太原科技大学本科毕业设计XG804履带式液压挖掘机三维建模XG804 tracked excavator 3D modeling学院（系）：机械工程专业：机械设计制造及其自动化（工机）学生姓名：武慧杰学号：201012030418指导教师：李捷评阅教师：完成日期：太原科技大学Taiyuan University of Science and Technology太原科技大学毕业设计（论文）任务书学院（直属系）：机械工程学院时间： 14年 6月 10日摘要挖掘机械是工程机械的一种类型，是土石方开挖的主要机械设备，单斗液压挖掘机是一种采用液压传动并以铲斗进行挖掘作业的机械，液压挖掘机的工作装置常用的有反铲，正铲，装载，抓斗和起重装置。
本次设计主要是设计XG804履带式液压挖掘机整机的三维建模。
主要对工作装置机构的几何参数进行设计，通过对实物机型进行测绘，然后基于Pro-e、AutoCAD等工程绘图软件对挖掘机各零部件进行绘图、三维建模、整机装配等，对挖掘机进行运动分析，挖掘机各种工作状态以三维图的方式进行教学演示等。
在设计中应注意工作装置设计原则，在各部件满足实物要求的条件下实现各零部件无干涉有效装配，完成各工况下运动拟合演示等功能。
关键字：挖掘机,三维建模,Pro-e,运动分析,教学演示XG804 tracked excavator 3D modelingAbstractShovel machinery is a major type of construction Machinery, which is major earth excavation equipment. Single Bucket Hydraulic shovel is a mechanical which reliance on hydraulic transmission with the bucket to carry out excavation work. Hydraulic shovel working device are commonly backhoe, hoe, loading, grab and lifting gear.This design is mainly 3D modeling design of XG804 hydraulic crawler excavator. Geometric parameters on the working mechanism of the main design, through the mapping of physical models, and then the Pro-e, AutoCAD and other engineering drawing software based on excavator parts for drawing, three-dimensional modeling, assembly, motion analysis was carried out on the excavator, excavator to various working states of three-dimensional map of the ways of teaching demo.In the design should pay attention to the working device design principle, meet the real requirements under the conditions of the parts without interference in effective assembly components, completed under the condition of motion fitting demonstration function.Keyword:Excavator；3D modeling；Pro-e;Motion analysis；Teaching demonstration目录任务书 (I)摘要.............................................. 错误！未定义书签。
Abstract (III)绪论 (3)1.1 前言 (3)1.2 课题设计要求 (3)1.3 液压挖掘机国外研究状况及发展前景 (4)1.4 液压挖掘机国内研究状况及发展前景 (5)2 Pro-e运用软件 (8)2.1 引言 (8)2.2 Pro-e软件介绍 (8)2.3 设计及过程 (9)3 动臂建模 (11)3.1 动臂数据测绘 (11)3.2 动臂建模过程 (11)3.3 动臂建模总结 (12)4 斗杆建模 (13)4.1 斗杆数据测绘 (13)4.2 斗杆的建模过程 (13)4.3 斗杆建模总结 (14)5 铲斗建模 (15)5.1 铲斗数据测绘 (15)5.2 铲斗的建模过程 (15)6 油缸建模 (17)6.1 油缸数据测绘 (17)6.2 油缸的建模过程 (17)7 其他部件建模 (19)7.1 推土铲建模 (19)7.2 箱体建模 (19)7.3 底盘建模 (20)7.4 履带建模 (21)7.5 其他零部件建模 (22)8 整机装配 (24)8.1 油缸的装配过程 (24)8.2 工作装置的装配过程 (24)8.3 整机部件装配过程 (25)8.4 整机运动分析建立 (26)9 工作装置包络图的绘制 (27)9.1 挖掘包络图 (27)9.2 挖掘图的意义 (27)9.3 包络图的绘制 (27)全文总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)引言挖掘机的发展史可追溯到 19 世纪三四十年代。
