基于CAD/CAE/CAI技术的装载机工作装置及液压系统的研究

发布时间：2021-02-21 10:19

　　在现代工程建设中,装载机是一种用途非常广泛的铲土运输类机械。装载机的循环作业是通过工作装置的运动来完成的,它的设计在整机设计中占有非常重要的地位。传统工作装置的设计基本沿用类比法进行设计,工作繁琐、设计精度低、周期长,而且要达到产品定型,需要多次反复。通常在对轮式装载机的工作装置进行机构分析时一般采用手工图解法或解析法,采用手工图解法精度较低,使用解析法计算又很复杂,难以了解全部工况的作业性能及负荷变化。要实现工作装置的精确设计,需要现代设计理念和方法。在给定参数和设定条件下,综合所学知识,通过二维绘图软件AutoCAD作图法,确定了装载机关键铰点的位置,设计了反转式六杆工作装置；并运用三维实体建模软件Pro/Engineer创建工作机构的三维模型并进行了虚拟装配；然后利用Pro/E的运动学分析模块中进行了运动学分析,仿真效果良好；接着运用有限元分析软件ANSYS Workbench对动臂进行了有限元分析,确定了动臂在联合铲取工况下的应力状态及位移变化,为动臂的选择和优化打下理论基础；最后利用交互设计工具Flash对工作装置液压系统进行了模拟仿真。论文的研究为装载机液压系统的设计提供了... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 本课题来源及研究意义
    1.2 国内外研究概况分析
        1.2.1 装载机国内外发展现状
        1.2.2 国内装载机工作装置研究现状
    1.3 现代设计方法
    1.4 本课题研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
    1.5 论文结构
第二章 装载机工作装置设计理论分析
    2.1 装载机工作装置设计要求
        2.1.1 概述
        2.1.2 装载机工作装置作业过程
        2.1.3 装载机工作机构设计要求
    2.2 铲斗设计
        2.2.1 铲斗结构形式的选择
        2.2.2 铲斗基本参数的确定
    2.3 工作装置连杆系统设计
        2.3.1 设计内容及设计相关要求
        2.3.2 工作装置连杆机构的类型
        2.3.3 工作装置连杆机构选择及分析
        2.3.4 尺寸参数设计的图解法
    2.4 本章小结
第三章 装载机工作装置三维建模及仿真
    3.1 Pro/E软件简介
    3.2 机构设计及三维建模
    3.3 工作装置整体装配
        3.3.1 零部件装配
        3.3.2 装配分解图
    3.4 工作装置仿真分析
        3.4.1 工作装置模拟仿真
        3.4.2 部件干涉检查
    3.5 本章小结
第四章 装载机工作装置有限元分析
    4.1 工作装置静力学分析
        4.1.1 外载荷的确定原则
        4.1.2 外载荷的计算
        4.1.3 工作装置的受力分析
    4.2 有限元技术概述及ANSYS软件介绍
        4.2.1 有限元技术概述
        4.2.2 ANSYS软件介绍
    4.3 动臂有限元分析
        4.3.1 分析假设及软件的选择
        4.3.2 动臂有限元模型建立
        4.3.3 动臂有限元结果分析
    4.4 本章小结
第五章 装载机工作装置液压系统动态模拟
    5.1 装载机液压系统
    5.2 Flash技术概述
    5.3 工作装置液压回路系统设计
        5.3.1 工作装置液压系统概述
        5.3.2 虚拟液压回路系统的元件层次结构
    5.4 Flash虚拟工作装置液压回路系统的建立
        5.4.1 基本液压元件的制作
        5.4.2 液压回路系统的构建
        5.4.3 交互控制程序的编制
    5.5 液压回路动态模拟
    5.6 本章小结
第六章 论文总结及展望
    6.1 总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析我国工程机械的发展趋势[J]. 朱坤.  才智. 2012(17)
[2]轮式装载机前车架有限元分析与结构改进[J]. 李云江,李锦,王佩凤,张辉.  工程机械. 2010(07)
[3]设备工作原理的Flash表达方法及其制作技术[J]. 毕卫民,阮学锋,沈先彬,巫世晶.  实验技术与管理. 2009(06)
[4]基于CATIA的ZL80轮式装载机动臂的有限元分析[J]. 杨文辉,崔子伟,甘汉青.  现代制造技术与装备. 2009(03)
[5]基于PRO/E的装载机工作装置优化设计[J]. 葛永斌,陈秀玉,肖威威.  农业装备与车辆工程. 2008(09)
[6]基于Flash建立的虚拟液压回路系统的研制[J]. 高振国.  实验技术与管理. 2008(08)
[7]液压系统实验教学多媒体课件的设计与开发[J]. 高振国,王春生.  实验室研究与探索. 2008(07)
[8]装载机反转连杆机构工作装置的Pro/E仿真研究[J]. 王吉昌,赵耀虹.  机械工程与自动化. 2007(06)
[9]基于Flash Action Script的虚拟现实的实现[J]. 翟彤.  电脑知识与技术(学术交流). 2007(02)
[10]装载机虚拟样机技术应用现状及展望[J]. 宁晓斌,孟彬,王磊,佘翊妮.  有色金属. 2006(02)

硕士论文
[1]装载机工作装置参数化3D建模及有限元分析[D]. 郑晖.太原科技大学 2009
[2]装载机工作装置的优化设计与试验研究[D]. 汪贞伟.吉林大学 2009
[3]基于ANSYS的高速列车制动盘数值模拟[D]. 王晓东.西南交通大学 2009
[4]轮式装载机工作装置运动仿真与优化设计[D]. 王少雷.中南林业科技大学 2007



本文编号：3044213