华中科技大学文华学院学生毕业设计（论文）开题报告题题 目：目：挖掘机的三维造型与运动仿真挖掘机的三维造型与运动仿真学学 生生 姓姓 名：名： 阴亚政阴亚政 学号：学号：080302021130080302021130学学 部部 （系）：（系）： 机械与电气工程学部机械与电气工程学部 专专 业业 年年 级：级： 0808 级机械设计制造及其自动化级机械设计制造及其自动化 指指 导导 教教 师：师： 李元科李元科 职称或学位：职称或学位： 教授教授 20122012 年年 4 4 月月 2323 日日学 生 姓 名阴亚政学 号080302021130学 部 （系）机械与电气工程学部专业年级08 级机械设计制造及其自动化设计（论文）题目挖掘机的三维造型与运动仿真一、设计（论文）选题的依据（选题的目的和意义、该选题在国内外的研究现状及发展趋势等）1.1 目的和意义挖掘机是工程机械的主要机种之一，是土石方开挖的主要机械设备，广泛应用于民营军工的机械化施工中。随着我国经济建设的飞速发展，特别是国家逐步增加对高等级公路、铁路、住宅和水利设施的投入，挖掘机越来越显示出适应性强、作业效率高等优越性。为了促进国民经济的迅速发展，为国家现代化建设装备更先进的武器，我准备对挖掘机整体进行三维运动仿真模拟。1.2 国内外研究现状及发展趋势当前，国际上挖掘机的生产正在向大型化、微型化、多能化和专用化的方向发展。国外挖掘机行业重视采用新技术、新工艺、新结构和新材料，加快了向标准化、系列化、通用化发展的步伐。我国已经形成了挖掘机的系列化生产，近年来还开发了许多新产品，引进了国外的一些先进的生产率较高的挖掘机型号。1997 年至 2006 年，这十年是我国挖掘机行业大发展的十年。97 年全国挖掘机总产量还不到 4000 台，销售量也仅为 3390 台。而十年后的今天，我国挖掘机总产量预计能达到45000 台以上，销售量（包括出口量）将超过 43000 台，与十年前相比，产销量均增长了了 10 倍以上。目前，中国挖掘机的年需求量已超过 6 万台，成为世界最大的挖掘机市场。由于使用性能、技术指标和经济指标上的优越，世界上许多国家，特别是工业发达国家，都在大力发展单斗液压挖掘机。目前，单斗液压挖掘机的发展着眼于动力和传动系统系统的改进以达到高效节能；应用范围不断扩大，成本不断降低，向标准化、模块化发展，以提高零部件、配件的可靠性，从而保证整机的可靠性；电子计算机检测与控制，实现机电一体化；提高机械作业性能，降低噪音，减少停机维修的时间，提高适应能力，消除公害。当前国际上挖掘机有以下的趋势：1.向大型化和小型化方向发展，使之能灵活应用于各种场合。2.将人工智能充分的应用到其中，使之操作更简便和人性。3.工作装置结构不断改进，工作范围不断扩大。4.提高其环保性能及安全性能，使其能在造福人类的同时减少负面影响。卡特、小松等厂家纷纷推.出满足三次排放要求的节能环保型挖掘机。5.液压系统不断改进，液压元件不断更新。6.基本性能的提高，提高生产率。7.设计上更具人性化，加强对驾驶员的保护，改善驾驶员操作环境和操作条件。二、主要参考文献综述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而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睞。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。挖掘机与液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成如图所示,由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。