轮式装载机工作装置参数化设计方法研究

发布时间：2017-06-27 04:02

  本文关键词：轮式装载机工作装置参数化设计方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：装载机工作装置由许多零部件构成，不同系列存在大量相似件，它们只是参数不同，但是功能和形状没多大改变。过去传统的设计，当改变其中某个参数，，需要重新建模，如果生成相似件都重新建模无疑会花费设计人员大量时间和精力。为了能节约设计时间，提高设计效率，本文以轮式装载机工作装置为研究对象，以快速优质设计为准则，以低成本制造为研究目的来研究装载机工作装置参数化设计。 本文结合实际科研项目研究，通过深入研究装载机设计知识，配合科研项目整体研究进行装载机连杆系统部分的参数化设计和参数化设计方法研究。首先，根据装载机工作装置的运动规律，确立连杆系统工作装置各铰接位置。分析工作装置受力情况并对动臂、摇臂进行受力分析计算。 其次，利用三维参数化软件Pro/E建立装载机工作装置主要零部件的参数化模型并把工作装置中的各参数化模型进行装配。通过运动仿真情况检查零部件之间是否有干涉情况。描绘出相关曲线检查运动情况是否合乎设计要求。 通过对系统的需求和结构分析以及采用参数化设计思想，利用Pro/E强大的二次开发功能开发出动臂和摇臂参数化设计界面，通过改变零部件的参数实现快速设计。 最后，利用已经建立好的装载机工作装置参数化模型导入ANSYS进行有限元静力分析得到有限元的应力云图，找到应力最危险区域，通过改变设计参数来优化该位置的强度和刚度。降低应力集中减少零部件在实际应用的损坏。 本文结合实例进行参数化设计方法研究，采用现代化的参数化设计方法改善传统的设计方式，从而大大提高了设计效率节约设计时间，其基本设计思想和方法、程序对企业的同类产品开发具有指导性作用。
【关键词】：装载机工作装置 二次开发 运动仿真 参数化设计 有限元分析
【学位授予单位】：广西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 引言9
• 1.2 概述9-20
• 1.2.1 轮式装载机简介9-12
• 1.2.2 参数化设计研究现状12-17
• 1.2.3 相关软件简介17-18
• 1.2.4 采用关键技术方法18-20
• 1.3 问题的提出以及拟解决的方案20-21
• 1.3.1 当前装载机工作装置设计中存在的问题20
• 1.3.2 拟解决的方案20-21
• 1.4 研究的思路与研究内容21-23
• 1.4.1 研究的思路21-22
• 1.4.2 研究的内容22-23
• 第二章 装载机工作装置设计23-37
• 2.1 工作装置概述与连杆系统设计23-27
• 2.1.1 概述23-24
• 2.1.2 工作装置连杆机构类型选择24-27
• 2.2 确定机构各铰接位置27-31
• 2.2.1 动臂与铲斗、车架铰接点的确定27-29
• 2.2.2 动臂和摇臂铰接点、连杆与铲斗和摇臂铰接点的确定29-30
• 2.2.3 转斗油缸和摇臂与机架铰接点的确定30-31
• 2.3 动臂长度的确定和形状的选择31-32
• 2.4 工作装置强度校核32-36
• 2.4.1 动臂强度校核32-35
• 2.4.2 摇臂强度校核35-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第三章 装载机工作装置参数化建模及运动仿真37-53
• 3.1 工作装置参数化建模37-42
• 3.2 工作装置装配模型建模42-47
• 3.2.1 动臂模型装配43-45
• 3.2.2 铲斗模型装配45
• 3.2.3 液压缸模型装配45-46
• 3.2.4 连杆模型与铲斗模型和摇杆模型的装配连接46-47
• 3.3 零件装配的干涉检查47
• 3.4 工作装置运动仿真47-52
• 3.4.1 Pro/Mechanism 简介与仿真基本流程47
• 3.4.2 创建装载机工作装置的运动仿真47-48
• 3.4.3 工作装置的运动测量48-49
• 3.4.4 结果回放49-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第四章 装载机工作装置二次开发53-70
• 4.1 基于 Automation Gateway 的 Pro/Engineer 二次开发过程53-54
• 4.2 动臂模型二次开发实例54-55
• 4.2.1 动臂参数化思想54-55
• 4.2.2 动臂模型的建立和结构分析55
• 4.3 工作装置动臂参数化二次开发过程55-60
• 4.3.1 开发流程55-56
• 4.3.2 具体开发过程56-60
• 4.4 摇臂系统的需求分析与二次开发结果显示60-69
• 4.4.1 摇臂系统需求分析61
• 4.4.2 摇臂的参数的引入与约束设计61-65
• 4.4.3 参数界面功能介绍及结果显示65-69
• 4.5 本章小结69-70
• 第五章 装载机工作装置有限元分析70-79
• 5.1 有限元分析的必要性及 ANSYS 与 Pro/E 的接口技术70-71
• 5.1.1 工作装置有限元分析必要性70
• 5.1.2 ANSYS 与 Pro/E 的接口技术70-71
• 5.2 工作装置结构受力破坏与力学特征71-72
• 5.2.1 工作装置的结构形式71-72
• 5.2.2 结构受力与破坏特征72
• 5.3 工作装置的工况分析72-73
• 5.4 工作装置的有限元分析73-78
• 5.5 本章小结78-79
• 第六章 总结与展望79-81
• 6.1 全文总结79
• 6.2 未来研究展望79-81
• 6.2.1 研究不足79
• 6.2.2 研究展望79-81
• 参考文献81-84
• 发表论文和参加科研情况说明84-85
• 致谢85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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