装载机工作装置的实体建模和运动仿真

基于CATIA的机械手建模及运动仿真米双年（武汉理工大学汽车学院，车辆1005班，学号0121007250502）[摘要] 本文主要介绍了一些工程车上机械手的简单建模过程和其工作过程中的运动仿真。

首先，在CATIA中进行建模操作，将机械手分为6个简单的零件，分别进行三维建模操作。

然后将所有的零件进行装配，成为机械手模型。

最后在DMU模块中进行相关参数的设计，对机械手进行运动仿真。

关键词：机械手;三维建模；运动仿真前言日常生活中，我们总能看到各式各样的推土机，挖掘机等大型机械，加快了我们建设的步伐，这些都可以看成是机械手的功劳。

机械手的发明大大减轻了人力劳动，替人我们做繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

它能完成转动、抓取等功能，转动的功能使得机械手能够以不同的形态进行工作，提高了适应性，本设计中的主要运动关系也是转动。

建模过程主要是将各个零件画出来，并注意零件之间的配合关系，采用全局考虑的方法，运用简单的部件反映出机械手的基本原理即可，并学会简单的修饰。

装配过程则是注意约束关系的定义，操作的一些小技巧，注意坐标轴的位置关系。

运动仿真主要是模拟机械手的工作过程，通过设置转动时间、转动角度、转动顺序等参数，掌握运动仿真的基本操作和编程的简单语法结构。

能够使机械手按照我们预定的轨迹进行运动。

1机械手1.1机械手简介它是一种模拟人手操作的自动机械。

它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。

我们日常生活中看到的挖掘机，钻井机等工程机械都含有机械手，可以说，它给我们的生活带来了极大的便利。

正是有了这些东西，城市的建设速度才越来越快。

1.2机械手构成机械手主要由手部机构、运动机构和控制系统三大部分组成。

手部的设计是根据其工作的内容而定的，包括形状大小等参数。

运动机构主要是一些臂，通过转动来实现不同的工位，驱动方式有气压液压等。

机械系统的动力学建模与仿真分析一、引言机械系统是由多个相互作用的部件组成的复杂系统，其动力学行为是研究的核心问题之一。

动力学建模与仿真分析可以帮助工程师深入理解机械系统的运动规律，预测系统的性能，并优化设计。

本文将介绍机械系统的动力学建模方法以及仿真分析技术。

二、动力学建模1. 基本原理机械系统的动力学建模是基于牛顿力学的基本原理进行的。

通过分析受力、受力矩以及质量、惯性等因素，可以建立机械系统的运动方程。

在建立方程时，需要考虑系统的自由度、刚体或者弹性体的运动特性以及约束条件等因素。

2. 运动学建模运动学建模是机械系统动力学建模的前提。

通过研究机械系统的几何结构和运动规律，可以得到系统的等效长度、转动角度等信息。

基于运动学建模，可以计算系统的速度、加速度以及运动的轨迹等。

3. 动力学建模动力学建模是机械系统分析的核心部分。

基于受力和受力矩的平衡条件，可以建立机械系统的运动方程。

通常采用牛顿第二定律和力矩平衡条件，可以得到刚体的平动和旋转方程。

对于复杂的非线性系统，也可以采用拉格朗日方程或者哈密顿原理进行建模。

三、仿真分析1. 数值解算方法为了求解机械系统的运动方程，需要采用适当的数值解算方法。

常见的方法包括欧拉法、龙格－库塔法、变步长积分法等。

这些方法可以将微分方程离散化，然后通过迭代计算求解系统的状态变量。

2. 动力学仿真动力学仿真是建立在动力学模型的基础上。

通过将模型转化成计算机程序，可以在计算机上模拟机械系统的运动行为。

通过仿真分析，可以研究系统的稳定性、动态响应以及力学性能等。

3. 优化设计动力学仿真还可以应用于优化设计。

通过改变系统参数、构型和控制策略等，可以研究不同设计方案的性能差异，并选择最佳方案。

通过仿真分析，可以避免实际试验的成本和时间消耗。

四、案例分析以汽车悬挂系统为例，进行动力学建模与仿真分析。

汽车悬挂系统是一个典型的机械系统，包含减震器、弹簧、悬挂臂等部件。

首先进行运动学建模，分析车轮的运动状态和轨迹。

1起重机的建模和仿真，如下图所示。

1）启动ADAMS1. 运行ADAMS，选择create a new model;2. modal name 中命名为lift_mecha;3. 确认gravity 文本框中是earth normal (-global Y)，units文本框中是MKS；ok4. 选择setting——working grid，在打开的参数设置中，设置size在X和Y方向均为20 m，spacing在X和Y方向均为1m；ok5. 通过缩放按钮，使窗口显示所有栅格，单击F4打开坐标窗口。