美国实施西部大开发工程催生了以蒸汽机作为动力，模仿人体大臂、小臂和手腕构造，能行走和扭腰的挖掘机。
随后的一百多年中，挖掘机并没有得到很大发展，其原因一是当时的工程主要是国土开发、大规模的筑路和整修场地等，平面作业较多，使铲土运输机械成为当时的主力机种，二是挖掘机作业装置动作多、运动范围大、采用多自由度机构，机械传动难以适应这些要求，而当时的液压技术还不成熟，不能大规模地应用到实际工业中。
随着社会的不断进步，工程建设和施工形式逐渐向土木施工方向发展，同时液压技术也逐步得以完善，这些因素的变化反过来又促进挖掘机的不断更新换代。
20 世纪 40 年代有了在拖拉机上配装液压铲的悬挂式挖掘机，50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机，60 年代，当液压传动技术成为成熟的传动技术时，液压挖掘机进入了推广和蓬勃发展吉阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快（见表 1—1），产量猛增。
1968～1970年间液压挖掘机产量已占挖掘机总产量的 83%，目前已接近 100%，所谓挖掘机在现代主要是指液压挖掘机，机械式挖掘机已很少见，液压传动技术为挖掘机的发展提供了强有力的技术支撑。
随着我国液压挖掘机行业国外先进技术的引进和国产液压挖掘机产品的增加和性能水平的提高,开始全面淘汰已生产多年的落后、笨重的中、小型机械式挖掘机。
纵观我国液压挖掘机近40年的发展历史,大致可以分成以下几个阶段:(1)开发阶段(1967－1977年):以测绘仿制为主的开发。
通过多年坚持不懈的努力,克服一个一个的困难,有少量几种规格的液压挖掘机终于获得初步成功,为我国挖掘机行业的形成和发展迈出了重要的一步。
(2)液压挖掘机发展、提高并全面替代机械挖掘机阶段(1978－1986年)。
这个阶段通过各主机厂引进技术(主要是德国挖掘机制造技术)的消化、吸收和移植,使我国液压挖掘机产品的性能指标全面提高到国际70年代末80年代初的水平。
全国液压挖掘机的平均年产量达到1230台。
(3)液压挖掘机生产企业数量增加,新加入挖掘机行业的国有大、中型企业以技贸结合、合作生产方式联合引进日本挖掘机制造技术(1987－1993年)。
由于国内对挖掘机的需求量的不断提高,新加入挖掘机行业的企业通过开发和引进挖掘机制造技术,其产品批量或小批量的投放国内市场或出口,打破了多年来主要由六大家挖掘机生产企业垄断国内挖掘机市场的局面,形成了有益于提高产品质量、性能和产量的良性竞争。
这个期间国内液压挖掘机的年均产量提高到2000余台。
(4)国内液压挖掘机供需矛盾日益扩大,国外各著名挖掘机制造厂商看好中国市场纷纷前来创办合资、独资挖掘机生产企业(1994年－－至今)。
从1994年开始,特别到1995年在我国挖掘机行业掀起了一股不小的合资浪潮。
其中美国卡特彼勒公司和日本神户制钢所率先在徐州金山桥开发区和与成都工程集团公司合作在成都相继建立了生产液压挖掘机的中外合资企业,随后日本小松制作所、日立建机株式会社、韩国大宇重工、韩国现代重工业以及德国利勃海尔、德国雪孚、德国Atlas、瑞典Volvo公司等都先后在中国建立了中外合资、外商独资挖掘机生产企业,生产具有世界先进水平的多种型号和规格的液压挖掘机产品。
近几年这些企业运营情况良好，发展速度很快。
我国是一个发展中国家,在其辽阔的土地上正在进行大规模的经济建设,这就需要大量的土石方施工机械为其服务,而液压挖掘机是最重要的一类土石方施工机械,因此在中国存在着一个巨大的液压挖掘机现实市场和更为巨大的液压挖掘机潜在市场。
随着国家经济建设的不断发展,对液压挖掘机的需求量将逐年大幅度增加。
在这里,我们还清楚地看到,中国广大挖掘机用户对液压挖掘机的要求越来越高。
以高性能价格比作为选择机型的一个重要参数,来获取最大的经济效益和社会效益。
总之,中国挖掘机市场将持续呈波浪型发展,从科学的发展观来看,要摒弃一切脱离实际的超前。
1绪论1.1 前言液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量。
加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。
由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。
所以，液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用，因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。
1.2 课题设计要求1.2.1 使用要求中小型挖掘机主要用于城市、狭窄地区，代替人力劳动。
主要作业是挖掘、装载、整地、起重等，用于城市管道工程、道路、住宅建设、基础工程和园林作业等。