大学生机械毕业论文

挖掘机器人是机液一体化的机械装备，对挖掘机的开发涉及到机械和液压等学科领域的技术。以下是小编精心准备的大学生机械毕业论文范文，大家可以参考以下内容哦！

大学生机械毕业论文 1

摘要：利用三维实体建模软件Pro/E与机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了挖掘机器人机械子系统、液压子系统模型，并在ADAMS环境中利用参数关联技术，将两个子系统模型集成，建立起挖掘机液压与机械一体化的虚拟样机模型；在此基础上进行了大量的运动学和动力学仿真。研究结果为预见设计方案的可行性及物理样机的试制提供了一定参考；可提高产品开发速度和精度，降低开发成本；具有重要的理论与工程意义。

关键词：挖掘机器人；液压机械复合系统；虚拟样机

挖掘机器人是机液一体化的机械装备，对挖掘机的开发涉及到机械和液压等学科领域的技术。传统的物理样机开发模式存在开发周期长、成本高、修改困难等多方面的问题。应用数字化虚拟样机技术能有效地克服传统物理样机开发模式的缺陷，加快产品开发速度，节约开发成本，为机）液复合系统设计、产品复合性能评价提供了一种有效的手段。借此技术，工程设计人员可在建造物理样机之前，在计算机上建立虚拟样机模型，伴之以三维可视化处理，模拟现实环境下系统的运动和动力特性，并根据仿真结果对各种设计方案进行快速优化对比，在设计早期就能确定关键的设计参数，预测产品系统性能，以减少产品开发阶段，物理样机的试制、试验次数，节省设计经费，缩短设计周期，提高产品质量及产品系统性能。

一、机械系统建模

利用三维实体建模软件Pro/E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS/View联合建立挖掘机机械系统模型。

1.1Pro/E环境建模与装配

机械系统模型的准确性是决定所设计的液压系统是否具有实用性的前提条件，所以，建立的机械系统模型应尽可能准确，但考虑到仿真实时性要求，模型在基本适合所要求工况的前提下还应尽可能简单。根据研究目的，建模时将挖掘机结构进行了合理的简化和抽象，按照是否存在相对运动（暂不考虑行走运动）将挖掘机器人划分为：转台1、动臂2、斗杆3、铲斗4、铲斗摇杆5、铲斗连杆6、动臂液压缸体7、动臂液压活塞杆8、斗杆液压缸体9、斗杆液压活塞杆10、铲斗液压缸体11、铲斗液压活塞杆12共十二个大运动部件.

挖掘机三维实体建模包括所有零件的三维实体模型建立及整机装配。利用Pro/E特征选项里的拉伸、旋转、剪切、混合扫描等操作命令建立各零部件；然后按照挖掘机工作装置的各零部件间装配与配合关系，对各零件的三维实体模型进行装配，得到挖掘机整机的三维实体装配模型。

1.2机械系统模型从Pro/E传到ADAMS/View中

ADAMS提供了与Pro/E软件的数据交换接口Mechanism/Pro，Mechanism/Pro是MSC公司为ADAMS开发的与Pro/E软件的专用接口程序，作为一个菜单，挂接在Pro/E环境中。该模块是连接Pro/E与ADAMS之间的桥梁。二者采用无缝连接的方式，使用户不需要退出Pro/E应用环境，就可以将装配完毕的总成传送到ADAMS/View中。利用该接口模块解决了ADAMS环境中不易构建复杂模型的缺点，使用户可以在其熟悉的CAD中建立三维机械系统模型，通过一个按键操作，就可将数据传到ADAMS环境中，提高了工作效率。

三维实体模型进入ADAMS/View后，各零部件之间是毫无联系地独立存在于ADAMS/View环境中。这种状态下即使全部零部件都已导入，也不能构成一台具有现实意义的虚拟样机。只有在此基础上，借助ADAMS软件再添加适当的连接、载荷、运动约束和力等模型特性，才能建立仿真模型即虚拟样机。动臂下铰点铰接在转台上，利用动臂油缸的伸缩，使动臂绕动臂下铰点转动，依靠斗杆油缸使斗杆绕动臂的上铰点摆动。

