课程设计说明书
基于PRO|E的铲车模型的三维设计
课题名称：基于PROE的铲车模型三维设计
学生生学号：21106071023
专业班级：11机械班
学生姓名：
学生成绩：
指导教师：
课题工作时间：2012年12月23 至2013年1月14日
目录
第一章铲车设计背景及总体介绍
(3)
第二章零件的设计
2.1 后座主体的设计 (4)
2.2轮胎的设计 (4)
2.3 栏杆的设计
2.4 尾气排放装置 (5)
2.5 车头的制作 (6)
2.6 铲车下方滑动伸缩轴的造型。 (7)
2.7 前后连接装置的造型 (8)
2.8螺帽的造型 (9)
2.9前支撑架的的造型 (10)
2.10底端支撑架的造型 (10)
2.11 铲车其他滑动伸缩轴的造型 (11)
2.12 铲车两边支架的造型 (11)
2.13支架连接装置的造型 (12)
2.14转向曲杆的造型 (13)
2.15 连接杆的造型 (13)
2.16铲斗的造型 (14)
2.17 车轮支撑轴的造型 (14)
2.18各种固定销钉的造型 (15)
第三章零件的组装
3.1整体效果图 (16)
3.2 后半部分的装配 (17)
3.3前半部分的装配 (18)
3.4 整体的装配 (19)
第四章总结
(20)
附录参考资料
(20)
第一章铲车的设计背景及介绍
本学期学习了PRO|E三维造型这门课，对计算机辅助绘图及三维设计有了更深的理解，增加了对机械设计的学习乐趣。这次的课程设计我的课题是：《对升辉800B型铲车模型的三维造型》，我有一个铲车模型玩具并且观察发现可以可以利用所学对其完整造型。在造型个零件图时，先用毫米刻度尺测量关键参数并记录下来，设计好尺寸，利用所学的知识再用PRO|E造型出来。最后再将所有造型好的零件组装起来。如下图，所示为所有零件的截图。
将所有造型好的零件组装起来，便完成了本次课程设计，整体效果图如下图。
第二章零件的设计
2.1 后座主体的设计
铲车后座主体设计，本来打算将后座主体拆成三部分来造型，但是考虑到尺寸、及装配等因素，所以造型成一个整体，这样尺寸容易控制并且组装方便。综合运用了，拉伸、扫描、阵列、打孔、倒圆角、壳特征、等命令。整体形状使用拉伸命令完成，模型上的通孔运用了打孔命令。其中楼梯和后盖散热孔用了阵列命令。下图为完成后的三维图截图。
下图为该模型的模型树部分截图
2.2轮胎的设计
轮胎作为铲车中最重要的部分，花费了大量的精力及时间，我通过观察校园中停靠轿车的轮胎形状，结合铲车的实际情况，设计出了轮胎的三维造型。下图极为轮胎的三维模型截图。
轮胎的制作过程：首先用拉伸命令拉深处轮胎的整体形状，然后用倒角命令将圆柱周围倒角，形成轮胎大致形状，再建立基准平面，在基准平面上草绘出轮胎花纹的形状，拉伸出花纹形状并在周围倒角，然后选择花纹及倒角建立一个组进行阵列，选取轴阵的方式，以中心轴为阵列中心，在整个弧面上真列出所有的花纹形状。中间的部分综合运用了拉伸、扫描—伸出项、扫描—切口、和筋特征下图为其模型树
2.3 栏杆的设计
通过测量后座主体的的部分尺寸，确定了栏杆的尺寸，应用扫描—伸出项命
令，先画轨迹再画出栏杆截面形状，点击预览，确定无误后确定完成，以下为完成的三维实体截图
以下为该实体的模型树
2.4 尾气排放装置
为了更确切的造型烟囱，我从网上搜索了一些烟囱的图片，参照其他零件的尺寸，设计并制作出了该实体的模型。下面为制作步骤：首先运用旋转命令选取TOP 面为草绘平面，产生烟囱的大体形状，然后使用拉伸—减材料命令来制作排气孔，然后通过阵列命令—方向阵列—轴阵列来实现。以下为完成后三维实体以及模型树的截图。
2.5 车头的制作
通过测绘玩具车的车头尺寸，记录下来，经过设计比较并且参考以设计好零件的尺寸，通过拉伸产生车头的大致形状，然后再长方体上通过一系列的拉伸—减材料，镜像，扫描—切口，扫描—伸出项，以及倒角，拔模等命令。最终制作出车头的实体。以下为完成的三维截图。
以下为该零件的模型树
2.6 铲车下方滑动伸缩轴的造型。
主要运用了拉伸命令。首先用拉伸命令产生产生第大致形状再用壳工具产生一定厚度的空心圆柱，然后再通过一系列拉伸加减材料命令及倒圆角命令产生该造型，其完成后的三维图及其模型树截图如下图。
2.7 前后连接装置的造型
通过对玩具铲车的测绘，确定各个部分的尺寸，设计出装置的尺寸。通过拉伸产生主体形状。在产生的圆柱上使用螺旋扫描—切口命令时其产生外螺纹以便与外
部的螺帽配合。三维图截图及其模型树如下图所示
2.8螺帽的造型
为了配合连接装置中的螺母，设计并早醒了螺帽，期内螺纹尺寸于连接装置中的螺母参数相同。其三维造型及其模型树如下图。
2.9前支撑架的的造型
前支撑架的造型尺寸主要通对过前几个零件的测量来确定的，部分尺寸通过对玩具车的实际测量。然后根据各个尺寸，通过拉伸—实体，拉伸减材料，建立基准平面。并在造型过程中使用了了筋特征、倒圆角等命令最后造型出该造型，其三维图及模型树如下图所示。
2.10底端支撑架的造型
通过简单地的拉伸造型出该零件，在上面打孔，用于车轮的支撑连接三维图及模型树如下图所示。
2.11 铲车其他滑动伸缩轴的造型
确定各个滑动伸缩轴的尺寸参数，通过运用拉伸—实体、拉伸—减材料，壳工具，倒圆角等命令，造型出了这些零件，下图为三维图及其模型树截图
2.12 铲车两边支架的造型
两边支架的造型主要运用了拉伸，打孔，过程中建立了基准平面，并使用了倒角工程特征，下图为三维图及其模型树截图。
2.13支架连接装置的造型
确定尺寸后用拉伸命令即可完成该零件造型下图为三维图及其模型树截图。
2.14转向曲杆的造型
结合已经造型零件尺寸，确定尺寸参数，在造型过程中运用了拉伸—实体，拉伸—减材料，并且建立了若干基准平面，运用了倒圆角等命令。下图为三维图及其模型树截图。
2.15 连接杆的造型
结合已经造型零件尺寸，确定尺寸参数，在造型过程中运用了拉伸—实体，拉伸—减材料，并且建立了若干基准平面，运用了倒圆角等命令。下图为三维图及其模型树截图
2.16铲斗的造型
铲斗的造型较为复杂，综合运用了拉伸—实体、拉伸—减材料、壳工具，并使用了倒圆角、阵列、等工程特征。下图为三维图及其模型树截图
2.17 车轮支撑轴的造型
车轮轴的造型主要参考了轮胎的尺寸及主体后座的尺寸，运用拉伸—实体，拉伸—减材料，等命令，产生一个两端为梅花形状的拉伸实体以配合车轮的固定。下图为三维图及其模型树截图
