪论21世纪，节约型、可持续型的产品成为了当代主流，那么制造业必然要成为改造的对象，产品从研发到制造成型都需要探究最科学的试验与生产方法。

三维软件的诞生就符合了现代化社会的高效率、低碳生产方式。

三维软件帮助研发人员更快地体现他们的研究成果，使得有些产品可以通过计算机绘制出来，进行一些简单的仿真与分析，极大的节约了开发成本。

Pro/E是现代化产品设计的主流软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，以它为设计工具不仅因为其强大的功能，更是由于它符合大众、适应市场需求。

利用Pro/E建模、装配仿真和优化设计等这些特有的功能可以找到最优的设计方法。

现在不管是在生产厂商、学校、研究院等都有它的应用，所以设计一个玩具利用Pro/E 再合适不过。

这次毕业设计课题不但跟上了时代的发展方向，又锻炼了自己的实战能力。

中国的人口达到了全球的五分之一，儿童市场的需求必然广泛。

生产出符合中国儿童的玩具必不可少，Pro/E软件给出了一个很好的平台，它可以使我们构思出来的模型表现出来，这不但很有趣也很有意义。

2 基于Pro/E的设计研究方案2．1 Pro/E软件的简介Pro/E是基于单一数据库、参数化、特征、全相关及工程数据再利用等概念的基础上开发出的一个功能强大的CAD/CAE/CAM软件。

它可以将产品从设计到生产加工的过程集成在一起，节约了生产时间，及时优化产品、增加创新力度并提高质量，从而满足设计制造需求。

单一数据库 Pro/E是建立在统一基层上的数据库上，不像一些传统CAD/CAM系统建立在多个数据库上。

所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。

换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。

下面就Pro/E的几个重要特点做简单介绍。

2.1.1 全相关性Pro/E的所有模块都是全相关的。

这就意味着在产品开发过程中某一处进行修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。

基于ProE的机械工件参数化建模与数控加工仿真

ZHOU Weiyuan HE Yongling* JIA Guangpan （North Bay University, School of Mechanical and Marine Engineering，Qinzhou, Guangxi Zhuang
Autonomous Region, 535011 China） Abstract: The Pro/E is the current mainstream of 3D design software products. Aiming at the current 3D design software parametric modeling and simulation processing is completely separate, not in the same software to realize the problem of data integration, based on Pro/E 3D design software, through the comprehensive interpretation and analysis of the work piece, using parametric modeling method on the work piece, and connecting with the Pro/E's powerful numerical simulation work function, through the work piece materials, cutting tool and reasonable selection, and the processing technology of science, the paper has carried on the simulation to the work piece machining simulation. Key Words: Pro/E software; Parametric modeling; Numerical control machining simulation; Manufacturing

基于ProE环境下某型装载机工作装置参数化设计的二次开发

摘要Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件，以参数化著称，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。

为了满足用户的自定义需求，Pro/Engineer提供了多种二次开发方法，其中Pro/Toolkit是目前比较常用的Pro/E自带的二次开发工具。

本设计将利用Pro/Toolkit程序，结合尺寸驱动和MFC对话框技术，开发出应用于Pro/E的某型装载机工作装置的设计插件，用以缩短设计周期和提高产品设计效率。

但Pro/TOOLKIT并不提供对MFC的支持，在Pro/TOOLKIT 中并不能直接应用MFC对话框。

本设计通过动态连接库（dll）开发了Pro/TOOLKIT与MFC的接口，利用MFC强大的功能实现对话框的开发，在Pro/ENGINEER环境中生成MFC 对话框，方便、自然、快捷地进行人机交互。