二、液压系统建模

本文根据需要对液压油路进行了简化，并按功能划分为结构相似的动臂、斗杆、铲斗、回转、行走五个工作回路.挖掘机举升机构，即动臂的液压工作回路，其是简化的执行元件为液压缸的典型液压回路，其它几个回路与此类似。当换向阀4由中位移至左位（下）时，压力油经单向阀3进入液压缸底部，液压缸上腔里的液压油回到油箱，活塞向上运动；反之，当换向阀4由中位移至右位（上）时，液压油直接进入液压缸上腔，使活塞向下运动，从液压缸下腔流出的油通过阀6回到油箱，如达到一定压力，则向液压缸上腔补油。当换向阀处于中位时，阀5和阀6均关闭，活塞双向锁止，动臂处于某一固定位置。以下为基于流体传动理论，利用ADAMS提供的数值算法和函数，创建液压元件和液压系统模型的过程。

2.1压力源（泵）及油箱

压力源是为整个液压系统提供动力的元件。根据液压系统的设计，压力源的初始压力设为11.4MPa。一般情况下，液压系统工作时压力源的压力变化不大，故认为该压力为定值，并将压力变化函数设置为与初始压力相同的数值，即设为定值；油箱被认为是一个很大容积的蓄能器，压力可维持不变，故油箱模型只需设置压力参数即可。

2.2方向控制阀（三位四通阀）

方向控制阀为整个系统的控制中枢。由操作人员直接控制，实现液压缸的往复运动。所需设置的参数有阀芯的初始位置、阀开启及关闭所需的时间、阀的泄漏系数和因阀所造成的压力损失等。

2.3止回阀（单向阀）

止回阀在液压系统中起到正向流通，反向截止的作用。对于止回阀来说，需要设置关闭时阀芯两端的压力差及流量，阀口心截面积变化率以及泄漏系数和响应时间等。

2.4背压阀

背压阀在液压系统中主要起保压和稳压作用。在背压阀属性对话框中，需要设置阀口流通截面面积变化率、阀口初始位置、阀的泄漏系数和响应时间等参数。

三、结束语

从虚拟样机系统仿真建模的角度来看，整个系统可以分为机械系统、液压系统两个大部分。通过对挖掘机液压）机械系统分别建立虚拟样机模型，而后利用参数关联技术使机械系统和液压系统成为有机的整体，实现了整机机）液复合系统的联合动态仿真分析，打破了单纯机械设计的局限性，仿真结果基本符合技术上的要求，为物理样机的试制及其它型式机）液复合系统的设计和研究提供了很好的参考。可以用于研究液压系统、机械系统参数改变对整机系统性能的影响及挖掘机复合系统设计、系统优化和方案论证；加快挖掘机产品的开发速度，降低开发成木，提高市场竞争力。

大学生机械毕业论文 2

一、概述

机械工程测试技术是机械类专业的一门重要的专业基础课，该课程综合了许多新技术、新知识，内容抽象，理论性和实践性很强。长期以来，课程教学内容分散、杂乱，新内容新知识不能被及时扩充，总的教学学时不断被缩减，教学方式单一，实验和实践教学环节非常薄弱，学生普遍反映该课程较难掌握。然而，面对测试技术在机械工程领域中的广泛应用，为使学生能够更好学好该门课程，适应高等教育培养创新型高素质工程应用人才的教学目标，进行《机械工程测试技术》课程的教学改革尤为必要。

二、存在问题

国外各高校非常重视《机械工程测试技术》课程教学，课堂教学与实验教学同等重要，实验环境比较开放，研究性和综合性实验比例较大，很好地培养了学生的动手能力。目前，我国的《机械工程测试技术》以课堂教学为主，实验教学为辅，而且在教学内容、方式和实验方面存在着一系列的问题。教学内容方面，教材老化，新知识和新技术难以及时扩充到教学中，使教学内容不能得到及时更新;目前课堂教学时间课时偏少，体现最新科技的章节内容部分没有多余的课时进行讲解。教学方式以多媒体、口述和板书为主，课堂上以教师为中心，学生被动的学习知识，很难培养出学生的创造思维和创新能力;考核方式单一，学生的考核以期末考试成绩为主，基于非知识性因素平时成绩为辅，学生的创新思维和动手能力得不到有效考核和体现。实验教学方面，实验设备陈旧，实验手段落后，实验内容偏少，多以原理验证性实验为主，研究性和综合设计性实验较少，不能很好地锻炼学生的实践能力和创新思维;考评方面，一直沿着讲解、指导、批改实验报告的模式，轻动手能力和创新思维的培养。面对机械工程测试技术快速发展，传统的教学内容和教学模式很难适应时代发展的'潮流。因此，以特色名校建设为契机，有必要对我校机械工程测试技术课程在教学内容、方式和实验方面加大教学改革力度，进一步提高我校人才培养质量，强化特色名校工程内涵建设。

