关于nx软件在正铲液压挖掘机设计中的应用

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1、机械管理开发总第138期Totalof1382014年第2期N0．22014工艺设计NX软件在正铲液压挖掘机设计中的应用李光，仝雷强(太原重工股份有限公司，山西太原030024)摘要：基于NX设计软件液压挖掘机设计，利用NX软件的wAVE功能建立液压挖掘机整机参数化模型；利用NASTRAN的分析功能对机构进行分析，使用WAVE参数化功能快速优化机构的模型；利用NX的间隙分析功能审查模型；利用NX的制图功能绘制施工图纸，从而为物理样机的设计制造提供了可靠的基础。关键词：NX；PLM；正铲液压挖掘机；设计优化中图分类号：TU621文献标识码：A文章编号：1003—773X(2014)02—0029

2、—02引言动臂、斗杆、铲斗组成。当代产品的激烈竞争对设计的质量和效率提出了利用NX软件的WAVE功能建立正铲式液压挖掘更高的要求，智能设计、虚拟设计、优化设计、模块机的整机参数控制框架以及概念模型，如图l所示。化设计等各种设计方法的应用对设计的成败至关重要。大量的实践案例证明，三维设计具有二维设计无法比拟的优越性。越来越多的企业已经或准备采用三维软件进行产品数字化设计与制造。集成化的软件系统能够快速建模并分析优化，尽早确定关键参数，缩短产品开发周期，降低成本，提高工作效率及产品质量。设计软件在产品设计周期中的应用主要体现在初卜1液压挖掘机控制框架步方案、设计具体模型、模型分析、模型校核、三维制

3、图及导出dwg格式制图、图纸校核、审查以及后续的模型(图纸)更改等阶段。1整机参数化概念设计挖掘机是由上车部分及下车行走两大部分组成，下车主要包括履带装置、底架以及行走系统；上车部分包括动力装置、液压系统、回转平台、驾驶室、平衡重和工作装置。正铲式液压挖掘机工作装置主要由卜2液压挖掘机概念模型图1液压挖掘机控制框架和概念模型收稿日期：2014—01—122在模型分析优化中的研究及应用第一作者简介：李光(1982一)，男，本科，工程师，现就职完成产品的建模工作后，需要对设计进行分、仿于太原重工股份有限公司，主要从事矿山机械设计工作。真，尤其是液压挖掘机的工作装置及机构的质量直接机械管理开发jxg

4、lkfbjb@126．corn．30．第29卷影响着系统的效率，同时产品使用工况又对系统的安较传统校审内容减少了对设计干涉进行检查这一部全性有着较高的要求。对工作装置的每一个部件进行分。因为使用软件的自动查找干涉功能，这项工作不分析优化就十分必要。再必要。校核人员同时利用自动间隙检查功能查找一使用NX软件的分析模块，使用主模型方式进行些需要对接的零部件之间的间隙是否符合要求。这些分析，所有工作在一个平台上展开，分析得到结果主要使用Nx软件的大装配干涉检查功能，大大提高了后，对应力冗余较大的地方减重处理，对于应力较校核的效率和准确性。大、位移较大的部位进行强化，使整个部件受力均5总结衡。由于在同

5、一个平台，在对模型进行优化后，直接综上，在液压挖掘机设计中综合运用三维设计软更新有限元模型即可，同时过程简单、直接，避免了件包含的各个功能，这些技术所构成的虚拟样机设多种软件之间相互转化的困难。运用分析仿真软件对计、分析仿真、设计管理一体化解决方案，可以全面产品工作能进行模拟访真，发现设计缺陷。根据分析改进传统的产品设计模式，大幅度提高产品设计质仿真结果，对产品设计结构进行修改。重复上述仿量，缩短设计周期，降低设计和制造成本。其应用总真、找错、修改的过程，不断对产品设计结构进行优结如下：化，直至达到一定的设计要求。1)建立设计项目利用参数化功能确定产品的工作同时，由于液压挖掘机各个机构工作过程

6、中位置原理和基本设计参数。变化较大，各个部件难免产生相互干涉。同时一些机2)利用三维设计软件先后进行产品概念、详细三构的受力在各个位置难于确定极限，因此，运用Nx软维结构设计。件的运动仿真模块对运动部件进行运动分析，得到各3)运用UG软件分析仿真(CAE功能)对产品工个位置的受力状况、运动状况、检验各个部件之间的作能进行模拟仿真，发现设计缺陷。根据分析仿真结动态干涉是不可避免的。果，用三维设计软件对产品设计结构进行优化，直至3完成施工设计中的应用达到一定的设计要求。用NX软件完成制图，这种方法的优点在于能够实4)在设计和修改过程完成后，利用NX的制图功时更新，在设计人员修改产品模型后，投影的视

7、图以能完成产品的施工图纸。及标注的尺寸随之更改，且能够保证制图的准确、一5)在图纸校核、审查阶段的使用。致。目前，多数新产品由于外购件很多，定制的外购件设计周期较长，不能满足太重快速设计的要求，为参考文献保证设计进度，好多结构件需要提前设计，避免不了[1】龚勉．产品相关参数化设计技术培训讲义[M】．上对设计的修改，如液压、电气设计在设计过程中存在海：上海工程技术大学出版社，2004．多次与机械协调