2.18各种固定销钉的造型
结合已经造型零件尺寸，确定尺寸参数，在造型过程中运用了拉伸—实体，拉伸—减材料，并且建立了若干基准平面，运用了倒圆角等命令。下图为三维图及其
模型树截图
以上即为所有零件的造型过程。
第三章零件的装配
3.1 效果图
所有零件造型完成后便进行组装阶段，下图为组装完成后的整体效果图。
以下为视图分解图
3.2 后半部分的组装
首先将后座主体的部分装配过来，确定好位置点击确定，然后车轮轴装配进来，首先用对齐约束插入底部孔中，在使用移动工具使其移动到合适位置。在装配后面两个车轮，使用对其约束和配对约束再将尾气排放装置和围栏，最后装配铲车的车头。通过对齐约束、配对约束、过程中使用了平移、旋转等工具。最终形成下图。
3.3前半部分的组装
再装配前半部分。前半部分的装配较为麻烦，稍不留意整个图就散开了，因为各个零件的配和需要调整角度，位置，这就给装配打来了挑战，但是经过不断地尝试终于完成了铲车前半部分的装配。装配过程中为了防止零件的散乱，旋转和平移命令使用的较多，装配的顺序为前端支撑架—底端支撑架—车轮支撑轴—轮胎—前后支架连接装置—上方滑动伸缩轴及其内轴—两边支架—支架连接装置—转向曲杆—连接杆—铲斗。最后将各个部分需要固定的插入销钉固定。完成前半部分的装配。
3.4 整体的装配
将前后两部分连接的装配。将两部分通过移动命令来完成连接最后将螺帽插入连接装置的母中。
零件的装配完成
第四章设计总结
首先在设计过程中遇到了很多困难，比如尺寸的测量，由于玩具车较小，用毫米刻度尺无法准确测量，只能估算其大约值，然后扩大50倍，这样便能在造型的时候减少不必要的装配过程零件尺寸的过大或过小从而导致无法完全配合的问题。最后克服了种种困难将铲车造型出来了，也是非常令人兴奋的。在装配过程中：在装配的开始阶段由于，装配经验较少，导致零件无法组合成想要得到的状态，还经常会出现所有零件突然散开的情况，遇到这样的情况，只能重新装配，浪费了大量的时间，但同时也学到了很多经验，为后面的装配节省了不少的时间。通过这次课程设计对PRO|E这个软件有了更深的掌握，专业知识得到了增强，为以后的学习奠定了基础。
附录主要参考文献
1《Pro/E4.0中文野火版基础教程精讲》.杨海琴等编著.西安交通大学出版社, 2009年
2、《机械设计基础》.杨可桢等编著.高等教育出版社，2008年
3、《机械原理》.邹慧君等编著.高等教育出版社，2010年
4、《Pro|E wildfire5.0 造型设计》.二代震龙工作室编著，清华大学出版社2011年
目录 第一章可编程控制器（PLC）概况 (1) 1.1 PLC的概述 (2) 1.2 PLC的基本结构 (2) 1.3 PLC的特点 (3) 1.4 PLC的应用领域 (3) 第二章运料小车的应用 (5) 2.1 送料小车中的作用与地位 (5) 2.2 运料小车原理图 (5) 第三章运料小车的程序设计 (7) 3.1 I/O地址分配表 (7) 3.2 PLC硬件电器连接图 (7) 3.3 运料小车控制系统流程图 (8) 3.4 控制程序梯形图 (8) 3.5 梯形图对应的指令语句 (11) 总结 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16)
第一章可编程控制器（PLC）概况 1.1 PLC的概述 随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。 可编程程序控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC,它的应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要控制设备之一，在工业生产的所有领域得到了广泛的使用，在其他领域的应用也得到了迅速的发展。 国际电工委员会(International Electrical Committee- IEC),1987年的第三版对PLC作了如下的定义: PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计算和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 可编程控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系统相似，甚至与之无异。可编程序控制器主要由CPU(中央处理单元)存储器(RAM 和EPROM),输入/输出模块(简称为I/O模块)、编程器和电源五大部分组成。近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制装置。 1.2 PLC的基本结构 PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程设备组成（见图1-1）。大部分PLC还可以配备特殊功能模块，用来完成某些特殊的任务。 1)CPU模块 CPU模块主要由未处理器（CPU芯片）和存储器组成。在PLC控制系统中，CPU 模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采编输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来存储程序和数据。 2)I/O模块 输入（Input）模块和输出（Output）模块简称为I/O模块，它们是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。