所以 ,对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。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，提髙施工机械化水平，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，对于提髙劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。1 余林，李华，Pro/E 辅助设计标准教材，北京理工大学出版社，北京，2007.1.2 张铁，液压挖掘机结构、原理及使用，石油大学出版社，2002。3 黄东胜，现代挖掘机械，人民交通出版社，2003。4 张铁，液压挖掘机结构、原理及使用，石油大学出版社，2002。5 郑立斌，陈全园等，四连杆机构运动仿真设计，景德镇高专学报，第 22 卷第 4 期，2007。6 陈岳坪，伍丽峰，曲柄摇杆机构的运动仿真实现，广西工学院学报，第 18 卷第 1 期，2007。7 王凯，曹西京，基于 Pro_E 的机械产品机构运动的仿真设计，轻工机械，第 24 卷第 1 期，2006。三、设计（论文）的研究方案（拟采用的研究方法、准备工作情况及主要措施） 、主要研究内容3.1 研究方案：此次毕业设计的方案，我计划通过实地观看挖掘机的运动过程,分析挖掘机机械臂的运动过程,并通过三维软件实现运动仿真。3.2 主要研究内容：1.挖掘机的运动分析2.挖掘机的结构设计3.挖掘机的三维造型4.挖掘机的运动仿真四、设计（论文）研究工作进展安排第 14 周：外文翻译，查找资料；第 56 周：文献综述，撰写开题报告，掌握课题开发流程与方法；第 710 周：方案分析、设计和评审，撰写技术方案和设计报告；第 1116 周：详细方案设计和实现，撰写设计实现报告，撰写毕业设计论文；第 17 周：系统优化和检查，完善毕业设计论五、指导教师意见指导教师：（签名）年 月 日六、毕业设计（论文）领导小组意见学部（系）：（盖章）年 月 日（此表由学生填写，指导教师和毕业设计（论文）领导小组签署意见）* 小贴士：读书技巧有人问我，同样在大学时代，你是怎么读了那么多书籍呢？其实这个问题，虽然有些惭愧，不过我 确实有些话要说：有一门学问叫“阅读学” ，简单明了，如名字所说，就是教人怎么读书的我 也把我自己的一些读书经验加进去，都是些非常实用的东西，希望这篇文章对大学生们有益吧一读书速度：如果你读书时眼睛是一个字一个字盯着看，那是显然读不下去的，只要一小会你的 读书欲望就消失得无影无踪。你读书时的速度要快，一眼能看一句话，甚至一行字，乃至所谓的 “一目十行” 。不用惊讶，一目十行似地看书并不意味着没有效率，相反看书过慢者才是真正的效 率低下者。有个美国人出了本建立阅读学的书，叫这种快速浏览“检视阅读” ，极力称是很有效的 读书方法，我深深认同。我曾经用了四个小时时间读完陆遥的平凡的世界四部，事后与一个看 了十几天的同学比较，我记忆的情节和对书的理解远比另一位同学好，而他是所谓非常仔细阅读的 那种。 当然，检视阅读是必须学会，练会的技巧，但不代表不需要详细阅读。当在读书时遇到特别好的段 落或特别必要的段落，可以把速度放到最慢，反复地读，详细地读，甚至如果有必要就把它记忆在 头脑之中，对于其他段落采取检视阅读的手段。这里面还有一个问题，在读书中遇到不懂的地方怎 么办？答案是你把它略过去不用管它，因为这样的地方通常是学科内比较困难的东西，对于你一个 外行来说不是很必要掌握。当然也存在另一种情况，就是你不懂的这个地方很重要，这时你只能放 慢整体速度对不懂的部分进行详细阅读了。那么有人还会质疑，这样读书，不是把书糟蹋了吗？其实，一本书中有 30%的精华就不错了，或者 我说，你能理解 30%就可以了，这 30%约等于 80%。