【摘要】： 輪式裝載機(jī)是用于裝運(yùn)散料為主的工程機(jī)械,經(jīng)常工作在露天礦山或大型建筑工地,工作環(huán)境惡劣,裝載機(jī)自身系統(tǒng)又十分復(fù)雜,因此其結(jié)構(gòu)件容易破壞失效,本文采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。在三維軟件CATIA中建立裝載機(jī)工作裝置、車(chē)架系統(tǒng)的三維模型,應(yīng)用多體動(dòng)力學(xué)與有限元相結(jié)合的方法,建立了裝載機(jī)工作裝置、車(chē)架系統(tǒng)的剛-彈耦合動(dòng)力學(xué)模型,研究了剛-彈耦合的方法,模態(tài)中性文件的生成、導(dǎo)入ADAMS中的方法,最終用剛-彈耦合模型進(jìn)行了作業(yè)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)仿真,得到了一些關(guān)鍵鉸點(diǎn)的整個(gè)作業(yè)過(guò)程的受力歷程曲線(xiàn),為關(guān)鍵零件的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析以及銷(xiāo)軸的強(qiáng)度分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),在大型商用有限元分析軟件ANSYS中建立工作裝置、車(chē)架系統(tǒng)的三維有限元模型,研究了各個(gè)零部件之間聯(lián)接的模擬以及一些關(guān)鍵部件的模擬,對(duì)裝載機(jī)工作過(guò)程中的幾個(gè)典型工況進(jìn)行了有限元分析,找到了危險(xiǎn)零部件是前車(chē)架,并確定了前車(chē)架上的危險(xiǎn)位置,進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),得到了合理的結(jié)構(gòu),然后利用在ADAMS仿真中得到關(guān)鍵零部件上的各個(gè)鉸點(diǎn)力,由ADAMS生成包含前車(chē)架受力信息的載荷譜文件,給前車(chē)架施加載荷進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,得到危險(xiǎn)位置處在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中的應(yīng)力狀態(tài)。對(duì)工作裝置、車(chē)架系統(tǒng)整體進(jìn)行模態(tài)分析,得到整體結(jié)構(gòu)的固有頻率和固有振型,為結(jié)構(gòu)部件進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)和隔振、減振裝置的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供依據(jù)。以動(dòng)臂結(jié)構(gòu)件為例,對(duì)整體結(jié)構(gòu)有限元分析和單獨(dú)零部件有限元分析這兩種研究方法做了比較。裝載機(jī)關(guān)鍵部件的聯(lián)接大都是采用銷(xiāo)軸來(lái)實(shí)現(xiàn)的,考慮到結(jié)構(gòu)的復(fù)雜,整體分析時(shí)沒(méi)有對(duì)其研究,最后應(yīng)用ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真中得到的各個(gè)鉸點(diǎn)的受力歷程曲線(xiàn),從中讀取最大值采用比較合理的加載方式對(duì)裝載機(jī)實(shí)際作業(yè)過(guò)程中容易破壞的銷(xiāo)軸進(jìn)行強(qiáng)度分析。這些方法可以應(yīng)用到其他工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析以及動(dòng)力學(xué)仿真中。對(duì)裝載機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析研究、并在動(dòng)力學(xué)仿真中進(jìn)行零件的彈性化以精確求得關(guān)鍵鉸點(diǎn)的載荷特征是本文的新的嘗試。
【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】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：TH243
【圖文】：

第一章 緒論課題現(xiàn)狀以及行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)輪式裝載機(jī)行業(yè)發(fā)展概括、機(jī)遇及其前景前，國(guó)外工程機(jī)械發(fā)展總的趨勢(shì)是[1]：發(fā)展快，水平高。如國(guó)外品在集成電路、微型計(jì)算機(jī)及電子監(jiān)控技術(shù)等方面都有廣泛的應(yīng)能新技術(shù)得到了推廣，可靠性、安全性、舒適性，環(huán)保性能得到，并向大型化和微型化兩個(gè)方向發(fā)展，大力發(fā)展機(jī)電液一體化產(chǎn)載機(jī)工作狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)在有毒、有危險(xiǎn)環(huán)境下工的遙控；大力提高產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和技術(shù)水平；大力發(fā)展多品技術(shù)的應(yīng)用，改善駕駛員的工作條件等。

工況兩個(gè)作業(yè)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)仿真并精確求得關(guān)鍵零部件的關(guān)鍵鉸點(diǎn)的受力歷程曲線(xiàn)，然后生成關(guān)鍵零部件在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中的載荷譜文件，對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真，得到關(guān)鍵零部件關(guān)鍵點(diǎn)在整個(gè)作業(yè)工程中的應(yīng)力狀態(tài)。1.2 本論文采用的研究方法若要談?wù)?80 型裝載機(jī)工作裝置、車(chē)架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，首先應(yīng)該提起的肯定是常規(guī)的設(shè)計(jì)方法，即以理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)等理論為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法�，F(xiàn)在這種方法依然起主要作用。其次，隨著有限元軟件的發(fā)展，大型商用有限元軟件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如 ANSYS、ALGOR FEAS、NASTRAN、ADINA、ABAQUS、MARC、COSMOS 等。文獻(xiàn)[3]對(duì) 80 型裝載機(jī)的工作裝置進(jìn)行仿真優(yōu)化分析和研究，該論文主要是基于虛擬樣機(jī)技術(shù) ADAMS 軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)裝載機(jī)工作裝置六連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化進(jìn)行理論上的分析，并用 CATIA 軟件的有限元模塊對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，其動(dòng)力學(xué)分析模型和有限元分析模型如圖 1.2、圖 1.3 所示。

工況兩個(gè)作業(yè)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)仿真并精確求得關(guān)鍵零部件的關(guān)鍵鉸點(diǎn)的受力歷程曲線(xiàn)，然后生成關(guān)鍵零部件在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中的載荷譜文件，對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真，得到關(guān)鍵零部件關(guān)鍵點(diǎn)在整個(gè)作業(yè)工程中的應(yīng)力狀態(tài)。1.2 本論文采用的研究方法若要談?wù)?80 型裝載機(jī)工作裝置、車(chē)架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，首先應(yīng)該提起的肯定是常規(guī)的設(shè)計(jì)方法，即以理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)等理論為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。現(xiàn)在這種方法依然起主要作用。其次，隨著有限元軟件的發(fā)展，大型商用有限元軟件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如 ANSYS、ALGOR FEAS、NASTRAN、ADINA、ABAQUS、MARC、COSMOS 等。文獻(xiàn)[3]對(duì) 80 型裝載機(jī)的工作裝置進(jìn)行仿真優(yōu)化分析和研究，該論文主要是基于虛擬樣機(jī)技術(shù) ADAMS 軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)裝載機(jī)工作裝置六連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化進(jìn)行理論上的分析，并用 CATIA 軟件的有限元模塊對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，其動(dòng)力學(xué)分析模型和有限元分析模型如圖 1.2、圖 1.3 所示。

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本文編號(hào)：2770388