挖掘機(jī)履帶鏈軌節(jié)剛?cè)狁詈戏抡婕捌谑Х治?/H1>
發(fā)布時(shí)間：2018-07-10 02:32
本文選題：履帶 + 鏈軌節(jié) ； 參考：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】：履帶鏈軌節(jié)作為履帶行走裝置的重要組成零件,常處于惡劣的工作環(huán)境中,所受載荷復(fù)雜多樣,易出現(xiàn)裂紋并導(dǎo)致失效而影響整個(gè)履帶行走裝置的正常工作。論文結(jié)合校企合作項(xiàng)目“XE60CA液壓挖掘機(jī)履帶底盤(pán)性能分析及故障機(jī)理研究”對(duì)履帶鏈軌節(jié)進(jìn)行了失效原因探究。為確定裂紋類(lèi)型,本文首先對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行極限靜強(qiáng)度校核,同時(shí)對(duì)裂紋進(jìn)行掃描電鏡實(shí)驗(yàn),結(jié)合靜強(qiáng)度校核結(jié)果和電鏡圖像,判斷了鏈軌節(jié)出現(xiàn)的裂紋為疲勞裂紋。為進(jìn)一步探究鏈軌節(jié)形成疲勞裂紋的原因,對(duì)履帶行走裝置模型中的一對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行柔性化處理并進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)仿真,基于仿真得到鏈軌節(jié)的載荷時(shí)間歷程,在此基礎(chǔ)上對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行了疲勞分析。在查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上,綜述了履帶鏈軌節(jié)失效相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。建立了履帶行走裝置虛擬樣機(jī)模型,并通過(guò)挖掘機(jī)典型工況試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性。根據(jù)挖掘機(jī)虛擬樣機(jī)仿真獲得的載荷,針對(duì)挖掘機(jī)可能出現(xiàn)的三種極端工況,通過(guò)有限元法對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果表明鏈軌節(jié)的靜強(qiáng)度滿足要求。為了探究鏈軌節(jié)出現(xiàn)疲勞裂紋的原因,本研究通過(guò)RecurDyn軟件中的疲勞分析模塊對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行疲勞失效分析。基于虛擬樣機(jī)模型,先對(duì)XE60CA挖掘機(jī)履帶行走裝置中的一對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行柔性化處理,針對(duì)直線行駛、爬坡以及原地轉(zhuǎn)向三種典型工況進(jìn)行剛?cè)狁詈戏抡?得到各工況下履帶鏈軌節(jié)的載荷時(shí)間歷程。將履帶鏈軌節(jié)在典型工況下的載荷時(shí)間歷程導(dǎo)入到疲勞分析模塊,對(duì)載荷時(shí)間歷程進(jìn)行雨流計(jì)數(shù)、平均應(yīng)力修正,設(shè)置材料的S-N曲線,最后對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行疲勞失效分析。結(jié)果顯示,鏈軌節(jié)易疲勞失效的區(qū)域?yàn)殒溰壒?jié)前銷(xiāo)軸孔與底部的連接處,與鏈軌節(jié)的實(shí)際裂紋位置相吻合,驗(yàn)證了本文所采用研究方法的正確性。本文通過(guò)有限元靜強(qiáng)度校核結(jié)合裂紋斷口掃描電鏡圖像判斷了鏈軌節(jié)的失效類(lèi)型,基于剛?cè)狁詈戏抡嫠@得的載荷時(shí)間歷程對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行了疲勞壽命分析。論文所采用的研究方法以及得出的相關(guān)結(jié)論對(duì)履帶鏈軌節(jié)的研究與設(shè)計(jì)提供了有效參考,對(duì)優(yōu)化鏈軌節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高其使用壽命具有一定意義。
[Abstract]:As an important part of the crawler walking device, the track joint of the track is often in a bad working environment, and the loads are complex and varied, which can easily lead to cracks and lead to failure, which will affect the normal work of the whole crawler walking device. In this paper, the failure reasons of track joint of XE60CA hydraulic excavator are studied in combination with the project "performance analysis and fault mechanism study of track chassis of XE60CA hydraulic excavator". In order to determine the crack type, the ultimate static strength of the rail joint is checked, and the crack is tested by scanning electron microscope (SEM). Combined with the static strength checking result and the electron microscope image, the fatigue crack of the chain rail joint is judged. In order to further explore the cause of fatigue crack in the chain rail joint, the flexible treatment of a pair of chain rail joints in the crawler walking device model and the dynamic simulation of rigid-flexible coupling are carried out. Based on the simulation, the load time history of the chain rail joint is obtained. On this basis, the fatigue analysis of the rail joint is carried out. On the basis of consulting related literatures at home and abroad, this paper summarizes the research status of track joint failure related to crawler