0引言
   
    挖掘機(jī)屬于多剛體復(fù)合運(yùn)動(dòng)，而且挖掘機(jī)各液壓缸推力的計(jì)算涉及到幾何關(guān)系換算，因此液壓缸最大設(shè)計(jì)推力的計(jì)算是非常復(fù)雜的，目前多采用軌跡圖法或根據(jù)幾何約束條件建立力學(xué)方程組進(jìn)行求解，但對(duì)于運(yùn)動(dòng)部件多于3個(gè)的機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)起來就要麻煩得多，并且設(shè)計(jì)工作不直觀，設(shè)計(jì)結(jié)果也不盡人意。本文采用C0SMOSMotion對(duì)挖掘機(jī)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)力學(xué)仿真。
   
    1設(shè)計(jì)模型
   
    利用拉伸、陣列、切除等功能，在SolidWorks中建立如圖1所示的挖掘機(jī)主要零部件圖。
   

    根據(jù)同軸、共面等幾何約束關(guān)系將各零部件裝配起來，可以得到挖掘機(jī)的整機(jī)裝配圖，并根據(jù)仿真需要，將挖掘機(jī)調(diào)整到合適的初始姿勢(shì)。如圖2所示。
   
    2激活插件
   
    在安裝完C0SMOSMotion后，需要在SolidWorks中點(diǎn)擊工具、插件，在彈出的窗口中點(diǎn)選COSMOSMotion，將其激活。在左側(cè)特征管理器中點(diǎn)選剛出現(xiàn)的motion瀏覽器，就可以進(jìn)人COSMOSMotion進(jìn)行分析了。由于是裝配體，此時(shí)會(huì)彈出對(duì)話框詢問是否根據(jù)裝配關(guān)系自動(dòng)添加約束關(guān)系，選"是"即可。
   
    3力學(xué)仿真
   
    (1)動(dòng)臂液壓缸受力分析
   
    分析在圖2中動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)臂液壓缸受力大小，此時(shí)斗桿、鏟斗隨動(dòng)臂一起運(yùn)動(dòng)，需將斗桿液壓缸、鏟斗液壓缸的運(yùn)動(dòng)部分附著在各液壓缸的基座上，使這2個(gè)液壓缸在仿真時(shí)不能伸縮。在鏟斗上施加0.5t的重量，以模擬挖掘貨物的重量。然后給動(dòng)臂液壓缸約束施以一定速度的沿Z方向的平移，注意運(yùn)動(dòng)方向，應(yīng)使動(dòng)臂向上升起，并控制仿真時(shí)間，使動(dòng)臂能夠運(yùn)動(dòng)到規(guī)定位置，然后分析在此過程中動(dòng)臂液壓缸驅(qū)動(dòng)力幅值的大小，如圖3(a)所示。在圖2所示初始位置，液壓缸受力最大為71276 N,隨動(dòng)臂的上升，受力逐漸減小，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)初始位置的受力來選取動(dòng)臂液壓缸。