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1、本科毕业设计(论文)基于 AutoCAD的装载机机构运动题目 :分析姓名:张世祥学南方学院院:专机械设计制造及其自动业:化班N级:学N号:摘要本论文概述了当前国内外装载机的研究设计状况、 发展动态与发展方向 , 以及轮式装载机其在我国国民经济中的起到的重要作用 , 而且研究了当前国内装载机工作装置的现状 , 针对国内装载机工作装置设计究现状 , 利用 MATLAB与 AUTOCAD对工作装置进行了运动仿真、 结构应力分析及优化。市场的竞争激烈迫使制造企业为求得生存与发展必须对多变的市场需求做出迅速反应 , 不断地调整产品的设计与研发模式 , 并能快速地开发出新产品。 而我国传统工程机械行业却由

2、于新产品开发周期长,成本高 , 缺乏市场竞争力。计算机辅助设计与仿真技术的逐渐成熟为实现产品的快速开发 , 提高我国工程机械产品的设计水平与市场竞争力提供了强有力的手段。本文将计算机辅助设计 (CAD)与仿真技术引入装载机设计开发领域 , 建立了工作装置的运动数学模型 , 利用 AUTOCAD中 VB软件建立了装载机工作装置的模型并对其进行了运动仿真。大部分包括如下几个方面： 1. 首先介绍装载机与装载机工作装置的国内外研究现状与发展方向 , 及现代设计中的计算机辅助设计、有限元理论与优化设计理论。 2. 分析装载机工作装置的运动规律与仿真。 3. 装载机的机构运动分析。 4. 关于应用 MA

3、TLAB软件对杆件的点的位置求解数据。5. 应用AUTOCAD中 VBA对机构进行模拟仿真分析。随着我国工程建设的不断发展，轮式装载机在工程建设中应用越来越为广泛，使用范围不断扩大，并向大功率、大斗容的方向发展。而工作装置的机构直接影响装载机整机的工作性能， 利用计算机辅助设计方法分析装载机机构运动学对设计质量、缩短设计周期具有重要的应用价值。本文为装载机机构运动分析提供了一种高效、可行、直观的分析方法，所得结论不仅对工作装置物理样机的试制与性能评定具有重要的指导意义，而且对其它类型机构运动仿真分析与创新设计起到了一定的参考价值。关键词： AUTOCAD；装载机； VBA ；机构运动；运动分析

4、ABSTRACTThis paper outlines the current status of the loader design study abroad , an important role in the development of dynamic and direction of development , and the loader in the national economy , to study the current situation of the domestic loader working device , the device is designed for

5、 the domestic loader work investigate the status quo, using MATLAB and AUTOCAD work means the motion simulation , structural stress analysis and optimization. Fierce market competition forcing manufacturers to seek survival and development must be made to changing market demand for rapid response to

6、 constantly adjust product design and R & D model , and can develop new products quickly . The traditional Chinese construction machinery industry was due to the long development cycle of new products , and simulation technology to achieve rapid product development, improve Chinas construction machi

7、nery product design and market competitiveness this paper, computer-aided design (CAD) and simulation technology into the field of design and development loaders , sport established mathematical model working device using AUTOCAD software in VB modeled loader working device and its motion simulation

8、 . Mainly includes the following aspects :(1) first introduces the research status and development trend of domestic loaders and loader working device , and modern design computer aideddesign, finite element theory and optimization theory . 2 law of motion analysis and simulation loader working devi

9、ce . 3 loaders kinematic analysis . 4 points on the application of MATLAB software for solving the position of the rod data . 5 applications in VBA AUTOCAD simulation analysis on the bodies . With the continuous development of Chinas construction of wheel loaders in the construction of more and more

10、 as a wide range expanding to . The agency working directly affect the performance of the device loader machine , using computer-aided design to analyze the kinematics loader mechanism design quality and shorten the design cycle value. This article loaders kinematic analysis provides an efficient, p

