1、“..... 挖掘机操作臂的仿真研究 实践表明，定点挖掘是挖掘机最常见和最频繁的工作之，主要由其工作装置完 成。而且随着工程机械机器人化的研究发展，液压挖掘机的自动化也逐渐成为各国的 研究重点，尤其是局部自动化在这方面的研究中，多数工作集中在对挖掘机的 工作装置进行控制。目前国内外对于挖掘机工作装置控制的研究中，通常把其工作装 置作为多自由度的机器手来处理，控制工作装置的末端即铲斗尖以跟踪规划好的河北工业大学本科毕业设计论文初稿 期望轨迹，期望轨迹就被称为铲斗轨迹控制中的目标值如自动挖掘，自动装载等 。因此本文着重点就是对挖掘机定点挖掘过程中工作装置机构的动力学进行仿真 。挖掘机液压系统是由多个液压元件组成的复杂非线性系统，各液压元件间依靠 液压介质进行能量的传递，同时依靠控制系统传递的控制信号实现压力流量的控制 。对挖掘机这样的复杂液压系统进行定性和定量的仿真，依靠传统的仅用微分和 差分方程的方法不能很好地模拟系统实际的各种工作性能，因此目前多采用 语言的模块对挖掘机液压系统进行仿真。而对于挖掘机这样复杂的机械系 统......”。

2、“.....对其进行动力学建模是必不可少的，对其机构的动力学 进行仿真采用软件，而对其进行有限元分析我们采用软件。挖掘机工作装 置是个具有三个自由度的平面连杆系统，分析是可按平面机构进行。普通挖掘机工 作装置的结构中铲斗油缸与铲斗的连接般有两种形式种是铲斗与铲斗油缸直接 连接的机构形式另种是铲斗与铲斗油缸之间通过摇杆和连杆间接连接的机构形式 。单斗液压挖掘机在实际工作时工作装置承受随机载荷。构件的应力时间历程为 连续的准稳态随机过程。每个工作周期都由挖掘回转卸载，返回等四个过程组 成。 虚拟样机技术的概念及意义 挖掘机操作臂的建模与仿真，属于虚拟样机技术。虚拟样机技术是以虚拟样机 和虚拟样机环境为基础，将系统工程方法反求工程方法优化方法计算机建模仿 真技术计算机辅助设计技术和计算机支持协同工作产品数据管理等有机地结合在 起，为产品的全寿命周期设计和评估提供分布式的集成环境，以达到优化整个设计 周期，节约开发成本的目的。虚拟样机技术采用数字仿真的形式进行虚拟产品设 计开发，仿真模型的参数就是物理样机的设计参数......”。

3、“.....虚拟样机技术无需制造实物样机就可预见和预测产品的性能，节 省了物理样机制造装配时间，减免了高昂成本的物理样机制造过程，降低了开发成本， 同时减少了不合理方案盲目上马的风险。年世界最大的工程机械设备制造企 业公司，在反铲装载机新样车设计过程中，曾产生了三个概念上都可行 的方案，但在设计过程中采用虚拟样机技术，当技术人员坐进虚拟样机驾驶室时 发现，其中有两个方案中的驾驶员无法看到反铲连杆最低位置。根据这点，不仅确定 了正确的设计方案，节约了其他两个机型制造所需的费用，还减少了不合理方案盲目河北工业大学本科毕业设计论文初稿 上马的风险。又如,公司曾遇到工程机械在高速行驶时的蛇行现象及在重 载下的自激振动问题，采用虚拟样机技术后不仅找到了原因，而且提出了改进方案， 同时在虚拟样机上得到了验证，最终应用到实际产品中。虚拟样机技术采用数字仿 真的形式进行虚拟产品设计开发设计的有效手段，有助于挖掘机企业部分甚至全 部摆脱对物理样机的依赖......”。

4、“..... 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段途径 本课题要研究或解决的问题 根据挖掘机操作臂的传动原理方案，进行运动学分析。 挖掘机操作臂的建模与仿真分析 采用分析软件对挖掘机操作臂的主要零部件进行有限元分析，做出应力 分析云图和变形图。 拟采用的手段 查找中外挖掘机相关资料，深入了解挖掘机操作臂的结构形式及运动状态。 学习并利用，能够通过软件的方式建模仿真。 的建模过程确定零件结构。创建三个固定基准面和三个固定基准 轴,平面平面平面和轴轴轴建立草图选择平面为 草图平面，用草图中的曲线命令绘制回转体剖面的形状，忽略不影响绘图标注的倒角 和圆角添加几何约束和尺寸约束使草图约束，完成草图。利用草图生成回转体， 完成实体模型。利用仿真模块对其进行运动仿真。 学习并利用对操作臂的主要零部件进行有限元分析。利用软件 与的接口，在软件中加载上面的模型。程序提供了使用便捷高质 量的对模型进行网格划分的功能。包括四种网格划分方法延伸划分映像划分 自由划分和自适应划分......”。