2）建模1. 查看左下角的坐标系为XY平面2. 选择setting——icons下的new size图标单位为13. 在工具图标中，选择实体建模按钮中的box按钮4. 设置实体参数；On groundLength :12Height:4Depth:85. 鼠标点击屏幕上中心坐标处，建立基座部分6. 继续box建立Mount座架部件，设置参数：New partLength :3Height:3Depth: 3.5设置完毕，在基座右上角建立座架Mount部件7. 左键点击立体视角按钮，查看模型，座架Mount不在基座中间，调整座架到基座中间部位：①右键选择主工具箱中的position按钮图标中的move按钮②在打开的参数设置对话框中选择Vector，Distance项中输入3m，实现Mount 移至基座中间位置③设置完毕，选择座架实体，移动方向箭头按Z轴方向，Distance项中输入2.25m，完成座架的移动右键选择座架，在快捷菜单中选择rename，命名为Mount8. 选择setting—working grid 打开栅格设置对话框，在set location中，选择pick 选择Mount.cm座架质心，并选择X轴和Y轴方向，选择完毕，栅格位于座架中心选择主工具箱中的视角按钮，观察视图将spacing—working grid ，设置spacing中X和Y均为0.510. 选择圆柱实体绘图按钮，设置参数：New partLength:10mRadius:1m选择座架的中心点，点击左侧确定轴肩方向，建立轴肩，单击三维视图按钮，观察视图11. 继续圆柱工具，绘制悬臂①设置参数：New partLength: 13mRadius: 0.5m②选择Mount.cm作为创建点，方向同轴肩，建立悬臂③右键选择新建的悬臂，在快捷菜单中选择part_4——Rename，命名为boom④选择悬臂，移动方向沿X轴负向，实现悬臂的向左移动：1）右键选择工具箱中的position按钮中的move按钮2）在打开的参数对话框中，选择vector，distance中输入2m，点击悬臂，实现移动⑤右键点击实体建模按钮，在弹出的下一级菜单中选择导圆角工具，设置圆角半径为1.5m⑥左键选择座架上侧的两条边，点击右键，完成倒角12. 选择box按钮图标，创建铲斗①设置参数：New partLength : 4.5Height: 3.0Depth: 4.0②选择悬臂左侧中心点，命名为bucket，建立铲斗③右键选择position按钮下一级按钮move按钮④在打开的参数对话框中，选择vector，distance中输入2.25m，选择铲斗，移动方向沿全部坐标系X轴负方向，实现铲斗的横向移动⑤在主工具箱中，选择三维视图按钮，察看铲斗⑥继续选择move按钮，设置参数中选择vector，distance中输入2.0m，选择铲斗，移动方向沿全部坐标系 Z轴负方向，实现铲斗的纵向移动⑦移动完毕，选择主工具箱中的渲染按钮render，察看三维实体效果，再次选择render按钮，实体图则以线框显示⑧右键点击实体建模按钮，再弹出的下一级按钮中选择倒角工具，在打开的参数设置对话框中，设置倒角Width为1.5m，⑨选择铲斗下侧的两条边，完毕单击右键，完成倒角⑩右键选择实体建模工具按钮，再下一级按钮中选择Hollow按钮，在打开的参数设置对话框中设置参数Thickness为0.25m选择铲斗为挖空对象，铲斗上平面为工作平面，完毕点击右键挖空铲斗3）添加约束根据图示关系，添加链接①在主工具箱中，选择转动副，下方的参数设置对话框中，设置参数2 bod ——1 loc和pick feature②选择基座和座架，然后选择座架中心Mount.cm，旋转轴沿y轴正向，建立座架与基座的转动副③继续用转动副按钮，建立轴肩与座架间的转动副，设置参数为2 bod——1 loc 和Normal to grid，选择轴肩和座架，再选择座架中心点，建立转动副④继续用转动副按钮，建立铲斗与悬臂间的转动副，设置参数为2 bod——1 loc 和Normal to grid，选择铲斗与悬臂，再选择铲斗下侧中心点，建立转动副⑤选择主工具箱中的平动副，设置参数2 bod——1 loc和pick feature，选择悬臂与轴肩，再选择悬臂中心标记点，移动方向沿X轴正方向，建立悬臂和轴肩间的平动副⑥右键点击窗口右下角的Information 信息按钮，选择约束按钮，观察是否按要求施加约束，关闭信息窗口⑦检查完毕，选择仿真按钮，对系统进行仿真，观察系统在重力作用下的运动4）添加运动①选择主工具箱中的旋转运动按钮，右键点击座架中心标记点，在弹出的选择窗口中，选择JOINT_mount_ground,给座驾与基座的转动副添加转动运动②选择俯视图按钮，观察旋转运动副的箭头图标③右键点击该运动，在弹出的快捷菜单中选择motion_mount_ground——modify在修改对话框中，修改function项为360d*time④重复上述动作，在轴肩和座架之间建立旋转运动Motion_shoulder_ground,⑤右键点击该运动，在弹出的快捷菜单中选择motion_shoulder_ground——modify在修改对话框中，修改function项为-STEP(time,0,0,0.10,30d)⑥重复上述动作，在铲斗和悬臂之间建立旋转运动Motion_bucket_boom⑦设置运动函数为45d*（1-cos（360d*time））⑧右键点击主工具箱中旋转运动按钮，选择下一级平行运动按钮，点击悬臂中心平动副，在悬臂和座架间建立平行运动⑨设置平行运动函数为STEP（time，0.8，0，1，5）⑩选择主工具箱中的仿真按钮，设置仿真参数END Time：1；Steps：100，进行仿真5）测量和后处理①鼠标右键点击铲斗，打开右键快捷键，选择测量measure②系统打开参数设置对话框，将Characteristic设置为CM Point，Component 设置为Y,测量Y向位移。

