河北工程大学毕业设计
由△CFN知
2?l12?2l1l2cos?32 l28?l16由Q点可知
?35??CQV?2???33??24??10 在△CQV中 在△NHQ中
在△HKQ中 在四边形HNKQ中
?NQK??24??26
222l29?l27?l24?2l27l24cos?24222?24??NQH?cos?1[(l27?l24?l29)/2l27l24]222l14?l27?l21?2l27l21cos?2422l12?l23?l2?2l23l2cos?33?33?cos[(l?l?l)/2l23l2]?12232221
?24??NQH?cos[(l?l?l)/2l27l21]?1227221214
?10??KQV,其在后面的设计中确定。
在列出以上的各线段的民度和角度之间的关系后，利用矢量坐标我们就可以得到各坐标点的值。
由前而的分析可知：动臂相对于水平而的瞬时转角?1、斗杆相对于动臂的瞬时转角?2和铲斗相对于斗杆的瞬时转角?3与相应的油缸长度是一一对应的。因此，斗齿尖坐标值也是?1 、 ?2及?3的函数。只要知道瞬时的一组?1 、 ?2及?3 ，相应的斗齿尖坐标就确定了。这样斗齿尖的坐标系（如图 3 一 4 ）可表示如下：
XV?lCFCOS?1?lFQCOS(?1??2)?lQVCOS(?1??2??3)?XCYV?lCFsin?1?lFQsin(?1??2)?lQVsin(?1??2??3)?YC
对于反铲装置上的其它点的坐标可采用同样方法求出。 V 点的 X 和 Y 坐标表示为
XV和YV，其它点的坐标表示方法与 V 点相同，而对各运动构件的重心坐标则用相应构件
的重量代号作下标来替换。经分析可知：动臂上任意点（除去 C 点）在任 一时刻的坐标
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值是?1的函数；斗杆上任意点（除去 F 点）在任时刻的坐标值是?1 和?2夕的函数；铲斗和连杆机构（除去 Q 点外）其它各点坐标值是 ?1 、 ?2及?3的函数，以后在使用到这些点坐标时，就将其作为已知数据。
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第四章 主要部件反铲的三维造型
4.1 Pro/E 简介
Pro/ENGIEER 操作软件是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation,简称PCT）的主要产品。它提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念彻底改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念。Pro/E软件能将设计到制造的全过程集成在一起，让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程。
从设计思想上看，Pro/E系统可以实现真正的全相关性，任何修改都会自动反映到所有相关对象；它具有真正管理并发进程、实现并行工程的能力；具有强大的装配功能，能够始终保持设计者的设计意图，可以极大地提高设计效率。
从实用性上看，Pro/E系统界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。
Pro/E作为一个功能强大的设计软件，与其他设计软件相比，有自己的建模方式和自己的一些定义。只有了解它的建模原理与基本概念，才能利用其强大的功能。
建模原理：Pro/E 是一个实体建模器，它将模型建立成实体，并允许用户在三维的环境中设计。用Pro/E所建立的模型具有体积和表面积，因此用户可直接由创建的几何设计来计算出质量特征。
基本概念：
①特征——是指所有的实体、嵌片和对象等，是构成零件的最基本部分。Pro/E利用每次独立构造的一个块模型方式来创建整体模型。改变与特征相关的形状或位置的定义，就可改变与模型相关的形位关系。如图6-1所示
②关联——Pro/E系统采用单一数据库管理，不管是零件还是装配件，都共享同一数据库，并且系统使用了数据库关联的方法。所谓关联就是在任意层面上更改设计，系统就会自动在所在层面上做相应的改动。比如将某个零件进行修改，并且保存，那么所有包括此零件的模型都会相应的进行变化。
