PROE设计挖掘机实例

毕业设计（论文）开题报告表航运职业技术学院毕业设计（论文）班级机制3072 专业机械制造与自动化题目挖掘机的造型设计与运动仿真学生指导教师2010年 1 月 14 日摘要以挖掘机的造型设计来培养自己对Pro/E软件的更深层次的了解和应用，将自己以前学到的知识结合起来，把理论和实际相结合，从中学到更多的知识，在遇到难题时又能培养自己的个人能力，包括怎样看待问题，分析问题，最终把问题处理好。

反过来又可以从中吸取教训，避免在以后的工作，学习当中遇到类似问题而少走弯路。

在对挖掘机造型设计前要通过通过查阅资料、实地研究、整理资料、综合运用对比分析等一系列研究方法进行整合，结合实际情况制定切合实际的设计方案。

然后通过所学知识综合应用PRO\E的各项功能创建挖掘机三维模型，最后进入组件，把所创建的挖掘机各部分装配起来，再进行运动仿真，做出简单的挖土、倒土动作。

经过一系列的造型设计和运动仿真后，挖掘机能够实现自己当初所希望能实现的动作，这样整个挖掘机的造型和运动仿真就完成了。

挖掘机先在正前方做挖土动作，然后转至左侧，再做倒土动作，这样仿真就完成了。

关键字：造型；装配；仿真目录导言..................................................... - 1 -第一章概述.................................................. - 4 -1.1挖掘机的发展特点......................................... - 4 -1.1.1挖掘机的定义....................................... - 4 -1.1.2挖掘机的简史....................................... - 4 -1.1.3挖掘机的构成....................................... - 4 -1.1.4发展历史........................................... - 5 -1.2挖掘机的类型............................................. - 5 -1.3挖掘机的基本组成和工作原理............................... - 6 - 第二章设计方案.............................................. - 8 -2.1挖掘机铲斗的设计......................................... - 8 -2.2挖掘机斗杆及动臂的设计................................... - 9 -2.2.1挖掘机斗杆设计..................................... - 9 -2.2.2挖掘机动臂设计.................................... - 10 -2.3挖掘机机身及驾驶舱的设计................................ - 10 -2.4底盘的设计.............................................. - 11 -2.5车轮的设计.............................................. - 12 -2.6液压油缸的设计.......................................... - 13 -2.6.1液压缸的设计...................................... - 13 -2.6.2推动杆的设计...................................... - 13 - 第三章装配................................................. - 14 -3.1挖掘机机身的装配........................................ - 14 -3.2车轮装配................................................ - 14 -3.3挖掘机斗杆及动臂装配.................................... - 15 -3.4挖掘机铲斗的装配........................................ - 15 -3.5液压油缸装配............................................ - 15 - 第四章运动仿真及部分工程图............................... - 17 -4.1运动仿真................................................ - 17 -4.2工程图.................................................. - 19 - 第五章总结.................................................. - 21 -参考文献..................................................... - 23 -导言1985年，PTC公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。

1988年，V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。

目前已经发布了Pro/ENGINEER proewildfire6.0。

PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。

Pro/ENGINEER还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。

Pro/ENGINEER作为美国PTC公司开发的一个大型CAD/CAE/CAM软件，目前广泛的应用在工业产品造型设计、模具设计、有限元分析、机械仿真和加工制造等方面，是当今最优秀的三维设计软件之一并受到世界围广大用户的普遍欢迎。

PRO/E容丰富、功能强大，随着生产加工自动化水平的不断提高，在我国设计加工领域里的应用越来越广泛。

Pro/E软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟产品装配和工程图生成等设计功能，而且在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析和仿真模拟等，提高了设计的可靠性。

Pro/E软件的主要特点是提供了一个基于过程的虚拟产品开发设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。

另外， Pro/E提供了二次开发设计环境及与其他CAD软件进行数据交换的接口，能够使多种CAD软件配合工作，实现优势互补，从而提高产品设计的效率。

Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决的相关性问题。

另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。

Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。

它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。

Pro/E软件作为高端的三维设计软件，用该软件进行产品设计，无论设计中的哪部分进行了变更，这些变更都会传播到所有后续信息中。

Pro/E软件能够仿真和分析虚拟样机及优化设计，无需制造昂贵的实物样机，即可以虚拟方式模拟实际的作用力和运动情况，并分析产品在这些情况下的可能出现的问题。

在设计阶段中及早洞察产品性能，从而改进产品性能，设计更好的产品，同时节省时间和成本。

另外 Pro/E软件支持与多种CAD工具(包括相关数据交换)和业界标准数据格式兼容利用，与PTC的其他产品一起能形成团队成员之间有效地共享数字化产品数据环境，基于产品研发体系，优化数字化产品价值链，改善企业业务流程。

Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。

1．参数化设计和特征功能Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。

这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。

2．单一数据库Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的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。

例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。

这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。

这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。

Pro/Engineer是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。

Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。

这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。

这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。

造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。

Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C语言编程，以增强软件的功能。

它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力，组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS 标准)，并且支持符合工业标准的绘图仪(HP，HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。

Pro/Engineer功能如下：1．特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等）；2．参数化（参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）；3．通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。