机械系统的多体动力学建模与仿真研究机械系统是将各种机械构件组合在一起，通过各种力和运动的相互作用来完成特定功能的系统。

多体动力学是研究机械系统中各个构件之间的相互作用和运动规律的学科，是机械系统设计和优化的重要工具。

本文将针对机械系统的多体动力学建模与仿真进行探讨。

一、多体动力学建模的概念与方法多体动力学建模的目的是描述机械系统中各个构件之间的相互作用规律和受力情况，以及构件的运动规律。

建模的过程主要包括以下几个步骤：确定系统中的构件、建立约束和受力模型、求解运动方程、分析系统的运动行为。

在多体动力学建模中，最关键的一步是建立约束和受力模型。

约束模型描述系统中的约束条件，包括几何约束和运动约束。

几何约束是指构件之间的相对位置关系，例如长度限制、角度限制等；运动约束是指构件之间的相对运动关系，例如某些部件必须相对静止或者具有特定的运动轨迹。

受力模型描述系统中的力学作用，包括外部作用力和内部作用力。

外部作用力可以是重力、弹簧力、摩擦力等，内部作用力可以是构件之间的约束反力、弹簧的弹力等。

求解运动方程是多体动力学建模的核心内容。

运动方程描述系统中各个构件的运动规律，包括位移、速度和加速度等。

求解运动方程的方法主要有几何法、虚功原理和拉格朗日方程等。

几何法是利用构件的几何关系推导出运动方程，适用于简单的机械系统。

虚功原理是将系统的动力学方程转化为广义坐标的变分问题，通过最小化虚功表示的系统势能来求解运动方程。

拉格朗日方程是通过系统的动能和势能构建哈密顿量，然后通过求解欧拉-拉格朗日方程来得到运动方程。

二、多体动力学仿真的方法与应用多体动力学仿真是利用计算机模拟机械系统的运动行为的过程。

仿真可以帮助工程师验证设计方案的可行性和合理性，提前发现问题并进行优化。

多体动力学仿真的方法主要有几种，包括基于解析方法的仿真和基于数值方法的仿真。

基于解析方法的仿真主要是利用建立的多体动力学模型，通过数学的推导和计算得到系统的运动规律。

目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题学术意义及实用价值 (2)1.3本文的主要任务 (3)1.4本章小结 (3)第二章装载机工作装置简介 (4)2.1装载机工作装置的结构形式与特点 (4)2.1.1工作装置的总体结构与布置 (4)2.1.2 TZ08D型前装载机结构简况及设计参数 (4)2.2液压油缸设计计算 (6)2.2.1液压缸主要尺寸的计算 (6)2.2.2 液压缸性能参数的计算 (8)2.3工作装置连杆机构的结构形式与特点 (9)2.4装载机工作装置的基本概念 (9)2.5装载机工作装置的设计要求 (10)2. 5. 1 装载机典型作业工况及其描述 (10)2. 5. 2 工作装置的设计要求 (11)2.6本章小结 (12)第三章装载机工作装置三维模型的建立 (14)3.1三维实体几何模型的建立 (14)3.1.1 Pro/e软件特点 (15)3.1.2 Pro/e建模方法 (17)3.2装载机工作装置三维实体模型的创建 (19)3.2.1零件三维模型的建立 (19)3.2.2标准件的建立 (19)3.2.3工作装置装配模型的建立 (19)3.3本章小结 (20)III第四章工作装置动臂的强度校核 (21)4.1计算载荷工况 (21)4.2建立动臂强度分析力学模型（模型的简化） (22)4.2.1支座的简化 (22)4.2.2载荷的简化 (23)4.3动臂的校核 (23)4.3.1弯矩的计算 (23)4.3.2 弯矩图的绘制 (25)4.3.3 弯曲应力的计算 (25)4.4结论 (26)4.5本章小结 (26)结论 (27)参考文献 (29)第一章绪论1.1课题背景TZ08D型前装载机是山东省农业机械科学研究所现代农业装备工程技术公司设计的第四代小型装载机,是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。

防爆柴油铲运机工作机构设计马凤苹;林广旭【摘要】对工作机构进行运动设计是铲运机设计工作中重要的一环.利用Autodesk Inventor运动分析模块,对防爆柴油铲运机工作机构进行运动分析,对其运动过程进行详细阐述,作出工作机构运动轨迹,分析了各个铰接点受力和油缸行程.该仿真分析对铲运车的设计有一定的指导意义,可缩短产品设计周期,提高产品可靠性.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P33-35,40)【关键词】工作机构;运动设计;运动轨迹【作者】马凤苹;林广旭【作者单位】中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西太原030006;中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】TD525防爆柴油铲运机小巧、高效、灵活，能够完成煤矿井下的一般性作业，其工作机构运动的合理性将直接影响生产效率。

现利用Autodesk Inventor 运动分析模块对防爆柴油铲运机工作机构进行动力分析设计。

防爆柴油铲运机要求适用于井下生产，举升高度≤3 500 mm，卸载高度≥1 900mm，铲掘状态时铲斗下浮煤≤50 mm，举升臂举至最高处料不洒落，承载元件数量尽量少，卸载距离短。

根据设计要求，铲运机工作机构采用单大臂单举升油缸的正转四连杆机构，利用Inventor三维设计软件对工作机构进行建模，见图1。

各个部件尺寸为铲运机初始计算所得数据，将机架、倾翻油缸、大臂、拐臂、联接架、铲斗及举升油缸按照软件约束进行装配联接。

进行运动学分析对模型各部件的联接有两种处理方法：1) 直接应用装配中的“联接”按钮，对工作机构各个部件添加“刚性”、“旋转”、“圆柱”、“平面”等联接，并限制其角度或者线性极限值。