摘要 装载机属于铲土运输机械类是工程机械的主要机种之一，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式机械。它广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港口、码头等国民经济各部门等工程建设中。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用。 装载机根据不同的使用要求，发展形成了不同的结构类型。通常，按使用场合的不同，分成露天用装载机和井下用装载机；按行走系统结构不同，分成轮式装载机与履带式装载机；按卸料方式不同，分为前卸式（前端式）、后卸式与回转式装载机。 此次设计针对的是ZL50装载机铲斗的设计，根据铲斗的铲斗设计要求和铲斗斗型的结构的分析来确定切削刃的形状，铲斗的斗齿，铲斗的侧刃，斗体形状，铲斗的具体参数数据，铲斗容量等。这次设计可以说是一次的尝试。由于本人设计水平有限，设计过程中难免会存在一些考虑不周之处，敬请各位老师批评指正。 关键词：工程机械，装载机，铲斗
ABSTRACT Loader belong to shovel transport machinery is one of the main model of engineering machinery, is a kind of through the installed in front of a complete bucket support structure and connecting rod, with machine move forward for loading or mining, and ascension, transport and unloading of self-propelled machinery. It is widely used in construction, mining, water and electricity, Bridges, railways, highways, ports, docks sectors of the national economy such as engineering construction. Loader has operation speed, high efficiency, good maneuverability, convenient operation, etc., and to speed up the construction speed, reduce labor intensity, improve the engineering quality, reduce the cost for the project are play an important role. Loader according to different application requirements, development formed different structure types. Usually, according to the using situation is different, divided into open with loader and underground with loader; According to the running system structure is different, divided into wheel loader and crawler loader; According to the discharge different ways, divided into before discharge type (front type) and after discharge type and rotary loader. This design is aimed at ZL50 loader bucket design, according to the bucket bucket design requirements and shovel bucket type structure analysis to determine the shape of the cutting edge, the bucket bucket tooth, the bucket side blade, bucket body shape, bucket specific parameter data, bucket capacity, etc. The design can be said to be a try. Because I design level is limited, the design process will inevitably there are some consideration not place, please join the teacher criticism and corrections. KEYWORDS: engineering machinery, loader, bucket
目录 引言 ........................................................... I 1设计任务与要求 (1) ２PLC控制系统的硬件设计 (2) 2.1PLC机型的选择 (2) 2.2PLC容量估算 (3) 2.3系统I/O地址的分配 (3) 2.4安全回路设计 (4) 2.5计算机和PLC的链接通信 (5) ３运料小车PLC控制的软件设计 (5) 3.1STEP7-M ICRO/WIN编程软件 (6) 3.2运料小车控制梯形图设计 (7) 3.3运料小车控制语句表设计 (9) 3.4运料小车PLC控制设计说明 (11) 4 PLC控制系统的抗干扰性设计 (11) 4.1抗电源干扰的措施 (12) 4.2控制系统的接地设计 (12) 4.3防I/O干扰的措施 (13) 5 PLC控制系统的调试 (13) 6小结 (14) 7参考文献 (14)
引言 运料小车自动控制 随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化，自动化。将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。它功能强大，可扩展到128I/O点。且能增加特殊功能模块或扩展板。ＰＬＣ在运料小车控制系统中的应用，具有巨大的经济和社会价值。本文以ＰＬＣ控制技术为核心，采用SIEMENS公司的S7-200系列的PLC，论述了运料小车控制的软硬件设计方案及其控制原理，实现了运料小车自动控制。