关键词：二次开发，Pro/TOOLKIT，MFC对话框，骨架模型AbstractPro/E operating software is a CAD/CAM/CAE integration 3d software from the Parameter Technology Company (PTC),it's famous for the parameterization. Occupies an important position in the current 3d modeling software. In order to meet the user's custom demand, Pro/E offers a variety of Application Development methods, including Pro/Toolkit.It's the relatively common Application Development tool Pro/E own. This design will use the Pro/Toolkit program, combined with the Dimension Driven and MFC dialog box technology, to develop a certain type of loader Working Device design plug-in using in Pro/E, To shorten the design cycle and improve product design efficiency. But Pro/TOOLKIT does not provide the support of MFC, in Pro/TOOLKIT and cannot be directly applied MFC dialog box. This design through the dynamic-link library (DLL) developed a routine interface between Pro/TOOLKIT and MFC, using powerful MFC realize the development of the dialog box, generation MFC dialog box in Pro/E environment. Conveniently, naturally and quickly in human-computer interaction.Key words : Application Development，Pro/Toolkit，MFC Dialog，Skeleton Pattern目录TOC \O "1-3" \H \Z \U 第一章绪论 (4)第一节本课题研究的背景和意义 (4)第二节装载机工作装置的技术分析和发展现状 (5)第三节主要的研究内容 (5)第二章二次开发总体方案的确定 (6)第一节开发工具的确定 (6)第二节PRO/TOOLKIT简介 (7)第三节总体设计框架 (7)第三章装载机工作装置参数化设计 (9)第一节概述 (9)第二节工作装置结构设计简介 (9)第三节建立骨架模型 (10)第四节动臂参数化建模 (19)第四章菜单与对话框的开发 (26)第一节配置VS2005 (26)第二节菜单设计 (29)第三节对话框设计 (33)第四节程序的注册与运行 (45)总结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录：程序清单 (51)第一章绪论第一节本课题研究的背景和意义Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。

装载机工作装置运动学仿真

装载机工作装置运动学仿真作者：臧坤来源：《科技创新与生产力》 2015年第4期臧坤（太原轨道交通装备有限责任公司，山西太原 030009）摘要：文中使用Pro/M模块模拟装载机工作装置的运动仿真。

在零件设计完成后将各种零件进行装配，模拟机构运动，分析各运动副与构件在某一时刻的位置、运动量以及各运动副之间的相互运动关系，从而检查机械的运动是否达到设计要求。

关键词：装载机工作装置；运动学仿真；运动关系中图分类号：TH243 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2015.04.047收稿日期：２０14－12－12；修回日期：２０15－03－12作者简介：臧坤（1983-），男，山东青岛人，工程师，主要从事工程作业车开发设计研究，E-mail：23674883@。

1 运动副的定义运动副就是各构件间组成的可动连接[1-2]。

在PRO/MECHANSM MOTION模块中对于运动副的定义是通过点来实现的[3-4]。

用来定义运动副的2个点是位于不同组件的点，但是用来定义运动副的2个点必须重合在同一平面上。

例如铲斗和连杆连接处的运动形式除了转动之外还有轻微的沿连接轴的滑移，所以在此处定义的运动副的类型为圆柱连接。

在装载机工作装置的运动中，需要定义2个驱动，一个驱动用来实现铲斗的运动，另一个驱动用来实现动臂的举升和下降。

因装载机工作装置的仿真是实现机构的连续运动，所以对驱动的设置应以图表的方式来描述其运动过程。

2 工作循环铲斗（即工作装置）循环过程是按照铲斗掘铲（平铲和向下铲掘）→铲斗收斗（下限）→运输→铲斗举升→铲斗卸料（上限）→铲斗下降→铲斗掘铲（平铲和向下铲掘）来不断循环运动。

3 数据分析在PRO/E MOTION模块中通过对一点的测量反映出该点在某一时刻的位移、速度、加速度变化[5]。

1）摇臂处铰接点的位移、速度、加速度变化，见图1。

摇臂在举升和下降时其位移曲线是直线型。

轮式装载机工作装置的虚拟设计和三维仿真毕业设计论文

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XXXX大学本科毕业设计(论文)学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名班级学号指导教师二零年月XXXX大学本科毕业论文ZL50G式轮式装载机工作装置的虚拟设计和三维仿真The type of ZL50G wheel loader working device virtual design and three-dimensional simulation完整的毕业设计过程ProE 三维建模，包括零件，装配图以及运动仿真这里贴上转载机CAD图该毕业设计成果经过严格而完整的毕业答辩过程，并取得优秀。

如有需要可以联系球球3（理工类）：X X X X大学毕业论文（设计）任务书学院：专业：机械设计制造及其自动化学号：姓名：指导教师：职称：20 年月日注：1、如页面不够可加附页2、以上一～五项由指导教师填写摘要装载机是铲土运输机械类中的一种，常见的装载机有自行式履带装载机和轮胎式装载机，装载机主要由工作装置、动力系统、传动系统、制动系统、行走系统、液压系统、电气系统等组成。