这种方法优点是模型建立好后能够直接被运动仿真模块识别，并且能够添加驱动，在驱动界面模拟工作机构范围内运动。

缺点是“联接”操作较复杂，联接面较难识取，定位困难，联接所设限制在仿真分析中需要重新添加。

1._27m3矿用挖掘机斗杆结构有限元分析（论文+DWG图纸）2.“包装机对切部件”设计（论文+DWG图纸）3.“填料箱盖”零件的工艺规程及钻孔夹具设计（论文+DWG图纸）4.3X11M水泥磨总体设计及传动部件设计（论文+DWG图纸）5.3L-108空气压缩机曲轴零件（论文+DWG图纸）6.6层框架住宅毕业设计结构计算书7.8英寸钢管热浸镀锌自动生产线设计（论文+DWG图纸）8.20地下自卸汽车工作、转向液压系统（论文+DWG图纸）9.20米T梁毕业设计（论文+DWG图纸）10.27m3矿用挖掘机斗杆结构有限元分析（论文+DWG图纸）11.102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计（论文+DWG图纸）12.146.6药瓶注塑模设计（论文+DWG图纸）13.200米液压钻机变速箱的设计（论文+DWG图纸）14.300X400数控激光切割机XY工作台部（论文+DWG图纸）15.300X400数控激光切割机XY工作台部件及单片机控制设计（论文+DWG图纸）16.1200熟料圆锥式破碎机（论文+DWG图纸）17.v18.BA金-空气滤清器壳正反拉伸复合模设计（论文+DWG图纸）19.vC616型普通车床改造为经济型数控车床（论文+DWG图纸）20.C618数控车床的主传动系统设计（论文+DWG图纸）21.CA-20地下自卸汽车工作、转向液压系统（论文+DWG图纸）22.CA6140车床后托架的加工工艺与钻床夹具设计（论文+DWG图纸）23.CA6140车床主轴箱的设计（论文+DWG图纸）24.CA6140杠杆加工工艺（论文+DWG图纸）25.CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计（论文+DWG图纸）26.CA6140型铝活塞的机械加工工艺设计及夹具设计（论文+DWG图纸）27.CA6900长途客车乘客门及舱门设计（论文+DWG图纸）28.CG2-150型仿型切割机（论文+DWG图纸）29.口门1型固定式带式输送机的设计（论文+DWG图纸）30.口门1型皮带机设计（论文+DWG图纸）31.E5艺-CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计（论文+DWG图纸）32.FXS80双出风口笼形转子选粉机（论文+DWG图纸）33.GBW92外圆滚压装置设计（论文+DWG图纸）34.JLY3809机立窑（加料及窑罩部件）设计（论文+DWG图纸）35.JLY3809机立窑（窑体及卸料部件）（论文+DWG图纸）36.JLY3809机立窑（总体及传动部件）设计（论文+DWG图纸）37.jxFXS80双出风口笼形转子选粉机（论文+DWG图纸）38.jxMR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计（论文+DWG图纸）39.jx新型组合式选粉机总体及分级部分设计（论文+DWG图纸）40.jx1新型组合式选粉机总体及分级部分设计（论文+DWG图纸）41.jx163MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计42.jx164PF455S插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计43.jx189柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及主轴箱设计44.jxMR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计（论文+DWG图纸）45.jx柴油机气缸体顶底面粗铣组合机床总体及夹具设计（论文+DWG图纸）46.jx螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计（论文+DWG图纸）47.jx模具-冰箱调温按钮塑模设计（论文+DWG图纸）48.jx内循环式烘干机总体及卸料装置设计（论文+DWG图纸）49.jx绕丝筛管缠绕机（论文+DWG图纸）50.jx卧式钢筋切断机的设计（论文+DWG图纸）51.jx油机齿轮室盖钻镗专机总体及主轴箱设计（论文+DWG图纸）52.MG132320-W型采煤左牵引部机壳的加工工艺规程及数控编程（论文+DWG图纸）53.MG250591-WD型采煤机右摇臂壳体的加工工艺规程及数控编程（论文+DWG图纸）54.MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计（论文+DWG图纸）55.NK型凝汽式汽轮机调节系统的设计（论文+DWG图纸）56.PDA模具设计（论文+DWG图纸）57.PF455S插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计（论文+DWG图纸）58.PLC控制电梯（论文+DWG图纸）59.Q3110滚筒式抛丸清理机的设计（总装、弹丸循环及分离装置、集尘器设计）（论文+DWG图纸）60.PLC控制机械手设计（论文+DWG图纸）61.R175型柴油机机体加工自动线上多功能气压机械手（论文+DWG图纸）62.SF500100打散分级机回转部分及传动设计（论文+DWG图纸）63.SF打散分级机总体及机架设计（论文+DWG图纸）64.SPT120推料装置（论文+DWG图纸）65.SSCK20A数控车床主轴和箱体加工编程（论文+DWG图纸）66.SX6137公路高速客运汽车造型设计（论文+DWG图纸）67.T611镗床主轴箱传动设计及尾柱设计（论文+DWG图纸）68.T6113电气控制系统的设计（论文+DWG图纸）69.WHX112减速机壳加工工艺及夹具设计（论文+DWG图纸）70.wk外壳注塑模实体设计过程（论文+DWG图纸）71.X62W铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计（论文+DWG图纸）72.X700涡旋式选粉机（论文+DWG图纸）73.X5020B立式升降台铣床拔叉壳体工艺规程制订（论文+DWG图纸）74.XQB小型泥浆泵的结构设计（论文+DWG图纸）75.YQP36预加水盘式成球机设计（论文+DWG图纸）76.YZJ压装机整机液压系统设计（论文+DWG图纸）77.Z90型电动阀门装置及数控加工工艺的设计（论文+DWG图纸）78.ZL15型轮式装载机（论文+DWG图纸）79.e3X11M水泥磨总体设计及传动部件设计（论文+DWG图纸）80.①146.6药瓶注塑模设计（论文+DWG图纸）81.①1200熟料圆锥式破碎机（论文+DWG图纸）82.v83.半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计（夹具设计）（论文+DWG图纸）84.半自动液压专用铣床液压系统设计（论文+DWG图纸）85.棒料切割机（论文+DWG图纸）86.笔记本电脑壳上壳冲压模设计（论文+DWG图纸）87.