80型轮式装载机结构部件性能分析

发布时间：2020-07-25 21:23

【摘要】： 轮式装载机是用于装运散料为主的工程机械,经常工作在露天矿山或大型建筑工地,工作环境恶劣,装载机自身系统又十分复杂,因此其结构件容易破坏失效,本文采用现代设计方法来研究这个问题。在三维软件CATIA中建立装载机工作装置、车架系统的三维模型,应用多体动力学与有限元相结合的方法,建立了装载机工作装置、车架系统的刚-弹耦合动力学模型,研究了刚-弹耦合的方法,模态中性文件的生成、导入ADAMS中的方法,最终用刚-弹耦合模型进行了作业过程的动力学仿真,得到了一些关键铰点的整个作业过程的受力历程曲线,为关键零件的瞬态动力学分析以及销轴的强度分析提供基础数据,在大型商用有限元分析软件ANSYS中建立工作装置、车架系统的三维有限元模型,研究了各个零部件之间联接的模拟以及一些关键部件的模拟,对装载机工作过程中的几个典型工况进行了有限元分析,找到了危险零部件是前车架,并确定了前车架上的危险位置,进行优化改进,得到了合理的结构,然后利用在ADAMS仿真中得到关键零部件上的各个铰点力,由ADAMS生成包含前车架受力信息的载荷谱文件,给前车架施加载荷进行瞬态动力学分析,得到危险位置处在整个作业过程中的应力状态。对工作装置、车架系统整体进行模态分析,得到整体结构的固有频率和固有振型,为结构部件进一步优化设计和隔振、减振装置的设计优化提供依据。以动臂结构件为例,对整体结构有限元分析和单独零部件有限元分析这两种研究方法做了比较。装载机关键部件的联接大都是采用销轴来实现的,考虑到结构的复杂,整体分析时没有对其研究,最后应用ADAMS动力学仿真中得到的各个铰点的受力历程曲线,从中读取最大值采用比较合理的加载方式对装载机实际作业过程中容易破坏的销轴进行强度分析。这些方法可以应用到其他工程结构的强度分析以及动力学仿真中。对装载机整体结构进行有限元分析研究、并在动力学仿真中进行零件的弹性化以精确求得关键铰点的载荷特征是本文的新的尝试。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH243
【图文】：

采矿设备,装载机,机械设备,市场

第一章绪论课题现状以及行业发展现状国轮式装载机行业发展概括、机遇及其前景前，国外工程机械发展总的趋势是[1]：发展快，水平高。如国外品在集成电路、微型计算机及电子监控技术等方面都有广泛的应能新技术得到了推广，可靠性、安全性、舒适性，环保性能得到，并向大型化和微型化两个方向发展，大力发展机电液一体化产载机工作状态的自动监测和控制，实现在有毒、有危险环境下工的遥控；大力提高产品的质量、可靠性和技术水平；大力发展多品技术的应用，改善驾驶员的工作条件等。

曲线,工作装置,装配模型

工况两个作业过程的动力学仿真并精确求得关键零部件的关键铰点的受力历程曲线，然后生成关键零部件在整个作业过程中的载荷谱文件，对关键零部件进行瞬态动力学仿真，得到关键零部件关键点在整个作业工程中的应力状态。1.2 本论文采用的研究方法若要谈论 80 型装载机工作装置、车架系统的设计方法，首先应该提起的肯定是常规的设计方法，即以理论力学、材料力学、弹性力学等理论为基础的经验设计方法。现在这种方法依然起主要作用。其次，随着有限元软件的发展，大型商用有限元软件已经广泛应用于现代结构设计中，如 ANSYS、ALGOR FEAS、NASTRAN、ADINA、ABAQUS、MARC、COSMOS 等。文献[3]对 80 型装载机的工作装置进行仿真优化分析和研究，该论文主要是基于虚拟样机技术 ADAMS 软件的优化设计方法对装载机工作装置六连杆机构的优化进行理论上的分析，并用 CATIA 软件的有限元模块对动臂进行了优化设计，其动力学分析模型和有限元分析模型如图 1.2、图 1.3 所示。

曲线,有限元模型

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