③参数化——Pro/E是一个参数化系统。所谓参数化就是将模型所有尺寸定义为参数形式。当修改参数的数值时，系统在保持模型拓扑关系不变的情况下，几何大小和相对比例将随着参数的修改而变化。用户可以定义各参数之间的相互关系，使特征之间存在依存关系，当修改某一单独特征参数时，同时会牵动与之存在依存关系的特征进行变更，以保持整体的设计意图
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4.2 生成零件实体
① 对零件的特征进行分析，得出每个特征的尺寸。 ② 启动Pro/E，进入[零件]设计模式，为零件命名。
③ 从[菜单管理器]中选择[加材料]命令，生成零件的基本特征。 ④ 随后在此基本特征上添加或修改特征，从而完善零件设计。
⑤ 看零件是否满足要求，如果不满足继续修改或添加特征，如果满意，则存盘退出。经过以上几步完成零件的实体造型。 （1） 利用三维参数化设计，其优点如下：
① 缩短总体与结构分析系统之间的协调时间与工作量。
② 加工成产品前即可实现数字化部装，即可提高装配的准确性又检验了各结构之间连接的正确性，同时合理的利用了时间。
③ 尺寸为参数化驱动，为产品的系列化及结构设计修改提供了很大的方便。 ④ 可以通过输入零件密度的方法直接计算出结构分析系统的重量以及质心等，达到更优化的设计。
⑤利用Pro/ENGINEER 的二维工程图功能可直接输出元件及组件的二维工程图，对于外形复杂元件的设计,能够更加方便和准确,并且达到尺寸的互相关联，减少设计中的人为差错和工作量。
⑥ 通过Pro/ENGINEER 的力学分析模块可进行整体结构的静、动力学分析。 Pro/E实体建构的观念与方式就如同机械零件的加工过程一般，每做一次“机械加工”所牵涉改变的实体几何，我们称为特征（Feature），如加工零件的方法可以填料方式挤出，除料的方式做切除、挖孔、圆角、斜角等不同的制程动作，每一个特征都可以彼此相互参考或独立存在。Pro/E是以特征（Feature）为基础的参数式设计系统，将特征视为最小的模型基础元素。一个完整的模型是由众多特征构成的，同样的，组合模型（Assembly）是由众多个零件（Part）结合而成的。
1Part=Feature1+ Feature2+ Feature3+??； 1Assembly=Part1+ Part2+ Part3+??
（2） 建立各种特征的方法步骤 建立基础性特征的一般方法步骤：
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①Feature→Creat→Solid??。
②在菜单中选择特征类型，如：Protrusion（凸出）、Cut（挖切）。
③选择特征体积建构方式，如：Extrude（挤出）、Revolve（旋转）、Sweep（扫描）、Blend（混合）等。
④选择特征属性，如：One Side（单边）、Both Side（双边）。 ⑤确定绘图平面和参考面。 ⑥绘制2D剖面图，最后：“确定”。 ⑦选择材料侧（Material Side）。 ⑧选择特征建立方向。 ⑨选择特征深度。
⑩选择OK，完成特征建立。 建立点放型特征的一般方法步骤：
①选择特征命令。 ②选择特征类型。 ③设定属性。 ④确定位置放置参考。 ⑤设定尺寸参数。 ⑥完成特征建立。
利用曲面建立实体特征的一般方法步骤：
①可、利用建立曲面命令生成一个或多个曲面特征。
②对有关曲面进行各种操作，以获得所需的各种复杂形状，如合并（Merge）、裁剪（Trim）、延伸（Extend）、变换（Transform）、拔模（Draft）、区域移动（Area Offset）、拔模移动（Draft Offset）等。
③使用曲面（Use Quite），使曲面特征长成实体特征。 ④可连续进行多次曲面长实体的操作。
4.3 相关部件的装配
零件设计只是产品开发的过程中一个简单的基本操作过程，最终用户需要的往往是一个装配体，即由很多个零件装配而成的产品。在Pro/E2.0中，零件装配是通过定义零件模型之间的装配约束来实现的，也就是在个零件之间建立一定的链接关系，并对其进行约束，从而确定各零件在空间的具体位置关系。可以这样说，零件之间的装配约束关系就是
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