冰箱调温按钮塑模设计（论文+DWG图纸）88.拨叉零件工艺分析及加工（论文+DWG图纸）89.播种机设计（论文+DWG图纸）90.叉杆零件（论文+DWG图纸）91.插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计（论文+DWG图纸）92.插秧机系统设计（论文+DWG图纸）93.柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及夹具设计（论文+DWG图纸）94.v95.柴油机气缸体顶底面粗铣组合机床总体及夹具设计（论文+DWG图纸）96.铲平机的设计（论文+DWG图纸）97.车床拨叉夹具（论文+DWG图纸）98.车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计（论文+DWG图纸）99.车载装置升降系统的开发（论文+DWG图纸）100.齿轮架零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计（论文+DWG图纸）101.冲大小垫圈复合模（论文+DWG图纸）102.出租车计价器系统的设计（论文+DWG图纸）103.出租车计价器系统设计（论文+DWG图纸）104.传动齿轮工艺设计（论文+DWG图纸）105.大模数蜗杆铣刀专用机床设计（论文+DWG图纸）106.大型客车造型设计（论文+DWG图纸）107.大型制药厂热电冷三联供（论文+DWG图纸）108.大直径桩基础工程成孔钻具（论文+DWG图纸）v109.带槽三角形固定板冲圆孔、冲槽、落料连续模设计（论文+DWG图纸）110.带式输送机传动装置设计（论文+DWG图纸）111.带式输送机自动张紧装置设计（论文+DWG图纸）112.带式运输机用的二级圆柱齿轮减速器设计（论文+DWG图纸）113.单拐曲轴机械加工工艺（论文+DWG图纸）114.单级圆柱齿轮减速器（论文+DWG图纸）115.低速级斜齿轮零件的机械加工工艺规程（论文+DWG图纸）116.底座注塑模（论文+DWG图纸）117.地下升降式自动化立体车库（论文+DWG图纸）118.电流线圈架塑料模设计（论文+DWG图纸）119.电动阀门装置及数控加工工艺的设计（论文+DWG图纸）120.电机炭刷架冷冲压模具设计（论文+DWG图纸）121.电流线圈架塑料模设计（论文+DWG图纸）122.电液比例阀设计（论文+DWG图纸）123.钉磨机床设计（论文+DWG图纸）124.定板冲圆孔、冲槽、落料连续模设计（论文+DWG图纸）125.端面齿盘的设计与加工（论文+DWG图纸）126.对讲机外壳注射模设计（论文+DWG图纸）127.多功能自动跑步机（机械部分设计）（论文+DWG图纸）128.多用途气动机器人结构设计（论文+DWG图纸）129.惰轮轴工艺设计和工装设计（论文+DWG图纸）130.二级直齿轮减速器设计（论文+DWG图纸）131.阀销注射模设计（论文+DWG图纸）.132.法兰零件夹具设计（论文+DWG图纸）133.方便饭盒上盖设计（论文+DWG图纸）134.放音机机壳注射模设计（论文+DWG图纸）135.肥皂盒模具设计（论文+DWG图纸）136.分离爪工艺规程和工艺装备设计（论文+DWG图纸）137.盖”零件的工艺规程及钻孔夹具设计（论文+DWG图纸）138.盖冒垫片（论文+DWG图纸）139.杠杆工艺和工装设计（论文+DWG图纸）140.高层建筑外墙清洗机一升降机部分的设计（论文+DWG图纸）141.高速数字多功能土槽试验台车的设计（论文+DWG图纸）142.隔水管横焊缝自动对中装置（论文+DWG图纸）143.隔振系统实验台总体方案设计（论文+DWG图纸）144.工程钻机的设计（论文+DWG图纸）145.工艺-WH212减速机壳体加工工艺及夹具设计（论文+DWG图纸）146.管套压装专机（论文+DWG图纸）147.惯性式汽车制动实验台设计（论文+DWG图纸）148.过桥齿轮轴机械加工工艺规程（论文+DWG图纸）149.盒形件落料拉深模设计（论文+DWG图纸）150.后钢板弹簧吊耳的工艺和工装设计（论文+DWG图纸）151.弧齿锥齿轮盘铣刀刃磨夹具设计（论文+DWG图纸）152.湖南丫12型拖拉机轮圈落料与首次（论文+DWG图纸）153.护罩壳侧壁冲孔模设计（论文+DWG图纸）154.环面蜗轮蜗杆减速器（论文+DWG图纸）155.回转盘工艺规程设计及镗孔工序夹具设计（论文+DWG图纸）156.活塞的机械加工工艺，典型夹具及其CAD设计（论文+DWG图纸）157.货车底盘布置设计（论文+DWG图纸）158.机床-S195柴油机机体三面精镗组合机床总体设计及夹具设计（论文+DWG图纸）159.机床-车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计（论文+DWG图纸）160.机械手的设计（论文+DWG图纸）161.机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计（论文+DWG图纸）162.机座工艺设计与工装设计（论文+DWG图纸）163.基于AWC机架现场扩孔机设计（论文+DWG图纸）164.基于CA6140法兰盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（论文+DWG图纸）165.基于ProE的装载机工作装置的实体建模及运动仿真（论文+DWG图纸）166.基于X700涡旋式选粉机（论文+DWG图纸）167.基于X5020B立式升降台铣床拨叉壳体（论文+DWG图纸）168.基于XK5040数控立式铣床及控制系统设计（论文+DWG图纸）169.基于Y32-1000四柱压机液压系统设计（论文+DWG图纸）170.基于YQP36预加水盘式成球机设计（论文+DWG图纸）171.基于Z3050摇臂钻床预选阀体机械加工（论文+DWG图纸）172.基于Z30130X31型钻床控制系统的PLC改造（论文+DWG图纸）173.基于普通机床的后托架及夹具的设计开发（论文+DWG图纸）174.集成电路塑封自动上料机机架部件设计及性能试验（论文+DWG图纸）175.加工涡轮盘榫槽的卧式拉床夹具（论文+DWG图纸）176.加热缸体注塑模设计（论文+DWG图纸）177.兼容残疾轮椅的中型客车车门总成设计（论文+DWG图纸）178.兼容残疾轮椅的中型客车造型设计（论文+DWG图纸）179.兼容残疾人座椅的中型客车轮椅升降机构设计（论文+DWG图纸）. 180.减速器（论文+DWG图纸）181.减速器的整体设计（论文+DWG图纸）182.减速器锥柱二级传动（论文+DWG图纸）183.减速箱体工艺设计与工装设计（论文+DWG图纸）184.渐开线涡轮数控工艺及加工（论文+DWG图纸）185.绞肉机的设计（论文+DWG图纸）186.搅拌器的设计（论文+DWG图纸）187.轿车双摆臂悬架的设计及产品建模（论文+DWG图纸）188.金属粉末成型液压机PLC设计（论文+DWG图纸）189.金属切削加工车间设备布局与管理（论文+DWG图纸）190.经济型的数控改造（论文+DWG图纸）191.精密播种机（论文+DWG图纸）192.酒瓶内盖塑料模具设计（论文+DWG图纸）193.卷板机设计（论文+DWG图纸）194.颗粒状糖果包装机设计（论文+DWG图纸）195.壳体的工艺与工装的设计（论文+DWG图纸）196.