1 设计任务与要求 （1）设计任务 某自动生产线上运料小车的运动如图1.1所示： 图1.1 运料小车示意图 运料小车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小车向右行，电机反转，小向左行。电动机正反转图如图1.2所示： 在生产线上有5个编号为l～5的站点供小车停靠，在每一个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫按钮开关(SB1～SB5）分别与5个停靠站点相对应。 图1.2 三相异步电动机正反转主电路图
ProE齿轮参数化建模画法作者：lm2000i （一） 参数定义
（二）在Top面上做从小到大的4个圆（圆心点位于默认坐标系原点），直径为任意值。生成后修改各圆直径尺寸名为(从小到大)Df、DB、D、Da，加入关系： Alpha_t=atan(tan(Alpha_n)/cos(Beta)) Ha=(Ha_n+X_n)*M_n Hf=(Ha_n+C_n-X_n)*M_n
D=Z*M_n/cos(Beta) Db=D*cos(Alpha_t) Da=D+2*Ha Df=D-2*Hf 注：当然这里也可不改名，而在关系式中采用系统默认标注名称（如d1、d2...），将关系式中的“Df、DB、D、Da”用“d1、d2…”代替。改名的方法为：退出草绘----点选草图----编缉----点选标注----右键属性----尺寸文本----名称栏填新名称 （三）以默认坐标系为参考，偏移类型为“圆柱”，建立用户坐标系原点CS0。此步的目的在于后面优化（步5）时，能够旋转步4所做的渐开线齿形，使DTM2能与FRONT重合。
选坐标系CS0，用笛卡尔坐标，作齿形线(渐开线)：Rb=Db/2 theta=t*45 x= Rb*cos(theta)+ Rb*sin(theta)*theta*pi/180 y=0 z= Rb*sin(theta)- Rb*cos(theta)*theta*pi/180
注：笛卡尔坐标系渐开线方式程式为 其中：theta为渐开线在K点的滚动角。因此，上面关系式theta=t*45中的45是可以改的，其实就是控制上图中AB的弧长。 （四）过Front/Right，作基准轴A_1；以渐开线与分度圆交点，作基准点PNT0；过轴A_1与PNT0做基准面DTM1。
优秀设计 本科生毕业论文 姓名：学号： 学院： 专业： 论文题目： ZL50轮式装载机工作装置设计 专题： 指导教师：职称： 20**年6月徐州
毕业论文任务书 学院专业年级学生姓名 任务下达日期：20** 年1月10日 毕业论文日期：20**年3月15日至20**年6 月10日 毕业论文题目： ZL50轮式装载机工作装置设计 毕业论文专题题目： 毕业论文主要内容和要求： 本次设计的主要内容是针对工程机械中轮式装载机的应用，从实际情况考虑，设计ZL50型轮式装载机的工作装置。设计过程是从铲斗到连杆系统的形式选取及尺寸确定，同时包括动力装置转斗油缸和举升油缸的设计。另外，本次设计采用的是CATIA软件绘制的立体图来表达结构形式，使设计产品表达的更加形象生动，尺寸也更加精确。 要求首先要达到最大卸载高度2.5m和最小卸载距离1.5m；其次工作装置运动平稳、无干涉、无死点、无自锁，动臂从最低位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中的物料无撒落，在卸载后，动臂下放至铲掘位置，铲斗能自动放平；同时结构要求简单紧凑，承载元件数量（包括油缸）尽量少，前悬小。
院长签字：指导教师签字：
摘要 装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。 这次设计采用先进的现代设计方法，对这种轮式装载机工作装置进行了总体设计到零部件设计。主要包括轮式装载机工作装置的关键零部件，如铲斗、连杆机构以及转斗油缸、举升油缸等，并对重要零件进行了刚度、强度分析。应用CATIA软件对轮式装载机工作装置整体进行设计，并用它对本次设计进行立体展示表达。 关键词：装载机；机械化；工作装置
Pro/E软件在机械设计中的应用 摘要 文章主要介绍了Pro/E工程软件功能及作用，说明了Pro/E软件在三维实体造型的一般过程：分析了使用Pro／E软件在提高零件设计品质、防止干涉及生成二维图形等方面的特点；通过实践，阐述了零件实体建模、模拟装配等功能的应用方法。使用Pro／E软件进行零件设计与传统的设计方式完全不同，其主要不同点在于使用该软件，实际上就相当于设计人员自己把零件从毛坯开始加工成所需的零件。在这“加工”过程中，能非常直观地发现问题，及时加以纠正。在设计过程中，首先根据功能要求，创建关键零部件的实体模型，然后进行强度、刚度分析，同时考虑加工工艺，反复进行结构调整和参数优化，直到设计出结构合理、工艺性强和生产便利的产品一般过程如下:创建草图→根据零件的基本特征和附加特征生成零件的三维模型→依照装配关系装配零部件→添加场景形成部件装配图。 关键词:Por/E软件；三维设计；实体造型
1.前言 随着机械行业的迅速发展和市场竞争的日益激烈，如何提高产品品质，增强产品的市场竞争能力，缩短产品开发周期，降低成本已成为企业十分重视的问题。现代化的开发手段是提高企业竞争力的重要保证。企业应用Pro／E后，可改变传统的设计方法，显著缩短了新产品的设计周期，为新产品占领市场创造了有利的条件。现结合Pro／E软件的实际，阐述该软件对提高产品设计能力的重要作用和应用效果。在产品零部件的计过程中，运动机构的空间干涉问题历来都是令械设计工程师深感头疼的事。按传统设计模式，计人员在一些细节问题上耗费了很大精力，降低设计效率。而有些错误又往往具有很强的隐蔽，给生产造成不应有的损失。因此，利用计算机三维设计工具合理地解决这些问题无疑具有一定的实意义。当今流行比较广的三维设计软件主要有MechanicalDesktop(简称MDT),AutoCAD,Pro/ENGINEER(简称Pro/E)等。无论从零件设计作中的整体结构设计，还是工程图三视图的生成，以及3D装配图的形成方式和仿真模拟加工记录参数完善改进，Pro/E软件都有操作容易、使用方便、修改方便的特点，因此在机械三维实体造型设计中得到了广泛的应用。 2.Pro/E软件的功能及作用简介 2.1 Pro/E软件简介 Pro/E是美国PTC（参数）公司开发的一款三维软件。Pro/E以其基于特征的参化造型、单一数据库下的全相关性等新概念而闻名于世，具有很强的