三、课程教学改革

本文针对该课程教学中存在的上述问题，拟在教学内容、教学方式和实验教学三个方面开展如下改革。

（一）机械工程测试技术教学内容的优化与完善

本课程教学内容比较分散，学习中不利于掌握整个知识体系，需要在教学中应尽量淡化各知识点的分界，注重教学内容的层次性和系统性。因此，以基本理论和方法为基础，以信号流程为主线，以测试系统框图为骨架，将各个模块课程内容贯穿起来，使学生建立起完整的测试系统概念。教学过程中正确处理理论知识与实践技术的关系，对教学内容进行优化与完善，课堂教学重点放在课程的基本概念、原理和方法上，同时通过穿插讲解工程应用案例，并适当介绍本学科领域的新成果和新应用，既可以使学生打下坚实的基础又可以开阔眼界，将会大大提高学生的学习兴趣和积极性。

（二）机械工程测试技术教学方法改革

目前机械工程测试技术教学方法上以“教师”为主体，学生则被动吸收知识，该模式不利于培养学生的创造性思维和创新能力，已经不能完全适应新形势下课程教学任务。为此，需要改变灌输式的传统教学模式，建立以“教师”为主导和以“学生”为主体的新型教学模式，充分发挥了教师的引导作用和学生的主观能动性。在新型教学模式指导下，采用多元化教学手段，将多媒体教学、板书、演示和实物结合起来，应用文字、图形、声音、动画等多种媒体素材使抽象和枯燥的理论形象化和生动化。针对不同的内容可以采用启发式、参与式、基于问题、工程案例剖析与课堂讨论相结合的方法，在教师的引导下，注重以生活实例和工程案例设疑式地启发学生，教师创设问题情境，提出问题，以学生为主体对实例中所涉及到的基本原理和方法展开积极课堂讨论，以此调动学生的学习积极性和主动性，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，激发学生独立思考和创造性思维能力。有条件的情况下，也可以结合虚拟仪器教学平台，在课堂上综合运用多媒体教学系统，建立一个理论与实践一体的网络化教学环境，加强教师与学生的互动，提高学生的学习兴趣。此外，为了使学生能够在课后可以及时温习和回顾课堂知识，做到融会贯通和综合应用，在每节理论课后，为学生留出适当的作业，在规定时间内完成学习报告，教师在课堂上对学习成果进行答辩，对出现的问题及时解答，使学生对学习内容进一步的深化和提高。在理论考核方面通过出勤、作业、课堂讨论和期末考试进行综合考评，改变传统一考定结论的弊端。

（三）机械工程测试技术实验教学改革与创新实践能力培养

由于机械工程测试技术课程理论性强，应用过程抽象，实验教学是深化本课程学习的必有途径。目前国外将机械工程测试技术定位为实验课，实验教学尤为重要，主要通过实验环节提高学生的综合素质，国内实验教学方便有所欠缺。为培养学生的实践动手能力，应建立以学生为中心的多层次、应用型实验模式，将开设实验分为基础性实验、验证性、研究性和综合性四个不同的层次，增加研究性实验和综合性实验的比例，满足学生对该课程各阶段学习的不同要求，以此提高学生的综合素质、工程实践能力和创新精神。有条件的情况下可以组织成立研究型学习小组，在课题组教师指导和帮助下，积极参与研究项目中的一些工作，完成项目研究报告，教师对项目成果给予评定。充分利用现代计算机技术和多媒体技术，开发网上虚拟实验系统，为学生提供开放性实验环境，在教师指导下由学生独立完成自主实验。基于该自主开放式研究性实验平台，可以扩展课堂教学内容，开阔学生的视野，全面提升学生的动手能力和创新精神。为学生构建基于虚拟仪器的创新设计平台，开展虚拟仪器案例教学，将虚拟实验与理论教学有机融合在一起，激发学生的学习积极性和主动性，培养学生动手能力和解决实际问题的能力。

四、结束语

本文分析了机械工程测试技术课程特点和在教学过程中出现的问题，有针对性的提出本课程在教学内容、教学方式和实验手段方面的改革和实施方案。不断优化与完善教学内容、创新教学方法和实验手段，建立以学生为中心的机械工程测试技术课程教学内容体系，创新以培养学生动手能力和创新能力的教学手段，加强研究性和综合性实验教学。教学过程中形成师生良性互动，以此提高学生学习的兴趣和主动性，对进一步提高人才培养质量，加强特色名校工程建设具有重要研究意义和推广价值。