裝載機(jī)工作裝置動(dòng)力學(xué)仿真與有限元分析.pdf

1、輪式裝載機(jī)是一種典型的工程機(jī)械設(shè)備，在公路、鐵路、建筑、礦山、水利、碼頭等工程建設(shè)中起著十分重要的作用。裝載機(jī)常在各種復(fù)雜工況下工作，故其結(jié)構(gòu)件容易破損而失效。工作裝置作為輪式裝載機(jī)的核心部件，其強(qiáng)度、可靠性和耐久性將直接影響到裝載機(jī)的工作性能和工作效率。因此，本文采用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法對裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行分析研究。
　　本文首先對輪式裝載機(jī)工作裝置的基本結(jié)構(gòu)、作業(yè)方式和作業(yè)工況進(jìn)行了研究，并對典型工況下的工作裝置進(jìn)行了外載荷計(jì)算

2、及受力分析，為后續(xù)分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。利用三維建模軟件Solidworks建立工作裝置的三維幾何模型。其次，介紹了多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基本理論和方法，研究了裝載機(jī)工作裝置多體系統(tǒng)仿真模型的建立方法，利用ANSYS完成了部分零部件的柔性化，研究了模態(tài)中性文件的生成方法。利用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS建立了正載工況下以及偏載工況下工作裝置的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，并分別對兩個(gè)系統(tǒng)模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，得出正載和偏載兩種情況下工作裝置關(guān)鍵鉸點(diǎn)的受力歷程曲線，從

3、而分析出裝載機(jī)作業(yè)過程中的危險(xiǎn)工況，為后續(xù)有限元分析提供依據(jù)。最后，利用有限元分析軟件 ANSYS，選取裝載機(jī)作業(yè)過程中的六種典型工況，建立了工作裝置的有限元模型，并對其進(jìn)行靜力學(xué)強(qiáng)度計(jì)算，得出各工況下工作裝置總體結(jié)構(gòu)及重要零部件的應(yīng)力、位移分布情況，并得到各重要零部件在各個(gè)工況下的危險(xiǎn)部位。通過對工作裝置施加一定范圍內(nèi)的水平力和垂直力，得到構(gòu)件不同受力狀況下的應(yīng)力分布情況，同時(shí)選取動(dòng)臂上受力相對較大的幾個(gè)位置，將各個(gè)位置應(yīng)力與對應(yīng)外載