5、“.....求 解模块前处理阶段完成建模以后，进入分析求解模块。用分析受力情河北工业大学本科毕业设计论文初稿 况，画出应力分布图。分析根据应力变化情况加以改进，来改善操作臂的 受力情况。 挖掘机工作装置的建模仿真 采用软件对挖掘机工作装置进行建模仿真 中有三种建模方法实体建模特征建模自由曲面建模。实体建模模块继 承了基于草图约束的特征建模算法，提供了强有力的复合建模工具，使用户能够充分 利用传统的实体面线框造型优势。特征建模模块使用工厂特征定义设计信息，并 提供了多种标准的设计特征，可以对这些设计特征进行参数化定义，可以对这些特征 进行参数化定义。自由曲线建模用于建立形状复杂的曲面形状，例如叶片或叶轮等复 杂的工业零部件的造型设计。对挖掘机的工作装置进行建模大部分采用的是实体建模 的方法，个别形状复杂的零件采用了特征建模的方法。 挖掘机的工作装置机械结构的三个主要部分为动臂斗杆铲斗。下面对这三个部分 分别进行建模仿真。 动臂的建模 动臂的主体框架是由上盖板下盖板左侧板右侧板焊接而成的箱型结构......”。

6、“.....每块板都采用厚度为的钢板，焊接 形式为斜线焊缝。左右侧板分别由前后中三块钢板拼焊而成。前后版 都采用厚度为的钢板，中侧板采用厚度为的钢板。侧 板间的焊接形式为斜线焊缝。 动臂与转台斗杆联结的轴座均用材料铸造而成，与动臂油缸联结的轴座 也是用材料铸造而成，在轴座四周焊有四块筋板以提高强度，上述轴座分 别与箱形框架焊接成为动臂。在框架的不同位置还焊有三块筋板以提高强度。在动臂 上平面的前后部个焊有两个吊耳。以便装配盒拆卸时吊用。斗杆油缸的联接座焊在 箱形框架上。河北工业大学本科毕业设计论文初稿 图动臂上盖板模型 图动臂下盖板模型图 图动臂下轴承支座 河北工业大学本科毕业设计论文初稿 图动臂连接座模型 图动臂侧板模型 图液压缸在动臂上的支座 河北工业大学本科毕业设计论文初稿 图动臂结构总成图 斗杆主要结构及其建模 斗杆的主体框架是由上盖板下盖板左盖板右盖板个块焊接而成的箱形结构。 上盖板和下盖板均是厚度为的钢板......”。

7、“.....前板采用厚度为的钢板，中侧板采用厚度为 的钢板，厚板采用厚度为的钢板。侧板见的焊接形式为斜 线焊缝。与铲斗斗杆油缸联结的轴座均由钢管加工而成。个轴座分别与箱形框 架焊合而成斗杆。 图斗杆上盖板模型 河北工业大学本科毕业设计论文初稿 图斗杆下盖板模型 图斗杆侧板 图斗杆油缸连接座 图连杆连接座河北工业大学本科毕业设计论文初稿 河北工业大学本科毕业设计论文初稿 毕业设计论文题目挖掘机动臂建模及分析 专业车辆工程 学生信息杨立阳 指导教师信息崔根群教授 报告提交日期河北工业大学本科毕业设计论文初稿 挖掘机操作臂的建模与仿真分析 摘要 挖掘机集挖掘和装载功能于体，在基础建设和民用建筑建设中的使用与日俱增，但 液压挖掘机的工作条件比较恶劣，造成工作装置可靠性较差。本文对挖掘机进行虚拟 仿真及运动和有限元分析，从而为改进挖掘机设计提高挖掘机工作的稳定性提供了 理论依据。具体的工作步骤对挖掘机工作装置进行建模仿真，建立各个零件的三维 模型图......”。

8、“.....进行挖掘机操作臂的运动仿真模型，并 对其运动分析，提供运动性能分析参数对挖掘机操作臂的进行力学分析，采用 分析软件对挖掘机操作臂的主要零部件进行有限元分析，给出出应力分析云图和变形 图能够对分析结构提出建议和意见。河北工业大学本科毕业设计论文初稿 目录 引言挖掘机发展概况及仿真分析的意义 挖掘机的发展历史 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段途径 挖掘机工作装置的建模仿真 采用软件对挖掘机工作装置进行建模仿真 挖掘机工作装置的运动仿真 挖掘机工作装置主要结构的受力分析 斗杆的计算载荷 斗杆载荷的计算 挖掘机工作装置的有限元分析 有限元分析软件简介 中的有限元分析步骤 挖掘机操作臂的有限元分析 结论 参考文献 河北工业大学本科毕业设计论文初稿 绪论挖掘机发展概况及仿真分析的意义 挖掘机的发展历史 液压挖掘机是功能最典型结构最复杂用途最广泛的工程机械之，作为工程 机械的代表产品......”。

9、“.....第台手动挖掘机问世至今已有多年的 历史，期间经历了由蒸汽驱动斗回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机应 用机电液体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。由于液压技术的应用， 世纪年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机，世纪年代初期和中期 相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机。初期试制的液压挖掘机是 采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件，制造质量不够 稳定，配套件也不齐全。从世纪年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段， 各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产量猛增。年间，液压挖掘机产量已 占挖掘机总产量的，目前已接近。 挖掘机的类型及发展趋势 工业发达国家的挖掘机生产较早，法国德国美国俄罗斯日本是斗容量 单斗液压挖掘机的主要生产国，从世纪年代开始生产特大型挖掘机。例 如，美国马利昂公司生产的斗容量剥离用挖掘机，斗容量的步行式拉 铲挖掘机布比赛路斯伊利公司生产的斗容量的步行式拉铲挖掘机， 斗容量的剥离用挖掘机等，是世界上目前最大的挖掘机。从世纪后期开始......”。