11、ractical , intuitive analysis, conclusions not onlysimulation analysis and innovative design played a certain reference value. Keywords: AUTOCAD; loader; work unit; mechanism motion; Motion Analysis目录第一章轮式装载机的概述1装载机的简介 ,Y1.1装载机的用途 ,1.2装载机的分类,Y1.2.2装载机的大部分技术性能参数,Y1.2.3国外轮式装载机水平及发展方向,Y1.2.4国内轮式装载机水平及发

12、展方向,Y第二章轮式装载机的构造与工作原理2.1轮式装载机的总体结构与特点,2.2 轮式装载机的工作原理 ,Y2. 3 轮式装载机工作装置及液压系统 ,Y2.4 轮式装载机的传动系统,Y第三章计算机辅助设计与仿真技术3.1计算机辅助设计(CAD),Y3.1.1CAD 软件 ,Y3.2 仿真技术 ,Y3.2.1仿真技术在工程中的应用 ,Y3.2.2仿真分类 ,Y第四章应用 MATLAB来求解点的位置4.1MATLAB简介,Y4.1.1为什么使用MATLAB,Y4.2 MATLAB 求点位置求的过程,Y4.2.1我们可以把 RRR级组位置分析的主要步骤归纳,Y4.2.2数据文件的处理,Y第六章工作

13、装置的运动仿真6.1 VB软件简介6.2运动仿真分析过程6.2.1利用 part 模块建立工作装置三维模型6.2.2将建立的模型在装配模块组装6.2.3对模型进行检查与添加模型结论 ,Y致谢 ,Y参考文献,Y附录A（必要时 ） , ,Y图1（必要时） ,Y表1（必要时） ,Y（本行下面插入了一个分节符，下面的内容不要删除，换行符也不要删除）第一章轮式装载机的概述1 装载机的简介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工机械，它大部分用于铲装土壤、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。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重与其他物料如木

14、材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料与水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面与牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的大部分机种之一。1.1装载机的用途装载机大部分用来铲、装、卸、运土与石料一类散状物料，也可以对岩石、硬土进行轻度铲掘作业。如果换不同的工作装置，还可以完成推土、起重、装卸其他物料的工作。在公路施工中大部分用于路基工程的填挖，沥青与水泥混凝土料场的集料、装料等作业。由于它具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优点，因而发展很快，成为土石方

15、施工中的大部分机械。1.2装载机的分类常用的单斗装载机，按发动机功率，传动形式，行走系结构，装载方式的不同进行分类。1、发动机功率：功率小于 74kw 为小型装载机。功率在 74147kw为中型装载机功率在 147 515kw为大型装载机功率大于 515kw 为特大型装载机2、传动形式：液力机械传动，冲击振动小，传动件寿命长，操纵方便，车速与外载间可自动调节，一般在中大型装载机多采用；液力传动：可无级调速、操纵间便，但启动性较差，一般仅在小型装载机上采用；电力传动：无级调速、工作可靠、维修简单、费用较高，一般在大型装载机上采用。3、行走结构：轮胎式：质量轻、速度快、机动灵活、效率高、不易损坏路

16、面、接地比压大、通过性差、但被广泛应用；履带式：接地比压小，通过性好、重心低、稳定性好、附着力强、牵引力大、比切入力大、速度低、灵活性相对差、成本高、行走时易损坏路面。4、装卸方式：前卸式：结构简单、工作可靠、视野好，适合于各种作业场地，应用较广；回转式： 工作装置安装在可回转360的转台上， 侧面卸载不需要调头、作业效率高、但结构复杂、质量大、成本高、侧面稳性较差，适用于较侠小的场地。后卸式：前端装、后端卸、作业效率高、作业的安全性欠好。1.2.2装载机的大部分技术性能参数标志装载机的大部分技术性能参数有铲斗容量，额定载重量，发动机额定功率，整机质量，最大行驶速度，最小转弯半径，最大牵引力，