当你快速阅读的时候，你脑子中总会留下一些 印象，那些印象性的东西，就是将深刻印在你脑子中的知识。因为，只有你感兴趣的东西，你的思 维才会接受，才会理解，而这部分东西也常常就是该书籍的精华。不管你读得怎样快，你脑子中一 直存在的疑问，也会在读到某个时候迎刃而解这与速度无关，与书中是否有你需要的东西有关。 如果有的话，你读得再快，答案也是跑不掉的，这就是关键所在。其实，我想大家肯定听过有所谓的快速阅读培训班或培训书籍的事，声称 3 分钟能读一本几百页的 书。其实这说法部分是真的，他教你的方法就是快速检视阅读他的方法是让你把一页书当成图 形输入进你脑子中，我曾经多次尝试，的确有时候可以做到，不过需要超常规地注意力，很费心神， 不太实际应用。但这说法部分是假的，所谓 3 分钟读完夸大其辞，是有意的虚假宣传。但不管怎么 样，有这么个事在，更证实了人的阅读速度是可以很快的，只是平时我们想不到。PS：读得慢，读得“仔细” ，很多时候等同于“读不下去” 。那么快速读书，即使你理解得少又怎么 样呢？你说呢？不过，量变终将引起质变，所以快速阅读习惯的养成，是个必须!二读书顺序：很多同学一明白读书的好处之后，就拿过来大部头的书开始读，结果没过一会就读不下去了。这很 正常，如果每个人都能一下子看下去就都成了超人了，这种方法显然不智。那么究竟该如何读书呢？这需要一种策略，简单说就是选好顺序。一般来说，读某一学科书时最好 先看这一学科的发展史，了解历史上这个学科是什么样子的。这可是大有好处的，因为每个学科的发展，都是从简单到复杂，从谬误到真理，从一个流派到众多流派，而这个学科的学科史恰恰表现 的就是这些。而读史是很轻松的，在舒畅的氛围中读完学科的发展史，就基本上对学科有了理性的 认识了。这时根据你的兴趣所在或逻辑顺序，你就可以进入到这个学科中了。读完学科史之后，就要选取理论书籍了，作为一个该学科的初学者，要选取该学科初级理论书籍 很多时候你有这个初级水平就可以了，除非你想深入。现在新出的书有很多很人性化的，他在书 中穿插了很多故事，一边讲故事一边讲理论，读者很容易接受（本书就想达到这个目的） ，而且这 些讲的理论都是实用性很高的东西，值得关注。另外你在选书时要看清“入门” “教你” “从零学起”字样，你都可以选看，因为这些东西都适合你入门使用。如果你入了门，对这个科目有了浓厚兴趣，就要进入深入一点的阅读了。这时候，你可以按着标准 教程一步一步学习。不过这里我想提醒大家的书，除了标准教程值得看外，其他各流派的书也值得 你看，这可以有效丰富你的思维。这里我需要特别指出的是：除非你想特别深入学习该学科，否则关于该学科大家名家写的书就不需 要看了。这些人写的书非常难懂，不适合初级层次的读者阅读。如果很必要看一点原著，那你不妨 找一本关于原著的解析书籍或其他人做注释的书籍。在哲学书籍阅读时尤其如此，我曾读尼采的 “查拉图斯特拉如是说” ，连续几天读不懂其中一段话的意思，疑为天书；后来读后人的解析，对 尼采的思想才有了充分的认识，可是还读不懂他的书读懂他们写的书的任务还是交给专业人士 吧。三读书的其他方面1.同时拥有三本书，两本比较枯燥的，一本特别感兴趣的，轮换读书；2.有必要在大型图书馆办借阅证，能找到你想找的书并把握时代潮流；3.给自己读书创造最良好的环境，比如适当的灯光或一杯咖啡；4.当你读了一个学科书后，与这个专业的专业人士进行沟通交流；5.如果你上的是你根本不愿上或对你毫无意义的课，不如用这时间读书；6.读书遵循实用主义原则；7.虽然有兴趣或动力等，但读书还会是很枯燥的，要有良好的耐心；8.不要急功近利，想要读到什么就应用什么。要耐心等候读书在你内心内化的过程，然后等待哪一 天才用得上。9.各个学科的书都值得读；不过如果你的兴趣不够广泛，就读你兴趣之内的书。把你喜