矿用挖掘机行走底架与履带架联接螺栓组振动特性分析及优化

发布时间：2023-12-11 19:24

　　矿用挖掘机是矿山机械中十分重要的组成部分,在矿山作业中起着举足轻重的作用。其行走底架与履带架联接机构工作环境恶劣、受到各种冲击载荷的作用,其联接性能直接影响挖掘机工作性能及其操作安全性能。所以有必要对矿用挖掘机行走底架与履带架联接螺栓组的振动特性进行研究,并对联接螺栓结构进行参数优化,提高联接螺栓使用寿命、提高挖掘机使用安全系数。本文以WK-75型机械式挖掘机为例,主要研究内容如下:(1)运用UG与RecurDyn软件建立整机模型,对典型工况的行走运动进行仿真,得到联接螺栓组载荷谱。对各载荷谱进行傅里叶变换获得载荷谱主要载荷分量频率及幅值,发现主要载荷分量频率及幅值可能与挖掘机转向半径有关。进行不同转向半径仿真并对载荷谱进行傅氏变换得到主要载荷分量频率及幅值。以转向半径为自变量,主要载荷分量频率、幅值为因变量,拟合曲线获得主要载荷分量频率及幅值与转向半径的函数关系。(2)参考文献设定螺栓松动时的载荷幅值为分析阈值,通过主要载荷分量幅值函数求出引起联接螺栓组松动的转向半径范围;对行走底架与履带架装配体进行模态分析得到结构固有频率,通过主要载荷分量频率函数求得联接螺栓组共振的转向半径。对比...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 机械式矿用挖掘机研究现状
        1.2.1 机械式矿用挖掘机国内外研究现状
        1.2.2 机械式矿用挖掘机行走底架与履带架联接螺栓研究现状
    1.3 优化技术理论发展
    1.4 论文主要研究内容
第二章 动力学模型的建立
    2.1 RecurDyn系统简介
        2.1.1 RecurDyn软件简介
        2.1.2 相对坐标系统
        2.1.3 相对坐标运动学方程
        2.1.4 RecurDyn系统函数表达式
    2.2 UG建立三维模型
    2.3 RecurDyn系统建立三维模型
        2.3.1 驱动轮建模
        2.3.2 支重轮及履带建模
    2.4 本章小结
第三章 挖掘机动力学仿真
    3.1 分析工况的选择
        3.1.1 螺栓联接理论基础
        3.1.2 挖掘机履带架与行走底架联接螺栓组受力分析
    3.2 四种工况下仿真分析
        3.2.1 平路直行
        3.2.2 坡路直行
        3.2.3 原地转向
        3.2.4 半径转向
    3.3 傅里叶变换及载荷谱分析
        3.3.1 傅里叶变换理论基础
        3.3.2 联接螺栓组横向载荷谱处理
        3.3.3 阈值的选取
        3.3.4 载荷谱分析
        3.3.5 载荷成分主要频率函数拟合
    3.4 本章小结
第四章 系统固有频率分析
    4.1 有限元模态分析理论
    4.2 有限元模态分析
        4.2.1 有限元模型的建立
        4.2.2 接触类型设置
        4.2.3 预紧力施加
        4.2.4 模态结果分析
    4.3 谐响应分析
        4.3.1 谐响应分析理论
        4.3.2 危险工况确定
        4.3.3 动力学仿真
        4.3.4 谐响应分析
    4.4 本章小结
第五章 联接螺栓组优化及验证
    5.1 子模型法及优化方法
        5.1.1 子模型法简介
        5.1.2 遗传算法基础
    5.2 子模型建立
        5.2.1 整体模型分析
        5.2.2 子模型建立
    5.3 螺栓结构优化
    5.4 验证优化结果
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3873216