17、最大挖掘力，最大卸载高度，卸载距离，工作装置三项与等。（ 1）铲斗容量一般指铲斗的额定容量， 为铲斗平装容量与堆尖部分体积之与， 用“m 3”来表示。（ 2）额定载重量指在保证装载机稳定工作的前提下， 铲斗的最大载重量， 单位为“”。（ 3）发动机额定功率发动机额定功率又称为发动机标定功率或总功率，是表明装载机作业能力的一项重要参数。发动机功率分为有效功率与总功率，有效功率是指在 29与 746 Hg(1mmHg=133.322Pa)压力的情况下，在发动机飞轮上实有的功率（亦称飞轮功率）。国产装载机所标的功率一般指总功率， 即包括发动机有效功率与风扇，燃油泵，润滑油泵，滤清器等辅助设备所消耗的

18、功率。单位为“ kW”。（ 4）整机质量（工作质量）指装载机装备应有的工作装置与随机工具，加足燃油，润滑系统，液压系统与冷却系统亦加足液体，此外带有规定形式与尺寸的空载铲斗与司机标定质量（ 75 错误！未找到引用源。 3 ）时的主机质量。它关系到装载机使用的经济性，可靠性与附着性能，单位为“” 。（ 5）最大行驶速度指铲斗空载，装载机行驶在坚硬的水平面上，前进与后退各档都达到的最大速度，它影响装载机的生产率与安排施工方案。 单位为“ d:F.TXT For Input As #1Do While Not EOF(1) Line Input #1, txt MsgBox txtLoopClose

19、 #1End Sub结论本论文应用矩阵法（ MATLAB中) 对常见的四杆机构与平面连杆机构基本杆件进行建立模型，我使用了 AUTOCAD中 VB6.0 建立了四杆机构与位移，速度，加速度的处理模块。开发了平面连杆机构运动分析的计算机辅助分析及仿真系统，该系统能实现机构分析数值计算，机构运动线图自动绘制和机构运动仿真等， 并具有较强的通用性， 其良好的接口、 良好的容错性，使其体现出实用性强、 操作方便，且运算速度快、 计算精度高的显著优势。采用该平面机构分析系统，可迅速准确计算出任意级平面机构在一个运动循环内任一构件任一瞬间的运动参数，而手工计算相当麻烦，有的甚至是相似的，所以，在应用 MA

20、TLAB求解处理数据的时候便方便一些，因为其中有对应的函数，我们主需要输入相应的代码即可求出各点的点坐标。而且该系统能自动绘制反映平面机构运动特有的运动曲线图，可用来评价机构的运动和动力性能，该系统绘制的平面机构运动仿真图，可形象直观的确定机构所占的运动空间以及有无干涉。在编程之前先要判断此机构的类型，我们可用高等教育出版社出版的机械原理第七版中第三章平面连杆机构及设计相关的解法思路以及公式亦或湖南大学出版社出版的机构设计学中第二章相应的计算公式计算出所要求的参数，此外机械工业出版社出版的连杆机构的计算机辅助设计中相关的连杆机构及设计相关的解法思路以及公式代码，贯通这些书籍的思路想法思路，然后

21、把所求出的结果与编程所得的结果一一对照，这样看看是否一致，如果一致那么也就是表示编程正确的，万一不一致，那么要找原因，我们要学会一边调试程序一边修改，也就是说调试程序对于程序的设计是否达到要求，这是非常重要的，其中调试程序便可以看到整个程序执行的过程，这是我们找出编程错误的一条最好的途径， 在编程的一系列过程中要有耐心和细心，不能马马虎虎的，我们一定要注意每一个字母与每一个符号是不是输入错误。最后一点就是，这篇论文一定有不足之处，还恳请老师、同学们不吝指正。致谢在本次论文设计过程中，感谢我的学校南京林业大学，给了我学习拼搏的机会，在学习中，王兆伍老师，从选题指导、论文框架到细节修改，都给予了我细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议，王老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风与大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野与敏锐的思维给了我深深的启迪。这篇论文是在老师的精心指导与大力支持下才完成的。“明师之恩，诚为过于天地，重于父母”，对王老师的感激之情我无法用语言