PTC/USER 2009 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 操作实训
仅供操作实训使用
请勿在本手册上做记录或者将手册带离本次培训 会，以便其他参加者使用。
PTC/USER 2009
目录
交互性建模......................................................................................................................... 3 模具件设计效率............................................................................................................... 17 钣金件设计及焊接........................................................................................................... 24 灵活装配........................................................................................................................... 38 仿真教程........................................................................................................................... 49 工程图工作流程和效率................................................................................................... 61 Pro/ENGINEER Manikin..................................................................................................... 74 公差分析........................................................................................................................... 81
Pro/ENGINEER Wildfire 操作实训
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1 引言 装载机是一种用途十分广泛的工程机械，它可以用来铲装、搬运、卸载、平整散装物料；也可以对岩石、硬石等进行轻度的铲掘工作[]1。如果换装相应的工作装置，还可以进行推土、起重、装卸木料及钢管等作业。因此，它被广泛地应用 于建筑、公路、铁路、水电、港口、矿山及国防等工程中，对加快工程建设速度， 减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本具有重要作用，所以装载机在国内 外无论是在品种上或是在产量方面都得到迅速发展，称为工程机械的主要品种之 一。 装载机有单斗和多斗两种；如按使用场合来区分，则可分为露天和井下两种。 工程机械上常用的是单斗装载机。单斗装载机的类型很多，有几种分类方法。按 发动机的功率可分为小型、中型、大型和特大型四种。按装载方式可分为前卸式、 回转式和后卸式。按传动形式，轮式装载机可分为机械传动、液力机械传动、液 压传动和电传动。按其机架结构型式，轮胎式装载机又可分为铰接式装载机和整 体式车架装载机。 工作装置是工程机械进行生产作业的装置，该装置直接影响到整机的生产率 和经济性，因此合理的设计有着重大意义，尤其是土方工程机械，作业过程中动力装置的大部分能量消耗在挖掘土壤上[]2。由于工作装置的重量和成本只占整个机械的很小部分，因此，要降低挖掘土壤的能量，提高效率，从研究工作装置人 手，在通常情况下，仅耗用较少的材料和费用就能明显地提高机械的性能，而机械的结构无须作重大改变[]3。 本次设计的是ZL50装载机的铲斗。在设计过程中参考了同类机型。 2 设计依据及主要技术指标 发动机： 6135K-9，额定功率：144KW，额定转速：2200r/min；铲斗堆装斗 3m，平装斗容:2.4m3；额定载重量:50KN；斗宽：2940mm（内侧宽2900mm）；容:3 空车自重:15.8t；工作油泵:p=15Mpa,Q=320L/min；转向油泵：p=10Mpa,Q=75L/min； 变速箱操纵与变矩器补油泵p=1.5Mpa Q=140L/min。
《电气控制与PLC原理 及应用》 程课设计说明书 课题：运料小车控制系统的设计 专业：电气自动化 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 2011年6月23日 1.送料小车的工艺过程与要求 送料小车由电动机拖动，电动机正转，车子前进，电动机反转，
车子后退。控制任务说明如下： （1）单周期工作。按动送料按钮，预先装满的车子便自动前进。到达卸料处，SQ2自动停止运行，开始卸料，经过10s 时间后卸料完毕，送料小车回到装料处（SQ1）,装满料等待下一次送料。 （2）自动循环方式工作。要求送料车在装料处装料后，当按动送料按钮时，送料车开始送料，到达卸料处停10s 进行卸料后，自动返回装料处装料，预设装料时间是20s ，送料车在20s 后自动到卸料处卸料，然后再返回装料，如此反复，自动运行。 （3）小车可以紧急停止，而且可以手动控制送料小车的前进和后退。 2.送料小车控制流程图 装料 向前行 向后行送料车 SQ1 SQ 送料按停止按手动后手动前 送料小车示意图
