裝載機(jī)工作裝置作為裝載機(jī)的工作機(jī)構(gòu),其性能的好壞更是直接影響整機(jī)的工作性能,進(jìn)一步影響整機(jī)的工作效率,工作裝置的設(shè)計(jì)水平直接決定著裝載機(jī)的工作性能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。以前,工作裝置的設(shè)計(jì)基本上還是沿用傳統(tǒng)的類比法和作圖試湊法,這種方法設(shè)計(jì)精度低、周期長(zhǎng),不易獲得滿意的設(shè)計(jì)方案。盡管在長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)中積累了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),但設(shè)計(jì)工作效率低下。因此,采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法對(duì)裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行分析研究變得日益重要。 本文通過深入研究裝載機(jī)設(shè)計(jì)知識(shí),進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)裝載機(jī)參數(shù)要求,了解工作裝置的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,對(duì)工作裝置運(yùn)動(dòng)過程中的平移性、自動(dòng)放平性、卸料角進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析;分析工作裝置受力情況,對(duì)工作裝置工作過程中鏟斗、連桿、搖臂、動(dòng)臂的受力情況進(jìn)行計(jì)算分析。 利用CATIA三維建模軟件,建立了裝載機(jī)工作裝置主要零部件的參數(shù)化模型,并把工作裝置中的各個(gè)三維實(shí)體零件裝配成工作裝置,檢查零件之間是否有干涉以及裝配體的運(yùn)動(dòng)情況是否合乎設(shè)計(jì)要求。 利用CATIA中自帶的有限元分析模塊,直接進(jìn)行動(dòng)臂模型的靜應(yīng)力分析,省去模型在不同軟件接口之間導(dǎo)入導(dǎo)出時(shí)所需的大量的模型修改工作,提高設(shè)計(jì)工作效率。經(jīng)過求解計(jì)算,得到有限元分析的Von Mises應(yīng)力云圖,找到應(yīng)力最危險(xiǎn)區(qū)域,優(yōu)化該位置的強(qiáng)度和剛度,降低應(yīng)力集中或疏導(dǎo)應(yīng)力集中的部位。對(duì)修改后的動(dòng)臂幾何模型再次進(jìn)行有限元分析,得到符合設(shè)計(jì)要求的結(jié)果。 利用已經(jīng)建立好的裝載機(jī)工作裝置三維模型,導(dǎo)入ADAMS環(huán)境中,進(jìn)行工作裝置系統(tǒng)的仿真。參數(shù)化模型,設(shè)立設(shè)計(jì)變量,通過施加約束條件,確定目標(biāo)函數(shù),進(jìn)行模型的優(yōu)化分析,得到鏟斗平動(dòng)性的優(yōu)化曲線,大大降低鏟斗擺動(dòng)角度,改善鏟斗平移性指標(biāo)。 本文采用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法,改善傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式并大大提高工程設(shè)計(jì)人員的效率,對(duì)企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)具有指導(dǎo)性作用,能夠帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TH243.1
【部分圖文】：

圖 1-1 裝載機(jī)外形裝置國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀機(jī)的工作裝置有多種結(jié)構(gòu)形式在不同的工況中得到應(yīng)的反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)、正轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)、平行八連桿機(jī)構(gòu)K 等結(jié)構(gòu)[7-10]，各種工作機(jī)構(gòu)都具有各自的特點(diǎn)及使用六連桿機(jī)構(gòu)得到最廣泛的應(yīng)用，它具有掘起力大、平小、能自動(dòng)方平等優(yōu)點(diǎn)。法來看，工作裝置的設(shè)計(jì)水平直接決定著裝載機(jī)的工產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的費(fèi)用雖然只占最終產(chǎn)品成本的一小部造和銷售成本，這一階段也是技術(shù)創(chuàng)新的主要部分。機(jī)的研究也可以分為三個(gè)時(shí)期：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段(研制樣公式進(jìn)行設(shè)計(jì))、科學(xué)試驗(yàn)和技術(shù)分析階段(用測(cè)試技術(shù)振動(dòng)等試驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)依據(jù))和現(xiàn)代設(shè)計(jì)時(shí)期(用先進(jìn)的技術(shù)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和科學(xué)性)。目前，許多企業(yè)，尤其

果、工作循環(huán)的時(shí)間、外形尺寸和發(fā)動(dòng)機(jī)功率等式，根據(jù)桿數(shù)和運(yùn)動(dòng)特征可分為正轉(zhuǎn)四桿、正轉(zhuǎn)五八桿等類型。常用的反轉(zhuǎn)六桿輪式裝載機(jī)工作裝置斗油缸、舉升油缸組成。如圖 2-1 所示。

Ⅰ—插入工況；Ⅱ—鏟裝工況；Ⅲ—最高位置工況；Ⅳ—高位卸載工況；Ⅴ—低位卸載工況圖 2-2 反轉(zhuǎn)六連桿工作機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)六連桿工作機(jī)構(gòu)如圖 2-2 所示。它由轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)和動(dòng)臂舉升機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分組成。轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)斗油缸 CD、搖臂 CBE、連桿 FE、鏟斗 GF、動(dòng)臂 GBA 和機(jī)架AD 六個(gè)構(gòu)件組成。實(shí)際上，它是由兩個(gè)反轉(zhuǎn)四桿機(jī)構(gòu) GFEB 和 BCDA 所串聯(lián)而成。當(dāng)舉升動(dòng)臂時(shí)，若假定動(dòng)臂為固定桿，則可把機(jī)架 AD 視為輸入桿，把鏟斗GF 看成輸出桿，由于 AD 和 GF 轉(zhuǎn)向相反，所以把此機(jī)構(gòu)稱為反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)。舉升機(jī)構(gòu)主要由動(dòng)臂舉升油缸 HM 和動(dòng)臂 GBA 構(gòu)成。反轉(zhuǎn)六連桿工作裝置機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)都與鉸接點(diǎn)的坐標(biāo)位置有關(guān)，都是坐標(biāo)變量的函數(shù)。主要參數(shù)有：鏟斗的位置角、卸載角、平移性、自動(dòng)放平性、卸載高度、卸載距離和倍力系數(shù)等。在初步確定了最大卸載高度、最小卸載距離、卸載角、輪胎尺寸和鏟斗幾何尺寸等整機(jī)主要參數(shù)后，就可以根據(jù)目標(biāo)參數(shù)及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定各鉸接點(diǎn)的坐標(biāo)值。
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 蔣開輝;輪式裝載機(jī)鏟斗平移性及控制研究[D];吉林大學(xué);2012年

2 荊永利;工程機(jī)械并聯(lián)混合動(dòng)力能量管理及參數(shù)匹配研究[D];吉林大學(xué);2012年

3 李星;輪式裝載機(jī)工作裝置多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化技術(shù)的研究[D];集美大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2859936