可调速钢筋弯曲机的设计（论文+DWG图纸）197.空气滤清器壳正反拉伸复合模设计（论文+DWG图纸）198.连杆零件加工工艺（论文+DWG图纸）199.连杆平行度测量仪（论文+DWG图纸）200.楼宇专业智能写字楼综合布线投标方案的设计（论文+图纸）201.螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计（论文+DWG图纸）202.螺旋千斤顶设计（论文+DWG图纸）203.滤油器支架模具设计（论文+DWG图纸）204.民液压式双头套皮辊机（论文+DWG图纸）205.模具-146.6药瓶注塑模设计（论文+DWG图纸）206.模具-①146.6药瓶注塑模设计（论文+DWG图纸）207.模具-冰箱调温按钮塑模设计（论文+DWG图纸）208.模具电机炭刷架冷冲压模具设计（论文+DWG图纸）209.模具水泥瓦模具设计与制造工艺分析（论文+DWG图纸）210.膜片式离合器的设计（论文+DWG图纸）211.磨粉机设计（论文+DWG图纸）212.某大型水压机的驱动系统和控制系统（论文+DWG图纸）213.闹钟后盖毕业设计（论文+DWG图纸）214.内循环式烘干机总体及卸料装置设计（论文+DWG图纸）215.盘工艺规程设计及镗孔工序夹具设计（论文+DWG图纸）216.平面关节型机械手设计（论文+DWG图纸）217.普通钻床改造为多轴钻床（论文+DWG图纸）218.普通开关按钮模具设计（论文+DWG图纸）219.气门摇臂轴支座（论文+DWG图纸）220.汽车半轴（论文+DWG图纸）221.汽车维修企业服务与管理模式探讨（论文+DWG图纸）222.桥式起重机小车运行机构设计（论文+DWG图纸）223.青饲料切割机（论文+DWG图纸）224.绕丝筛管缠绕机（论文+DWG图纸）225.乳化液泵的设计（论文+DWG图纸）226.软管接头模具设计（论文+DWG图纸）227.三自由度圆柱坐标型工业机器人设计（论文+DWG图纸）228.设计AWC机架现场扩孔机设计（论文+DWG图纸）229.设计-AWC机架现场扩孔机设计（论文+DWG图纸）230.设计-CG2-150型仿型切割机（论文+DWG图纸）231.设计工程钻机的设计（论文+DWG图纸）232.设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器（论文+DWG图纸）233.生产线上运输升降机的自动化设计234.生产线上运输升降机的自动化设计（论文+DWG图纸）235.十字接头零件分析（论文+DWG图纸）236.实验用减速器的设计（论文+DWG图纸）237.式升降台铣床拔叉壳体工艺规程制订（论文+DWG图纸）238.手机充电器的模具设计（论文+DWG图纸）239.手机外壳造型及设计步骤文档（论文+DWG图纸）240.输出轴工艺与工装设计（论文+DWG图纸）241.鼠标上盖注射模具设计（论文+DWG图纸）242.v243.数控机床自动夹持搬运装置（论文+DWG图纸）244.双齿减速器设计（论文+DWG图纸）245.双铰接剪叉式液压升降台的设计（论文+DWG图纸）246.水泥瓦模具设计与制造工艺分析（论文+DWG图纸）247.水闸的设计（论文+DWG图纸）248.四层楼电梯自动控制系统的设计（论文+DWG图纸）249.四机架冷连轧机液压辊缝控制系统研究（论文+DWG图纸）250.塑料挂钩座注射模具设计（论文+DWG图纸）251.塑料架注射模具设计（论文+DWG图纸）252.塑料模具设计（论文+DWG图纸）253.套筒机械加工工艺规程制订（论文+DWG图纸）254.体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计（论文+DWG图纸）255.v256.推动架”零件的机械加工工艺（论文+DWG图纸）257.拖拉机变速箱体上四个定位平面专用夹具及组合机床设计（论文+DWG图纸）258.椭圆盖板的宏程序编程与自动编程（论文+DWG图纸）259.外圆磨床设计（论文+DWG图纸）260.万能外圆磨床液压传动系统设计（论文+DWG图纸）261.涡轮盘液压立拉夹具（论文+DWG图纸）卧式钢筋切断机的设计（论文+DWG图纸）262.-卧式钢筋切断机的设计（论文+DWG图纸）263.五层教学楼（计算书及CAD建筑图（论文+DWG图纸）264.五金-冲大小垫圈复合模（论文+DWG图纸）265.锡林右轴承座组件工艺及夹具设计（论文+DWG图纸）266.巷道堆垛类自动化立体车库（论文+DWG图纸）267.巷道式自动化立体车库升降部分（论文+DWG图纸）消防环保（论文+DWG图纸）268.小电机外壳造型和注射模具设计（论文+DWG图纸）269.小型轧钢机设计（论文+DWG图纸）270.校直机设计（论文+DWG图纸）271.斜齿轮注射模（论文+DWG图纸）272.斜齿圆柱齿轮减速器装配图及其零件图（论文+DWG图纸）273.斜联结管数控加工和工艺（论文+DWG图纸+开题报告）274.心型台灯塑料注塑模具毕业设计（论文+DWG图纸）275.新KS型单级单吸离心泵的设计（论文+DWG图纸）276.新型组合式选粉机总体及分级部分设计（论文+DWG图纸）277.型星齿轮的注塑模设计（论文+DWG图纸）278.宣化某毛纺厂废水处理工程工艺设计（论文+DWG图纸）279.旋纽模具的设计（论文+DWG图纸）280.压燃式发动机油管残留测量装置设计（论文+DWG图纸）281.牙签合盖注射模设计（论文+DWG图纸）282.盐酸分解磷矿装置设（论文+DWG图纸）计283.摇臂壳体的加工工艺规程及数控编程（论文+DWG图纸）284.液压绞车设计（论文+DWG图纸）285.一套毕业设计设计说明书（轴盖复合模的设计与制造）（论文+DWG图纸）286.用VLISP与DCL整合实现绘制抛物线（论文+图纸+答辩PPT）287.引部机壳的加工工艺规程及数控编程（论文+DWG图纸）288.用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器（论文+DWG图纸）289.用于带式运输机上的传动及减速装置（论文+DWG图纸）290.游戏机按钮注塑模具设计（论文+DWG图纸）291.玉米脱粒机设计（论文+DWG图纸）292.载机工作装置的实体建模及运动仿真（论文+DWG图纸）293.支承套零件加工工艺编程及夹具（论文+DWG图纸）294.支架零件图设计（论文+DWG图纸）295.知识竞赛抢答器PLC设计296.知识竞赛抢答器PLC设计（论文+DWG图纸）297.制动器惯性试验台架的研究与开发（论文+DWG图纸）298.中型城市客车车身骨架设计（论文+DWG图纸）.299.中型客车的总布置设计（论文+DWG图纸）300.中型客车车门总成设计（论文+DWG图纸）301.轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计（论文+DWG图纸）302.轴类零件机械加工工艺规程设计（论文+DWG图纸）303.轴向柱塞泵设计（论文+DWG图纸）304.总泵缸体加工（论文+DWG图纸）305.组合机床主轴箱及夹具设计（论文+DWG图纸）306.组合件数控车工艺与编程（论文+DWG图纸）307.组合铣床的总体设计和主轴箱设计（论文+DWG图纸）308.钻法兰四孔夹具（论文+DWG图纸）。