3.程序设计 （1）输入/输出点地址分配。停止按钮SB0 I0.0 右行启动按钮SB1 I0.1 左行启动按钮SB2 I0.2 限位开关SQ0 I0.3 限位开关SQ1 I0.4 小车右行 Q0.0 小车左行 Q0.1 小车卸料 Q0.2
小车装料 Q0.3 4.小车顺序功能图 5.在电动机正反转控制的梯形图的基础上，设计粗小车控制的 梯 形 S0.1 S0.2 Q0.3 T37 I0.2 S0.0 S0.3 S0.4 T38 Q0.1 Q0.2 Q0.0 I0.0 I0.1· I0.3 T37 20s 装料 左行 右行 卸料 T38 10s 转换 SM0.0
Proe5.0布线入门 一、连接器 (2) 二、布线的简单介绍 (4) 1、名词解释 (4) 2、布线的操作步骤 (5) 三、布线实例 (8) 1、单芯电缆的布线 (8) 2、多芯电缆的布线 (15) 3、扁平线的布线 (24)
一、连接器 在我们用到的电缆中，大体可以分为3类，即单芯电缆、多芯电缆和扁平线，在proe布线模块中也是这样分类的。在没有布线之前先看一下连接器，因为proe布线就是将要布置的线缆先与连接器连接，然后布置路径。所谓连接器就是常说的端子、开关、接触器、变压器等接线的零件。设计连接器模型时，不仅要满足外形要求，还要满足连接器的布线要求。有什么样的要求呢？简单来讲就是要在接线端口处加一个坐标系，而且z轴方向朝外，如图1-1，因为proe 中线缆是通过坐标系的z轴进入连接器的。 图1-1 端子接线端口处创建一个坐标系，且z轴朝外。 再说一下，三种电缆与proe中坐标系的关系： 1、单芯电缆：通过z轴进入连接器，所以z轴一定要朝外，否则线就会接反。 图1-2、z轴朝外，方向正确
图1-3、z轴朝里，方向反向 2、多芯电缆：各电缆也是通过z轴进入连接器，均布在z轴周围。z轴一定要朝外，否则也会方向。 图1-4、电缆均布在z轴周围 3、扁平线：同样各根线也是通过z轴进入连接器，沿着y轴方向展开。z轴一定要朝外，y轴朝着扁平线的方向。 图1-5、扁平线沿y轴分布 其他类型的连接器，建完模型后都要在接线口处创建坐标系。坐标系的创建不再啰嗦，一定要把方向弄对。如图1-6。
图1-6、其他连接器建立坐标系时，z轴和y轴的方向一定要正确 二、布线的简单介绍 1、名词解释 布线之前还有一点要说的就是，proe中的一些名词，假如是第一次接触布线模块可能会感觉有些乱，可以简单的看一下，了解了解一些命令都在哪里，然后跟着第三部分的实例自己去做做，等都做完后，再回来仔细看，就会恍然大悟。所以该模块的学习，跟其他模块一样，要反复学习，多运用，才能更好掌握。 首先要注意的是，布线模块的中文翻译很不准确，只看中文会感到莫名其妙，不知所云，所以要将菜单管理器设置成中英文或全英文的。 在config文件中加入menu_translation both （1）harness 是指多跟电缆的组合，proe中翻译为线束，就如part翻译为零件一样。Harness在proe中是作为一个零件来看待的，后缀为“.prt”。很多特征
运料小车 课 程 设 计 专业-------------------XXX 班级-------------------XXX 姓名--------------------XXX 指导老师---------------------XXX 年月日
摘要:可编程逻辑控制器，简称PLC，是一种工业控制微型计算机。它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。其中的一个应用便是运料小车的控制，主要用到的便是他的逻辑控制功能。本论文介绍的是PLC产品以及其对应的软件，并且用它来进行五个控制台作业的运料小车的控制编程。 目录 1. 运料小车的发展概况 (1) 2.可编程控制器（PLC）概述 (1) 2.1 PLC概述及特点 (2) 2.2 PLC的构成 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。 3 控制系统设计 (4) 3.1 小车运动分析 (7) 3.2 运料小车控制系统的PLC选型和资源配置 (7) 3.3 系统资源分配 (8) 3.4 系统硬件设计 (9) 3.5 系统软件源程序设计 (10) 4 控制系统的调试 (13) 4.1 编程软件 (13) 4.2 程序的构成 (13) 4.3 程序的下载、安装和调试 (15) 总结 (16) 致谢 (16) 参考文献 (17)
1 运料小车的发展概况 由于PLC的不断发展和革新，使得生产线的运输控制也将得到不断的改善和生产率的不断提高，运料小车控制经历了以下几个阶段： （1）手动控制：在20世纪60年代末70年代初期，便有一些工业生产采用PLC来实现运料小车的控制，但是由于当时的技术还不够成熟，只能够用手动的方式来控制机器，而且早期运料小车控制系统多为继电器一接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作。 （2）自动控制：在20世纪80年代，由于计算机的价格下降，这时的大型工控企业将PLC充分的与计算机相结合，通过机器人技术，自动化设备终于实现了PLC在运料小车控制系统在自动方面的应用。（3）全自动控制：现阶段，由于PLC技术的向高性能高速度、大容量发展大型PLC大多采用多CPU 结构，不断向高性能、高速度和大容量方向发展。将PLC运用到运料小车控制系统，可实现运料小车的全自动控制，降低系统的运行费用。PLC运料小车自动控制系统具有连线简单控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好，维修和改造方便等优点。 2.可编程控制器（PLC）概述 2.1 PLC的概述 PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输 入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。” 图2-1 PLC三菱FX系列
