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。延伸网格划分可将个二维网格延伸成个三维网格。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。上下盖版均由前后两块板拼焊而成，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。左右侧板分别由前中后三块钢板拼焊而成。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图铲斗油缸连接座图斗杆装配图铲斗部分的建模挖斗得平斗斗容为。挖斗的斗体由钢板拼焊而成，斗底板上的筋板材料为。斗杆连接座由钢管加工而成，并与斗体焊接成体。斗齿采用材料铸造而成，它与斗体是通过螺栓连接起来的。图斗齿的模型河北工业大学本科毕业设计论文初稿图铲斗连接座图铲斗装配图通过的装配模块，约束需要装配的动臂斗杆挖斗相关的面平行关系和与之配对的空中心线重合，可以实现挖掘机总体的转配。图总体装配图河北工业大学本科毕业设计论文初稿挖掘机工作装置的运动仿真利用的功能建立了个三维实体模型后，并不能直接将各个部件按定的连接关系连接起来，必需给各个部件赋予定的运动学特性，即让其成为个可以与别的有着相同的特性的部件之间相连接的连杆构件。同时，为了组成个能运动的机构，必需把两个相邻构件包括机架原动件从动件以定方式联接起来，这种联接必需是可动连接，而不能是无相对运动的固接如焊接或铆接，凡是使两个构件接触而又保持些相对运动的可动连接即称为运动副。在中两个部件被赋予了连杆特性后，就可以用运动副相联接，组成运动机构。这部分的工作在接下来进行。挖掘机工作装置主要结构的受力分析斗杆的计算载荷挖掘机在工作中有几个典型的工况位置。铲斗最高位置处的姿态。铲斗最高位置出现在动臂油缸全伸,斗杆油缸和铲斗油缸全缩时。最高卸载高度处的姿态。工作装置处于最高卸载体模型上有如下缺点网格划分命令生成的单元处于当前激活的单元坐标系中。网格划分命令生成的节点使用整体笛卡儿坐标系。因此，实体模型和有限元模型可能具有不同的坐标系，加载的方向也会因此而不同。在缩减分析中，实体模型载荷不是很方便，此时，载荷施加于主自由度只能在节点而不能在关键点定义主自由度。不能显示所有实体模型载荷。如前所述，在开始求解时，实体模型载荷将自动转换到有限元模型。将改写任何已存在于对应有限元实体上的载荷。载荷施加于有限元模型有如下优点在缩减分析中，可将载荷直接施加在主节点。缺点任何对于有限元网格的修改都将使载荷无效，需要删除先前的载荷并在新网格重新施加载荷。不便使用图形拾取施加载荷。除非仅包含几个节点或单元。后处理后处理是指检查并分析求解的结果的相关操作。这是分析中最重要的环之，因为任何分析的最终目的都是为了研究作用在模型上的载荷是如何影响设计的。检查分析结果可使用两个后处理器通用后处理器和时间历程后处理器。允许检查整个模型在载荷步和子步或特定时间点或频率的结果。可以检查模型的指定节点的结果项相对于时间频率或其他结果项的变换。需要注意的是的后处理器仅是用于检查分析结果的工具。要判断个分河北工业大学本科毕业设计论文初稿析的结果是否正确，或者对结果进行解释，仍然需要工程判断能力。挖掘机操作臂的有限元分析设置分析标题选择菜单路径输入文本信息，可以随意填写自己明白的名称，单击定义单元类型选择路径，单击。图定义单元类型对话框在左侧的滚动框中选择在右侧的滚动框中选择,单击并关闭单元类型库。