毕业论⽂-台式虎钳的三维实体设计及运动仿真台式虎钳的三维实体设计及运动仿真[摘要]在机械制加⼯中，台虎钳是最常⽤最普遍的⼀种夹具，其结构简单装夹迅速，定位准确，使⽤⽅便，提⾼了加⼯效率和加⼯精度，也提⾼了产品质量。

台虎钳在提⾼加⼯效率的同时也有其不⾜之处，如不能较好的装夹外形较为复杂的⼯件、夹紧⼒不强、夹紧速度较慢等，从⽽在影响加⼯效率的同时也造成了⼀定的经济损失。

为了保障正常⽣产,减少由于夹紧速度过慢造成的损失,设计⼀种在⽣产加⼯中⽅便、快速地装夹⼯件，夹紧⼒强，可以更好地保证⼯件的加⼯精度的快速装夹台虎钳⼗分必要。

本设计主要研究的是台虎钳的快速夹紧和夹紧⼒，并使⽤计算机辅助设计软件Solidworks完成整体机构建模与装配，通过对台虎钳底座各部件的三维造型，可以提⾼Solidworks的三维建模的能⼒，加深了对零件设计的理解，从本质上提⾼了软件应⽤能⼒。

再使⽤solidworks Motion进⾏运动仿真分析，设计⼀种全新结构的快速夹紧台虎钳，克服上述缺点，可以实现⾃由快速移动活动钳体和装夹速度快，结构紧凑，夹紧⼒度稳定可靠，使⽤⽅便的特点，从⽽可以更好的在机械加⼯过程中保证⼯件的加⼯精度，提⾼劳动⽣产率，降低劳动成本。

[关键字]：台虎钳快速夹紧三维建模运动仿真solidworksTable vice of the three-dimensional entity design andmovement simulationAbstract：In mechanical manufacturing processing,vise is the most commonly used one of the most common fixture,its structure is simple the clamping is rapid, accurate,easy to use,improves the machining efficiency and machining precision, also improves the quality of products.Vise in improving machining efficiency at the same time also has its disadvantages,such as not good clamping shape more complex, the clamping force is not strong,clamping workpiece speed is slow,etc.,thereby effecting on the machining efficiency,but also caused a certain economic losses. In order to ensure normal production,reduce the loss caused by clamping speed too slow,designed a convenient,fast in production and processing to the clamping workpiece,the clamping force is strong,can better guarantee the machining precision of workpiece fast clamping vise is necessary.This design mainly is the study of the fast clamping vise and clamping force, and the use of computer aided design software Solidworks to complete the whole mechanism modeling and assembly,through to the vise base parts of three dimensional modelling,can improve the ability of Solidworks3d modeling,deepened the understanding of component design,essentially improve the ability of software applications.To use solidworks Motion movement simulation analysis,design a new structure of fast clamping vise,overcome the above shortcomings,can realize free fast moving clamp body and the clampingspeed,compact structure,stable and reliable clamping force,the characteristics of easy to use,in order to better guarantee the accuracy of the workpiece in the process of machining,improve labor productivity, reduce labor costs.Key words：Vise quick grip3d motion simulation modeling⽬录第⼀章绪论1.1课题背景1.2台虎钳概述1.2.1台虎钳的作⽤1.2.2设计台虎钳的⽬的第⼆章台虎钳概述2.1台虎钳的基本信息2.1.1台虎钳的结构2.1.2台虎钳的种类2.1.3台虎钳的规格2.2台虎钳的⼯作原理2.4台虎钳装配图2.5台虎钳使⽤的注意事项第三章台虎钳设计3.1台虎钳夹紧⼒的确定3.2滑动螺旋传动的设计计算3.3螺纹连接的失效：第四章台虎钳三维模型设计4.1solidworks2012的概述4.1.1solidworks2012的介绍4.1.2solidworks2012的主要特性4.1.3solidworks2012的选⽤理由4.2台虎钳主要零件的创建4.2.1底座的创建4.2.2底盘的创建4.2.3钳体的创建4.2.4活动钳体的创建4.2.5丝杠的创建4.2.6钳⼝的创建4.3台⽤虎钳的装配图第五章台虎钳的运动仿真演⽰结束语致谢参考⽂献第⼀章绪论1.1课题背景随着计算机应⽤的发展和机械加⼯技术的提⾼，CAD/CAE/CAPP/CAM技术的发展推动了⼏乎⼀切领域的设计、制造技术⾰命，从根本上改变了传统的设计、⽣产、管理模式。

