基于ProEngineer软件的装载机工作装置虚拟样机与仿真分析

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1、B,打破由于水平线和竖直线过多而造成的方正、拘谨、呆板之感；儿何形体多选用梯形，这样的几何形休能产生上小下大、上窄下宽、上轻下重的视觉效果，体现稳重的感觉。(2)整体与局部的关系在进行各个部分造型设计时，要注意各部分之间的有机联系，相互呼应；整体包括局部，局部又表现整体，以整体化的思想来体现整机的造型风格。(3)功能性开口与造型要求的矛盾在造型设计的过程中，一些功能性开口的位置、大小不可避免地会给造型带来不利的影响。造型设计不可因外形的要求而忽视功能的要求，因为产品的使用功能毕竟是第一位的。我们力求做到产詁的功能和造型二者的

2、统一，但有矛盾时必须优先保证使用功能的实现。在处理功能性开口时，应尽量做到美观、大方，以减少对造型效果的不利影响。(4)人机工程学的应用产品功能的发挥不仅取决于产品本身的使用功能，还取决于产品在使用时与操作者能否产生人机间高度的协调，即符合人机工程学的要求。如在工程机械驾驶室的设计过程中，除了要满足功能和结构的要求外，还应主要考虑以下人机间的因索：驾驶室高度应以人的平均身高1680mm为依据；驾驶室的宽度应以人的上肢体向两侧活动的最大平均距离1200mm为依据；司机座椅的高度应以人的平均坐高390mm为依据；驾驶室开窗及玻璃

3、大小应以保证驾驶室内右良好采光，驾驶员有良好的视野为原则。4薄板件的工艺性设计机械制造工艺性的好坏，不仅关系到零部件乃至整机设计意图的可实现程度，而且也关系到制造成本和生产效率。薄板件的设计同样也存在工艺性设计方面的问题。如在设计压型件时，应考虑：设计的继承性和现有模具的利用率；圆角半径不应小于最小弯曲半径，且圆角半径应尽量统一；孔的位臂应尽量避开弯曲变形区；直边高度应大丁两倍的材料厚度；对•于形状复杂、形体较大的压型件，在不影响功能和外观的情况下，可采取局部压型再整体拼焊方式解决，以减少模具投入，提高经济效益。通信地址：徐

4、州经济开发区工业一区徐工研究院(221004)(收稿日期：2004-10-11)西安科技大学机械工程学院郭卫李富柱薛武:摘要:Pro/Engineer环境下，进行装载机工作装置三维实体建模、虚拟装配、动态模拟、干涉检査和运动仿：-真，并利用Pro/Engineer参数化特征及时修改设计以获得最佳设计方案，成功实现了装载机工作装證在Pro/Engineer[)环境下的虚拟样机设计。所提供的研究方案同样适用于其它机构虚拟样机的设计。?关键词：装载机工作装置虚拟样机运动仿真目前应用较为普遍的Pro/Enginccr软件，是集CAD

5、/CAM/CAE于一体的大型设计软件，其中用于仿真和分析的模块是MechanismDesignextension(MDE)oPro/Engineer可以用来建立实体儿何模型，对所建模型进行仿真和分析，通过模拟真实环境的工作状况对其进行分析判断和干涉检查，以尽早发现设计缺陷和潜在的失败可能，提前进行改善和修正，从而减少后期修改而付出的昂贵代价，缩短设计周期。装载机工作装置的设计是一个比较复杂的设计过程，其设计好坏直接影响整机的工作性能。本文以ZL05型装载机为例，探讨在Pro/Engineer软件环境下，对装载机工作装置进行三

6、维实体建模、虚拟装图1装载机工作装逍装配图图2工作装置动态模拟与分析的基本流程DesignandCalculation配、动态模拟、T涉检查、运动仿真、分析各杆件的运动轨迹，以期实现在Pro/Enginccr软件环境下的装载机工作装置的虚拟样机设计。1装载机工作装置的三维实体建模与虚拟装配1.1三维实体建模的方法及要点一般來说,装载机工作装置的建模方法要根据图形的形状来选泄，选择原则是绘制图形尽量简化，最好不要绘制过渡圆角、倒角等非关键性信息。本研究工作主要是利用Pro/Engineer中的拉伸、旋转、扫描等基本操作，建立工

7、作装這三维实体模型。其中建模难点在于辅助平面和辅助点的建立，只有建立好辅助平面和辅助点，才能保证零件模型的精确性。由于装载机工作装置一般是对称分布的，所以建模过程屮要利用好镜像的建模方法。1.2虚拟装配的方法及要点对于像装载机工作装置这样的多杆件机构，有些文献采用骨架模型的装配方法，尽管骨架模型装配法可以保证装载机的装配精度，但是效率不高。对于一般使用Pro/Engineer的设计人员来说，难以掌握其要点，往往使装配精度降低。本文采用Pro/Engineer提供的易于掌握的一般装配方法，动臂和前车架的连接、动臂与铲斗的连接、

8、液压缸缸筒与前车架的连接、摇杆与动臂的连接均采用“销轴”约束。液压缸活塞杆与缸筒的连接、液压缸活塞杆与动臂的连接、连杆与铲斗的连接、连杆与摇杆的连接采用“圆柱”和“销轴”约束。其它辅助零件(销钉、后车架等)采用刚性连接中的“匹配”和“插入”约束。这样就完成了装载机工作装置的虚拟装配。这种虚