大型礦用挖掘機工作裝置參數(shù)化設(shè)計的研究.pdf

1、大型礦用挖掘機主要應(yīng)用于露天礦開采作業(yè)中，具有高產(chǎn)量、高速度、高效能等優(yōu)點。隨著我國大量露天礦藏的開采，尤其是內(nèi)蒙古最近幾年不斷有大量的露天煤礦投入生產(chǎn)，大型礦用挖掘機的需求量逐年攀升。因此，設(shè)計和生產(chǎn)大容量的礦用挖掘機，是擺在我國重型機械制造企業(yè)面前的首要任務(wù)之一。長期以來，我國的重型機械制造企業(yè)，為了增大挖掘機的容量，在原有機型的基礎(chǔ)上，采用類比的方法設(shè)計出新的產(chǎn)品。這種設(shè)計方法雖然用時短，速度快，但對一些關(guān)鍵零部件缺少精確地分析和

2、計算，設(shè)計結(jié)果的盲目性較大。隨著現(xiàn)代設(shè)計方法和手段的廣泛采用，設(shè)計部門早已將先進的建模軟件和分析系統(tǒng)應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計中。然而，對于設(shè)計人員來說，針對某一零件、部件或整機的設(shè)計建模和分析是不成問題的，現(xiàn)在已經(jīng)能做到相當熟練的程度，但在此基礎(chǔ)上若要進行改型設(shè)計就需要重新建模分析。這就需要設(shè)計人員進行大量的重復(fù)性工作，不僅浪費了大量的時間還容易出錯。這種研制方式成本高、周期長，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度慢，難以適應(yīng)變化快速的市場需求，所以在大型礦用挖

3、掘機的生產(chǎn)中急需一種新的研發(fā)模式。
　　本文主要以太原重工股份有限公司自主研發(fā)的WK-75大型礦用挖掘機工作裝置為研究對象，以UG為平臺建立礦用挖掘機工作裝置參數(shù)化模型模板，利用Visual Studio2010集成開發(fā)環(huán)境對UG軟件和ANSYS軟件進行二次開發(fā)。實現(xiàn)了WK系列礦用挖掘機工作裝置的設(shè)計分析數(shù)字化、自動化，完成了大型礦用挖掘機設(shè)計分析平臺的建立。
　　首先，利用UG的參數(shù)化設(shè)計模塊WAVE的部件間關(guān)聯(lián)復(fù)制幾何體

4、特性建立了基于裝配級的工作裝置參數(shù)化模型，該模型分為控制結(jié)構(gòu)裝配和產(chǎn)品裝配兩個部分，通過少量的全局參數(shù)來控制整個裝配體的結(jié)構(gòu)，當控制結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸修改后，產(chǎn)品裝配的各零部件自動更新，避免了零部件重復(fù)設(shè)計的浪費。利用UG的可重用模板設(shè)計工具PTS建立了基于工作裝置的產(chǎn)品模板，通過PTS的無代碼交互式對話框設(shè)計功能輕松的制作了包括數(shù)據(jù)輸入、圖片輸入和選擇框等要素的用戶操作界面。
　　其次，基于Visual Studio2010集成開發(fā)

5、環(huán)境，利用二次開發(fā)工具UG/OPEN API、MenuScript、UIStyler等設(shè)計了工作裝置設(shè)計分析平臺，該平臺包括調(diào)用界面、菜單、文件管理模塊、接口模塊、ANSYS分析模塊和工程圖模塊等。調(diào)用界面用于啟動UG并注冊菜單環(huán)境變量;菜單通過回調(diào)函數(shù)的方式可以調(diào)用文件管理、接口等模塊;文件管理模塊用于管理工作裝置參數(shù)化模型文件;接口模塊用于調(diào)用ANSYS分析模塊及獲取分析用模型參數(shù);ANSYS分析模塊可以完成載荷、屬性等參數(shù)輸入及自