礦用挖掘機(jī)行走底架與履帶架聯(lián)接螺栓組振動(dòng)特性分析及優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2023-12-11 19:24
礦用挖掘機(jī)是礦山機(jī)械中十分重要的組成部分,在礦山作業(yè)中起著舉足輕重的作用。其行走底架與履帶架聯(lián)接機(jī)構(gòu)工作環(huán)境惡劣、受到各種沖擊載荷的作用,其聯(lián)接性能直接影響挖掘機(jī)工作性能及其操作安全性能。所以有必要對(duì)礦用挖掘機(jī)行走底架與履帶架聯(lián)接螺栓組的振動(dòng)特性進(jìn)行研究,并對(duì)聯(lián)接螺栓結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,提高聯(lián)接螺栓使用壽命、提高挖掘機(jī)使用安全系數(shù)。本文以WK-75型機(jī)械式挖掘機(jī)為例,主要研究內(nèi)容如下:(1)運(yùn)用UG與RecurDyn軟件建立整機(jī)模型,對(duì)典型工況的行走運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真,得到聯(lián)接螺栓組載荷譜。對(duì)各載荷譜進(jìn)行傅里葉變換獲得載荷譜主要載荷分量頻率及幅值,發(fā)現(xiàn)主要載荷分量頻率及幅值可能與挖掘機(jī)轉(zhuǎn)向半徑有關(guān)。進(jìn)行不同轉(zhuǎn)向半徑仿真并對(duì)載荷譜進(jìn)行傅氏變換得到主要載荷分量頻率及幅值。以轉(zhuǎn)向半徑為自變量,主要載荷分量頻率、幅值為因變量,擬合曲線獲得主要載荷分量頻率及幅值與轉(zhuǎn)向半徑的函數(shù)關(guān)系。(2)參考文獻(xiàn)設(shè)定螺栓松動(dòng)時(shí)的載荷幅值為分析閾值,通過主要載荷分量幅值函數(shù)求出引起聯(lián)接螺栓組松動(dòng)的轉(zhuǎn)向半徑范圍;對(duì)行走底架與履帶架裝配體進(jìn)行模態(tài)分析得到結(jié)構(gòu)固有頻率,通過主要載荷分量頻率函數(shù)求得聯(lián)接螺栓組共振的轉(zhuǎn)向半徑。對(duì)比...
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 機(jī)械式礦用挖掘機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.1 機(jī)械式礦用挖掘機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 機(jī)械式礦用挖掘機(jī)行走底架與履帶架聯(lián)接螺栓研究現(xiàn)狀
1.3 優(yōu)化技術(shù)理論發(fā)展
1.4 論文主要研究內(nèi)容
第二章 動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.1 RecurDyn系統(tǒng)簡介
2.1.1 RecurDyn軟件簡介
2.1.2 相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)
2.1.3 相對(duì)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
2.1.4 RecurDyn系統(tǒng)函數(shù)表達(dá)式
2.2 UG建立三維模型
2.3 RecurDyn系統(tǒng)建立三維模型
2.3.1 驅(qū)動(dòng)輪建模
2.3.2 支重輪及履帶建模
2.4 本章小結(jié)
第三章 挖掘機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真
3.1 分析工況的選擇
3.1.1 螺栓聯(lián)接理論基礎(chǔ)
3.1.2 挖掘機(jī)履帶架與行走底架聯(lián)接螺栓組受力分析
3.2 四種工況下仿真分析
3.2.1 平路直行
3.2.2 坡路直行
3.2.3 原地轉(zhuǎn)向
3.2.4 半徑轉(zhuǎn)向
3.3 傅里葉變換及載荷譜分析
3.3.1 傅里葉變換理論基礎(chǔ)
3.3.2 聯(lián)接螺栓組橫向載荷譜處理
3.3.3 閾值的選取
3.3.4 載荷譜分析
3.3.5 載荷成分主要頻率函數(shù)擬合
3.4 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)固有頻率分析
4.1 有限元模態(tài)分析理論
4.2 有限元模態(tài)分析
4.2.1 有限元模型的建立
4.2.2 接觸類型設(shè)置
4.2.3 預(yù)緊力施加
4.2.4 模態(tài)結(jié)果分析
4.3 諧響應(yīng)分析
4.3.1 諧響應(yīng)分析理論
4.3.2 危險(xiǎn)工況確定
4.3.3 動(dòng)力學(xué)仿真
4.3.4 諧響應(yīng)分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 聯(lián)接螺栓組優(yōu)化及驗(yàn)證
5.1 子模型法及優(yōu)化方法
5.1.1 子模型法簡介
5.1.2 遺傳算法基礎(chǔ)
5.2 子模型建立
5.2.1 整體模型分析
5.2.2 子模型建立
5.3 螺栓結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.4 驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3873216
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 機(jī)械式礦用挖掘機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.1 機(jī)械式礦用挖掘機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 機(jī)械式礦用挖掘機(jī)行走底架與履帶架聯(lián)接螺栓研究現(xiàn)狀
1.3 優(yōu)化技術(shù)理論發(fā)展
1.4 論文主要研究內(nèi)容
第二章 動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.1 RecurDyn系統(tǒng)簡介
2.1.1 RecurDyn軟件簡介
2.1.2 相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)
2.1.3 相對(duì)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
2.1.4 RecurDyn系統(tǒng)函數(shù)表達(dá)式
2.2 UG建立三維模型
2.3 RecurDyn系統(tǒng)建立三維模型
2.3.1 驅(qū)動(dòng)輪建模
2.3.2 支重輪及履帶建模
2.4 本章小結(jié)
第三章 挖掘機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真
3.1 分析工況的選擇
3.1.1 螺栓聯(lián)接理論基礎(chǔ)
3.1.2 挖掘機(jī)履帶架與行走底架聯(lián)接螺栓組受力分析
3.2 四種工況下仿真分析
3.2.1 平路直行
3.2.2 坡路直行
3.2.3 原地轉(zhuǎn)向
3.2.4 半徑轉(zhuǎn)向
3.3 傅里葉變換及載荷譜分析
3.3.1 傅里葉變換理論基礎(chǔ)
3.3.2 聯(lián)接螺栓組橫向載荷譜處理
3.3.3 閾值的選取
3.3.4 載荷譜分析
3.3.5 載荷成分主要頻率函數(shù)擬合
3.4 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)固有頻率分析
4.1 有限元模態(tài)分析理論
4.2 有限元模態(tài)分析
4.2.1 有限元模型的建立
4.2.2 接觸類型設(shè)置
4.2.3 預(yù)緊力施加
4.2.4 模態(tài)結(jié)果分析
4.3 諧響應(yīng)分析
4.3.1 諧響應(yīng)分析理論
4.3.2 危險(xiǎn)工況確定
4.3.3 動(dòng)力學(xué)仿真
4.3.4 諧響應(yīng)分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 聯(lián)接螺栓組優(yōu)化及驗(yàn)證
5.1 子模型法及優(yōu)化方法
5.1.1 子模型法簡介
5.1.2 遺傳算法基礎(chǔ)
5.2 子模型建立
5.2.1 整體模型分析
5.2.2 子模型建立
5.3 螺栓結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.4 驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3873216
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