輪式裝載機作為一種典型的工程機械產(chǎn)品,在工程建筑領域發(fā)揮著十分重要的作用,工作裝置作為裝載機的重要組成部分,其強度、可靠性會直接影響到整機的工作性能和工作效率,尋求合理的優(yōu)化設計方法以確保工作裝置安全可靠,并在此基礎上尋求輕量化設計是目前研究的熱點。本文以LZ500K輪式裝載機的工作裝置為研究對象,首先對裝載機工作裝置的基本結(jié)構(gòu)與作業(yè)工況進行研究,并對典型工況下的工作裝置進行了外載荷計算及受力分析,通過分析工作裝置反轉(zhuǎn)六連桿機構(gòu)的運動關系,實現(xiàn)作業(yè)工況參數(shù)的解析化處理;其次,運用動力學分析軟件ADAMS建立工作裝置的剛?cè)狁詈夏Ｐ?對工作裝置進行運動學與動力學仿真,根據(jù)仿真結(jié)果對工作裝置的運動平穩(wěn)性及工作安全性進行檢驗,并確定工作裝置的危險工況;然后,運用有限元分析軟件ANSYS中的APDL語言建立工作裝置的整體裝配有限元模型,對工作裝置的典型工況進行結(jié)構(gòu)靜力分析,得到各工況下工作裝置的應力分布及變形情況;對危險工況下的工作裝置進行應力測試,并以測試結(jié)果驗證了有限元分析結(jié)果的正確性;最后,根據(jù)有限元分析結(jié)果對工作裝置結(jié)構(gòu)強度不足的區(qū)域進行結(jié)構(gòu)改進,并利用變密度法對動臂進行拓撲優(yōu)化,優(yōu)化后... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

輪胎式與履帶式裝載機

OOG裝載機的工作裝置是裝載機的核心部分，因此工作裝置的質(zhì)量和占用空間以制造成本也是設計時必須要考慮的關鍵問題，因此一些學者在滿足設計要求的前下對裝載機的工作裝置在進行了輕量化設計。饒剛[8]等人在 HyperWorks 軟件中創(chuàng)了模擬模型，經(jīng)過分析之后，采用連續(xù)拓撲法中的變密度法，對工作裝置里面的臂和小臂進行了優(yōu)化設計，優(yōu)化后小臂的應力分布更加均勻，大臂的重量減少了分之一；黃炳雷[9]等學者以礦用裝載機為計算模型，從斗桿的構(gòu)造著手，完成了工裝置的輕量化設計，使斗桿的重量減少至原來的一半，但是其它方面的性能依然足要求；王曉寧[10]對裝載機的動臂框架進行了疲勞壽命評估，并針對性的提出了進意見，顯著延長了動臂的使用壽命。隨著人們對科研方法的不斷探索，為了加強對裝載機工作裝置的研究，一些者基于建模軟件開始建立裝載機的虛擬樣機，更加直觀和清晰的看到裝載機工作置的結(jié)構(gòu)和作業(yè)過程。梁昊[11]等人基于 ADAMS 及有限元軟件對裝載機的工作裝圖 1-2 正轉(zhuǎn)六桿機構(gòu) 圖 1-3 正轉(zhuǎn)八桿機構(gòu)

OOG裝載機的工作裝置是裝載機的核心部分，因此工作裝置的質(zhì)量和占用空間以制造成本也是設計時必須要考慮的關鍵問題，因此一些學者在滿足設計要求的前下對裝載機的工作裝置在進行了輕量化設計。饒剛[8]等人在 HyperWorks 軟件中創(chuàng)了模擬模型，經(jīng)過分析之后，采用連續(xù)拓撲法中的變密度法，對工作裝置里面的臂和小臂進行了優(yōu)化設計，優(yōu)化后小臂的應力分布更加均勻，大臂的重量減少了分之一；黃炳雷[9]等學者以礦用裝載機為計算模型，從斗桿的構(gòu)造著手，完成了工裝置的輕量化設計，使斗桿的重量減少至原來的一半，但是其它方面的性能依然足要求；王曉寧[10]對裝載機的動臂框架進行了疲勞壽命評估，并針對性的提出了進意見，顯著延長了動臂的使用壽命。隨著人們對科研方法的不斷探索，為了加強對裝載機工作裝置的研究，一些者基于建模軟件開始建立裝載機的虛擬樣機，更加直觀和清晰的看到裝載機工作置的結(jié)構(gòu)和作業(yè)過程。梁昊[11]等人基于 ADAMS 及有限元軟件對裝載機的工作裝圖 1-2 正轉(zhuǎn)六桿機構(gòu) 圖 1-3 正轉(zhuǎn)八桿機構(gòu)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]裝載機動臂動力學仿真分析[J]. 鄧鏘.  機電技術. 2018(05)
[2]裝載機鏟斗作業(yè)過程仿真分析[J]. 李玉鳳,李冰,姬國強.  裝備制造技術. 2018(07)
[3]基于ADAMS與ANSYS的裝載機工作裝置動力學仿真[J]. 范曉峰,宋緒丁,萬一品.  裝備制造技術. 2018(07)
[4]礦用裝載機工作裝置有限元分析及輕量化設計[J]. 黃炳雷,李瑤,龐利葉,向清怡,王寶剛.  制造業(yè)自動化. 2018(05)
[5]裝載機工作裝置優(yōu)化設計研究[J]. 孟凡旺,焦圣德,張光耀,趙塹.  建筑機械化. 2018(02)
[6]基于ADAMS的裝載機工作裝置動態(tài)仿真與力學分析[J]. 高鑄成,張桂菊,周香濤,陳瑞科,毛澤軍.  內(nèi)燃機與配件. 2018(02)
[7]ZL50型裝載機動臂結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化設計[J]. 陳旭鋒,李昌冉,張璐,吳彬,李雄.  建設機械技術與管理. 2018(01)
[8]基于ANSYS的小型裝載機工作裝置的有限元分析與優(yōu)化[J]. 張強.  科學技術創(chuàng)新. 2017(28)
[9]裝載機工作裝置動力學仿真與試驗研究[J]. 萬一品,賈潔,宋緒丁.  計算機仿真. 2017(07)
[10]基于Workbench的裝載機工作裝置的優(yōu)化分析[J]. 趙海霞,管清正,扈艷萍.  起重運輸機械. 2016(12)

碩士論文
[1]裝載機工作裝置機構(gòu)—結(jié)構(gòu)分析與設計研究[D]. 尹文興.天津大學 2016
[2]裝載機工作裝置動力學仿真與有限元分析[D]. 彭丹.長安大學 2015
[3]裝載機工作裝置動臂框架工作狀態(tài)的力學分析[D]. 王曉寧.山東大學 2008
[4]基于遺傳算法的裝載機工作裝置優(yōu)化設計應用研究[D]. 熊雪峰.西北農(nóng)林科技大學 2001



本文編號：3258493