chain at home and abroad. The virtual prototype model of crawler walking device is established, and the correctness of the model is verified by the typical working condition test of excavator. According to the load obtained by the simulation of the excavator virtual prototype, aiming at the three extreme conditions that the excavator may appear, the finite element method is used to calculate the link of the rail. The results show that the static strength of the link meets the requirements. In order to investigate the cause of fatigue crack in the rail joint, the fatigue failure analysis of the rail joint is carried out by the fatigue analysis module of RecurDyn software. Based on the virtual prototype model, the flexible processing of a pair of links in the track walking device of XE60CA excavator is first carried out, and the rigid-flexible coupling simulation is carried out for three typical conditions of straight line driving, slope climbing and in situ steering. The load time history of the track joint of the crawler chain under various working conditions is obtained. The load time history of track joint under typical working condition is introduced into the fatigue analysis module. The load time history is counted by rain flow, the average stress is corrected, the S-N curve of material is set up, and the fatigue failure analysis of the rail joint is carried out. The results show that the fatigue failure area of the link rail joint is the joint between the shaft hole and the bottom of the chain rail joint, which coincides with the actual crack position of the link rail joint, which verifies the correctness of the research method used in this paper. In this paper, the failure types of chain rail joints are judged by finite element static strength checking and scanning electron microscope image of crack fracture. The fatigue life of chain rail joints is analyzed based on the load time history obtained by rigid-flexible coupling simulation. The research methods adopted in this paper and the relevant conclusions provide an effective reference for the research and design of the crawler rail joint. It is of certain significance to optimize the structural design of the rail joint and to improve its service life.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TU621
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本文編號(hào)：2111684
本文鏈接：http://sikaile.net/jianzhugongchenglunwen/2111684.html
本文選題：履帶 + 鏈軌節(jié) ； 參考：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】：履帶鏈軌節(jié)作為履帶行走裝置的重要組成零件,常處于惡劣的工作環(huán)境中,所受載荷復(fù)雜多樣,易出現(xiàn)裂紋并導(dǎo)致失效而影響整個(gè)履帶行走裝置的正常工作。論文結(jié)合校企合作項(xiàng)目“XE60CA液壓挖掘機(jī)履帶底盤(pán)性能分析及故障機(jī)理研究”對(duì)履帶鏈軌節(jié)進(jìn)行了失效原因探究。為確定裂紋類(lèi)型,本文首先對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行極限靜強(qiáng)度校核,同時(shí)對(duì)裂紋進(jìn)行掃描電鏡實(shí)驗(yàn),結(jié)合靜強(qiáng)度校核結(jié)果和電鏡圖像,判斷了鏈軌節(jié)出現(xiàn)的裂紋為疲勞裂紋。為進(jìn)一步探究鏈軌節(jié)形成疲勞裂紋的原因,對(duì)履帶行走裝置模型中的一對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行柔性化處理并進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)仿真,基于仿真得到鏈軌節(jié)的載荷時(shí)間歷程,在此基礎(chǔ)上對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行了疲勞分析。在查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上,綜述了履帶鏈軌節(jié)失效相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。建立了履帶行走裝置虛擬樣機(jī)模型,并通過(guò)挖掘機(jī)典型工況試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性。