本篇论文主要讨论装载机工作装置系统的三维设计和运动仿真。

装载机工作装置主要包括铲斗、工作装置连杆系统、机架等部分，其中铲斗的设计与参数计算、工作装置连杆系统的设计与参数计算是本次设计与计算的重点，工作装置连杆系统的三维建模与运动仿真主要在Pro/E软件中设计完成。

装载机是工程机械中的重要机种，主要用于公路建设、铁路修建、建筑工程、港口与矿山建设等工程建设中，而轮式装载机是目前应用最为广泛的机种，轮式装载机具有作业速度快、效率高、维修方便、机动性好、操作轻便等优点，因此其应用广泛。

在轮式装载机工作装置的设计中，目前应用最为广泛的工程设计软件是美国参数技术公司推出的Pro/E软件，在本次设计中也将应用Pro/E软件来进行工作装置的三维建模和运动仿真。

关键字：轮式装载机工作装置三维建模运动仿真AbstractLoaders belong to shovel transport machinery, is a front-mounted bucket supporting structure and linkage, loading or excavating when it goes forward, as well as upgrading, transportting and unloading machinery self-propelled crawler or tire .It is widely used in highway, railway, construction, electrical and mechanical, port and mining and other projects.Loader has many advantages such as fast operating speed, high efficiency, good mobility, easy operation, etc. so it becomes the main machinery in the engineering construction of earthwork construction.Loaders plays an important role in the construction of speeding up construction speed, reducing labor intensity, improving project quality, reducing project costs and also become a indispensable modern machinery.Loader is widely used construction machinery.But the traditional development model exists lots of problems such as longer development cycle ,complex process, high development costs,difficult performance testing.This article will introduce the simulation technology in the loaders development field,complete the following tasks.Keywords: Loader; Working device; Three-dimensional modeling; Motion Simulation目录第一章绪论----------------------------------------------------------11.1 装载机总体概况------------------------------------------------------11.2 装载机的简介--------------------------------------------------------11.2.1 我国装载机发展历史--------------------------------------------11.3 Pro/ENGINEER软件在工程设计中的应用----------------------------------4第二章轮式装载机工作装置的设计--------------------------------62.1 工作装置的组成------------------------------------------------------62.2 铲斗设计------------------------------------------------------------62.2.1 铲斗斗型的结构分析--------------------------------------------72.2.2 铲斗基本参数的确定--------------------------------------------82.2.3 斗容的计量---------------------------------------------------102.3 工作装置的设计和图解法的应用---------------------------------------122.3．1 动臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点B、E、A的确定---------------132.3．2 连杆与铲斗和摇臂的两个铰接点C、D的确定----------------------152.3．3 举升油缸与动臂和机架的铰接点H及M点的确定--------------152. 4 确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程--------------------------162. 4．1 动臂油缸的铰接位置-----------------------------------------16l 的确定--------------------------------------172. 4．2 动臂油缸行程H第三章装载机工作装置三维实体建模----------------------------183.1 工作装置零件建模-----------------------------------------------183.1．1 动臂的生成------------------------------------------------223.1．2 铲斗的生成--------------------------------------------------233.1．3 机架的生成 -------------------------------------------------233.1．4 连杆的生成--------------------------------------------------233.1．5 摇臂的生成---------------------------------------------------243.1．6 液压缸筒和活塞的生成-----------------------------------------243.1．7 连接销轴的生成-----------------------------------------------25 3.2工作装置的装配模型-------------------------------------------------27 第四章装载机工作装置运动仿真--————-----------------324.1 概述---------------------------------------------------------------32 4.2 创建机械运动仿真环境-----------------------------------------------324.2.1 创建快照-----------------------------------------------------32 4.2.2 定义伺服电机-------------------------------------------------32 4.2.3 运动运动-----------------------------------------------------35 4.2.4 测量---------------------------------------------------------39 致谢------------------------------------------------------------------43 参考文献-------------------------------------------------------------44第一章绪论1.1 装载机总体概况装载机是现代工程机械的重要机种之一，它在公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设中发挥极其重要的作用，常用在铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料的施工中，同时能对矿石、硬土等进行轻度铲挖工作。