本文關(guān)鍵詞：大型裝載機(jī)工作裝置輕量化研究

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【摘要】：工作裝置作為裝載機(jī)的重要部分，其結(jié)構(gòu)和重量設(shè)計(jì)合理與否直接影響到整機(jī)的生產(chǎn)效率和油耗。為提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，國(guó)內(nèi)裝載機(jī)生產(chǎn)廠家紛紛研究各種節(jié)能新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，尤其是工作裝置輕量化設(shè)計(jì)成為了大型裝載機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要方向。 本文以徐工集團(tuán)LW1200K輪式裝載機(jī)的工作裝置為例，進(jìn)行了鏟掘工況下的靜力學(xué)分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)LW1200K工作裝置動(dòng)臂和鏟斗進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)。新的工作裝置較原有結(jié)構(gòu)在節(jié)能方面有了較好的改進(jìn)提升。 （1）建立了完整的LW1200K工作裝置的參數(shù)化仿真模型，模型包括動(dòng)臂、搖臂、拉桿、鏟斗等。結(jié)合LW1200K在鏟掘時(shí)正載和偏載工況對(duì)工作裝置中的各個(gè)承載力部件進(jìn)行了詳細(xì)的分析計(jì)算，確定了各鉸接點(diǎn)的受力，為新產(chǎn)品開發(fā)提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。 （2）以LW1200K鏟掘工況下的受力分析為依據(jù)，對(duì)LW1200K的工作裝置進(jìn)行了正載和偏載的有限元分析，得出其應(yīng)力、位移場(chǎng)的分布狀態(tài)。 （3）在相同工況下對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行了優(yōu)化，每臺(tái)整機(jī)動(dòng)臂的重量由1165.7kg減少到1026.4kg，減小了11%。 （4）利用輕量化材料對(duì)現(xiàn)有鏟斗進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)，重量減小了750kg，在提高強(qiáng)度同時(shí)降低了鏟斗總重量。 （5）對(duì)優(yōu)化后的動(dòng)臂模型進(jìn)行相同工況下的有限元分析和模態(tài)分析，分析結(jié)果顯示應(yīng)力和位移均在允許范圍內(nèi)。表明輕量化設(shè)計(jì)的合理性。 （6）試驗(yàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。優(yōu)化后的LW1200K在最大牽引工況下，進(jìn)行鏟掘?qū)嶒?yàn)。將動(dòng)臂的六個(gè)應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)的應(yīng)力數(shù)據(jù)與有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，誤差基本在10%以內(nèi)，另外實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明優(yōu)化后的整車工作減少油耗1.92L/h，整車重量減少900kg，表明優(yōu)化效果明顯。
【關(guān)鍵詞】：工作裝置 輕量化 優(yōu)化設(shè)計(jì) 輪式裝載機(jī)
【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】：2014
【分類號(hào)】：TH243
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 大型裝載機(jī)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀9-12
• 1.1.1 國(guó)外裝載機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)裝載機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2 結(jié)構(gòu)輕量化的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本課題的提出及研究意義13-14
• 1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法的分析15-25
• 2.1 拓?fù)鋵W(xué)的發(fā)展15-16
• 2.2 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的分類16-23
• 2.2.1 均勻化方法16-17
• 2.2.2 變厚度法17
• 2.2.3 ICM 法17-18
• 2.2.4 變密度法及其迭代式的推導(dǎo)18-23
• 2.2.4.1 變密度法的基本理論18-19
• 2.2.4.2 拓?fù)鋬?yōu)化變密度法迭代算式推導(dǎo)19-23
• 2.3 拓?fù)鋬?yōu)化應(yīng)用的算法23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第3章 工作裝置輕量化設(shè)計(jì)25-41
• 3.1 軟件的簡(jiǎn)介25-28
• 3.1.1 HyperMesh 特點(diǎn)簡(jiǎn)介26-27
• 3.1.2 Optistruct 簡(jiǎn)介27-28
• 3.2 工作裝置動(dòng)臂靜力學(xué)的實(shí)現(xiàn)過程28-37
• 3.2.1 動(dòng)臂鏟掘工況的力學(xué)計(jì)算29-31
• 3.2.2 建立模型及分析前處理31-32
• 3.2.3 優(yōu)化前工作裝置靜力學(xué)分析32-34
• 3.2.4 動(dòng)臂的優(yōu)化模型的確定34-36
• 3.2.5 動(dòng)臂的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果處理36-37
• 3.3 工作裝置鏟斗的輕量化設(shè)計(jì)37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第4章 優(yōu)化結(jié)果的強(qiáng)度校核及驗(yàn)證41-53
• 4.1 優(yōu)化后工作裝置的靜力分析41-45
• 4.2 優(yōu)化后動(dòng)臂的模態(tài)分析45-47
• 4.3 優(yōu)化后工作裝置強(qiáng)度的試驗(yàn)驗(yàn)證47-51
• 4.3.1 試驗(yàn)的主要量具、儀器47
• 4.3.2 試驗(yàn)原理及目的47-49
• 4.3.3 試驗(yàn)項(xiàng)目及相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比分析49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 第5章 全文總結(jié)及展望53-55
• 5.1 全文總結(jié)53
• 5.2 研究展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：805496