装载机工作装置三维运动仿真¹赵建国1,王庆海1,肖宪国2(1郑州大学工学院机械工程学院,郑州450002;2河南机电学校,郑州450002)摘要利用AutoCAD的三维功能对ZL50F装载机工作装置进行三维建模、零件装配和干涉检查;模型导入到3ds max,利用3ds max的层级链接和正、反运动功能,建立装载机工作装置各组成部件的层级链接关系,实现装载机工作装置工作过程的运动仿真。

关键词:AutoCAD3ds max装载机工作装置三维仿真中图分类号:TP39119;TH16文献标识码:B文章编号:1671)3133(2006)01)0123)04Based on AutoCAD and3ds max software realized theloader working device.s3d emu lationZhao Jianguo1,Wang Qinghai1,Xiao Xianguo2(1Zhe ngzhou University,Zhe ngzhou450002,C H N;2Henan school of Mecha nic-Electronic,Zhe ngzhou450002,C H N) Abstract Introduced the methods and the steps that using AutoCAD.s3d-function create the3d-model,assemble parts and check the in terference among the worki ng device of ZL50F.The method that introduced the3d-model of AutoCAD into3ds max was given.The loader working device.s layer link relation was established by using3ds max.s layer link and forward motion and backward motion func-tion.Then,3d emulation of the loader working device.s complex motion was realized.Key words:AutoCAD3ds max Loader worki ng device3d emulation装载机工作装置是由液压缸驱动,完成铲掘、装卸物料的空间多杆机构,是组成装载机的关键部件之一,其设计水平的高低直接影响到工作装置性能的好坏,进而影响整机的性能。

Ｙ１Ｚ１Ｏ１Ｘ１ＦＩＹ２Ｏ２Ｘ２Ｚ２ＪＢＡＥ１５２３４Ｚ４ＮＸ４Ｙ４Ｏ４Ｚ３Ｙ３Ｏ３Ｘ３ＫＬＤＰ!３!２图１挖掘机工作装置机构简图和运动坐标系１．回转平台２．动臂３．斗杆４．铲斗５．行走装置!４Ｃ→→基金项目：福建省自然科学基金资助项目（２００６Ｊ００２４）""""""""""""""""挖掘机的挖掘作业主要由其工作装置来完成，工作装置的受力十分复杂，其动力学模型是挖掘机结构设计与分析、液压系统与控制系统设计的基础［１，２］。

目前对挖掘机的动力学模型研究主要基于两种理论：牛顿－欧拉方程，拉格朗日方程。

前者对每个杆件进行运动和受力分析，分别建立牛顿－欧拉动力学方程，然后再综合求解，得到系统的运动微分方程；后者利用功能平衡原理消除对复杂内力的计算，引入广义坐标描述系统位形，运用数学分析手段来建立系统的运动微分方程［３］。

本文探讨基于经典牛顿－欧拉方程建立挖掘机工作装置动力学模型的方法，利用ｍａｔｌａｂ强大符号计算功能，通过编制Ｍ文件实现动力学方程的自动推导，以某中型挖掘机为例进行模型验证。

１建立运动坐标系用牛顿－欧拉法建立动力学方程必须先确定杆件转动角速度、角加速度以及杆件质心速度、质心加速度。

为了描述工作装置的运动，建立如图１所示的运动坐标系，约定所有坐标系的Ｘ轴和Ｙ轴位于工作装置对称面上，Ｚ轴垂直工作装置对称面指向纸外。

图１中，Ａ、Ｃ、Ｄ分别为回转平台与动臂、动臂与斗杆、斗杆与铲斗的铰接点，Ｎ为铲斗斗齿尖位置；Ｅ、Ｂ为动臂油缸两端的铰点，Ｉ、Ｆ为斗杆油缸两端的铰点，Ｊ、Ｋ为铲斗油缸两端的铰点；坐标系Ｏ１Ｘ１Ｙ１Ｚ１固定在回转平台上，原点Ｏ１与Ａ重合，Ｘ轴水平向右，Ｙ轴垂直向上；坐标系Ｏ２Ｘ２Ｙ２Ｚ２与动臂固接，原点Ｏ２与Ｃ重合，Ｘ轴位于Ａ和Ｃ的延长线上，Ｙ轴方向由右手准则确定；斗杆的随动坐标系Ｏ３Ｘ３Ｙ３Ｚ３和铲斗的随动坐标系Ｏ４Ｘ４Ｙ４Ｚ４方位的确定规则与坐标系Ｏ２Ｘ２Ｙ２Ｚ２相同。