定义材料特性选择路径，打开材料属性对话框。图定义材料属性对话框河北工业大学本科毕业设计论文初稿在窗口中双击下面的路径，如图所示，在弹性模量项中输入，在泊松比项中输入，单击。图定义在图中双击，得图在密度项中输入，单击。图定义材料密度④选择，退出此窗口。模型导入选择路径，浏览选择从中导出后保存的文件并打开。河北工业大学本科毕业设计论文初稿图动臂导入模型图斗杆导入模型通过菜单对模型进行定的修补。网格划分选择菜单，选择，激活职能划分网格功能，选其下方的滚动条为级。河北工业大学本科毕业设计论文初稿图网格划分单击，得图，选整个几何模型进行网格划分。取中的选项激活职能网格划分功能，通过滑动条选级划分，使网格划分速度比较快。图动臂网格划分河北工业大学本科毕业设计论文初稿图斗杆网格划分加载并求解选择路径，选择选项并单击选择路径选取零位移约束面对话框，施加的零位移约束，选取载荷面施加承受力表面的均布载荷图动臂加载图斗杆加载，开始计算。读取结果选择路径。河北工业大学本科毕业设计论文初稿图动臂应力图图动臂与斗杆油缸支座处的应力云图河北工业大学本科毕业设计论文初稿图动臂油缸与动臂连接处的应力云图图斗杆应力图动臂和斗杆的变形图分别如下面两图所示河北工业大学本科毕业设计论文初稿图动臂变形图应力图图斗杆变形图对分析结果进行总结动臂的最大位移为，位于动臂与斗杆连接处。动臂最大应力点位于斗杆缸支座处，为,动臂油缸与动臂连接处的应力存在应力集中。斗杆在所加载荷作用下最大位移为，位于斗杆与挖斗连接处。最大应力位于铲斗缸支座上圆弧过渡处,为。河北工业大学本科毕业设计论文初稿挖掘机动臂的改进方案动臂上斗杆缸支座修改结构支座外形为直线对动臂总体的应力分布无明显影响，但支座上的最大应力点由原圆弧处变动到支座与上盖板连接处，同时应力降为。图动臂修改结构的局部应力分布动臂上斗杆缸支座修改结构支座外形为大圆弧曲线对动臂总体的应力分布无明显影响，同时支座上的最大应力点仍位于圆弧处，但应力降为。图动臂修改结构的局部应力分布河北工业大学本科毕业设计论文初稿结论毕业设计之中建模部分比较简单，其中几个别的难的零件在别人的帮助下完成，装配部分也是难点。重要的运动仿真与有限元分析是在他们的帮助之下完成的。这些东西的确值得去学习应用。参考文献杨炳儒基于内在机理的知识发现理认及其应用北京电子工业出版社，张大庆，郝鹏，何清华液压挖掘机铲斗轨迹控制建筑机械刘静，季晓明，潘双夏,等基于的挖掘机液压系统建模与仿真技术中国工程机械学报，何清华,张大庆液压挖掘机工作装置仿真研究系统仿真学报任辉启工程分析实例详解北京人民邮电出版社，彭瑞堂单斗液压挖掘机工作装置运动学分析的矩阵法太原重机学院报高振芳,秦淑华单斗液压挖掘机工作载荷的数据处理及处理方法试验河北工业大学本科毕业设计论文初稿研究鲍俊瑶,王爽,李志远挖掘机虚拟样机设计技术研究机械设计与制造冯丽液压挖掘机虚拟样机系统仿真分析河北工业大学硕士学位论文潘双夏，刘静，冯培恩等挖掘机器人虚拟样机的机电体化建模与仿真中国工程机械学报熊光楞等著协同仿真与虚拟样机技术北京清华大学出版社，刘涛，杨凤鹏，李贵敏，张建，王建国精通北京清华大学出版社，叶先磊，史亚杰工程分析软件应用实例北京清华大学出版社，张家康，黄文萃，黄庆九井塔箱体静动力有限元分析建井技术钟文生，刘恒瑜高速动力车承载式铸铝合金齿轮箱体结构设计与强度分析内燃机车，文占科，马彪，邹文胜履带车辆综合传动装置箱体有限元分析兵工学报坦克装甲车与发动机分册，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