proe5.0装配体运动仿真 基础与重定义主体 基础是在运动分析中被设定为不参与运动的主体。 创建新组件时，装配（或创建）的第一个元件自动成为基础。 元件使用约束连接（“元件放置”窗口中“放置”页面）与基础发生关系，则此元件也成为基础的一部份。 如果机构不能以预期的方式移动，或者因两个零件在同一主体中而不能创建连接，就可以使用“重定义主体”来确认主体之间的约束关系及删除某些约束。 进入“机构”模块后，“编辑”—>“重定义主体”进入主体重定义窗口，选定一个主体，将在窗口里显示这个主体所受到的约束（仅约束连接及“刚体”接头所用的约束）。可以选定一个约束，将其删除。如果删除所有约束，元件将被封装。、、 特殊连接:凸轮连接 凸轮连接，就是用凸轮的轮廓去控制从动件的运动规律。PROE里的凸轮连接，使用的是平面凸轮。但为了形象，创建凸轮后，都会让凸轮显示出一定的厚度(深度)。 凸轮连接只需要指定两个主体上的各一个（或一组）曲面或曲线就可以了。定义窗口里的“凸轮1”“凸轮2”分别是两个主体中任何一个，并非从动件就是“凸轮2”。 如果选择曲面，可将“自动选取”复选框勾上，这样，系统将自动把与所选曲面的邻接曲面选中，如果不用“自动选取”，需要选多个相邻面时要按住Ctrl。 如果选择曲线/边，“自动选取”是无效的。如果所选边是直边或基准曲线，则还要指定工作平面（即所定义的二维平面凸轮在哪一个平面上）。 凸轮一般是从动件沿凸轮件的表面运动，在PROE里定义凸轮时，还要确定运动的实际接触面。选取了曲面或曲线后，将会出线一个箭头，这个箭头指示出所选曲面或曲线的法向，箭头指向哪侧，也就是运动时接触点将在哪侧。如果系统指示出的方向与想定义的方向不同，可反向。 关于“启用升离”，打开这个选项，凸轮运转时，从动件可离开主动件，不使用此选项时，从动件始终与主动件接触。启用升离后才能定义“恢复系数”，即“启用升离”复选框下方的那个“e”。 因为是二维凸轮，只要确定了凸轮轮廓和工作平面，这个凸轮的形状与位置也就算定义完整了。为了形象，系统会给这个二维凸轮显示出一个厚度（即深度）。通常我们可不必去修改它，使用“自动”就可以了。也可自已定义这个显示深度，但对分析结果没有影响。 需要注意： A.所选曲面只能是单向弯曲曲面（如拉伸曲面），不能是多向弯曲曲面（如旋转出来的鼓形曲面）。 B.所选曲面或曲线中，可以有平面和直边，但应避免在两个主体上同时出现。 C.系统不会自动处理曲面（曲线）中的尖角/拐点/不连续，如果存在这样的问题，应在定义凸轮前适当处理。
摘要 Zl50装载机是我国轮式装载机系列中的中型产品，该机是一种较大型的以装卸散状物料为主的工程机械，广泛应用于矿山,基建,道路修筑,港口,货场,煤场等地进行装载,推土,铲挖,起重,牵引等作业。 Zl50装载机属于ZL系列，采用轮式行走系，液力机械传动系，交接时车架，工作装置采用液压操纵，所以该机具有机动性好,转向灵活,生产率高,操纵轻便等优点，另外，该机后桥布置为摆动桥，增加了整机的稳定性，所以该机安全性好。 Zl50装载机采用液力变矩器,动力换挡变速箱,四轮驱动,液压转向,嵌盘式制动器,铰接式车架的先进机构，具有牵引力大,操作方便,转弯半径小,作业效率高等优点。 设计步骤简单如下：1.对装载机的总体进行分析，确定总体参数；2.牵引计算，确定出各档及各档传动比；3.对装载机进行整体布置，并绘出总体布置图； 4.工作装置的设计为重点，采用相似设计，以ZL20轮式装载机的铲斗为参考斗进行新的铲斗参数设计及选型；采用图解设计法对动臂,斗四连杆机构,斗油缸四连杆机构尺寸进行了优化设计，并着重对铲斗进行设计，其中包括铲斗外形尺寸,确定在装载机上的位置,强度验算。 关键词:轮式装载机,工作装置设计,铲斗设计
Abstract The loader ZL50 iswheel type and it is much bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine,capital conduction,road builing ,port,field,coalfield and carries loading ,pushing dust ,diging rising weight. The loader ZL50 is ZL series.It adopts whell type system, liquid engine driving system,ream meet vehcle type, working set of hydraulic pressure contolling.So it has good flexibility, turn agility high productivity,controlling handiness ets. Its back bridge ,so increases the stability of whole machine,and it has a good security. Being quipped with advanced devices such as hydraulic torque conventer power shift gearbox four wheel driving,hydraulic chuck disk break and artallated frame .So the loader model ZL50 is featured with high pulling capacity,small turning radius.all of which make it possible for easy operation.thus resulting in the high efficiency of our product . In my design,I adopt counter shaft power shi ft transmission’s construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speeds. KEY WORDS: the round type load machine, design of the work part, shovel design.