根據(jù)挖掘機(jī)虛擬樣機(jī)仿真獲得的載荷,針對(duì)挖掘機(jī)可能出現(xiàn)的三種極端工況,通過(guò)有限元法對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果表明鏈軌節(jié)的靜強(qiáng)度滿足要求。為了探究鏈軌節(jié)出現(xiàn)疲勞裂紋的原因,本研究通過(guò)RecurDyn軟件中的疲勞分析模塊對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行疲勞失效分析。基于虛擬樣機(jī)模型,先對(duì)XE60CA挖掘機(jī)履帶行走裝置中的一對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行柔性化處理,針對(duì)直線行駛、爬坡以及原地轉(zhuǎn)向三種典型工況進(jìn)行剛?cè)狁詈戏抡?得到各工況下履帶鏈軌節(jié)的載荷時(shí)間歷程。將履帶鏈軌節(jié)在典型工況下的載荷時(shí)間歷程導(dǎo)入到疲勞分析模塊,對(duì)載荷時(shí)間歷程進(jìn)行雨流計(jì)數(shù)、平均應(yīng)力修正,設(shè)置材料的S-N曲線,最后對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行疲勞失效分析。結(jié)果顯示,鏈軌節(jié)易疲勞失效的區(qū)域?yàn)殒溰壒?jié)前銷(xiāo)軸孔與底部的連接處,與鏈軌節(jié)的實(shí)際裂紋位置相吻合,驗(yàn)證了本文所采用研究方法的正確性。本文通過(guò)有限元靜強(qiáng)度校核結(jié)合裂紋斷口掃描電鏡圖像判斷了鏈軌節(jié)的失效類(lèi)型,基于剛?cè)狁詈戏抡嫠@得的載荷時(shí)間歷程對(duì)鏈軌節(jié)進(jìn)行了疲勞壽命分析。論文所采用的研究方法以及得出的相關(guān)結(jié)論對(duì)履帶鏈軌節(jié)的研究與設(shè)計(jì)提供了有效參考,對(duì)優(yōu)化鏈軌節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高其使用壽命具有一定意義。
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4 徐培民;石珍強(qiáng);包家漢;王宏光;;搖桿轉(zhuǎn)向架式月球車(chē)剛?cè)狁詈辖＜胺治鯷A];第九屆全國(guó)振動(dòng)理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年
5 趙國(guó)威;吳志剛;;柔性空間結(jié)構(gòu)大范圍自由運(yùn)動(dòng)的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模與分析[A];第十四屆全國(guó)非線性振動(dòng)暨第十一屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集與會(huì)議議程[C];2013年
6 趙飛云;洪嘉振;;矩形薄板的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)系統(tǒng)的建模理論研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年
7 鄭彤;章定國(guó);;梯形三角形板與變厚度板剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年
8 劉鑄永;洪嘉振;;柔性薄板的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年
9 ;SAMCEF Mecano在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用[A];第七屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨2011全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2011年
10 高浩;戴煥云;;集裝箱平車(chē)高頻彈性振動(dòng)分析[A];第十一屆全國(guó)非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第八屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年
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1 吳艷紅;旋轉(zhuǎn)葉片剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年
2 高浩;車(chē)輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)仿真方法及仿真平臺(tái)研究[D];西南交通大學(xué);2013年
3 李崔春;撓性航天器剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模與姿態(tài)控制技術(shù)的研究[D];北京理工大學(xué);2014年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 孫中振;剛?cè)狁詈隙囿w包裝運(yùn)輸系統(tǒng)逆子結(jié)構(gòu)分析[D];江南大學(xué);2015年
2 張巍耀;撓性航天器剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模及動(dòng)態(tài)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年
3 張青林;基于剛?cè)狁詈系恼?chē)動(dòng)力學(xué)仿真及懸架參數(shù)優(yōu)化[D];重慶理工大學(xué);2015年
4 王亮;面向剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)的SiPESC平臺(tái)仿真與優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2015年
5 李鑫;基于推土機(jī)底盤(pán)的推樹(shù)裝置動(dòng)力學(xué)分析及強(qiáng)度研究[D];吉林大學(xué);2016年
6 劉蕓;典型脈膜剛?cè)狁詈辖Y(jié)構(gòu)昆蟲(chóng)翅膀的形態(tài)特征及力學(xué)性能[D];吉林大學(xué);2016年
7 李貴宇;基于軌道振動(dòng)的車(chē)輪多邊形機(jī)理研究[D];西南交通大學(xué);2016年
8 史陽(yáng)陽(yáng);基于剛?cè)狁詈系腻^絞機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D];南京理工大學(xué);2016年
9 張志宇;基于ADAMS的四足機(jī)器人虛擬樣機(jī)仿真及剛?cè)狁詈戏治鯷D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年
10 王毅恒;具有有限彈性部件的機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年
，本文編號(hào)：2111684
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