课程设计 题目：计数、显示系统设计 专业：机电一体化 班级：07151 学号：20073015131 姓名：李辰
LED显示器的计数值的计数、显示系统设计 目录 一、单片机的发展与发展方向 二、8031最小系统的简介 三、单片机引脚功能介绍 四、计数、显示系统的总体设计 五、计数、显示系统的硬件原理图 六、系统程序设计 七、结论 八、参考文献
一、单片机的发展与发展方向 单片机的发展 单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。自单片机诞生至今，已发展为上百种系列的近千个机种。 2、单片机发展简史 如果将8位单片机的推出作为起点，那么单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段 （1）第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段。以Intel公司的MCS–48为代表。MCS–48的推出是在工控领域的控索，参与这一控索的公司还有Motorola、Zilog等，都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。 （2）第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。Intel公司在MCS–48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS–51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。 ①完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。 ②CPU外围功能单元的集中管理模式。 ③体现工控特性的位地址空间及位操作方式。 ④指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。 （3）第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel公司推出的MCS–96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。随着MCS–51系列的广应用，许多电气厂商竞相使用80C51为内核，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道A/D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中，增强了外围电路路功能，强化了智能控制的特征。 （4）第四阶段（1990—）：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。 1.2.2单片机的发展趋势 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。 CMOS化近年，由于CHMOS技术的进小，大大地促进了单片机的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功耗精细管理状态。这也是今后以80C51取代8051为标准MCU芯片的原因。因为单片机芯片多
1.1机构模块简介 在进行机械设计时，建立模型后设计者往往需要通过虚拟的手段，在电脑上模拟所设计
的机构，来达到在虚拟的环境中模拟现实机构运动的目的。对于提高设计效率降低成本有很大的作用。Pro/ engineer中“机构”模块是专门用来进行运动仿真和动态分析的模块。PROE的运动仿真与动态分析功能集成在“机构”模块中，包括Mechanism design（机械设计）和Mechanism dynamics（机械动态）两个方面的分析功能。 使用“机械设计”分析功能相当于进行机械运动仿真，使用“机械设计”分析功能来创建某种机构，定义特定运动副，创建能使其运动起来的伺服电动机，来实现机构的运动模拟。并可以观察并记录分析，可以测量诸如位置、速度、加速度等运动特征，可以通过图形直观的显示这些测量量。也可创建轨迹曲线和运动包络，用物理方法描述运动。 使用“机械动态”分析功能可在机构上定义重力，力和力矩，弹簧，阻尼等等特征。可以设置机构的材料，密度等特征，使其更加接近现实中的结构，到达真实的模拟现实的目的。如果单纯的研究机构的运动，而不涉及质量，重力等参数，只需要使用“机械设计”分析功能即可，即进行运动分析，如果还需要更进一步分析机构受重力，外界输入的力和力矩，阻尼等等的影响，则必须使用“机械设计”来进行静态分析，动态分析等等。 1.2总体界面及使用环境 在装配环境下定义机构的连接方式后，单击菜单栏菜单“应用程序”→“机构”，如图1-1所示。系统进入机构模块环境，呈现图1-2所示的机构模块主界面：菜单栏增加如图1-3所示的“机构”下拉菜单，模型树增加了如图1-4所示“机构”一项内容，窗口右边出现如图1-5所示的工具栏图标。下拉菜单的每一个选项与工具栏每一个图标相对应。用户既可以通过菜单选择进行相关操作。也可以直接点击快捷工具栏图标进行操作。 图1-1 由装配环境进入机构环境图
PRO/ENGINEER技术在产品设计当中的应用 摘要 经过漫长的发展岁月，产品设计手段在不断地提高，不断进步，不断成熟。从最早的手工绘图，到现在的广泛的使用计算机辅助设计来进行产品的设计，并且以后还会有更先进的设计手段出现。为了提高计算机辅助设计的效果和节约设计成本和加工时间，我们做了这个关于PRO/ENGINEER技术在产品设计当中的应用的毕业设计，主要从PRO/ENGINEER的参数化设计，有限元分析，动态仿真，逆向工程等方面阐述了PRO/ENGINEER在机械产品设计当中的应用价值及应用前景。本文介绍与应用了PRO/ENGINEER造型设计中的参数化设计方式，涉及到了孔特征、倒圆角、螺旋扫描、阵列特征等的设计方法。然后通过PRO/ENGINEER的组件的应用程序里的机构功能实现动态仿真，实现了产品的设计，模拟装配，模拟运行等过程，充分体现了PRO/ENGINEER在机械产品设计当中的应用价值及应用前景，并且结合了相关的资料讨论了一下三维设计的发展趋势。 关键词：Pro/e参数化设计，汽车模型，动态仿真，装配
ABSTRACT After long years of develoPment, Product design methods are constantly imProving, making Progress and continue to mature. From the earliest hand-drawing, to the current extensive use of comPuter-aided design to Product design, and thereafter there will be more advanced design means there. To enhance the effect of comPuter-aided design and design costs and Processing time savings, we do this on the PRO / ENGINEER Product design in the aPPlication of the graduation Project which is mainly from the PRO / ENGINEER Parametric design, and finite element analysis, dynamic simulation, reverse analysis of the asPects of PRO / ENGINEER mechanical design in which the value and aPPlication. In this PaPer, using PRO / ENGINEER software design, in the shaPe design Parameters used in the design and analysis design reverse way, related to the hole features, rounding, sPiral scanning, array design method of characteristics. Then PRO / ENGINEER aPPlication comPonents function in the body dynamic simulation, to achieve a Product design, assembly modeling, simulation and other Processes running, fully embodies the PRO / ENGINEER mechanical design in which the value and ProsPects . KEY WORDS: Pro / e Design Parameters，Finite element analysis，Dynamic Simulation，assemble